60t转炉石灰石替代石灰造渣脱磷的试验研究

试验研究了60 t转炉采用石灰石替代石灰造渣对0.03%~0.27%C,0.012%~0.024%P,0.023%~0.036%S钢水在1 580~1 680℃的脱磷效果,对比了石灰石和石灰造渣时渣-钢磷分配比,得出石灰石造渣时渣中TFe,终渣碱度和终点钢水温度对渣-钢磷分配比Lp的影响。结果表明,石灰石替代石灰造渣时,熔池中铁和磷的氧化方式和脱磷反应不变,但钢水的脱磷效果较好：石灰造渣平均Lp为80,石灰石造渣平均Lp为101。石灰石替代石灰造渣炼钢时,渣中TFe含量14%~17%,终渣碱度3.1~3.4,钢水终点温度1 600~1 630℃时,脱磷效果最好。

微波场中高碳铬铁粉固相脱碳机理研究

结合背散射电子图像、X射线衍射分析,探讨微波加热场中高碳铬铁粉的脱碳机理。分析结果表明,微波加热时,CO2首先与高碳铬铁粉中的(Cr,Fe)7C3发生反应,然后再与其他铬铁碳化物反应;保温时间一定后,提高微波加热温度,高碳铬铁粉中(Cr0.7Fe0.3)7C3的比例减小,而(Cr0.7Fe0.3)23C6和铬铁素体相(CrFe)的比例增加;由于铬易被氧化,高碳铬铁固相脱碳时,物料发生了不同程度的氧化,且温度升高,氧化程度加剧。为进一步研究微波处理冶金粉料奠定基础。

微波加热与常规加热高碳铬铁粉固相脱碳效果的研究

研究了900-1 200℃0-60 min微波加热和普通马弗炉加热两种方式,用固体脱碳剂碳酸钙（96.04%CaCO_3）对高碳铬铁粉（/%：55.79Cr,32.76Fe,8.16C,2.34Si）脱碳的影响。结果表明,试验条件下,微波加热高碳铬铁粉的固相脱碳效果较常规加热明显,而且常规加热时物料氧化程度严重,微波加热混合物料至1 100℃60 min,铬铁粉脱碳率为79.04%,获得较好脱碳效果的同时,避免了物料的过分氧化。

含Nb钢表面裂纹原因分析及处理

对含Nb钢存在的表面纵裂纹和横裂纹缺陷产生的原因进行了分析,并结合连铸坯生产工艺和设备的实际情况,对有利于消除表面裂纹的防止措施进行了探讨。

结合射钉实验与数值模拟对凝固进程精确预测研究

结合大方批连铸机设备和工艺特点与要求,采用射钉法测量不同工艺条件下40CrA和GCr15两个钢种的铸坯凝固坯壳厚度,并将测量结果与数值模拟结果进行了综合验证。结果表明,结合射钉实验和数值模拟能更精确跟踪铸坯的凝固进程,为轻压下工艺提供可靠的凝固信息。

管线钢用铁水预脱硫效果研究

通过试验对管线钢用铁水预脱硫后的效果进行分析,得出了回硫是转炉冶炼管线钢中硫的重要影响因素;铁水包中出铁前加入固硫剂,喷吹镁颗粒完后加入聚渣剂,使得预处理后的顶渣渣系具备了固硫吸硫条件,并且扒渣效果良好,可以有效防止回硫。

低硫转炉钢水生产工艺研究

对首秦炼钢厂的铁水预处理—转炉—LF精炼—RH精炼—CC生产低硫钢水工艺的工艺进行了研究,研究说明该工艺能进一步深脱硫,以满足品种钢冶炼要求的目的,并取得了优异的成果。

微波加热喷动流化床冶金反应器设计与分析

利用微波快速加热粉状冶金物料的特性,结合气-固相喷动流化床传热传质的优良特性,设计了一种新型的冶金反应器——微波加热喷动流化床,分析了微波加热喷动流化床的结构特点和操作参数。结果表明,微波加热搅拌喷动流化床是一种较常规喷动流化床更为有效的强化固相脱碳的反应器;采用微波加热搅拌喷动流化床,把微波加热场、微波电磁场与气-固相搅拌喷动流化场有机地结合起来,可以改善传统流态化固相脱碳的动力学条件。该方案是一种具有应用价值的新技术和新工艺。

微波加热内配碳酸钙高碳锰铁粉固相脱碳试验研究

以碳酸钙为脱碳剂,采用微波加热进行高碳锰铁粉固相脱碳,可避免高温下金属锰的蒸发,实现高碳锰铁粉快速固相脱碳。试验结果表明,内配碳酸钙高碳锰铁粉在微波加热场中进行固相脱碳,脱碳物料的碳含量随脱碳温度的升高、保温时间的延长、配碳比的增加而降低。高碳锰铁粉在微波加热场中固相脱碳物料的XRD物相分析结果表明,脱碳物料的氧化程度随脱碳温度升高而加剧。综合考虑,适宜的脱碳条件为:脱碳温度1 000℃,脱碳时间为60min。内配碳酸钙高碳锰铁粉在微波加热场中和常规加热场中分别加热到900,1 000,1 100,1 200℃并保温脱碳60min,微波加热场中脱碳率分别为76.69%,82.90%,84.11%,85.75%,远高于常规加热场的脱碳率(34.14%,48.28%,49.66%,63.03%),微波加热能增强碳的扩散能力,显著提高了脱碳效率。

