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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:以工业纯铁为研究对象,熔渣-金属中各个组元间的热力学平衡反应和质量守恒为基础,计算了不同的脱氧剂添加量下钢中的Si,Al的平衡质量分数,建立了脱氧剂Al,CaSi,CaSiBa的脱氧热力学模型.结果表明:基于本模型对多种脱氧剂进行的研究能够符合实验结果,在采用Al,CaSi,CaSiBa脱氧时,渣中FeO质量分数分别能降低到0.04%,0.08%,0.08%,铝脱氧可以使得熔渣中氧势降到最低,且渣中A12 O3由于脱氧而增加的量相对于原始质量分数变化幅度较小,与CaSi,CaSiBa相比具有良好的氧势控制能力....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:以炉渣离子、分子共存理论为基础,1Cr21Ni5Ti 钢为研究对象,Al 为脱氧剂,根据熔渣-金属中各个组元的平衡反应和质量守恒,建立了脱氧热力学模型,并在脱氧基础上设计了渣系.在脱氧剂 Al 不同的加入量条件下对1Cr21Ni5Ti 钢中的 Si,Al,Mn 的平衡质量分数和渣中 TiO2的需求量进行了计算,TiO2的加入保证了钢中 Ti 的含量.结果表明:随脱氧剂 Al 的增加,Si,Al,Mn,Al2 O3的平衡质量分数呈上升的趋势, SiO2,FeO,MnO 以及渣系中 TiO2的设计量呈下降的趋势;当 Al 加入量达到0.2%后,渣中不稳定氧化物含量很低,大部分 Al 进入到钢液中,造成钢液增[Al].根据1Cr21 Ni5Ti 的 Si,Al,Mn 的成分要求,得到 Al 的最大加入量为0.15%/吨钢,此时渣系中 TiO2的设计量为4%,达到保钛的目的....
摘要:以 G20Cr2Ni4A 轴承钢为研究对象,根据现场生产数据,对不同电极氧质量分数下的硅烧损、渣中不同SiO2质量分数下的硅烧损以及不同氩气流量下的硅烧损率进行了统计分析,研究了电渣重熔中不同保护气氛下以及不同工艺下对电渣锭硅质量分数的影响。结果表明:保护气氛电渣炉生产的电渣锭硅烧损小且成分均匀,当氧质量分数控制到0.001%下时,硅不易烧损;当采用非保护气氛冶炼 G20Cr2Ni4A 钢时,渣系中的 SiO2质量分数在2%时能够保证硅的波动比较小,当采用保护气氛冶炼时,渣系中的 SiO2质量分数在1%时对硅的控制效果良好;采用非保护气氛电渣炉,由于渣-气界面传氧以及电极氧化增重的不断变化,硅的烧损也呈增大趋势。针对于厂内30 t 保护气氛电渣炉,氩气流量增加到50 L/min 时,生产的电渣锭成分均匀,经济性良好。...
[期刊论文] 侯栋 姜周华 龚伟 殷志祥
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:提出了一种新的高阻抗电弧炉变压器二次电压和最大额定电流的设计方法.熔末升温期“甩抗”后,为保证电效率最大,即电弧电压始终处在泡沫渣下的峰值,且充分发挥变压器能力,就必须对分档电压和最大额定电流进行合理的设计.“甩抗”后,根据泡沫渣最大高度、功率因数、变压器额定容量等约束条件,建立了变压器分档电压和最大额定电流的设计原则,使变压器利用率和电弧功率达到最大,缩短冶炼周期.同时提出了变压器容量和最高、最低二次电压的设计方案.对80 t高阻抗电弧炉设计参数和理论运行参数进行分析,结果表明:分档电压设计在734 V为最佳,超过734 V时,变压器的最大额定电流成为提高电弧功率的限制性环节....
