氧对铸铁凝固的影响及氧活度的测定

综述了氧对铸铁凝固的影响,氧在铸铁变质过程中的表现及氧活度的测定。

高压水热体系中氧逸度/活度测量与控制技术的回顾与展望

高压水热体系在科学实验、工业过程和自然界中广泛存在。氧逸度/活度是高压水热体系最基本的物理化学参数之一,经常控制着体系的物质形态、性状以及过程的发生与发展,因此对高压水热体系氧逸度/活度的测量与控制具有极为重要的意义。本文首先对目前国际上流行的各种高压水热体系氧逸度/活度测量与控制技术从原理和基本特点等方面作了详细的介绍,接着对各种技术的优、缺点作了比较与评价,文末对未来高压水热科学与技术领域氧逸度/活度测量与控制技术的发展趋势作出了展望。

丙烷氧化脱氢反应中Mg2V2O7催化剂氧活度的原位监测

采用固体电解质电动势测量法原位监测Mg2V2O7催化剂的表面氧活度在丙烷氧化脱氢反应中的周期性振荡现象.直观地揭示了丙烷选择氧化反应中Mg2V2O7催化剂的先还原后氧化的过程.结果表明,丙烷选择氧化的控制步骤为丙烷在催化剂上的吸附和活化过程,且丙烷和氧气在催化剂上的吸附位不同,二者不存在竞争吸附.

熔敷金属中氧活度和氧含量的测定

研究了描述埋弧焊焊剂的冶金性能指标———氧活度和氧含量的测定,通过对焊剂渣系化学成分的分析,指出用Boniszewski公式计算出的碱度不能准确地描述氧活度和氧含量这两个指标。采用数理统计及试验结果,推导出焊剂主要成分与氧活度和氧含量的关系式,同时也讨论了夹杂物的结构形式。

根据铜液氧活度判断冰铜吹炼终点

采用ZrO_2(MgO)固体电解质浓差电池测定铜液中氧的活度,研究了铜液氧活度与温度和纯度的关系。实验结果表明:铜液中氧探头的电动势随铜液温度的升高呈曲线下降趋势,随铜液纯度的升高呈线性下降趋势,说明采用固体电解质电池测定铜液中的氧活度可以判断铜液纯度。该实验结果为冰铜吹炼终点的判断提供了一种较为科学的依据。

低碳低硅钢钢水氧活度分析及控制

针对冶炼HML10、HG5等低碳低硅钢的生产实践,对低碳低硅钢中的酸溶铝和氧活度作了一些分析,提出了控制要求。

回归分析在钢水氧活度控制中的应用

为保证钢水的可浇性和铸坯质量,冶炼H08A钢时要求钢水氧活度波动范围在20 ppm左右,控制难度非常之大。分析冶炼数据后发现,转炉终点钢水氧化性与强脱氧剂铝锰钛的单位脱氧量(ppm/kg)之间存在线性相关关系。通过建立两个相关变量间的定量关系,即一元线性回归方程,并利用回归方程对铝锰钛的加入量进行预测,大幅提高了H08A钢水进氩站时氧活度达标率,减少了二次调氧量,保证了H08A钢水的可浇性,同时降低了强脱氧剂的消耗。

钢包处理过程中温度对氧活度的影响

本文在工业试验中研究了温度对氧活度的影响，在两个不同深度位置处，同时在钢包精炼的不同时期，测量了钢水温度和氧活度。结果表明：当钢水表面没有炉渣覆盖时，在取样过程中，沿钢水表面存在较大的温度梯度，这与我们预期的结果相同。此外，在试验中也可观察到：在钢包精炼的大部分时期，与测量位置在上面的情况相比，下面测量位置情况下的氧活度更高。这说明氧活度与温度有关，通过从本文研究得到的数据和先前工业试验报道的结果，说明Si—SiO2或Al-Al2O3平衡控制着氧活度。

钢包处理过程中温度对氧活度的影响

在工厂试验中研究了温度对钢中氧活度的影响。试验中，在钢包精炼的各个阶段，同时测量两种深度情况下的温度和氧活度。正如预期的一样，研究结果表明，取样时当钢表面没有渣时，钢水表面存在大的温度梯度。另外还发现大部分钢包精炼期间，较低测量位置下测得的氧活度比较高位置下的氧活度高。这可解释为氧活度对温度的依赖。从本次研究及早先的试验工厂所报道的数据显示，Si—SiO2或Al—Al2O3平衡控制着氧活度。

