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中间包等离子加热的物理模拟 被引量:5
1
作者 王勇 赵梦静 +3 位作者 杨树峰 李京社 张贯旭 习小军 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期68-75,共8页
为了提高实际生产中中间包等离子加热热效率,改善中间包内钢液流动状态,本文根据某钢厂中间包原型,通过物理模拟对比研究了有无等离子加热和不同等离子加热位置下中间包内温度场和流场的变化情况.研究结果表明,在无等离子加热条件下,中... 为了提高实际生产中中间包等离子加热热效率,改善中间包内钢液流动状态,本文根据某钢厂中间包原型,通过物理模拟对比研究了有无等离子加热和不同等离子加热位置下中间包内温度场和流场的变化情况.研究结果表明,在无等离子加热条件下,中间包内死区比例较高,达到了36%,死区主要集中在中间包挡墙外侧上部区域;当加热位置位于挡墙外侧时,中间包内死区比例与不加热时相差不大,靠近加热位置处的温度急剧上升,挡墙内外两侧的温度差较大,中间包内整体温度分布不均匀;加热位置位于挡墙内侧时,中间包死区比例明显降低,达到29.2%,平均停留时间约增加57 s,出水口温度明显上升(约7℃),中间包内温度分布更均匀. 展开更多
关键词 中间包 等离子加热 物理模拟 温度分布 死区比例
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钢厂煤气资源化利用技术进展 被引量:9
2
作者 李京社 郭皓 《冶金经济与管理》 2020年第1期32-34,共3页
为了助力钢铁工业转型升级,以钢铁生产主流程中的高炉、转炉和焦炉煤气利用现状为基础,介绍并分析了近年来钢厂煤气利用领域的技术发展情况;结合已有钢化联产运行案例,指出钢化联产模式的优越性,以及未来成为钢厂煤气高效利用和钢铁工... 为了助力钢铁工业转型升级,以钢铁生产主流程中的高炉、转炉和焦炉煤气利用现状为基础,介绍并分析了近年来钢厂煤气利用领域的技术发展情况;结合已有钢化联产运行案例,指出钢化联产模式的优越性,以及未来成为钢厂煤气高效利用和钢铁工业转型升级途径的发展趋势。 展开更多
关键词 转型升级 煤气 钢化联产
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“双碳”背景下低碳排炼钢流程选择及关键技术 被引量:16
3
作者 张福君 杨树峰 +2 位作者 李京社 刘威 王田田 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1483-1495,共13页
“碳达峰”、“碳中和”是一个总体的宏观概念,为中国未来经济与环境发展提供了笼统的理论框架与基本理念.基于“双碳”目标的深度解析,中国钢铁行业处于“碳锁定”状态,只有同时进行技术和制度变革才能实现“碳解锁”.结合当前钢铁工... “碳达峰”、“碳中和”是一个总体的宏观概念,为中国未来经济与环境发展提供了笼统的理论框架与基本理念.基于“双碳”目标的深度解析,中国钢铁行业处于“碳锁定”状态,只有同时进行技术和制度变革才能实现“碳解锁”.结合当前钢铁工业生产结构、冶炼原材料供应、冶炼能源、节能减排水平以及CO_(2)排放现状,给出了合理的碳达峰时间及峰值.未来二三十年中国钢铁生产主要流程依然是长流程和短流程并存,氢冶金技术还难以进行工业生产,提升全废钢短流程炼钢的比例是降低碳排放的主要措施.从长远来看,长流程中炼铁工艺由碳还原逐渐向氢还原是大势所趋,炼铁工序的产品将由原来的高碳铁水转变为低碳铁水或直接还原铁(DRI),具有较高脱碳的转炉炼钢就没有明显优势,发展电弧炉炼钢流程是必然选择.但实现“碳中和”还要依靠氢冶金,碳捕集、利用与封存技术的发展和应用,以及制度的变革.基于近年在全废钢电弧炉相关方面的理论研究、装备开发与实践的深入研究,针对全废钢电弧炉冶炼工艺存在的问题,开发了一系列关键技术,实现在全废钢条件下满足当前连铸生产工艺节奏以及钢液质量的控制,为全废钢电弧炉的发展提供理论支持. 展开更多
关键词 碳达峰 碳中和 钢铁工业 节能减排技术 全废钢电弧炉
