钢液

摘要： 钢中细小、弥散分布的钛氧化物可以诱导晶内铁素体的形成,提高钢的力学性能。通过分子动力学方法模拟研究了Ti-O团簇长大演化成为钛氧化物的过程,并探究了钢液环境与空位对Ti-O团簇形貌的影响。结果发现:在真空中以球状结构稳定存在的Ti-O团簇在钢液中呈蠕虫状或树枝状。通过比较低能Fe原子在Ti-O团簇周围和钢液中的分布,发现在团簇内O原子周围0.25~0.30 nm范围内Fe原子出现聚集,说明钢液中Fe原子对Ti-O团簇中的O原子产生作用,使Ti-O团簇形貌发生变化。空位易在距离Ti-O团簇表面0.45 nm范围内聚集,空位扩散加速了Ti-O团簇的碰撞长大。

摘要： 镁铝尖晶石基耐火材料由于具有硬度高、机械强度高、抗热震性好、抗渣侵蚀和渗透性能优异、环境友好等特点,被广泛应用于钢包、电炉、水泥回转窑等高温工业设备的内衬。在钢的冶炼过程中,熔渣和钢液是与耐火材料直接接触的两种最为常见的侵蚀介质,因此综述了近些年关于镁铝尖晶石基耐火材料在制备、抗熔渣侵蚀和渗透,及其与钢液的相互作用三个方面的研究进展,并对镁铝尖晶石基耐火材料未来发展提出了几点建议,以期为耐火材料行业的发展提供一些参考。

摘要： 双通道式电磁感应加热中间包不仅能够补偿浇铸过程中出现的热量损失,而且具有改善中间包内钢液流动、促进钢液中非金属夹杂物去除的作用。本研究在对双通道式电磁感应加热中间包内的电磁力和流场进行了数值模拟研究的基础上,通过工业试验研究,分析了电磁感应加热中间包通道内钢液流动和夹杂物的去除情况。结果表明,在电磁场作用下,连铸中间包通道内钢液在该电磁力作用下会呈螺旋式前进。随着感应加热时间的延长,夹杂物含量不断降低,夹杂物去除率不断提高,与无感应加热条件相比,在感应加热5、10、15 min时,夹杂物去除率分别达到6.9%、12.1%和22.4%。

摘要： 以重轨钢为研究对象,介绍了钢液中氢的主要来源。重点分析了季节、高真空脱气时间、浇次首炉对钢中氢含量的影响,并提出控制钢液中氢含量的有效技术措施。

摘要： 针对钢包钢液裸露会造成钢水氧化进而影响钢水质量,提出一种基于图像处理的钢包钢液裸露面积自动识别和计算的方法。构建钢包液面图像样本集,对其进行灰度化处理、双边滤波、自适应直方图均衡化和阈值处理,得到钢液与非钢液部分的二值化图像,然后进行轮廓提取与面积计算,通过仿真实验比较不同图像去噪、图像增强和阈值处理方法的处理效果。结果表明:以双边滤波、自适应直方图均衡化和全局阈值处理组合的图像处理方法能快速、准确地识别和计算出裸露的钢液面积;双边滤波方法能够较好地保护图像边缘和结构信息;自适应直方图均衡化方法能够更多地保留图像信息,更好地融合图像质量,图像的相似度更高、失真程度更低。

摘要： 通过改进RH炉浸渍管结构参数,改变浸渍管内部耐材衬厚度从而增大下降管、上升管内径,提高钢液循环流量,缩短RH炉处理时间,提高RH炉精炼效率,降低生产及维护成本.

摘要： 为了实现对钢中含氧总量的控制,结合生产实际,分析了碱性电弧炉生产低碳低合金钢的工艺及过程,找出了冶炼过程中氧质量分数的影响因素,提出了相应的控制措施.分析认为:采用正确的矿氧结合操作,保证合理的白渣制度,出钢控制和钢包精炼以及减少和防止钢液二次氧化,可以有效地控制钢中氧的质量分数.

