矿热炉低压补偿设计原则的讨论

本文针对矿热炉低压补偿技术在铁合金行业应用中涉及的无功补偿量计算方法、矿热炉短网无功功率占比和大电流导体集肤效应进行了理论分析,同时针对矿热炉谐波治理问题,提出根据谐波检测结果判定是否需要治理和设计必需的滤波装置。最后提出了矿热炉低压补偿设计的基本原则。

冶金熔体泡沫分类的研究

冷态和热态模拟实验结果证实冶金熔体产生的泡沫化现象与水溶液－气泡系统的泡沫化现象有相似规律。铁水熔池终还原阶段形成的泡沫渣和熔融发泡法制备的铝合金泡沫，均存在球状泡沫型和多面体泡沫型２种不同形态的泡沫结构。气源类型、泡沫形成环境和熔体的物理化学性质是影响冶金熔体泡沫结构及其稳定性的主要因素。

铝合金熔体发泡过程的工艺参数控制

以ＴｉＨ２为发泡剂的熔融铝合金发泡过程是一个非等温过程，初始发泡温度与ＴｉＨ２的加入量之间有一最佳配合．在本实验条件下，ＴｉＨ２（＜３００目）加入量为２％（ω），初始发泡温度６８０℃，可使含钙２％（ω）和镁１％（ω）的工业纯铝获得良好的发泡效果．实验表明，选择凝固温度区间大的铝合金材料。

ESR前后硬质合金中WC形貌变化的分形研究

用 Sierpinski分维数测量与计算法对电渣重熔后碳化钨合金的金相组织进行了分形研究 ,确认两种硬质相的分维数分别为 1.8815和 1.9745。与原始电极中碳化钨硬质相的分维数 1.710 4比较 ,可以定量说明电渣重熔前后硬质相形貌发生的变化。熔敷金属的理化检测结果表明 ,分维数小的硬质相是高温熔敷过程保留下来的原始大颗粒区 ;分维数大的硬质相则是有新相W- Fe- C形成的小颗粒扩散区。

硼酸盐熔体发泡行为的研究

本文测定了CaO—Na2B4O7熔渣体系的粘度．当CaO含量（mol分数，％）由0增至28．6时其粘度由0．759降至0．033Pa·s．采用外生气源（Ar气）和内生气源（CaCO3热分解）两种供气方式，分别研究了该渣系的发泡行为由外生气源发泡实验得到的发泡指数Σ值较为接近，而用熔渣物性参数计算公式所估算的发泡指数Σ值相差很大．由于发泡指数Σ不能描述内生气源发泡过程泡沫高度与时间的变化关系。

泡沫化指数在冶金熔体中适用性的探讨

通过理论推导及对有关文献中实验事实的分析，认为现在普遍采用的描述冶金熔体发泡能力的泡沫化指数表征的是熔体发泡能力与泡沫衰减能力的比例关系，在物理意义和数值大小上都不等同于泡沫寿命；泡沫化指数受外界几何条件的影响，并非熔体的本征物理化学性质；影响冶金熔体泡沫化的许多内禀因素没有被泡沫化指数涵盖，因此用其作为冶金熔体发泡能力的可靠判据，仍缺乏充分的理论和实验依据．

矿热炉炉料逾渗结构的冷态模拟研究

简要论述逾渗理论在矿热炉无 渣法碳热还原冶金工艺中的应用。采用冷态模拟实验研究炉料的“物理配碳”问题，得到导 电钢球粒度和占有比例对模拟炉料比电导的影响规律，建议采用的参数方程描述混合炉料的 比电导。

矿热炉炉料中的渗流结构

提出了矿热炉无渣法碳热还原冶金"物理配碳"概念。简要论述渗流理论应用于炉料比电阻研究的初步方案，从分形介质反应动力学的角度，建议建立新的碳质还原剂 SiO反应活性评价指标和测试方法。

粒状焦炭结构电阻的初步研究

用于矿热炉冶炼的粒状碳质还原剂的导电性质是由其结构电阻决定的。结构电阻包括焦炭本身的"本征电 阻"和焦粒之间的"接触电阻"。"本征电阻"是焦炭的固有电阻,随温度变化而变化。"接触电阻"则与焦炭颗粒的大 小、形状、颗粒分布以及所处的压力状态等因素有关。

矿热炉炉料导电行为的冷态实验研究

采用"电导池"法测量了模拟矿热炉混合炉料的电阻。根据逾渗结构理论,混合炉料的导电行为可近似用σ/σ0=a(Φ0-Φ)b经验式表示。在本实验条件范围内,逾渗临界值φ0(矿石占混合炉料总体积的体积分数)约为0.68-0.70,非导电相(矿石)超过此值,混合炉料不导通。矿石与焦炭的粒径变化引起的置换原理和填充原理是混合炉料的导电行为发生不同变化规律的主要原因。