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Large Eddy Simulation of Turbulent Fluid Flow in Liquid Metal of Continuous Casting 被引量:1
4
作者 JI Chuan-bo li jing-she +1 位作者 YANG Shu-feng SUN li-yuan 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第1期34-39,46,共7页
The transient turbulent flow in continuous casting steel plays a key role in minimizing defects. Compared with the k-ε model, the large eddy simulation (LES) of turbulence provides much more accurate representation... The transient turbulent flow in continuous casting steel plays a key role in minimizing defects. Compared with the k-ε model, the large eddy simulation (LES) of turbulence provides much more accurate representation of turbulent flow by resolving large-scale dynamics. The turbulent flow in a liquid metal model of continuous casting has been simulated by LES and measured using ultrasonic Doppler velocimetry (UDV). The result of measurement and LES has been compared to validate the LES model and furthermore enhance the understanding of the transient turbulent feature in the flow field. The results show that the jet exiting from the nozzle port swings, which is not steady, and turbulent velocity variation frequencies decreased with distance from the nozzle port region and also the LES mode can capture the high frequency fluctuation, which the measurement cannot detect. 展开更多
关键词 LES turbulent flow NOZZLE MOLD continuous casting
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基于中间包冲击区的流场优化 被引量:10
5
作者 王锦 刘宇航 +3 位作者 刘威 杨树峰 李京社 赵梦静 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期97-103,共7页
