RH真空精炼过程的动态模拟

建立了描述RH真空精炼装置内钢液动态脱碳 (脱气 )模型 .对RH真空精炼时的脱碳、脱氧、脱氮和脱氢过程进行了动态模拟研究 ,考察了浸渍管直径、循环流量、吹氩量、氧含量和真空度对脱碳和脱气过程的影响。动态脱碳 (脱气 )模型考虑了反应机理 ,认为脱碳是通过上升管中Ar气泡表面、真空室中钢液的自由表面和真空室钢液内部脱碳反应生成的CO气泡表面进行的 ,并且考虑了精炼处理时的抽真空制度 .该模型能全面描述RH精炼过程中不同时刻钢液中碳、氧、氮和氢的含量 ,能较好预测实际过程 ,可用于RH真空精炼过程的优化和新工艺开发 .

LF的精炼埋弧工艺技术研究

分析了ＬＦ的精炼埋弧等工艺技术特点及其影响因素，并在１５０ｔＬＦ进行了精炼埋弧工业试验。结果表明，ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＦ２系的基渣，配合含碳酸盐及碳化物的发泡剂及相应的工艺，可实现ＬＦ全程埋弧操作，能满足ＬＦ的精炼要求。钢水混冲的一次脱硫率平均为２６．４％，ＬＦ工位的平均脱硫率达到６１．１％；经ＶＤ处理后，成品钢的极低硫可在０．００１０％以下。

SUS430不锈钢夹杂物的变化规律研究

对采用EAF-AOD-LF-CC工艺路线生产SUS430不锈钢炼钢过程夹杂物的成分组成和形貌、尺寸变化进行了分析,结果表明,SUS430不锈钢中主要形成呈球状或不规则球状分布的硅酸盐复合夹杂物,其变形能力较差。随着LF精炼和连铸过程的进行,SUS430不锈钢钢水中夹杂物的平均直径呈逐渐减小的趋势,铸坯夹杂物的平均直径为3.4μm左右,5μm以上的夹杂物占夹杂物总数的1%以下。变形能力较差的硅酸盐夹杂和镁铝尖晶石夹杂是引起SUS430不锈钢冷轧板表面线鳞缺陷的重要原因,采用钙处理和复合脱氧工艺,对改善SUS430不锈钢冷轧板的表面线鳞缺陷有利。

宝钢300tLF物理模型的试验研究

针对宝钢300 t LF精炼过程进行了水力模型试验,得到了钢水混匀时间和吹氩量等关系式,为LF实际过程的吹氩流量和吹氩方式的选择提供了参考。

宝钢二次精炼工艺的发展优化及今后的工作

详细介绍了宝钢自1985年投产以来二次精炼设备和工艺的发展历程以及多年来宝钢在二次精炼工艺开发方面所取得的进展情况,同时也提出了今后需要开展的工作,以便充分发挥宝钢二次精炼设备的潜力,提升宝钢的竞争力。

石墨还原Cao-SiO_2-Al_2O_3-FeO-CaF_2渣系中FeO的动力学

在1510±3℃温度下，对C3O－SiO2－Al2O3－FeO渣被固体碳还原的动力学进行了研究，考察了熔渣碱度（CaO／SiO2＝0．75～1．75）对还原反应速度的影响.比较了实验得到的表现速度常数与用渗透理论求出的熔渣中铁离子的传质系数.研究表明，随渣碱度的升高，还原反应速度增大；反应由渣中铁离子的传递和界面反应混合控制此外，还考察了不同搅拌条件及用CaF2作添加剂对还原反应速度的影响.