碳酸盐矿物分解引起的熔渣泡沫化行为

提出平均发泡寿命作为熔渣发泡效果的实验评价指标．在Ｎａ２Ｂ４Ｏ７－ＣａＯ－ＭｇＯ熔体中，采用碳酸盐矿物作发泡剂，进行内生气源熔渣发泡实验．结果表明，发泡剂粒度、种类对熔渣平均发泡寿命的影响，可归因于熔渣中碳酸盐热分解行为的差异．在一定浓度范围内，熔体中ＣａＯ、ＭｇＯ含量的变化，不仅改变熔体的物理性质，而且直接影响碳酸盐矿物的分解速度与生成气泡的大小，对熔体起泡过程和泡沫渣的稳定性也起重要作用．

铸造铁水的电渣精炼

本文介绍了电渣精炼铸造铁水的实验室和半工业性实验的结果。结果表明,电渣精炼过程的脱硫、去气、去夹杂对获得优质铁水,提高铸件质量有明显的效果。但脱磷效果不明显。精炼铁水球化效果好并可大量降低球化剂的消耗。因此,新工艺有可能代替传统的铸造铁水熔炼工艺。

区分“长渣”和“短渣”的新方法

本文在研究电渣熔铸用渣、保护渣及焊接熔渣的粘度和凝固特征基础上,提出了一个区分“长渣”“短渣”的判据 R_(min)值:R_(min)=(t-t_0)~3(1+5.302b^2η~2/(t-t_0)~4)^(3/2)/2.3036η(2+2.303b/(t-t_0))并以 CaF_2、SiO_2作为典型“短渣”“长渣”,对所研究的熔渣进行分类。不同熔剂或熔渣的 R_(min)计算值对电渣重熔、保护浇铸及焊接的工艺过程有一定指导意义。

CaCO_3在硼酸盐中的热分解行为及其对熔体泡沫化的影响

以Ｎａ２Ｂ４Ｏ７熔体模拟冶金炉渣，提出了ＣａＣＯ３在熔渣中热分解的一种数学模型．实验证明，ＣａＣＯ３粒度变化和熔渣中ＣａＯ含量变化对内生气源发泡过程的影响均与熔渣中ＣａＣＯ３的分解行为有关．因此，吹气法测定的泡沫化指数 不能用于评价因内生气源引起的熔渣泡沫化稳定性．

热绝缘剂在碳化钨电弧堆焊中的作用机理

分析了 ＴＩＧ碳化钨复合合金堆焊过程中，碳化钨颗粒的蚀损机理．台架实验结果表明，热绝缘剂对碳化钨硬质相的热防护作用主要发生在堆焊过程的焊条熔化阶段：是消融隔热作用，即包裹于碳化钨颗粒周围的热绝缘剂的分解吸热作用，降低了碳化钨颗粒在电弧高温环境中的本体温度；

电渣钢锭渣皮凝固特征的研究

本文通过大型抽锭式电渣炉生产钢锭的渣皮逐层物化检测,提出在钢锭凝固过程中,在其上周缘存在着"环状微渣池"的观点."微渣池"的形状和稳定性影响着钢锭渣皮厚度的变化和钢锭表面质量.同时认为,对于抽锭式重熔过程来讲,结晶器与钢锭之间的相对移动,实际上是接触钢锭表面的渣壳内侧渣璧相对于被拉裂的与结晶器接触的渣壳外侧渣壁的剪切运动.因此,使用凝固温度区间大的"长渣"和适当降低抽锭速度可保证抽锭过程顺利进行和获得较好的钢锭表面质量.

铁合金质量品种优化的技术方向

从我国钢铁产品结构调整、冶炼工艺技术及装备改进和钢材实物质量水平提高等方面分析我国铁合金市场所面临的挑战,提出“纯净化”、“精品化”、“特色化”是我国铁合金产品质量、品种改进的重要技术方向。

铸造铁水的电化学变质处理

球墨或蠕墨铸铁的生产,国内外大多采用纯镁或稀土镁中间合金作为变质剂。本工作证实在铸造铁水电渣精炼工艺中采用直流供电制度,选用含镁、钙、稀土等元素氧化物的 CaF_2基渣系,可以使铁水直接球化或蠕化.本文探讨了铸造铁水电化学变质处理的热力学条件及变质处理机制,给出了控制铸铁中球化元素含量的部分工艺参数。

电渣过程熔渣气态脱硫的研究

冲天炉——有衬电渣炉双联熔炼工艺是提高铸造铁水质量的新方法。本文研究了铁水电渣精炼过程中,炉渣成份和渣面气氛对渣相脱硫的影响。实验证明,在炉口敝开的条件下,渣相气态脱硫动力学行为符合一级反应规律:在渣面形成氧气氛的条件下,脱硫过程为零级反应。本实验条件下,通过渣面的气态脱硫绝对通量为0.002—0.01g·cm^(-2)·min^(-1)。采用非自耗石墨电极的电渣过程,降低熔渣中易被碳还原的组份含量有利于渣相的气态脱硫。因此,在间歇操作的铁水电渣处理工艺中,使用高碱度的氟化钙基熔渣的返回渣料可以降低能耗,节省原材料成本和提高生产效率。

硅钙合金生产过程的一维动态模型

通过对3.2MVA矿热炉混合加料法生产硅钙合金的生产过程进行一定的简化,建立了一个焖烧期内的一维动态数学模型。该模型描述了炉内竖直方向上温度场的分布和变化,反映了SiC数量的变化规律。借助该模型,可以研究工艺参数对技术经济指标的影响。