针对某厂中间包原型在实际生产过程中生产平稳性以及产品洁净化等方面的问题,结合数值模拟和物理模拟的方法,对中间包进行了结构优化。对单因素变量(冲击区体积以及导流孔孔径、倾角)进行分类单因素优化,并以出口温差和死区比例的一致... 针对某厂中间包原型在实际生产过程中生产平稳性以及产品洁净化等方面的问题,结合数值模拟和物理模拟的方法,对中间包进行了结构优化。对单因素变量(冲击区体积以及导流孔孔径、倾角)进行分类单因素优化,并以出口温差和死区比例的一致性变化规律作为进一步复合优化指导,确定了较优的中间包结构参数。结果表明,复合因素的优化效果大于单因素,并且中间包冲击区的体积大小对流体的流动状态影响最大,导流孔孔径次之,倾角最小。确定了1号挡墙移动450 mm、导流孔孔径选择100 mm、导流孔K-1和K-2倾角选择20°以及导流孔K-3移动50 mm、倾角选择10°的较优方案。该方案的死区比例为16.27%,相较于原型降低了29.03%,远流端和近流端的出口最大温差由原型1.6 K降至0.6 K,进一步提高了中间包流场的均匀性。这为该厂实际中间包优化提供了理论依据,也可为同类中间包优化提供思路和结构参数的参考。 展开更多
关键词 中间包 工艺优化 数值模拟 物理模拟 冲击区体积
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EAF-LF-VD-CC工艺26CrMo7S钢夹杂物的演变规律 被引量:6
6
作者 焦傲腾 杨树峰 +3 位作者 李京社 宋景凌 李恒华 张福君 《连铸》 2023年第2期28-33,共6页
为了控制26CrMo7S钢中夹杂物,提高钢材机械性能,采用全流程洁净度分析,探究了某厂EAF→LF→VD→CC工艺流程夹杂物演变规律。结果表明,LF进站夹杂物主要是由Al2O3、MgO和CaS结合的成分不均匀、形貌不规则的复合夹杂物。LF、VD精炼处理后... 为了控制26CrMo7S钢中夹杂物,提高钢材机械性能,采用全流程洁净度分析,探究了某厂EAF→LF→VD→CC工艺流程夹杂物演变规律。结果表明,LF进站夹杂物主要是由Al2O3、MgO和CaS结合的成分不均匀、形貌不规则的复合夹杂物。LF、VD精炼处理后,主要是以Al_(2)O_(3)、MgO和CaO、CaS形成不均匀的多边形或近球形复合夹杂物,且CaO含量持续增加。钙处理后,夹杂物进一步球化,主要成分为以CaS包裹的氧化物均匀复合夹杂物。采用EAF-LF-VD-CC工艺,夹杂物数密度呈先降低再升高趋势,在VD工序数密度降至最低16.1个/mm^(2),平均尺寸呈现先增加后减小的趋势,在VD工序尺寸达到最大值2.83μm。LF精炼时间短、钙处理不合理、连铸二次氧化是导致钢液中夹杂物超标的主要原因。适当增加LF处理时间、保证充足的弱搅拌、探明合适的钙处理“窗口”、保证夹杂物变性的同时不会过量引入CaO夹杂、连铸工序采用氩封、中间包氩气吹扫等保护手段可以有效提高钢液洁净度。 展开更多
关键词 26CrMo7S钢 非金属夹杂物 精炼 演变规律 钙处理 洁净度
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高级别船板钢生产过程中夹杂物的演变规律 被引量:18
7
作者 周宇涛 杨树峰 +1 位作者 李京社 梁雪 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期33-42,共10页
通过采用扫描电镜对船板钢F40中的夹杂物进行全流程系统分析,研究了冶炼过程中夹杂物的形成和演变规律,并采用夹杂物的弹性模量概念对其在轧制过程中的变形机理进行解释。结果表明,LF出站后钢中的主要夹杂物为MgO-Al2O3复合夹杂,在钙处... 通过采用扫描电镜对船板钢F40中的夹杂物进行全流程系统分析,研究了冶炼过程中夹杂物的形成和演变规律,并采用夹杂物的弹性模量概念对其在轧制过程中的变形机理进行解释。结果表明,LF出站后钢中的主要夹杂物为MgO-Al2O3复合夹杂,在钙处理后夹杂物逐渐向低熔点的CaO-Al2O3-MgO-CaS系夹杂转变。在轧制过程中,高弹性模量的夹杂物,在轧制中相对塑性变形低。热力学计算表明,当船板钢中的w([Als])为0.02%~0.04%时,为使夹杂物改性完全,钙处理后钢液中的w([Ca])应控制在0.001 8%~0.002 8%。为避免钙处理后生成CaS,可通过控制w([S])在0.002 1%以内,减小其对浇注过程和钢性能的不利影响。 展开更多
关键词 船板钢 夹杂物 钙处理 钙铝酸盐 轧制
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四流中间包控流装置优化物理模拟 被引量:22
8
