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稀土氧化物耐火材料与稀土钢液中主要夹杂物界面反应研究
1
作者 马飞祥 李红霞 +1 位作者 刘国齐 顾强 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期93-98,共6页
开发与稀土夹杂物反应弱的水口耐火材料是解决稀土钢水口堵塞的重要方向,为了研究耐火材料与稀土夹杂物的界面反应,先以粒度均为5~10μm的La_(2)O_(3)、CeO_(2)、ZrO_(2)、La_(2)S_(3)和Al_(2)O_(3)为原料,于1400℃保温2 h高温固相法合... 开发与稀土夹杂物反应弱的水口耐火材料是解决稀土钢水口堵塞的重要方向,为了研究耐火材料与稀土夹杂物的界面反应,先以粒度均为5~10μm的La_(2)O_(3)、CeO_(2)、ZrO_(2)、La_(2)S_(3)和Al_(2)O_(3)为原料,于1400℃保温2 h高温固相法合成了La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)和LaAlO_(3)粉体,再将La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)、Y_(2)O_(3)粉体以PVA为结合剂压制成Ф30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面分别放置等量的La_(2)O_(3)、La_(2)S_(3)和LaAlO_(3)粉末,于1550℃埋碳反应3 h。研究了3种稀土氧化物耐火材料(La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)、Y_(2)O_(3))与稀土钢水中主要稀土夹杂物(La_(2)O_(3)、La_(2)S_(3)、LaAlO_(3))的界面反应。结果表明:La_(2)Ce_(2)O_(7)试样的结构稳定性较差,易与La_(2)S_(3)反应导致试样裂解;La_(2)Zr_(2)O_(7)试样与La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)的反应较弱,但抗La_(2)S_(3)侵蚀性较差;Y_(2)O_(3)试样与3种稀土夹杂物作用最弱,且结构最稳定,有较大的潜力作为稀土钢专用防堵内衬材料。 展开更多
关键词 稀土氧化物 防堵内衬 浸入式水口 界面反应
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氮基耐火材料与氧化镧和铝酸镧的界面反应研究
2
作者 马飞祥 李红霞 +1 位作者 刘国齐 顾强 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期369-374,共6页
为开发稀土钢专用水口内衬材料,首先以La_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)粉为原料,于1400℃保温3 h高温固相合成LaAlO_(3)粉体;再分别将BN、AlN、Si_(3)N_(4)、TiN粉体以PVA为结合剂在120 MPa压力下压制成∅30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面... 为开发稀土钢专用水口内衬材料,首先以La_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)粉为原料,于1400℃保温3 h高温固相合成LaAlO_(3)粉体;再分别将BN、AlN、Si_(3)N_(4)、TiN粉体以PVA为结合剂在120 MPa压力下压制成∅30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面分别放置等量的La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)粉,在还原和氩气气氛条件下于1550℃反应3 h。