石油焦用作耐火材料高温窑燃料的探索

在分析耐火材料高温窑使用的各种传统燃料特点的基础上,探索了一种新型燃料——石油焦用于高温隧道窑的可行性,认为经加工处理后的石油焦具有燃烧温度高、灰分低的特点,完全可以满足烧成耐火材料用高温窑的需要。

电弧炉用耐火材料同步寿命技术开发

把炼钢条件与各部位耐火材料消耗相结合,用耐火材料成本进行检验,以最小炼钢耐火材料成本获取最大经济效益,实现电弧炉内衬耐火材料寿命同步提高。通过改进电弧炉内衬耐火材料结构和砌筑方法,与三种修补料(喷补料、手投料、自流料)相配合,将电弧炉内衬使用寿命在不增加耐火材料成本条件下提高1倍以上。修补技术是提高电弧炉内衬同步寿命的关键。

利用铁尾矿合成及制备镁橄榄石材料

随着矿产资源的日益匮乏以及尾矿堆存带来的环境污染问题日益严重,尾矿资源化问题受到广泛关注。铁尾矿作为二次资源,其利用对发展循环经济具有十分重要的意义。论证了利用鞍山地区高硅型铁尾矿和高镁原料(菱镁石粉和轻烧镁粉)合成和制备镁橄榄石材料的可行性,实验研究了合成反应过程,提出以铁尾矿生产镁橄榄石耐火材料和轻质保温耐火材料的方法。

Al_2O_3和Cr_2O_3对镁质材料高温蠕变性能的影响

以电熔镁砂为主要原料,研究了添加剂α-Al2O3和Cr2O3的加入量及加入形式对镁质材料高温蠕变性能的影响,还研究了在加入3%Cr2O3的基础上添加不同形式的Al2O3对镁质材料高温蠕变性能的影响。研究结果表明:随着Al2O3含量的增加,镁质材料的抗高温蠕变性能增强;添加3%Cr2O3的镁质材料其抗蠕变性能优于热风炉上使用的低蠕变高铝制品。

在热风炉上使用MgO-MgO·Fe_2O_3系耐火材料的探讨

介绍了国内外热风炉用耐火材料的现状,指出其存在的主要问题是蓄热能力低。通过热工计算得出,要提高热风炉的供热能力,就需要增大格子砖的密度、恒压比热容和导热系数,镁质材料符合这一要求。通过相图分析说明镁质材料与氧化铁配比后又获得了较好的高温性能,所以MgO-MgO·Fe2O3系耐火材料是作为热风炉蓄热室格子砖的理想材料。

转炉氧枪顶吹工艺的水力学模拟

根据鞍钢180 t氧气转炉生产情况,进行氧气顶吹转炉1/15模型的水力学模拟实验,以得出吹炼工艺参数对熔池的影响。结果表明,当模型顶吹气体流量≥15.5 m^3/h时,枪位和流量变化对熔池均混时间影响较小;熔池的喷溅量随枪位降低和顶吹气体流量的增加而增加;当气体流量为16.0 m^3/h时,熔池的喷溅量较大。

180t转炉底吹气体与熔池相互作用的水模型实验

通过10:1水模型研究了转炉底吹流量0.55～0.75 m^3/h和底吹喷嘴4孔对称、2孔对称、2孔不对称分布以及喷嘴位置d/D=0.1～0.9(d-喷嘴所在同心圆直径,D-转炉熔池直径)对熔池均混时间的影响。结果表明,d/D=0.3,底吹流量0.70 m^3/h,4孔对称底吹时熔池搅拌效果最佳;2孔不对称喷吹时,最佳流量为0.60～0.70 m^3/h,最佳喷嘴位置d/D=0.3～0.5;2孔对称喷吹时最佳流量与喷嘴位置分别为0.65 m^3/h和d/D=0.7。

pH值对中温化学镀镍-磷的影响

化学镀镍-磷技术作为表面强化的一种途径,已经得到越来越广泛的应用和不断的发展。为了研究pH值对镀层性能的影响,采用中温化学镀镍工艺,以醋酸钠为缓冲剂,以乳酸为络合剂,在酸性体系中化学沉积镍-磷合金。研究了溶液的pH值对化学镀镍-磷合金的沉积速度、镀层性能的影响。结果表明:pH值对镀速的影响较大,随着pH值的升高,镀速逐渐增加,镀层磷含量逐渐降低;在一定范围内硬度和腐蚀速度随pH值的升高而增加,在pH值为5.1时,镀层的综合性能达到最好。