作者 杨树峰 吴金强 +2 位作者 李京社 汪易航 李静远 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第4期81-87,共7页
通过中间包物理模拟的试验方法对某钢厂四流中间包进行控流装置优化,优化试验分为挡墙类型优化和挡墙结构优化。结果表明,原型方案流体流动状态很差,导流孔孔径过大易导致短路流现象的发生,死区比例也高达34.16%。优化后的最优方案中Y3... 通过中间包物理模拟的试验方法对某钢厂四流中间包进行控流装置优化,优化试验分为挡墙类型优化和挡墙结构优化。结果表明,原型方案流体流动状态很差,导流孔孔径过大易导致短路流现象的发生,死区比例也高达34.16%。优化后的最优方案中Y3死区比例降幅高达33.14%,流体平均停留时间由原型的761.2延长至900.7s,滞止时间则由32.2延长至76.7s,优化效果显著,说明最优方案可以显著地提高中间包体积利用率,并改善钢液的流动状态,有利于冶金质量的提高。 展开更多
关键词 四流中间包 控流装置 物理模拟 RTD曲线
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碲处理对20CrMnTi齿轮钢中MnS夹杂物改性效果 被引量:19
9
作者 白旭旭 杨树峰 +2 位作者 刘威 李京社 梁雪 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期35-41,共7页
为了研究碲处理对钢中MnS夹杂物形貌的影响,利用SEM-EDS扫描电镜,研究了20CrMnTi钢中添加高纯碲粉后MnS夹杂物的改性效果。试验结果表明,碲处理使钢中夹杂物的平均长宽比由3.17降至1.83,球化效果较为明显;当碲硫比控制在0.33时,不同硫... 为了研究碲处理对钢中MnS夹杂物形貌的影响,利用SEM-EDS扫描电镜,研究了20CrMnTi钢中添加高纯碲粉后MnS夹杂物的改性效果。试验结果表明,碲处理使钢中夹杂物的平均长宽比由3.17降至1.83,球化效果较为明显;当碲硫比控制在0.33时,不同硫含量的钢中夹杂物形貌有明显差异,硫质量分数为0.21%的钢中,形成了MnS镶嵌在碲化物中的大型夹杂,而在硫质量分数为0.11%的钢中,形成了碲化物包裹MnS的复合夹杂;当碲硫比为3.21时,发现钢中出现了单独存在的高碲相,MnS外层的碲化物层也较厚,改性率仅为8.75%,这表明高碲硫比并不能提高硫化物改性的数量。 展开更多
关键词 碲处理 MnS夹杂物 20CrMnTi 齿轮钢
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QD08钢中Ds类夹杂物形成原因及控制 被引量:11
10
作者 宋朝琦 刘威 +3 位作者 杨树峰 李京社 陈永峰 左小坦 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期68-74,共7页
QD08钢因其特殊的工作环境,要求具有较高的抗疲劳特性,而Ds类夹杂物是削弱QD08钢抗疲劳性能的主要原因。为了探究Ds类夹杂物的形成原因及调控方法,解决Ds类夹杂物超标问题,对该钢种炼钢-精炼-连铸全流程进行取样分析。分析结果表明,影响... QD08钢因其特殊的工作环境,要求具有较高的抗疲劳特性,而Ds类夹杂物是削弱QD08钢抗疲劳性能的主要原因。为了探究Ds类夹杂物的形成原因及调控方法,解决Ds类夹杂物超标问题,对该钢种炼钢-精炼-连铸全流程进行取样分析。分析结果表明,影响QD08钢疲劳性能的Ds类夹杂物主要成分为CaS-Al_(2)O_(3)-MgO-CaO,其尺寸在15~30μm范围内波动,主要在LF精炼钙处理操作后开始出现。QD08钢中Ds类夹杂物是以钙镁铝酸盐为核心骨架,外围包裹CaS而形成的。结合夹杂物的成分分布,确定了钢中钙含量高不利于QD08钢中Ds类夹杂物的控制,被改性后的夹杂物熔点低,与钢液润湿性强而难以穿过钢渣界面进入到渣中,且夹杂物在钢液中易聚合长大,造成夹杂物尺寸的增加,为Ds类夹杂物的形成提供了条件。提出在精炼环节采用高氧化钙溶解度精炼渣和微钙处理工艺优化方案,并进行了工业验证试验。通过微钙处理保证了必要的夹杂物改性,可防止水口结瘤,配合减小中间包液面的波动,控制合适的拉坯速度,可避免钢包下渣和卷渣现象的发生。控制更多的夹杂物成分分布在非液相区,抑制了夹杂物的碰撞长大,使得Ds类夹杂物等级降低。试验结果表明,QD08钢中影响其疲劳性能的Ds类夹杂物得到了控制,初检合格率由93.6%提高至98.0%,为企业带来了直接的经济利益。 展开更多