研究了4种氮化物(BN、Si_(3)N_(4)、AlN、TiN)衬底试样分别与La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)在还原和氩气气氛条件下的界面反应。结果表明:在还原和氩气气氛下,4种氮化物与La_(2)O_(3)反应的强弱顺序皆是Si_(3)N_(4)>BN>AlN>TiN;在还原气氛下,4种氮化物与LaAlO_(3)反应的强弱顺序是Si_(3)N_(4)>AlN≈TiN>BN,但在氩气气氛下,其反应顺序是Si_(3)N_(4)>BN>AlN≈TiN;TiN在还原和氩气气氛下均具有较好的结构稳定性,与La_(2)O_(3)、LaAlO_(3)反应较弱,是一种较好的稀土钢水口防堵内衬材料。 展开更多
关键词 氮基耐火材料 界面反应 稀土钢 防堵内衬
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考虑连铸机柔性检修的炼钢 连铸混合粒子群调度算法
3
作者 李毅仁 王柏琳 +3 位作者 袁帅鹏 张卓伦 李铁克 王阳 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3296-3307,共12页
连铸工序是炼钢连铸的核心,连铸机检修既是炼钢连铸生产设备可靠性的必要保障,也是影响炼钢连铸生产连续性的重要因素。鉴于此,将连铸机可检修时间为区间值的柔性检修要求引入炼钢连铸调度中,以最小化炉次间等待时间和设备闲置时间为优... 连铸工序是炼钢连铸的核心,连铸机检修既是炼钢连铸生产设备可靠性的必要保障,也是影响炼钢连铸生产连续性的重要因素。鉴于此,将连铸机可检修时间为区间值的柔性检修要求引入炼钢连铸调度中,以最小化炉次间等待时间和设备闲置时间为优化目标,建立了问题的混合整数规划模型,并提出了一种混合粒子群算法。该算法针对粒子群算法在离散问题中容易陷入局部最优的缺点,设计了交叉变异策略和逆向学习策略;为提高迭代效率,设计了对全局最优粒子的模拟退火搜索策略;结合模型中的特殊生产约束和柔性检修约束特征,设计了一种逆序倒推的求解规则。基于实际生产数据进行了对比实验,证明了模型及算法的有效性。 展开更多
关键词 炼钢连铸 生产调度 柔性检修 粒子群算法 逆向学习
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板坯倒角结晶器窄面锥度优化
4
作者 罗家志 江中块 姜嵇银 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第4期340-348,共9页
为保障倒角板坯连铸高质量生产,立足于某钢厂连铸生产实际,建立了考虑保护渣膜与气隙动态分布的倒角结晶器内坯壳凝固热-力耦合有限元模型,探究其凝固传热行为.结果表明:当连铸生产包晶钢结晶器窄面锥度为1.1%时,铸坯角部及倒角面区域... 为保障倒角板坯连铸高质量生产,立足于某钢厂连铸生产实际,建立了考虑保护渣膜与气隙动态分布的倒角结晶器内坯壳凝固热-力耦合有限元模型,探究其凝固传热行为.结果表明:当连铸生产包晶钢结晶器窄面锥度为1.1%时,铸坯角部及倒角面区域易因坯壳收缩而集中分布厚保护渣膜与气隙,致使铸坯宽面偏离角区域和倒角面中心区域产生高温热点;当窄面锥度增加至1.3%时,铸坯宽、窄面偏离角区域以及倒角面区域的保护渣膜及气隙的厚度均减小,坯壳凝固均匀性得到提高,实现了最高拉速1.5 m/min、铸坯角部横裂纹率≤0.31%的稳定化生产. 展开更多
关键词 倒角结晶器 锥度 保护渣膜 气隙
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连铸圆坯等轴晶区自动识别与智能分析
5
作者 孙美佳 孔维淼 +4 位作者 廉功豪 王晨充 刘晓明 王强 王国栋 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第5期517-528,共12页