[专利] 发明专利 CN201710476050.0
东北大学 2017-10-20
摘要:本发明涉及一种制备复合钢锭的设备,包括:导电结晶器为上开口和下开口具有第一直径的筒状结构,包括多个自耗电极的自耗电极组件,多个自耗电极自导电结晶器的上开口伸入筒状结构,并与筒状结构内圆周面间隔第一距离;以及与导电结晶器和自耗电极组件电连接的第一电源;其中第一距离小于第一直径的一半。本发明还提供了制备复合钢锭的方法,将自耗电极插入熔渣中,导通导电结晶器供电回路实现芯棒和外层钢液的复合;通过液位检测器来实现自耗电极熔化速度与抽锭速度的良好匹配以保证钢锭复合过程的稳定。本发明的装置和方法可以实现大型钢锭的制备,保证多层复合过程的稳定、有序运行,改善大尺寸钢锭偏析、疏松与缩孔的问题,同时提高生产效率、保证复合质量。
[专利] 发明专利 CN201510911525.5
东北大学 2016-04-13
摘要:本发明提供一种确定单电源双回路电渣重熔过程中工艺参数的装置及方法,所述装置包括绝缘支架、石英烧杯、调压器、金属电极、模拟导电体的导电金属片和模拟底部铜板的导电金属片。方法的工艺步骤为:(1)按照1600~1800℃含氟渣系的电导率参数范围配置导电溶液,装入石英烧杯中,调整导电溶液的液面高度;(2)调整模拟导电体的导电金属片和金属电极在导电溶液中的插入深度;(3)接通电源,调节调压器的电压值10~36V,产生两条通电回路;(4)待数显电压表读数稳定后,记录溶液50~80°C下两个数显电流表的多组电流读数,求取电流分配比的总平均值。
[专利] 发明专利 CN201610046190.X
东北大学 2016-05-25
摘要:一种提高Mn18Cr18N钢热加工性能的方法,属于冶金技术领域,具体包括步骤为:(1)配料:按质量比,电渣重熔预熔渣:稀土氧化物=(2~5):1,混匀均匀后,干燥;(2)电渣重熔准备阶段:通入氮气,称取原料;(3)电渣重熔;(4)电渣重熔结束阶段;通过还原剂将电渣重熔稀土渣中的稀土氧化物还原成稀土单质,通过扩散作用进入钢液中,稀土与钢中的硫反应生成了稀土硫化物,降低钢中硫元素的含量,可以消除硫元素在钢中的偏聚,减轻钢的“热脆”性,且稀土硫化物夹杂以及稀土氧硫化物夹杂的形貌成细小的球形,可以提高Mn18Cr18N钢的力学性能。
[专利] 发明专利 CN201610143928.4
东北大学 2016-05-18
摘要:本发明公开了一种彩色抗菌不锈钢的制备工艺,包括如下步骤:(1)对不锈钢制件进行着色前预处理;(2)将经着色前预处理的不锈钢制件放入着色液中,对不锈钢制件进行化学氧化着色;(3)在化学氧化着色后的不锈钢制件表面进行电镀铜,即得彩色抗菌不锈钢。本发明能够使不锈钢表面获得色彩均匀的着色膜,而且制备的彩色抗菌不锈钢具有较高的抗菌性,其中制备的彩色抗菌不锈钢对大肠杆菌的抗菌率达到了84.4%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到了80.3%,而且可以使白亮不锈钢制品获得五颜六色的表面,耐蚀性较普通不锈钢也得到了提高,既拓宽了彩色不锈钢的应用范围,又满足了人们对色彩和抗菌的双重要求,使彩色不锈钢功能多样化。
[专利] 实用新型 CN201420663453.8
东北大学 2015-04-22
摘要:一种动态观测模拟电渣重熔过程熔滴行为的装置,属于冶金技术领域,包括石英烧杯、绝缘支架、调压器、红外热成像仪和高速照相机;石英烧杯和刻度尺位于平台上;上横梁上悬挂定滑轮装置,伍德合金圆棒悬挂在绳索或动横梁上;伍德合金圆棒与调压器连接,下部插入导电溶液内;红外热成像仪和高速照相机与伍德合金圆棒底端相对。本实用新型的装置可以清晰详细地观察电极熔化末端熔滴形成及滴落过程其形貌尺寸变化。
[专利] 发明专利 CN201410624256.X
东北大学 2015-02-04
摘要:一种动态观测模拟电渣重熔过程熔滴行为的装置及方法,属于冶金技术领域,装置包括石英烧杯、绝缘支架、调压器、红外热成像仪和高速照相机;石英烧杯和刻度尺位于平台上;上横梁上悬挂定滑轮装置,伍德合金圆棒悬挂在绳索或动横梁上;伍德合金圆棒与调压器连接,下部插入导电溶液内;红外热成像仪和高速照相机与伍德合金圆棒底端相对。方法为:(1)对伍德合金圆棒插入导电溶液的深度进行调节;施加电流;(2)伍德合金圆棒底端形成熔滴进而滴落;(3)对熔滴的滴落过程进行实时动态拍摄;(4)观测熔滴形成及滴落过程中的渣池温度分布。本发明的装置和方法可以清晰详细地观察电极熔化末端熔滴形成及滴落过程其形貌尺寸变化。
摘要:研究了不同温度下1Cr21Ni5Ti不锈钢的高温氧化行为和氧化膜的组成及演变机制.结果表明:1Cr21Ni5Ti钢的氧化增重符合抛物线规律,其激活能为231.433 kJ/mol;分析结果表明目标钢种在800℃和1000℃下氧化100 min 后表层氧化膜的主要物相为(Fe,Cr)2O3,1100℃和1200℃下主要为Fe2O3;SEM-EDS 以及热力学分析表明氧首先与活泼元素铬反应生成Cr2O3 初始氧化膜,随后基体中的铁离子溶于Cr2O3 膜并形成(Fe,Cr)2O3氧化膜,同时氧离子经过(Fe,Cr)2O3 氧化膜将氧化膜/基体处的Cr 氧化形成新的Cr2O3,此时基体内呈富铁贫铬状态,最终基体中的铁离子扩散通过(Fe,Cr)2O3 氧化膜,从而在试样表层形成Fe2O3的氧化层.