关键词 QD08钢 Ds类夹杂物 洁净度 钙处理 工业试验
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中间包等离子加热工业试验 被引量:17
11
作者 刘涛 赵梦静 +3 位作者 杨树峰 李京社 陈永峰 王存 《中国冶金》 CAS 北大核心 2020年第10期36-40,共5页
控制中间包内钢水温度变化是提高生产率和产品质量的有效方法之一。中间包等离子加热能够弥补浇注过程中钢水温降,稳定钢水温度,提高铸坯质量。对某厂中间包等离子加热进行工业试验研究。采用三中空石墨电极等离子加热装置对中间包内钢... 控制中间包内钢水温度变化是提高生产率和产品质量的有效方法之一。中间包等离子加热能够弥补浇注过程中钢水温降,稳定钢水温度,提高铸坯质量。对某厂中间包等离子加热进行工业试验研究。采用三中空石墨电极等离子加热装置对中间包内钢水进行加热。通过两组中间包等离子加热试验,探究等离子加热对中间包内钢液温度变化和钢液成分及夹杂物特征的影响。结果表明,等离子加热中间包内钢水升温效果明显,升温速率可实现0.8℃/min,同时也能够使钢水温度保持稳定;等离子加热后中间包内钢水全氧含量下降,氮含量基本不变,碳含量略有升高;加热后钢液中夹杂物的数密度明显降低,分别下降了7.43%和19.68%。中间包等离子加热可稳定中间包内钢液过热度,促进了氧化物夹杂的上浮去除,提高了铸坯质量。 展开更多
关键词 中间包 等离子加热 钢水温度 夹杂物 钢液成分
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热处理对硅脱氧304不锈钢内氧化物夹杂的影响 被引量:10
12
作者 张雪良 杨树峰 +1 位作者 李京社 翟俊 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期32-38,共7页
为阐明热处理对固态钢中夹杂物特性的影响,利用电阻炉对硅脱氧304不锈钢在1 250℃下进行了热处理,并使用扫描电子显微镜分析了热处理前后试样内氧化物夹杂的形貌、尺寸和成分等特性变化。试验结果表明,热处理前,试样内夹杂物主要为球形... 为阐明热处理对固态钢中夹杂物特性的影响,利用电阻炉对硅脱氧304不锈钢在1 250℃下进行了热处理,并使用扫描电子显微镜分析了热处理前后试样内氧化物夹杂的形貌、尺寸和成分等特性变化。试验结果表明,热处理前,试样内夹杂物主要为球形的单相CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(Cr2O3),部分夹杂物边缘伴有少量Mn S。在1 250℃下热处理1 h后,部分尺寸小于4μm的夹杂物表面析出棱角状的MnO-Al2O3-Cr2O3相。随着热处理时间增加至2.5 h,能够析出MnO-Al2O3-Cr2O3相的夹杂物尺寸增加,且新析出相在夹杂物表面逐渐长大。对于热处理后仍以单相CaO-SiO2-Al2O3-MnO-(Cr2O3)形式存在的夹杂物,CaO组元减少,MnO组元增加,Cr2O3,SiO2和Al2O3组元无明显变化。 展开更多
关键词 硅脱氧304不锈钢 热处理 氧化物夹杂 成分变化
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冷轧硅脱氧304不锈钢中氧化物夹杂的演变行为 被引量:6
13
作者 高锦国 张雪良 +3 位作者 杨树峰 李京社 翟俊 郝卫星 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期53-59,共7页