本研究中构建了一套连铸坯等轴晶区的智能识别与分析系统.先通过图像预处理技术对连铸坯低倍组织图像进行标准化处理,并基于U-Net深度学习模型实现等轴晶区域的语义分割;继而采用OpenCV对分割结果进行红蓝像素统计分析,通过计算等轴晶... 本研究中构建了一套连铸坯等轴晶区的智能识别与分析系统.先通过图像预处理技术对连铸坯低倍组织图像进行标准化处理,并基于U-Net深度学习模型实现等轴晶区域的语义分割;继而采用OpenCV对分割结果进行红蓝像素统计分析,通过计算等轴晶区与背景区域的像素面积比来量化评估识别精度;最后运用Pearson相关系数解析连铸工艺参数对等轴晶率的影响机制,并建立以工艺参数为输入变量的机器学习预测模型,实现等轴晶率的智能化预测.结果表明:基于U-Net框架实现了连铸坯等轴晶区的精准分割,其中精细标注法识别率达83.5%,优于椭圆形标注法的82.5%,结合OpenCV数据增强处理后,模型的平均交并比(MIoU)提升2.5%;在等轴晶率预测中,Pearson相关性分析得出碳含量与等轴晶率的相关性最强(r=0.8),其中随机森林(RF)、极致梯度提升(XGB)模型表现最优. 展开更多
关键词 机器学习 等轴晶 智能识别 预测分析
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连铸机拉速对钢水温降影响的数值模拟研究
6
作者 王子奇 贺东风 +2 位作者 袁飞 刘旋 张雪菲 《冶金能源》 北大核心 2025年第1期9-14,38,共7页
在多流连铸生产中,各流钢水温度的一致性对生产稳定性和铸坯质量至关重要。文章通过跟踪测温及数值模拟,分析了调整拉坯速度引起的中间包水口流量变化对钢包至中间包过程的钢水温降和温度分布的影响。结果表明,随着总体积流量的减小、... 在多流连铸生产中,各流钢水温度的一致性对生产稳定性和铸坯质量至关重要。文章通过跟踪测温及数值模拟,分析了调整拉坯速度引起的中间包水口流量变化对钢包至中间包过程的钢水温降和温度分布的影响。结果表明,随着总体积流量的减小、不同流体积流量梯度的增大、流量的变化程度的减小,钢水温降逐渐减小,中间包水口每一流钢液的温降逐渐稳定。 展开更多
关键词 钢水温降 数值模拟 体积流量
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K_(2)O对连铸保护渣润滑及传热性能的影响
7
作者 朱立光 郭超飞 +5 位作者 郭志红 韩宝臣 王现辉 谢天伟 赵海瑞 程林 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第2期207-214,共8页
为了改善连铸保护渣的润滑性能,提高控制传热能力,利用旋转黏度计、红外发射技术(IET)、红外光谱仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪(XRD)等,研究了K_(2)O对连铸保护渣性能的影响。结果表明:当ω(K_(2)O)=0~6%时,随着K_(2)O含量增加,保护渣的... 为了改善连铸保护渣的润滑性能,提高控制传热能力,利用旋转黏度计、红外发射技术(IET)、红外光谱仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪(XRD)等,研究了K_(2)O对连铸保护渣性能的影响。结果表明:当ω(K_(2)O)=0~6%时,随着K_(2)O含量增加,保护渣的黏度(1300℃)呈先下降后升高的趋势,且ω(K_(2)O)=2%时,黏度和转折温度均为最低值;从熔渣微观结构可以看出,熔渣中简单结构单元Q 0和Q 1先升高后降低,复杂结构单元Al-O-Al和Si-O-Al先降低后升高,熔渣的复杂程度及整体聚合度呈先降低后升高的趋势;随着K_(2)O含量增加,促进了结晶相Bredigite(Ca_(7)Mg(SiO_(4))_(4))的析出,抑制了结晶相枪晶石(Ca_(4)Si_(2)F_(2)O_(7))的析出,导致保护渣的热流密度逐渐降低。综合来看,当ω(K_(2)O)=2%时,K_(2)O可以提高保护渣的润滑性能和控制传热能力,研究结果可为连铸生产提供理论参考。 展开更多
关键词 炼钢 连铸 保护渣 润滑 传热
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炼钢-连铸调度与钢包选配的集成建模与优化
8
作者 梁鹏 梁迎新 张超勇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期2028-2042,共15页