含FeO熔渣的起泡过程及起泡参数间关系分析

对ＣａＯ－ＳｉＯ２一Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣在石墨还原过程中的起泡行为的分析表明，熔渣的起泡率受渣中气体的产生速度及熔渣的起泡指数影响；熔渣的起泡指数随渣中气泡直径的增大而减小；随熔渣碱度的减小，泡沫渣的平均寿命延长，泡沫化愈稳定。而泡沫渣高度的变化是由渣中气体的产生速度和排出速度的差异决定的。

含FeO熔渣起泡指数的因次分析

通过对石墨还原ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣中ＦｅＯ过程起泡指数的因次分析，得出影响渣的起泡指数∑的因素有熔渣密度ρ，粘度μ，表面张力σ及重力加速度ｇ．起泡指数的经验表达式为：∑＝１６４．６（μ４／ρ３σｇ５）１／８．该式可表征不同渣系的起泡指数．分析表明，影响熔渣起泡的因素主要有渣中气体的产生速度和熔渣本身的性质．

CaO－SiO_2－Al_2O_3－FeO熔渣起泡行为的研究

在１５００℃下，用Ｘ射线透视装置研究了ＣａＯ－ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－ＦｅＯ熔渣被石墨还原过程中渣的起泡行为，测定了熔渣的起泡指数和起泡率等参数．结果表明，随熔渣碱度上升，其起泡率增大而起泡指数却下降．同时考察了ＭｇＯ，ＣａＦ_２，Ｎａ_２Ｏ等添加物对熔渣起泡行为的影响．通过对熔渣起泡指数的因次分析得到，熔渣起泡指数与熔渣粘度，密度，表面张力及重力加速度ｇ有如下关系：

含FeO熔渣还原过程起泡行为研究

在１４４０～１５３０℃，通过Ｘ射线装置观测了石墨还原ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３ＦｅＯ熔渣（ＣａＯ／ＳｉＯ２＝０．７５～１．５）中ＦｅＯ反应过程中渣的起泡行为，测定了熔渣的起泡指数和起泡率等参数．结果表明，熔渣的起泡率随熔渣中ＦｅＯ的初始含量及熔渣碱度的升高而增大．渣中ＦｅＯ初始含量为６％～１５％范围内，熔渣的起泡指数基本不变，随渣碱度的升高，起泡指数下降．此外，随温度的升高，渣的起泡指数下降．

LF VD过程泡沫渣的应用与控制

分析了ＬＦ和ＶＤ 精炼过程泡沫渣的作用及影响因素，进行了１５０ ｔＬＦ的全程埋弧操作试验－ 结果表明，实现ＬＦ 的全程埋弧操作可以使吨钢电极消耗和电耗分别下降了２６－６％ 和１２－５％ ，而钢包的平均寿命却提高了２６－８％ ，并能保证ＬＦ的精炼效果，使出钢至ＬＦ处理结束钢液的脱硫率达到６９－９％ ；而钢液在ＶＤ 的脱硫率可以达到３８－６ ％－ＶＤ 处理过程应当通过优化抽真空制度和吹氩制度以及在ＬＦ处理结束前调整钢包顶渣的组成等手段来控制熔渣的起泡行为，防止ＶＤ

基于场致二次谐波的大气压脉冲流注放电时变非均匀电场测量研究

诊断大气压脉冲流注放电空间电场是实现流注放电精准调控和揭示等离子体不稳定性机制的重要基础。基于场致二次谐波的空间电场测量方法具有非侵入式、时空分辨率高等优点。然而,流注放电时变非均匀电场对二次谐波信号产生过程的影响规律尚不完善,真实电场标定系数随流注放电不同阶段的变化规律尚不清晰。该文首先计算二次谐波信号产生规律和电场空间分布的影响;然后,基于等离子体流体模拟,分析二次谐波信号对流注放电不同阶段时变非均匀电场的敏感程度;最后,基于纳秒脉冲激光场致二次谐波电场测量平台,实验获得了重频脉冲作用下组合电极结构产生的单根负流注轴向电场演变规律,分析脉冲重复频率对空间电场的影响机制,并针对流注放电时变非均匀电场特点提出电场致二次谐波测量优化若干建议。

RH真空精炼装置内钢液流动行为的数值模拟

考虑ＲＨ真空槽与钢包的整体性，从ＲＨ上升管吹Ａｒ这一基本现象着手，建立了描述ＲＨ装置内钢液流动行为的三维数学模型，考察吹 Ａｒ量和浸渍管参数对 ＲＨ装置内钢液流动和循环流量的影响．