微波加热高碳铬铁粉气-固相流化脱碳热力学研究

微波加热高碳铬铁粉流态化脱碳是一种简捷的无渣脱碳法,既能获得中低碳铬铁粉,又可避免有害铬渣的排放。高碳铬铁粉气-固相流化脱碳,气体脱碳剂的选择、气-固相流化脱碳热力学条件以及铬氧化热力学就成为试验研究的基础问题。热力学计算研究表明,微波加热温度分别高于298,1380和1435K时,气体脱碳剂O2、CO2、H2O(g)开始和高碳铬铁粉颗粒发生气-固相流化脱碳反应。由于脱碳生成的铬铁素体易被气体脱碳剂所氧化,使得脱碳反应由高碳铬铁粉颗粒表面的气-固相脱碳反应转变为颗粒内部的铬铁碳化物与铬铁氧化物之间的固-固相反应,从而可在一定的微波加热温度、流化时间下实现高碳铬铁粉的深度脱碳。

微波加热与常规加热时高碳铬铁粉固相脱碳动力学对比研究

以内配碳酸钙高碳铬铁粉为研究对象,对不同加热方式下固相脱碳的动力学行为和活化能进行研究。内配碳酸钙高碳铬铁粉在微波加热场和常规加热场分别加热到900、1000、1100和1200℃,并分别保温脱碳0、20、40和60 min。结果表明,随着脱碳温度的升高和脱碳保温时间的延长,微波加热场和常规加热场中的脱碳物料的脱碳率都提高,在相同的脱碳温度和脱碳保温时间下,微波加热场中脱碳物料的脱碳率远高于常规加热场中的。微波加热场中固相脱碳反应的表观活化能为109.76 kJ/mol;常规加热场中固相脱碳反应的表观活化能为169.65kJ/mol。微波加热场能改善固相脱碳的动力学条件,提高内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳反应速率,促进碳在高碳铬铁粉中的扩散,降低脱碳反应的活化能。

冷却速率对高碳铬铁金相组织的影响

采用光学显微镜、X线衍射仪和电子探针分别对随炉冷却、空气冷却和水浴冷却的高碳铬铁金相组织进行研究。研究结果表明:不同冷却速率下获得的高碳铬铁均主要由初生相(Cr,Fe)7C3、共晶相(Cr,Fe)7C3-Cr Fe及石墨相组成;随着冷却速率的提高,初生相晶粒逐渐减小,但其质量分数趋于增大;水冷样品的初生相晶粒垂直于凝固界面生长,而炉冷、空冷样品的初生相晶粒无固定生长方向;非平衡凝固抑制了空冷、水冷过程中包晶相(Cr,Fe)23C6的析出,却促进了共晶相(Cr,Fe)23C6-Cr Fe的形成。炉冷样品的初生相和共晶区中均有片状石墨相析出;而空冷、水冷样品仅共晶区中有片状石墨相析出;随着冷却速率的提高,(Cr,Fe)7C3中Cr和Fe的质量比逐渐减小,而(Cr,Fe)23C6,Cr Fe中Cr和Fe的质量比呈现相反的变化趋势;Si,Mn和Ti等杂质元素在高碳铬铁物相中的掺杂量与冷却速率无明显关系。

高碳铬铁粉冷态喷动流化特性试验研究

设计了喷动流化床试验装置,研究了不同物料粒径和物料质量的高碳铬铁粉冷态喷动流化特性,考察了最大床层压降、最小喷动流化速度、床层空隙率与物料特性之间的变化关系。试验结果和分析计算表明,在同样条件下,高碳铬铁粉在喷动流化床中的起始静床层高度大于最大喷动床床层高度时,物料才具有典型的喷动流化特征;物料密度、物料粒径是影响喷动流化形态的主要因素;最大床层压降随物料质量、物料密度的增加而增大,随物料粒径的增加趋于增大;最小喷动流化速度均随物料质量、物料粒径的增加而增大;床层空隙率随喷动流化气体流量的增加而增大,物料质量对粗颗粒物料的床层空隙率影响较大,对细颗粒物料的床层空隙率影响较小。根据高碳铬铁粉的冷态喷动流化特性和形态变化,得出了高碳铬铁粉混合物料的喷动流化床操作相图。