针对现有炼钢-连铸调度与钢包选配独立优化模型难以适应多工艺路线、大规模生产场景的问题,制定合理的调度计划可有效提升钢铁生产在复杂生产条件下的整体调度效率。建立了以最小化最大完工时间为目标的集成数学模型,并设计了基于浇次... 针对现有炼钢-连铸调度与钢包选配独立优化模型难以适应多工艺路线、大规模生产场景的问题,制定合理的调度计划可有效提升钢铁生产在复杂生产条件下的整体调度效率。建立了以最小化最大完工时间为目标的集成数学模型,并设计了基于浇次序列机器序列钢包序列的三层编码方式,同时提出一种改进的离散人工蜂群算法用于求解该模型。通过基于某大型炼钢厂的实际生产数据构建的不同规模测试案例表明,所提集成模型和算法能够有效提高生产效率,减少最大完工时间。研究结果验证了多工艺路线炼钢连铸调度与钢包选配集成优化的必要性和有效性,并为工业实践提供了可行的调度优化解决方案。 展开更多
关键词 炼钢连铸调度 钢包选配 生产调度 离散人工蜂群算法 集成优化
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改进的混沌人工蜂群算法-支持向量机漏钢预报模型
9
作者 张凯俊 张本国 +1 位作者 马棒棒 张瑞忠 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第3期237-242,共6页
支持向量机(SVM)是连铸漏钢预报的常用方法,针对支持向量机算法参数选取难度较大的问题,提出了一种改进的混沌人工蜂群算法-支持向量机(ICABC-SVM)漏钢预报模型.首先,利用伯努利(Bernoulli)混沌映射初始化蜂群种群,增加种群多样性;其次... 支持向量机(SVM)是连铸漏钢预报的常用方法,针对支持向量机算法参数选取难度较大的问题,提出了一种改进的混沌人工蜂群算法-支持向量机(ICABC-SVM)漏钢预报模型.首先,利用伯努利(Bernoulli)混沌映射初始化蜂群种群,增加种群多样性;其次,引入莱维(Levi)飞行策略,改进蜂群的搜索方式,扩大蜂群的搜索空间;最后,将支持向量机参数作为食物源进行寻优,并结合钢厂的历史生产数据,对ICABC-SVM模型进行训练和测试.结果表明:ICABC算法精度更高,具有良好的自适应能力;ICABC-SVM模型预报准确率为98.57%,报出率为100.00%,兼具实用性与可行性. 展开更多
关键词 漏钢预报 混沌映射 人工蜂群算法 莱维飞行 支持向量机
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基于CVRP的炼钢-连铸一体化批量计划研究
10
作者 周亚罗 孙鑫 +1 位作者 刘文广 张瑞成 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第10期3733-3743,共11页
为加强生产资源配置,使炼钢-连铸之间的生产协调有序,在独立的CVRP炉次计划和浇次计划模型基础上,将容量限制和撤销惩罚作为炼钢与连铸工序的衔接约束,建立了基于CVRP的炼钢-连铸一体化批量计划模型,并利用改进的遗传算法(GA-LNS)进行... 为加强生产资源配置,使炼钢-连铸之间的生产协调有序,在独立的CVRP炉次计划和浇次计划模型基础上,将容量限制和撤销惩罚作为炼钢与连铸工序的衔接约束,建立了基于CVRP的炼钢-连铸一体化批量计划模型,并利用改进的遗传算法(GA-LNS)进行了模型的求解。GA-LNS算法采用遗传交叉、变异概率自适应调整、融合大邻域搜索算法(LNS)拆分与重构的思想以及精英搜索,提高了算法的搜索能力与解的质量。最后,采用CVRP算例和实际生产数据进行了模型验证和一体化批量计划编制,验证了模型的正确性与算法的有效性,为企业批量计划编制提供了新思路。 展开更多
关键词 炼钢-连铸 批量计划 车辆路径问题 改进遗传算法
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2020年度国家科技进步二等奖 连铸凝固末端重压下技术开发与应用
11
《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第5期I0001-I0001,共1页