脱氧中氧活度对含钛超低碳钢中夹杂物特征的影响

在安赛乐米塔尔钢铁生产厂，初始氧活度大于或等于750×10^-16的炉次自动降级使用。采用自动SEM和重熔金属小样技术分析液态钢水试样后，推断脱氧气前较高的氧水平与该炉夹杂物含量增加没有必然联系。来自扫描电子基微镜（SEM）和重熔金属小样的结果表明，夹杂物随物随夹杂物尺寸的增加而减少，与氧水平无关。也确定了在RH脱气装置脱氧后，调整温度时的钢水洁净度。在钢包试样中观察到的夹杂物密度数量明显增加，并且是在脱气装置后调整温度后中间包试样中夹杂物数量的两倍数，因此，在实际生产中应避免此操作。

炼钢氧活度传感器检测技术的应用

炼钢过程控制采用的氧活度传感器检测技术跨越以往取样、送样、备样、化验等一系列繁锁而冗长的工作，不但使调控步伐加快，而且促进炼钢的全自动化。这项技术由于快捷、准确，受到广泛的关注。

固体氧化物电解质膜反应器中甲烷氧化偶合反应动力学

研究了固体氧化物电解质膜反应器 ( Ag| YSZ| Ag)中甲烷氧化偶合动力学和外加电流对反应结果的影响 ,提出了该反应系统中甲烷偶合反应网络。用幂指数拟合实验数据 ,得出甲烷总消耗速率、生成 C2 烃和深度氧化速率的动力学方程式 ,并估算了动力学参数。用固体电解质电势分析法监测了反应过程中 Ag催化剂电极表面氧活度 ,结果表明 ,反应室中气相氧与 Ag催化剂电极上的氧并未形成热力学平衡 ,氧的吸附速率小于或接近催化剂电极上氧消耗速率。本实验条件下 ,外加电流 (电压 )

LD-LF-CC流程冶炼H08A工艺开发

针对H08A钢冶炼可浇性及铸坯易产生皮下气泡等共性问题,通过对LD-LF-CC流程冶炼H08A化学成分控制、脱氧度、铸坯皮下气泡和钢水可浇性等分析,研究了该流程转炉冶炼、LF炉精炼及连铸工艺的关键技术控制。研究表明LD-LF-CC流程冶炼H08A相较于LD-CC流程具有以下特点:钢水化学成分稳定、易实现窄成分控制;在较高的氧活度控制下,铸坯的氧质量分数相对较低,有利于连铸提高拉速;LD-LF-CC流程下冶炼H08A盘条非金属夹杂物评级及金相组织均优于LD-CC流程。为H08A冶炼的稳定性、质量提升及进一步开发低P、S的纯净钢等高附加值产品奠定了良好基础。

球化铁水中氧的行为与球化衰退的关系

采用自行研制的铁水长期连续测氧探头，测定了球化铁水在共晶温度以上，高温等温保持过程中氧活度及其他冶金因素的变化；探讨了氧活度变化规律与球化衰退的关系。结果表明：球化铁水在高温保持过程中，氧活度不断增加，而ＲＥ，Ｍｇ，Ｓ含量降低；球化衰退是由于铁水中氧活度的增加，干扰和破坏了球状石墨生长过程引起的；脱硫、脱氧净化处理是有效的防止球化衰退的工艺方法。

含铌铁液氧化脱磷保铌热力学分析

通过计算含铌铁液在1 573 K、铌含量为0.027%、0.013%、0.006%的氧活度,比较含铌铁液脱硅、脱磷及脱锰终点的氧活度的大小,确定含铌铁液脱磷过程中,铌、锰、硅含量的变化。结果表明:保持含铌铁液氧活度是9.471×10-5时,铁液中的锰基本不变化,硅可全部脱除,铌含量显著减少到0.013%。氧化钡脱磷效果优于氧化钙脱磷效果。

Q195热轧带钢工艺优化对钢中夹杂物的影响

Q195钢材是天津市新天钢联合特钢有限公司热轧规格≤5 mm的带钢产品。Q195带钢冶炼采取直上工艺(转炉冶炼后不经过LF炉精炼),在连铸浇铸过程中存在可浇性较差及夹杂物过多的问题。通过分析原因及必要的工艺改进,采用铝块和硅铝钙复合脱氧的冶炼工艺,选取的试样中,30 mm^(2)单位面积上,新工艺钢中的平均夹杂物总量比原工艺钢中的减少了68.4%,新工艺的氧化物夹杂平均值比原工艺的减少70.5%;直径<3μm、3~5μm、5~7μm和>7μm的夹杂数量,新工艺的分别比原工艺的减少了58.3%、85.4%、64.1%和98.7%,新工艺显著降低了钢中的夹杂物数量和尺寸,提高了钢水的可浇性及钢水的纯净度。