摘要： RH是炼钢过程的一个重要反应器.利用ANSYS商业软件和OpenFOAM开源软件,分别求解了Max-well方程组和气液两相流模型,分析了在钢包一侧安装电磁搅拌条件下精炼反应器RH内钢液的流动特性.数值结果表明,电磁搅拌装置产生的磁场和电磁力主要集中于靠近电磁搅拌器一侧的钢包壁面附近.电磁搅拌能加强RH内钢液的流动,在钢包壁面和上升管之间产生一个回流区.在电磁搅拌作用下,RH的循环流量随励磁电流的增大而增大,随着电流频率的增大而增大.

摘要： 基于炼钢生产过程中残余元素砷较难脱除的特点,并结合以往实验室热态脱砷研究结果.通过钢包精炼炉(Ladle furnace refining furnace,LF炉)钢液脱砷工业试验,研究了 LF精炼炼钢过程中有关砷的脱除方法.采用Al-Mg-Ca合金作为脱砷剂,研究发现,LF炉可以实现钢液精炼脱砷,但钢液精炼过程中硫和钙的含量是实现工业条件下脱砷的限制环节.因此,必须控制钢液中硫和钙的含量以保证钢液脱砷效果.LF炉精炼脱砷之前必须将钢液中的硫含量降至低于0.01％,加入Al-Mg-Ca合金后钢液中钙含量需高于0.0055％.

摘要： 大量实验和工业生产实践表明,钢液用铝脱氧反应难以达到生成a-Al2O3夹杂物的热力学平衡状态,即脱氧产物不能全部完全转变为最稳定结构的a-Al2O3晶体,还可能以稳定性低于a-Al2O3晶体的亚稳相形式存在.亚稳相可能是不同数目的铝、氧原子结合的团簇结构(Al2O3)n,也可能是团簇的聚集体形式,亦或是纳米尺寸的a-、δ-、γ-Al2O3晶体等.本文总结了近70年来研究者关于铝脱氧平衡实验和热力学研究结果,不同研究者的不同条件下测量的铝、氧平衡值恰好反映出铝脱氧反应距离平衡的差异;而研究显示,这些未达到与a-Al2O3建立平衡的铝、氧恰好与(Al2O3)n或纳米尺寸的a-Al2O3晶体实现了热力学平衡.因此,认为在实际钢液铝脱氧体系中,存在团簇、团簇聚集体、纳米晶体夹杂等一系列的亚稳相,这些亚稳相最终在钢坯或钢锭中将成为氧化铝夹杂物,如何在精炼甚至凝固初期控制铝脱氧反应的进程,控制亚稳相的行为对夹杂物控制有重要意义.

摘要： 采用水模型实验对钢液中过饱和溶解气体析出过程机理进行研究.通过高速摄像机、显微镜头以及图像处理软件直接监测气泡形核长大过程,分析前期和后期处理压力以及溶液深度等因素对气泡生长的影响.结果表明真空减压处理过程中,单个或聚集成团的夹杂物可为过饱和溶解气体析出形成气泡提供异质形核核心,而且尺寸及位置分布不均;过饱和溶解气体析出时,气泡静止于夹杂物表面并以其为核心迅速长大,而且长大过程形状始终保持均匀球状;气泡浮选去除夹杂物时,前期处理压力对气泡生长有促进作用;后期处理压力对气泡生长有阻碍作用;溶液深度对气泡生长影响较小.

摘要： 本文以真空精炼过程中的底吹氩气泡为研究对象,通过建立CAE仿真模型,研究了在不同的真空压力条件下,钢液中单个氩气泡上升过程中形貌特征的变化,以及气泡上浮速度的变化.研究结果表明,随着真空压力的减小,氩气泡上浮体积膨胀比增大,而气泡上浮时间呈现先减少后增加的趋势.因此,在真空冶炼过程中,对于给定钢液条件和吹气条件,存在一个临界的真空操作压力,在该压力条件下氩气泡上浮时间最短,能够获得较好的搅拌效果.在本实验研究条件下,其临界操作压力值在5000pa左右.

摘要： 随着对钢液洁净度要求越来越严格,钢液中更小粒径的夹杂物不得不被去除.粒径越小的夹杂物在钢液中的受力越复杂.本文通过受力分析,考虑颗粒所有可能的受力和在不同流场条件下各作用力的修正问题,建立空间坐标系,将各个受力的表达式沿x,y,z三个方向分解为坐标形式,依据牛顿第二定律建立稀疏刚性球形颗粒相对流体运动的常微分方程组.该方程组的建立,为深入研究夹杂物在钢液中的运动及去除奠定了基础.