获奖者:朱苗勇等,东北大学联合攀钢、唐钢等单位,历经十年攻关,该项目首创了连铸凝固末端动态重压下技术,研制出了世界上最大压坯能力的增强型扇形段(1900吨)核心装备,开发形成了“高效、准确、稳定”压下集成技术。从理论、工艺、装备... 获奖者:朱苗勇等,东北大学联合攀钢、唐钢等单位,历经十年攻关,该项目首创了连铸凝固末端动态重压下技术,研制出了世界上最大压坯能力的增强型扇形段(1900吨)核心装备,开发形成了“高效、准确、稳定”压下集成技术。从理论、工艺、装备等方面研发应用了适用于我国“一线多产”的动态重压下关键工艺与装备技术,即通过在连铸坯凝固末端及完全凝固后实施大变形压下(压下量约为铸坯厚度的10%),充分利用连铸坯内热外冷高达500℃的温差特点。 展开更多
关键词 连铸凝固末端 动态重压下 增强型扇形段
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基于PSO-DE-XGBoost的小方坯缺陷预测模型
12
作者 田炎霖 闫文青 +1 位作者 高峰 顾进广 《冶金能源》 北大核心 2025年第2期75-80,共6页
针对某厂的小方坯缺陷分类数据,文章提出了一种基于粒子群优化(PSO)、差分进化(DE)和极限梯度提升(XGBoost)算法的小方坯缺陷预测模型。首先通过过采样、随机采样和特征工程三种数据增强的方法对不平衡数据集进行预处理,随后采用PSO和D... 针对某厂的小方坯缺陷分类数据,文章提出了一种基于粒子群优化(PSO)、差分进化(DE)和极限梯度提升(XGBoost)算法的小方坯缺陷预测模型。首先通过过采样、随机采样和特征工程三种数据增强的方法对不平衡数据集进行预处理,随后采用PSO和DE方法优化XGBoost算法的超参数,并验证模型性能。实验结果表明,经过特征工程增强的数据集训练的模型性能最优,对于中心缩孔等级、内部裂纹等级、表面缺陷等级和形状缺陷等级的预测准确率分别达到79.07%、80.6%、97.5%和72.7%。该研究方法不仅为小方坯缺陷预测提供了一种新的思路,同时也为铸坯的制造过程质量控制提供了参考。 展开更多
关键词 小方坯缺陷 粒子群优化 差分进化 XGBoost 数据增强
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板坯连铸结晶器内氩气泡分布与夹杂物去除模拟研究
13
作者 曹可儒 马国军 +4 位作者 刘孟珂 方强 吕仁祥 顾华志 姚旺龙 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第3期168-178,共11页
通过数值模拟与水模型实验相结合的方法,研究了板坯连铸结晶器内钢液-保护渣-氩气泡-夹杂物的多相流行为,重点考察了拉坯速度、吹氩流量、水口倾角和浸入深度对氩气泡分布及夹杂物去除效率的影响。结果表明,随着拉坯速度的增加,结晶器... 通过数值模拟与水模型实验相结合的方法,研究了板坯连铸结晶器内钢液-保护渣-氩气泡-夹杂物的多相流行为,重点考察了拉坯速度、吹氩流量、水口倾角和浸入深度对氩气泡分布及夹杂物去除效率的影响。结果表明,随着拉坯速度的增加,结晶器内氩气泡数量逐渐增多,平均直径逐渐减小,气泡与夹杂物发生率显著增加,夹杂物去除率呈逐渐减小趋势;随着吹氩流量和水口倾角的增加,气泡平均尺寸呈减小趋势,气泡数量明显增加,气泡与夹杂物发生率降低,夹杂物去除率提高,但吹氩流量过大会导致气泡与夹杂物发生率提高;随着浸入深度的增大,结晶器内氩气泡的尺寸逐渐减小,气泡的数量沿断面至窄面范围内呈逐渐增加的趋势,而过大的浸入深度则不利于夹杂物的去除。当吹氩流量为8L/min、拉坯速度为1.2m/min、水口倾角为25°、水口浸入深度为150 mm时,结晶器内气泡与夹杂物发生率为0.015%,夹杂物去除率可达82.20%。 展开更多
关键词 结晶器 氩气泡分布 夹杂物去除 数值模拟 水模型
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汽车用IF钢连铸坯第Ⅲ脆性区及其形成机理分析 被引量：1
14
作者 艾松元 王凯 +3 位作者 龙木军 张浩浩 陈登福 段华美 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期225-231,共7页