为实现固态钢基体内夹杂物在冷轧过程中的控制,将硅脱氧304不锈钢热轧板经多道次冷轧至不同的厚度,利用扫描电子显微镜对试样内夹杂物在冷轧过程中的演变行为进行了研究。结果表明,硅脱氧304不锈钢内夹杂物的类型主要为低熔点SiO_2-CaO-... 为实现固态钢基体内夹杂物在冷轧过程中的控制,将硅脱氧304不锈钢热轧板经多道次冷轧至不同的厚度,利用扫描电子显微镜对试样内夹杂物在冷轧过程中的演变行为进行了研究。结果表明,硅脱氧304不锈钢内夹杂物的类型主要为低熔点SiO_2-CaO-MnO-Al_2O_3,其在热轧板内的形貌为大尺寸长条状。冷轧时,这些长度为2.0~23.0μm的长条状氧化物夹杂发生断裂,形成多个1.0~3.0μm小尺寸夹杂物。随着冷轧压下量的增加,断裂后形成的夹杂物尺寸逐渐减小。但当夹杂物尺寸降低至约0.5μm时,夹杂物不再发生断裂。同时,断裂后形成的小尺寸夹杂物之间的距离与夹杂物的初始尺寸无关,由冷轧板的伸长率决定。 展开更多
关键词 304不锈钢 氧化物夹杂 变形行为 冷轧
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含铈304不锈钢夹杂物改性及耐腐蚀性能优化 被引量:26
14
作者 习小军 杨树峰 +2 位作者 李京社 赵梦静 叶茂林 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期20-26,33,共8页
通过在304不锈钢中加入不同含量的铈,研究了铈处理前后钢中夹杂物的变化,并借助于腐蚀失重试验及电化学试验,分析了不同含量的铈处理后钢中夹杂物性质变化对304不锈钢耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,未加铈的不锈钢中主要为MnS夹杂及... 通过在304不锈钢中加入不同含量的铈,研究了铈处理前后钢中夹杂物的变化,并借助于腐蚀失重试验及电化学试验,分析了不同含量的铈处理后钢中夹杂物性质变化对304不锈钢耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,未加铈的不锈钢中主要为MnS夹杂及复合氧化物夹杂,夹杂物的平均尺寸为8.6μm,而钢的自腐蚀电位仅为-348.52mV。加入稀土铈后,夹杂物逐渐改性成球状或椭球状的含铈夹杂物,平均尺寸有所降低,而不锈钢耐腐蚀性则有所提高。当铈质量分数达到0.012%时,钢中MnS夹杂全部改性成球状含铈夹杂,不锈钢自腐蚀电位高达-311.25mV,耐腐蚀性能最好。继续增加稀土铈含量,钢中夹杂物的形状变得不规则,尺寸也有所增加,导致不锈钢耐腐蚀性能降低。 展开更多
关键词 铈处理 304不锈钢 MnS夹杂 耐腐蚀性能
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20CrMnTi齿轮钢冶炼全流程的夹杂物分析 被引量:11
15
作者 许国方 张雪良 +2 位作者 杨树峰 李京社 白旭旭 《中国冶金》 CAS 北大核心 2020年第11期23-28,40,共7页
为明确冶炼过程齿轮钢中非金属夹杂物的演变行为,实现齿轮钢中夹杂物特性的有效控制和提高产品质量,以20CrMnTi齿轮钢为研究对象,通过对LF-VD-CC工艺齿轮钢生产过程的取样分析,利用扫描电子显微镜对冶炼过程不同阶段的夹杂物成分、形貌... 为明确冶炼过程齿轮钢中非金属夹杂物的演变行为,实现齿轮钢中夹杂物特性的有效控制和提高产品质量,以20CrMnTi齿轮钢为研究对象,通过对LF-VD-CC工艺齿轮钢生产过程的取样分析,利用扫描电子显微镜对冶炼过程不同阶段的夹杂物成分、形貌、尺寸和数量等特性进行系统分析研究。结果表明,LF进站时,夹杂物主要为脱氧产物Al2O3-(MnS)和少量的镁铝尖晶石夹杂物;LF化渣后至精炼末期,由于渣/钢反应和耐火材料侵蚀带入的MgO和CaO等,导致夹杂物转变为Al2O3-MgO-MnS-CaS和Al2O3-MgO-CaO;VD精炼过程中夹杂物的类型基本不变,但从VD破空到铸坯过程,Al2O3-MgO-CaO夹杂物基本消失,试样中的夹杂物类型主要为Al2O3-MgO-MnS-CaS和TiN-MnS夹杂物。 展开更多
关键词 20CrMnTi齿轮钢 非金属夹杂物 行为变化 全流程分析 酸溶铝
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碲处理对15-5PH钢中硫化物夹杂改性的作用 被引量:6
16
作者 车智超 刘威 +3 位作者 杨树峰 李京社 刘超 袁昊 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期36-43,共8页