摘要： 本文通过对三种不同碱度的中间包覆盖剂的实际使用研究,发现高碳低碱度覆盖剂对钢液有二次氧化作用,高碱度覆盖剂能够使钢液中的铝从VD到中间包衰减10-20ppm,使用低碱度覆盖剂使VD炉弱搅拌结束到中间包钢样300mm2面积上0-10um夹杂物增加,而使用高碱度覆盖剂0-5um夹杂物不变,大于5um夹杂物减少,使用高碱度覆盖剂能降低生产成本1.8元/t.

摘要： 基于冶金热力学和动力学基本理论及RH的生产实际,建立了300t RH喷粉脱硫过程中硫含量变化的数学模型.分析了钢包顶渣初始硫含量对瞬时脱硫反应贡献率的影响;模拟计算了钢液初始硫含量、粉剂喷吹速率、粉剂粒径、提升气体量对脱硫过程的影响.结果表明:随着顶渣初始硫含量的增加,瞬时脱硫反应贡献率随之增加且一直稳定在98％以上.随钢液初始硫含量增加,脱硫率呈缓慢上升趋势.加大喷吹速率,可使脱硫率上升,但增加幅度呈递减趋势.减小粉剂粒径使脱硫率明显提高.适当减小提升气体流量可使脱硫率增加.与生产实际采用的脱硫剂采用投入法相比,喷粉脱硫具有更好的脱硫效果.

摘要： 通过对氯化钠溶液中塑料粒子的运动、碰撞和聚集的图像进行处理,得到颗粒边界的二值图像,并利用MATLAB软件的图像处理和数值计算功能,以盒维数法对颗粒轮廓的分形维数进行计算.采用高速摄影仪对氯化钠溶液中的塑料粒子进行了粒子碰撞、聚集的实验研究,探讨了固体塑料粒子在氯化钠溶液中运动速度,运动轨迹.结果表明,经过处理的二值图像可采用MATLAB进行分形维数的计算,单个塑料粒子的轮廓线分形维数较小,盒维数为1.14～1.19,碰撞聚集后的塑料粒子的形貌多为不规则形状,其分形维数较大,盒维数为1.5.

摘要： 钢液中夹杂物的去除对提高钢材质量具有重要意义,夹杂物在钢液中聚集长大、上浮至钢渣界面以及穿越界面进入渣层受到很多因素的影响。为了检验钢渣界面作用对夹杂物去除的影响,本文以100t RH为研究对象,将PBM模型、夹杂物碰撞模型和夹杂物界面运动数学模型相结合,首次建立了夹杂物碰撞长大、上浮运动、穿越钢渣界面全过程的数值模拟模型。研究发现:(1)钢渣界面作用对RH中夹杂物去除过程的影响比较明显,冶炼600s时,有无钢渣界面作用的夹杂物去除率差值为2.56％;(2)钢渣界面对小粒径夹杂物的阻碍作用大于大粒径;(3)最佳驱动气体流量为60Nm3/h,该气体流量下钢渣界面夹杂物最少;(4)对于粒径为16～161.27μm的夹杂物,钢渣界面对夹杂物的阻碍作用随着气体流量增加,不断减小,对于其他粒径的夹杂物,钢渣界面对夹杂物的阻碍作用随着气体流量增加几乎不变。

摘要： 建立了方坯连铸结晶器内凝固过程的热-力耦合模型.定量揭示了不同钢种结晶器内气隙生长、表面温度与凝固变形行为.其中,亚包晶钢冷凝收缩较大,其角部气隙约是中碳钢的3-5倍;中碳钢在结晶器内的坯壳收缩较小,但其凝固温区长,裂纹敏感区间大,在结晶器下部的偏离角拉应力状态更加突出.不同钢种凝固变形行为特点与差异应该是其结晶器参数设计、保护渣选择等改善角部质量工艺措施的依据.

摘要： 建立了方坯连铸结晶器内凝固过程的热-力耦合模型.定量揭示了不同钢种结晶器内气隙生长、表面温度与凝固变形行为.其中,亚包晶钢冷凝收缩较大,其角部气隙约是中碳钢的3-5倍;中碳钢在结晶器内的坯壳收缩较小,但其凝固温区长,裂纹敏感区间大,在结晶器下部的偏离角拉应力状态更加突出.不同钢种凝固变形行为特点与差异应该是其结晶器参数设计、保护渣选择等改善角部质量工艺措施的依据.