超硬CBN磨具用陶瓷/金属复合结合剂的研究

本文研究了采用α-Al2O3粉控制陶瓷结合剂中气孔的分布状态;并通过比较陶瓷结合剂、金属结合剂、金属/陶瓷复合结合剂对细小CBN磨料的集合能力来说明复合结合剂所具有的发展优势及潜能。结果表明,α-Al2O3微粉通过提高熔体粘度和降低气体溶解度两种形式来控制结合剂中气孔状态;分别加入17%陶瓷结合剂、32%金属(Cu-Sn合金粉质量比Cu∶Sn=8∶2)结合剂和CBN微粒为原料制备出了符合要求的CBN集合磨粒。

复吹转炉射流与钢水熔池相互作用的水模型试验

根据鞍钢180 t复吹转炉的实际生产情况,设计了超音速射流氧枪并进行水模型实验,避免了亚音速射流氧枪所带来的氧枪枪位修正问题。通过10:1水模型,保证最佳的底吹工艺参数不变(4孔对称,底吹流量0.70 m^3/h),改变顶吹氧枪的气体流量(38～42 m^3/h)和吹炼枪位(130～210 mm)进行实验。结果表明:水模型最佳的工艺参数是枪位150 mm,流量39 m^3/h。

Laval喷管内流动特征的数值模拟

借助商业软件CFX4.4,对Laval喷管内的流场进行数值模拟,从理论上分析了不同滞止压力下管内的流动状态以及激波的产生情况,并验证了k-ε湍流模型的适用性。

添加物对镁铬砖性能的影响

在电熔镁铬砂的质量分数分别为50％（3～1mm）、13％（≤1mm）和37％（≤0．088mm）的镁铬砖基础配方中，分别外加2％的纯氧化铬、α-Al2O3、氧化锆、锐钛矿、α-Al2O3（1％）＋锐钛矿（1％），以3％亚硫酸纸浆废液（外加）为结合剂，混匀后在200MPa压力下成型为Ф50mm×50mm的圆柱试样和中心有Ф20mm×20mm孔洞的坩埚试样，110℃干燥箱中烘6h后，在高温隧道窑中于1800℃保温3h烧成。检测烧后试样的显气孔率，并用XRD分析试样的物相组成，用光学显微镜分析1640℃保温4h静态渣侵试验后试样的显微结构。结果表明：各种添加物的加入使镁铬砖的抗渣性和抗热震性都有所提高。添加物提高镁铬砖抗渣性的顺序为：α-Al2O3＋锐钛矿〉α-Al2O3〉氧化铬〉锐钛矿〉氧化锆；添加物在提高镁铬砖抗热震性上的顺序为：α-Al2O3＋锐钛矿〉α-Al2O3〉氧化锆〉锐钛矿〉氧化铬，其中α-Al2O3＋锐钛矿复合添加物不但使镁铬砖具有较强的抗渣性，而且抗热震性也同步提高，是提高镁铬砖性能的理想添加物。

蝶状马氏体的形貌和本质

制备了3种高碳合金钢,研究蝶状马氏体的多种形态;采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜进行组织分析,探讨了蝶状马氏体的形貌和本质。发现单个片状马氏体形成方式有两种:普通核和伴生核。惯习面为{111}r、{225}r和{259}r的粗片状马氏体都是按照其中一种形核方式进行相变的。蝶状马氏体是通过"伴生核"相变形成,因此它是片状马氏体的一种形态,本质属于片状马氏体。"伴生核"相变所需的形核功和核长大功比"普通核"相变的低,所以,当粗大马氏体片停止形成后,可以通过在它的一侧长出分支,或者发生"伴生核"相变,形成蝶状马氏体,而继续进行转变。蝶状马氏体两个叶片之间的夹角只有30°、45°、60°、90°和135°共5种,没有孪晶角(70°32')。