微波加热喷动流化床高碳铬铁粉固相脱碳显微结构研究

以空气作为流化气体,在微波加热喷动流化床中对高碳铬铁粉进行固相脱碳,研究不同温度和保温时间条件下对物料显微结构的变化。试验表明,加热温度800℃、保温1h,高碳铬铁中粗大的(Cr,Fe)7C3开始分解,并产生少量(Cr,Fe)23C6-(CrFe),呈不规则星点状分布在(Cr,Fe)7C3晶粒内部;随着加热温度的提高和保温时间的延长,星点状的(Cr,Fe)23C6-(CrFe)逐渐变大,形成类蜂窝状结构;加热温度1 000℃、保温3h,粗大的(Cr,Fe)7C3晶体分解形成网络状结构。在微波加热喷动流态化条件下,高碳铬铁粉固相脱碳效果明显,反应均匀,能够有效抑制粘接失流现象。

钢铁智能冶金技术专业群课程体系的构建研究

随着物联网、大数据、人工智能等技术手段的应用,钢铁行业向集群化、智能化、绿色化方向迈进,走上“专、精、特、新”发展道路。钢铁企业生产技术和组织方式发生很大变化,人才需求状况也随之发生明显改变。通过分析钢铁企业岗位设置变化、岗位能力需求变化、岗位知识结构要求,组建了钢铁智能冶金技术专业群,重构了专业群人才培养目标,构建了对接产业链的“跨学科、跨专业”的课程体系,实现了教学资源的共建共享,完成从单一冶金人才到复合冶金专业群人才培养的跨越,以满足“中国制造2025”背景下钢铁智能冶金技术人才的培养需要。

溶胶-凝胶法制备粒径可控的纳米钛酸铅

纳米钛酸铅是一种应用广泛的压电材料。采用溶胶-凝胶法研究了纳米钛酸铅的制备,考察了凝胶的煅烧温度、反应物的浓度及溶胶的反应温度对纳米颗粒粒径的影响和变化规律。研究表明,控制钛酸丁酯-醇溶液浓度为0.100~1.000 mol/L、醋酸铅-醋酸浓度为0.500~1.500 mol/L、溶胶反应温度为70~90℃、凝胶煅烧温度为400~800℃,可制备出平均粒径在20~50 nm范围的近似球形的四方相纳米钛酸铅。制备条件对纳米钛酸铅的粒径有显著影响:随溶胶反应温度和凝胶煅烧温度的升高,所制备纳米钛酸铅平均粒径增大;当醋酸铅-醋酸溶液浓度为1.500 mol/L,随钛酸丁酯-醇溶液浓度由0.100 mol/L增大至1.000 mol/L,所制备纳米钛酸铅粒径先增大后减小。制备粒径可控的纳米钛酸铅对其性能及应用具有重要的价值。

连铸板坯结晶器流场的数值模拟

板坯结晶器液面流速对保护渣熔化、坯壳均匀性都有着较为重要的影响。使用瞬态数模模拟的方法对板坯结晶器内钢液流动进行研究,通过对比结晶器液面平均流速,评价了不同参数对结晶器流场的影响。结果表明,水口倾角由20°将至10°时,表面流速平均值由0.192 m/s增加至0.211 m/s,表面流速提高,有利于保护渣的熔化和流场的稳定,水口最佳倾角为10°水口浸人深度由100mm增加到140mm时,表面流速从0.215m/s降至0.189m/s,应避免水口在较深的浸入深度下长时间停留。椭圆形出口要优于正方形出口。

氢对钢在泥浆中磨损行为影响的研究

研究了氢对浆体磨损的影响。在磨损过程中应考虑由磨料磨损、腐蚀磨损和氢引起的磨损率。结果表明,氢在磨损过程中会诱发裂纹的形核和扩展,降低材料的耐磨性。虽然马氏体钢与贝氏体钢相比,有相同的硬度,更好的耐腐蚀性,但贝氏体钢具有更好的耐磨性。这是由于残余奥氏体的细微观结构和更高的体积分数,提供了大量的氢诱捕地点,增强了氢脆的阻力。

高职冶金专业学生“人人持证”实现路径探讨——以山西工程职业学院为例

“人人持证、技能社会”是山西省为打造技能强省、实现经济转型发展的重要举措。山西工程职业学院为山西省唯一开设冶金专业的高职院校。文章针对目前钢铁企业技能人才培养现状,从改进人才培养方案、加强师资队伍建设、开展深度的校企合作以及落实1+X证书制度四个方面入手,探索职业院校冶金专业“人人持证”的实现路径,以服务于山西省钢铁企业的发展。

大型转炉脱磷热力学规律及脱磷工艺优化研究

含磷量高的钢材可塑性和韧性水平都较低,因此为了降低磷含量,避免低温环境下钢材冷脆断裂的风险,提升优质钢材产量,就必须要从炼钢工艺上进行优化。基于脱磷热力学的基本原理,分析了在大型转炉平台上探索稳定创新优质脱磷工艺,实现了生产低磷洁净钢材的工艺路径。