摘要： 本发明提供的不锈钢分液器、空调及不锈钢分液器的制造方法，不锈钢分液器包括不锈钢筒体、至少一个铜基衬板、多个分流铜支管以及不锈钢端盖。不锈钢筒体一体成型且呈单端敞口状，不锈钢筒体的底部具有多个分流支管孔。至少一个铜基衬板设置于不锈钢筒体的内底面，每一铜基衬板上均具有多个衬板孔。多个分流铜支管采用磷铜钎料或银基钎料密封焊接于对应的分流支管孔和衬板孔内。软钎焊料层形成于铜基衬板和不锈钢筒体之间的装配间隙，软钎焊料层为在焊接多个分流铜支管时焊接的热量熔化预先放置于不锈钢筒体的内底面和铜基衬板之间的软钎焊料所形成；不锈钢端盖盖合于不锈钢筒体的敞口端且具有进液管孔。

摘要： 本发明提供一种钢液导流器、钢液净化装置以及钢液净化方法，涉及冶金工程领域。钢液导流器包括导流盘和导流管。导流盘具有通孔，导流管具有中空腔，导流管设置于导流盘且中空腔与通孔连通。钢液净化装置包括第一炉体和上述的钢液导流器。钢液导流器设置于第一炉体内部，中空腔的轴向与第一炉体的轴向平行。中空腔和通孔均与第一炉体的内腔连通。第一炉体的底壁设置有与中空腔对应的吹气孔。钢液净化方法，其包括：通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气，完成初步净化；将钢液导流器设置于第一炉体内，在真空环境下，向第一炉体内部吹入氩气，完成除杂和除气。钢液净化装置能够让LF炉与VD炉(或VOD炉)具备RH炉的除杂和除气功能。

摘要： 本发明提供一种钢液导流滤渣器、钢液净化装置以及钢液净化方法，涉及冶金工程领域。钢液导流滤渣器包括导流盘、导流管和滤渣环。钢液净化装置，包括上述的钢液导流滤渣器。钢液净化方法包括：设置具有吹气孔的第一炉体，向所述第一炉体内注入钢液，将上述的钢液导流滤渣器设置于第一炉体内，保持导流管腔和导流盘腔均与第一炉体的内腔连通。在0.1MPa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环。在0.1～0.15MPa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环，再在50～100Pa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环。较好地除去钢液中的钢渣。

摘要： 本发明涉及一种钢液精炼深脱硫的方法及用于钢液精炼的装置和应用。所述方法为：S1、将待精炼钢液出钢至钢包中并往装有待精炼钢液的所述钢包内加入冶炼材料，得到待精炼钢料；S2、根据出钢时待精炼钢液的初始硫含量[S]进和目标硫含量[S]目，确定将待精炼钢料进行钢液精炼时石灰粉喷吹、碳粉喷吹和顶吹氩气喷吹的工艺参数；S3、对待精炼钢料进行钢液精炼；在钢液精炼时，通过中空电极往所述待精炼钢料中喷吹石灰粉‑碳粉‑氩气混合粉气流以使钢液深脱硫。本发明通过中空电极动态喷吹石灰粉和碳粉进行深脱硫，既能保证钢液合理脱碳脱硫，改善脱硫动力学条件，提高脱硫效率，缩短冶炼时间，又能降低电耗和电极的损耗，使生产成本降低。

摘要： 本发明公开了一种用于钢液脱夹杂的钢液净化剂，属于净钢冶炼技术领域。本发明的净化剂为颗粒状，包括有效组分和黏合组分，有效组分和黏合组分的质量比为(5～10)：1；所述的有效组分包括金属铝、石灰粉、碳化硅粉、二氧化钛和生物质；所述的粘合组分包括高岭土和磺化酚醛树脂，净化剂为球形颗粒状，颗粒直径为5～10mm。本发明的净化剂降低钢液中氧含量，且反应产生的CO气体促进了夹杂物的上浮去除，促进了钢中夹杂物脱除，经过本净化剂处理后的钢液中残存夹杂物尺寸较小、分布均匀，采用钢液净化剂处理后的钢中夹杂物含量显著降低，钢中夹杂物发生了变性，钢液的净化效果明显。