不锈钢冶炼及凝固过程氮的控制

总结了氮在不锈钢中有害和有利正反两方面的作用。通过热力学计算和实测数据分析了温度和氮分压对不锈钢熔体中氮溶解度的影响,理论分析了不锈钢熔体吸氮和脱氮的动力学,指出了真空和高压分别是生产超低氮和高氮钢的主要方法。结合以往的研究成果和生产实践提出了生产超低氮铁素体不锈钢和高氮不锈钢的具体工艺技术措施。

CaO-Al_2O_3-CaF_2-SiO_2-MgO五元精炼渣系的起泡性能

采用二次回归正交试验方法测定了１５３０℃下ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＦ２－ＳｉＯ２－ＭｇＯ五元精炼渣系的起泡性能。得出炉渣起泡指数与炉渣光学碱度、渣中Ａｌ２Ｏ３及ＣａＦ２含量间的回归方程。结果表明：炉渣的光学碱度和ＣａＦ２含量对起泡指数有较大影响，而Ａｌ２Ｏ３含量对起泡指数影响很小。具有最佳发泡性能的炉渣成分中ＣａＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＣａＦ２，ＳｉＯ２，ＭｇＯ的质量分数分别为：４４．０６％，３０．００％，７．００％，８．９４％，１０％。研究结果还表明：炉渣起泡指数与炉渣粘度成正比，而与表面张力和密度的平方根成反比。

不锈钢冶炼过程中相关热力学问题的解析(Ⅲ)——含铬铁水的去碳保铬及脱气

针对"电弧炉+多功能转炉+VOD"三步法不锈钢冶炼工艺,以脱磷为主线,从冶金热力学的角度对该流程涉及的重要工艺环节的可行性,即转炉后期去碳保铬和VOD冶炼过程脱碳脱气等问题进行了理论分析和计算,为不锈钢冶炼全流程磷的控制及脱磷工艺优化提供了理论依据。

不锈钢冶炼过程中相关热力学问题的解析(Ⅰ)——原料预处理时的热力学问题

针对"电弧炉+多功能转炉+VOD"三步法不锈钢冶炼工艺,以脱磷为主线,从冶金热力学的角度对流程中涉及的几个重要工艺环节的可行性(包括电弧炉去硅保铬、铁水包同时脱磷脱硫等问题)进行了理论分析和计算。在此基础上,提出了强化冶炼和脱磷的工艺措施,从而为不锈钢冶炼全流程控制磷及优化脱磷工艺提供了理论依据。

不锈钢冶炼过程中相关热力学问题的解析(Ⅱ)——含铬铁水的去磷保铬

针对"电弧炉+多功能转炉+VOD"三步法不锈钢冶炼工艺,以脱磷为主线,从冶金热力学的角度对流程中涉及的转炉前期去磷保铬这一重要工艺环节的可行性进行了系统的理论分析和计算。在此基础上,提出了强化冶炼和脱磷的工艺措施,从而为不锈钢冶炼全流程磷含量的控制及脱磷工艺优化提供了理论依据。

不锈钢冶炼用AOD炉内的射流行为和流体流动

在分析氩-氧脱碳(AOD)炉内侧吹射流行为特征的基础上,建立了描述AOD炉内三维流动的数学模型,考察了喷吹气体流量和喷枪布置对AOD熔池内湍流场的影响规律．结果表明,供气强度对AOD炉内射流流股轨迹和钢液流动产生明显影响;多枪喷吹,使熔池中流场和湍动能分布变得更加合理．计算结果与物理模型的观测结果吻合．

RH真空脱碳精炼过程的模拟研究

在研究ＲＨ精炼装置内钢液湍流场的基础上，结合ＲＨ内钢液的脱碳机理，建立了描述ＲＨ装置内钢液流动与脱碳过程的耦合数学模型，利用现场数据验证所建立的模型，在此基础上，用此模型来考察操作参数对ＲＨ真空脱碳过程的影响，为工艺优化提供依据和指导．