连铸保护渣吸附Al_2O_3夹杂能力的研究

研究了保护渣吸附不同质量分数Al2O3夹杂对其熔化温度、黏度、表面张力和结晶性能的影响.实验结果表明,保护渣吸附Al2O3夹杂后,熔化温度上升,黏度增加,表面张力有下降的趋势;当碱度在0.85～1.17时,保护渣吸附夹杂后熔化温度和黏度变化幅度不大,具有较好的吸附能力;碱度在0.92～1.07时,保护渣表面张力的变化较小,有利于夹杂物的吸附,是保护渣吸附夹杂物的适宜碱度范围;随Al2O3夹杂的增加,渣中枪晶石和硅灰石数量减少.

280mm×380mm方坯连铸结晶器钢水流场的数值模拟

借助商业软件CFX4．4，对拉速O．8m／min、两孔浸入式水口结构内腔中的钢水流动和（衄）280×380×800结晶器内70L（0．70%℃）钢水流场进行了数值模拟。结果表明，侧孔倾角度10°、20°时，结晶器液面附近有二次漩涡出现，易造成卷渣；倾角30°时，液面相对平静；水口插入深度175—225mm时，水口射流对结晶器钢水液面没有明显的冲击。

铁尾矿、菱镁石尾矿制备微晶玻璃的研究

以铁尾矿、菱镁石尾矿和铝矾土为主要原料,化学纯TiO2为晶核剂,采用熔融法制备了以堇青石为主晶相的微晶玻璃。根据熔制试样的DSC、XRD、SEM检测结果获得了微晶玻璃的最佳热处理制度:退火温度600℃,时间5h;核化温度800℃,时间2h;晶化温度1150℃,时间2h。得到主晶相为α-堇青石,晶粒形貌为条状的堇青石基微晶玻璃。

中温酸性化学镀Ni-P合金耐蚀性能研究

为提高化学镀N i-P合金耐蚀性能,以Q235钢为待镀基体,在中温的酸性条件下,采用正交试验方法得到镀层耐蚀性最佳的工艺条件为:镀液pH值5.2;N i2+与H2PO2-的摩尔比为0.48;复合络合剂乳酸15mL/L+丙酸5mL/L;加速剂NaF 0.4g/L;热处理温度500℃。在此条件下,腐蚀电流为2.166×10-5A,可较好地提高镀层耐蚀性。

氧枪喷头Laval喷管内流场的数值模拟

根据实际生产的氧枪喷头按比例建立了Laval喷管模型。应用商业软件Fluent6.2,采用κ-ε模型,耦合隐式求解器,讨论了喷管内不同数学模型的适应性,得出RNGκ-ε模型模拟喷管内激波较为理想。分析了Laval喷管内不同工况下(P_0=0.11～1.0 MPa)的流场、马赫数及压力的分布情况,得出喷管入口处滞止压力影响Laval喷管内部流动状况,但不影响出口流动工况,出口工况主要取决于喷管的几何结构。

生石灰用量对MBR矿粉生产烧结矿影响的实验研究

在测定MBR矿烧结基础特性的基础上,制定了烧结杯实验方案,考察不同生石灰配比对利用MBR矿粉生产烧结矿的影响,实验结果表明:MBR矿SiO2和S含量较低,生石灰配比在4.8%时有利于烧结矿取得良好的冶金性能,同时增加烧结矿中还原性能良好的针状铁酸钙含量。

低碳-硅-锰系TRIP钢的组织演变规律研究

采用彩色金相、SEM、TEM和X射线衍射技术研究了低碳-硅-锰TRIP钢在单向拉伸状态下的组织演变规律。结果表明,TRIP钢变形前的组织为F、B和残余奥氏体,经拉伸变形后部分残余奥氏体在应变作用下转变为孪晶结构的马氏体,提高了钢的强度;TRIP钢的断裂为韧性断裂,位于F晶界处的残余奥氏体发生相变从而松弛了应力,延缓了断裂的产生,使TRIP钢板获得高塑性。