摘要： 本发明提供一种钢液导流滤渣器、钢液净化装置以及钢液净化方法，涉及冶金工程领域。钢液导流滤渣器包括导流盘、导流管和滤渣环。钢液净化装置，包括上述的钢液导流滤渣器。钢液净化方法包括：设置具有吹气孔的第一炉体，向所述第一炉体内注入钢液，将上述的钢液导流滤渣器设置于第一炉体内，保持导流管腔和导流盘腔均与第一炉体的内腔连通。在0.1MPa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环。在0.1～0.15MPa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环，再在50～100Pa的绝对压力下，通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气并带动钢液循环。较好地除去钢液中的钢渣。

摘要： 本发明提供一种钢液导流器、钢液净化装置以及钢液净化方法，涉及冶金工程领域。钢液导流器包括导流盘和导流管。导流盘具有通孔，导流管具有中空腔，导流管设置于导流盘且中空腔与通孔连通。钢液净化装置包括第一炉体和上述的钢液导流器。钢液导流器设置于第一炉体内部，中空腔的轴向与第一炉体的轴向平行。中空腔和通孔均与第一炉体的内腔连通。第一炉体的底壁设置有与中空腔对应的吹气孔。钢液净化方法，其包括：通过吹气孔向第一炉体内部吹入氮气，完成初步净化；将钢液导流器设置于第一炉体内，在真空环境下，向第一炉体内部吹入氩气，完成除杂和除气。钢液净化装置能够让LF炉与VD炉(或VOD炉)具备RH炉的除杂和除气功能。

摘要： 本发明公开了一种钢液取样器与真空感应熔炼炉钢液取样方法，涉及冶金领域，解决现有取样器取样过程不安全以及取得试样容易被污染的问题，采用的技术方案是：钢液取样器，包括由耐火材料制成的取样槽，取样槽的上部或顶部连接悬吊结构，取样槽的侧壁设置进液孔，取样槽的内腔在进液孔以下的部分为盛钢腔。真空感应熔炼炉钢液取样方法，通过上述钢液取样器获取钢块试样，首先将炉料放入坩埚，放置好钢模及浇道装置；其次将悬吊结构固定于真空感应熔炼炉的取样导轨；再将钢液取样器抽真空，控制取样槽下行，使进液孔浸入钢液液面，钢液流入盛钢腔，再控制取样槽上行；最后，钢液取样器破真空，冷却后取出盛钢腔内的钢块试样。本发明用于钢液取样。

摘要： 本发明涉及一种钢液精炼深脱硫的方法及用于钢液精炼的装置和应用。所述方法为：S1、将待精炼钢液出钢至钢包中并往装有待精炼钢液的所述钢包内加入冶炼材料，得到待精炼钢料；S2、根据出钢时待精炼钢液的初始硫含量[S]进和目标硫含量[S]目，确定将待精炼钢料进行钢液精炼时石灰粉喷吹、碳粉喷吹和顶吹氩气喷吹的工艺参数；S3、对待精炼钢料进行钢液精炼；在钢液精炼时，通过中空电极往所述待精炼钢料中喷吹石灰粉‑碳粉‑氩气混合粉气流以使钢液深脱硫。本发明通过中空电极动态喷吹石灰粉和碳粉进行深脱硫，既能保证钢液合理脱碳脱硫，改善脱硫动力学条件，提高脱硫效率，缩短冶炼时间，又能降低电耗和电极的损耗，使生产成本降低。

摘要： 本发明涉及钢铁冶金领域，提供了一种表征钢液中气泡的方法，在炼钢流程或实验室小炉实验中，对钢液沾取设备的钢液沾取面板进行打磨，去除表面杂质；将钢液沾取面板插入钢液中保持一定时间后取出；含有气泡的钢液在钢液沾取面板表面急冷，使气泡固定在钢液沾取面板的凝固钢壳内部或表面；对冷却后的钢液沾取面板打磨、抛光后通过拓印法、光镜、扫描电镜或超声波进行检测，得到气泡在钢液中的行为。本发明方法能够直接表征钢液中气泡的数量、尺寸、形貌及分布情况，并根据所获得的气泡行为，更加准确地指导实验和工业生产，减少模拟实验带来的误差；具有广阔的应用前景。