摘要:以炉渣离子分子共存理论为基础,Cr5钢为研究对象,Al为脱氧剂,根据熔渣—金属中各个组元间的热力学平衡反应和质量守恒,建立了脱氧热力学模型,并在脱氧基础上设计了渣系.在不同的脱氧剂Al添加量下对Cr5钢中的Mn、Si、Al的平衡质量分数进行了计算,分析了各物质随Al添加量的变化规律,并根据目标钢种的成分要求对Al的添加量提供了理论指导.结果表明:随脱氧剂Al的增加,Si、Al、Mn、Al2O3的平衡质量分数呈上升的趋势,SiO2、FeO、MnO呈下降的趋势,若从Si、Mn、Al成分合格的角度考虑,Al的添加量占吨钢的百分比不能超过0.19%.
摘要:建立了液态金属电渣浇注(ESC LM)制备复合轧辊过程的二维准稳态数学模型,基于ANSYS workbench计算平台,利用Fluent软件及所提供的自定义函数功能,研究了熔炼电压、复合层厚度及浇注温度等工艺参数对ESC LM法制备复合轧辊过程温度场的影响,并对各工艺参数之间的匹配关系进行了探讨.结果表明:提高熔炼电压及降低复合层厚度均能有效增加复合轧辊制备过程渣池中的电流密度及焦耳热,而提高浇注温度则将直接增加液态钢水带入金属熔池的热量,同样可以提高铸坯内部温度分布.模拟结果显示,36V的熔炼电压、50mm厚的复合层厚度及1860K的浇注温度将有利于ESC LM工艺制备复合轧辊过程形成浅平状的金属熔池并获得良好的凝固组织,同时也有利于获得具有良好性能的辊芯与复合层的结合界面.
摘要:本文建立了液态金属电渣浇注空心钢锭体系三维准稳态数学模型,利用商业软件ANSYS与CFX进行顺序耦合求解,得到了不同浇注温度、浇注速度、渣池深度及导电体浸入深度等工艺参数对浇注过程温度场及熔池形状的影响规律.计算结果表明:随着浇注温度及浇注速度的提高,金属熔池最大深度及最高温度基本呈线性增加,合理的浇注温度及浇注速度分别为1600℃、10mm·min-1左右.随着渣池深度及导电体浸入深度的增加,渣池温度最大值均呈逐渐降低趋势,而金属熔池最大深度则随渣池深度的增加而降低,随导电体浸入深度的增加而呈先增大后减小趋势变化并在12cm处取得最大值.
[硕士论文] 侯栋
钢铁冶金 东北大学 2013(学位年度)
摘要:本文分析了高阻抗电弧炉电气运行的特性,从电气运行角度阐述了高阻抗电弧炉相对于普通电弧炉的优越性,并介绍了现代超高功率高阻抗电弧炉主要技术。在分析电气运行的等效电路基础上,结合现场实际测量数据,采用统计建模的方法,建立了各级电压、电抗下电弧炉非线性的运行电抗模型。
  在Access数据库与VB环境下,开发了电弧炉供电模型,并利用供电模型进行了电弧炉各电压、电抗下的供电曲线对比。在充分考虑各阶段的限制性环节前提下,提出了供电制度的制定原则与策略。并对电抗器、变压器、电流的档位选取提供了理论依据。
  电弧炉的熔末升温期的热效率主要取决于电弧在渣中的埋弧状况。在埋弧时可提高热效率。供电参数要根据EAF炉的实际埋弧状态来确定,才能达到优化的效果。在考虑热效率的情况下,建立了熔末升温供电模型,并对电弧炉的合理“甩抗”提供了理论依据。
  基于某厂电弧炉短流程炼钢的车间布置、冶炼节奏以及LF加热能力,分析原始冶炼工艺的基础上,对电弧炉的出钢温度、供电、供氧和造渣制度提出了改善建议。通过理论分析以及现场经济指标阐述了新方案的优越性。
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