15-5PH沉淀硬化不锈钢具有优良的机械加工性能,而钢中夹杂物可以对其性能造成显著影响。在加工时,长条状的硫化物夹杂往往会导致含硫钢的横向性能下降,呈现出明显的各向异性,进而导致材料因断裂而失效。为了研究碲处理对钢中硫化物形貌... 15-5PH沉淀硬化不锈钢具有优良的机械加工性能,而钢中夹杂物可以对其性能造成显著影响。在加工时,长条状的硫化物夹杂往往会导致含硫钢的横向性能下降,呈现出明显的各向异性,进而导致材料因断裂而失效。为了研究碲处理对钢中硫化物形貌的影响,利用高温试验、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及统计方法,研究了碲处理对15-5PH钢中的硫化物形貌、尺寸、长宽比的影响,同时探讨了碲对硫化锰夹杂物形貌控制的机理。试验结果表明,碲处理使钢中的长条、链状的Ⅱ类硫化物改性为球状的MnS-MnTe和(Al-Si-O)-MnS-MnTe复合夹杂物。钢中加碲后硫化物夹杂的形貌和分布大幅度改变,钢中夹杂物的长宽比由1.83降至1.49,夹杂物的球化率显著提高,改性效果较为明显。当碲硫比为1.42时,夹杂物的长宽比较低,且夹杂物的尺寸较小,改性效果最佳。当碲硫比为2.32时,发现钢中出现了单独存在的高碲相和硫化物镶嵌在碲化物中的大型夹杂,夹杂物的平均尺寸有所上升,改性效果有所下降。试验研究表明,碲处理钢中的夹杂物,存在一个最佳的加入量,继续增加碲硫比并不能使硫化物的球化效果进一步提高。加入适量的碲,可以显著球化钢中的硫化物夹杂,降低夹杂物的长宽比,提高钢的横向性能,改善钢的切削性能。试验研究能够为钢中硫化物改性提供更多的应用场景与可能,为现场工艺制定提供一定的参考。 展开更多
关键词 碲处理 MnS夹杂物 15-5PH钢 硫化物 沉淀硬化不锈钢
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冷镦钢开裂的原因分析及改进 被引量:10
17
作者 李静远 杨树峰 +1 位作者 李京社 丑英玉 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第3期19-23,共5页
为了研究冷镦钢开裂的原因和过程,取样分析了某钢厂生产中存在开裂的试样,利用带有能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)观察开裂区域宏观形貌和微观组织并表征夹杂物的形貌和成分。结果发现,部分魏氏体混杂在基体中,降低了冷镦钢的塑性和韧性;开... 为了研究冷镦钢开裂的原因和过程,取样分析了某钢厂生产中存在开裂的试样,利用带有能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)观察开裂区域宏观形貌和微观组织并表征夹杂物的形貌和成分。结果发现,部分魏氏体混杂在基体中,降低了冷镦钢的塑性和韧性;开裂区域发生穿晶断裂和氧化脱碳现象,其完全脱碳层的平均厚度为28μm,说明表面缺陷在轧制前就已经存在,导致冷镦钢轧制时开裂;残留在钢中的铝镁钙复合夹杂物也直接导致了表面缺陷和开裂。同时,提出改善微观组织、减少夹杂物的改进措施。 展开更多
关键词 冷镦钢 魏氏组织 夹杂物 位错
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中国现代电弧炉炼钢废钢快速熔化技术进展 被引量:16
18
作者 段卫平 杨树峰 +3 位作者 李京社 张福君 习小军 王田田 《中国冶金》 CAS 北大核心 2021年第9期78-84,109,共8页
在钢铁行业结构转型关键时期,提高电弧炉短流程工艺比例是降低钢铁行业温室气体排放、脱碳化的有效措施。为了推动短流程炼钢工艺发展,近年来电弧炼钢在废钢快速熔化方面取得明显进展。在回顾前人对废钢熔化速率研究的基础上,全面概述... 在钢铁行业结构转型关键时期,提高电弧炉短流程工艺比例是降低钢铁行业温室气体排放、脱碳化的有效措施。为了推动短流程炼钢工艺发展,近年来电弧炼钢在废钢快速熔化方面取得明显进展。在回顾前人对废钢熔化速率研究的基础上,全面概述了废钢熔化机理以及影响因素,并结合近年来国内电弧炉炼钢在装备、工艺以及技术上就废钢快速熔化方面取得的进展,探讨了制约电弧炉废钢快速熔化的限制性环节,为废钢快速熔化在电弧炉炼钢装备、工艺、技术方面未来发展提供可行方向。 展开更多
