石灰在气化脱磷渣中熔解时渣中离子迁移行为研究

针对转炉气化脱磷渣渣系,研究了静态石灰在熔渣中熔解动力学.研究结果表明,在1200～1500℃内,随着温度的升高,石灰熔解速度增大.石灰熔解的表观活化能为Ea=203.1 kJ/mol,拟合反应速率常数与温度关系的直线方程为ln vr=-24.43/T-14.62,其石灰熔解的限制性环节为扩散控制.通过扫描电镜(SEM...     

实际物流下能耗及节能潜力的计算分析

运用系统节能理论，通过对宣钢实际生产中的能耗和物流分析，提出了降低宣钢工序能耗的措施及工序节能效果。根据宣钢实际生产流程做出了基准物流图，通过基准物流图与实际物流图的对比计算和分析，得知物流不合理分配是造成宣钢吨钢能耗较高的主要原因；降低企业能耗，必须重视对宣钢现有物流的合理调整，尤其是对炼铁工序钢比系数的调整；只有降低铁钢比，才能根本改变宣钢吨钢能耗较高的现状。     

熔池特性对转炉熔渣流场的影响

采用流场数值模拟软件模拟了转炉熔渣溅渣护炉气化脱磷过程,探究了熔池深度和熔渣粘度对熔池流动的影响。结果表明,熔池深度越深,越有利于湍动能转换率的提高和熔池内的混匀,优化流场。死区占比随熔渣粘度的增高而增大,所以相应在高粘度深熔池中,需要增加喷吹时间才能使熔池达到稳定、均匀的效果。     

含硼炉渣对耐火材料的侵蚀

在碳管炉和中频感应炉上进行坩埚实验,研究了含硼炉渣对不同耐火材料的侵蚀.静态坩埚实验结果表明,碳化硅、石英和刚玉耐火材料的平均侵蚀厚度分别为0.52,1.03,1.40mm,刚玉耐火材料侵蚀最为严重,石英耐火材料有一定程度的侵蚀,但相对较轻,碳化硅耐火材料侵蚀很少;公斤级中频炉实验结果表明,含硼炉渣对石英坩埚侵蚀程度大于碳化硅坩埚.分析了直接合金化炼钢时含硼炉渣侵蚀耐火材料的机理,通过相图研究了不同种类的耐火材料抗炉渣侵蚀的能力,渣中配加氧化钙添加剂,可减缓炉渣对耐火材料的侵蚀.     

连铸工艺参数对薄板坯热应力的影响

采用ANSYS软件对薄板坯连铸机漏斗型结晶器内钢液的凝固过程进行模拟,分析拉坯过程中坯壳的热应力状况,并引入了成裂指数的概念.研究表明,当拉速为4.0 m/min,过热度在14℃时,铸坯越接近结晶器出口时,裂纹越易产生于坯壳宽面中心位置;过热度对薄板坯在结晶器内热应力场的分布影响不大;在钢液凝固初期,适当提高拉速有利于减少角部产生裂纹的可能性.     

影响Cr12N高氮钢中氮含量的因素研究

利用真空反应釜冶炼Cr12N高氮钢,在冶炼过程中通过改变冶炼温度、压力、底吹时间、底吹气量等条件,研究Cr12N高氮钢中氮含量。试验结果表明:当温度从1 560℃上升到1 620℃时,Cr12N高氮钢中N含量从0.37%迅速下降至0.34%;压力从1.1 MPa升至1.6 MPa时,钢水中的N含量从0.31%增加到0.39%,涨幅达25.8%。由于压力较高,钢液中的N含量与氮分压之间呈非线性关系,与Sievert定律存在一定的偏离;底吹时间在5～15 min范围内时,Cr12N高氮钢中N含量随着底吹时间的增加而增加,当底吹时间大于15 min时,Cr12N高氮钢中N含量趋于饱和;底吹流量在0.16～0.18 m3/h范围内,随着底吹流量的增加,Cr12N高氮钢中N含量呈显著上升的趋势,当底吹量达到0.18 m3/h时钢中N含量达到最大值,此后随底吹量的增大,钢中N含量开始降低。     

直接合金化冶炼含硼钢的动力学研究

对直接合金化冶炼含硼钢进行了动力学分析并从纯铁渗硼溶解和渣铁对流时氧化硼和碳反应两个过程建立了动力学模型,得出求解纯铁熔解速率的方法,氧化硼还原率与炉渣直径、渣在金属液上浮停留时间的关系。实验结果表明,炉渣直径一定时,停留时间越长还原率越高;炉渣在铁液中停留时间一定时,炉渣直径越小还原率越高。     

承钢半钢熔渣气化脱磷循环利用试验研究

溅渣护炉过程加入焦末可使熔渣中P元素以气态形式脱除,在河钢集团承钢公司进行了半钢熔渣气化脱磷循环利用工业试验,研究结果表明:炼钢温度下气化脱磷初始产物以P_2气体存在;半钢熔渣气化脱磷后循环利用不会影响后续炉次的脱磷效果,试验炉次终点钢水磷质量分数均值在0.019%,满足冶炼需求;气化脱磷熔渣循环利用可减少石灰消耗约6.35 kg/t,减少比例为24.73%;气化脱磷炉渣主要物相组成为硅酸盐相、RO相,P主要富集在C_2S相(硅酸二钙)中,炉渣含有部分未反应的焦末。     

基于示踪剂法板坯连铸40t中间包内钢液流动行为的物理模拟

通过中间包1:3水力学模型,利用激光片光源对中间包水模型进行切片照射、加入示踪剂显示流体流动特性等手段,研究了钢厂板坯连铸双流40 t中间包水模型挡墙挡坝的相对位置,长水口插入深度（50~105mm）和流量（拉速）(0.7~0.9 m³/h)对流动行为的影响。结果表明,流量0.8 m³/h、长水口插入深度93 mm、挡坝内移1 cm的工艺设计较为合理,优化后工艺条件下中间包流动状态较好,有利于减少"死区"比例和夹杂物上浮去除。     

钢液湍流漩涡中夹杂物运动行为

为研究钢液中湍流漩涡对钢中夹杂物行为的影响,采用Matlab软件对不同尺寸夹杂物所受斯托克斯阻力、重力、向心力进行分析,并构建钢液湍流漩涡中夹杂物运动行为模型。计算结果表明:漩涡中尺寸0~23μm的夹杂物以0~1m/s的初始切向速度做向心运动,逐渐聚集至涡心,其跃迁轨迹呈螺旋锥形,跃迁角、跃迁起点和终点与粒径、涡速相关。粒径、涡速越大,跃迁角越大,跃迁终点离涡心越远;而大于此尺寸范围的夹杂物惯性作用较强,离心运动趋势较大,重力将超过斯托克斯阻力成为主要作用力。通过水模拟实验得出漩涡中夹杂物的运动轨迹为螺旋锥形,与理论模型结果一致。