关键词 电弧炉 废钢快速熔化 平熔池冶炼 废钢预热 电弧炉复吹技术
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高氮不锈轴承钢碳化物分布与高温断裂机制 被引量:8
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作者 曹方 杨卯生 +3 位作者 杨树峰 李京社 罗志强 刘威 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期132-142,共11页
通过高温拉伸试验研究高氮不锈轴承钢高温断裂行为,探究了170℃和470℃回火态钢中碳化物分布特征,分析了高温拉伸断裂及组织演变和碳化物分布规律。研究发现,回火温度从170℃升高至470℃,高氮钢中大于0.8μm的碳化物明显增加,高氮钢中M... 通过高温拉伸试验研究高氮不锈轴承钢高温断裂行为,探究了170℃和470℃回火态钢中碳化物分布特征,分析了高温拉伸断裂及组织演变和碳化物分布规律。研究发现,回火温度从170℃升高至470℃,高氮钢中大于0.8μm的碳化物明显增加,高氮钢中M;C;强化增量提高了2.59 MPa,固溶强化增量下降了118.82 MPa,470℃回火态钢的室温抗拉强度降低、拉伸断口表现为准解理和少量撕裂韧窝;拉伸温度升高至300℃,试样断口表现为等轴型韧窝特征,170℃和470℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.8~3.6μm和5.5~6.7μm;450℃拉伸断口表现为塑孔韧窝特征,170℃和470℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.7~3.4μm和5.8~6.4μm。拉伸温度从300℃提高至450℃,钢的固溶强化和位错强化作用减弱,金属原子间结合能下降,碳化物与基体不连续应力分布加剧变形不协调性,碳化物承担较高应力而发生断裂。单纯热作用下钢中0.5~0.8μm尺寸碳化物数量比例增加;在热力耦合作用下,钢中应力所导致的位错增殖为碳元素扩散提供通道,钢中碳化物在晶界和位错线上形核析出0.2~0.8μm碳化物。裂纹沿着与拉伸方向45°角的最大剪力方向快速扩展而断裂,最终形成锯齿状的断口,小尺寸碳化物增多阻碍位错滑移导致塑性降低;钢中大尺寸碳化物不均匀分布在碳化物间形成大变形塑孔而增加钢的塑性。 展开更多
关键词 高氮不锈轴承钢 高温断裂 塑性 高温硬度 碳化物
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三流中间包结构优化物理模拟 被引量:14
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作者 吴金强 杨树峰 +1 位作者 李京社 梁雪 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第11期39-44,共6页
通过物理模拟的方法对某钢厂三流中间包进行结构优化。结果表明,原型中间包由于挡墙正前方开有小孔,易导致短路流现象的发生。此外,导流孔倾角小且其方向正对边部水口,导致钢液直接从边部水口流出,停留时间较短,死区比例也高达41.08%。... 通过物理模拟的方法对某钢厂三流中间包进行结构优化。结果表明,原型中间包由于挡墙正前方开有小孔,易导致短路流现象的发生。此外,导流孔倾角小且其方向正对边部水口,导致钢液直接从边部水口流出,停留时间较短,死区比例也高达41.08%。对原型中间包导流孔进行优化后,最优方案"U9-T1"的流体停留时间由原型的346.50延长至451.83s,死区比例降至22.29%,降幅高达45.74%。这有利于中间包内体积利用率的提高,对实际生产具有重要指导意义。 展开更多
关键词 物理模拟 平均停留时间 控流装置 三流中间包
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