探明连铸坯第Ⅲ脆性区及其形成机理对避免铸坯裂纹的产生、有效调控铸坯性能具有重要指导作用。采用Gleeble热/力模拟试验机对汽车用IF钢铸坯的高温力学性能进行了试验研究,结合热膨胀测试及组织分析手段,探究了IF钢铸坯第Ⅲ脆性区的形... 探明连铸坯第Ⅲ脆性区及其形成机理对避免铸坯裂纹的产生、有效调控铸坯性能具有重要指导作用。采用Gleeble热/力模拟试验机对汽车用IF钢铸坯的高温力学性能进行了试验研究,结合热膨胀测试及组织分析手段,探究了IF钢铸坯第Ⅲ脆性区的形成机理。结果表明:IF钢的高温热塑性较优异,第Ⅲ脆性区温度范围为850~950℃,二冷低延性区为875~925℃,1250℃以上抗拉强度和屈服强度分别低于30 MPa和20 MPa,从变形和受力两个角度综合考虑,矫直区温度应控制在950~1250℃。第二相含量在950℃左右达到最高,大量微米级的TiN和少量TiN与MnS复合第二相会导致热塑性下降。950℃以下大量微米级第二相、A_(e3)温度附近形变诱导铁素体以及A_(ff)~A_(r3)温度范围内奥氏体分解的共同作用是导致IF钢连铸坯第Ⅲ脆性区形成的根本原因,不同冷速下IF钢铸坯二冷低延性区的温度范围与T_(α)^(40%)(C_(R))~A_(e3)基本一致。 展开更多
关键词 IF钢 第Ⅲ脆性区 第二相 奥氏体分解 相分数 高温热塑性
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铁素体不锈钢430连续铸造板坯成形合理工艺参数的研究
15
作者 李新强 赵升吨 +3 位作者 丘铭军 杜肖臣 范淑琴 周士凯 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期239-245,共7页
目的以某钢厂板厚为180~220 mm的铁素体不锈钢430连铸板坯为对象,研究合理的板坯连铸工艺参数,以提高不锈钢430连铸坯的等轴晶率,强化铸坯质量。方法通过高温拉伸试验、结晶器凝固冷却温度分析以及电磁搅拌磁感应强度模拟,探讨了液体加... 目的以某钢厂板厚为180~220 mm的铁素体不锈钢430连铸板坯为对象,研究合理的板坯连铸工艺参数,以提高不锈钢430连铸坯的等轴晶率,强化铸坯质量。方法通过高温拉伸试验、结晶器凝固冷却温度分析以及电磁搅拌磁感应强度模拟,探讨了液体加热温度、结晶器冷却水参数及电磁搅拌参数等工艺参数对连铸坯质量的影响规律。结果高温拉伸试验结果表明,430不锈钢在不同温度下的应力-应变曲线都是典型的塑性拉伸曲线,当温度超过1000℃后,抗拉强度显著减小;在结晶器宽面水量3400 L/min、窄面水量400 L/min的参数条件下,结晶器宽面及窄面铜板温度均匀,满足铸坯成形要求;在扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,430不锈钢铸坯电磁场分布合理且铸坯中心磁感应强度最大,为0.104 T,平均磁感应强度为0.09 T,显著提升了液相穴内钢水的流动性。结论在结晶器宽面水量为3400 L/min、窄面水量为400 L/min条件下,在连铸机扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,对430不锈钢进行连续铸造工业试验,铁素体不锈钢430板坯等轴晶率达到62.5%,裂纹发生率降低。 展开更多
关键词 铁素体不锈钢430 连铸板坯 工艺参数 铸坯成形 等轴晶率
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旋流场中夹杂物运动行为的数值模拟
16
作者 蒋成浩 卢金霖 +2 位作者 罗志国 邹宗树 常胜 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第3期211-217,共7页
在冶金过程中,离心中间包、旋流水口通过旋转钢液使夹杂物聚集,进而去除钢液中夹杂物.为研究夹杂物在旋流场中的聚集机理,建立了基于Eulerian-Lagrangian法的颗粒运动模型,对旋流场中单个夹杂物颗粒的运动行为进行数值模拟.结果表明:在... 在冶金过程中,离心中间包、旋流水口通过旋转钢液使夹杂物聚集,进而去除钢液中夹杂物.为研究夹杂物在旋流场中的聚集机理,建立了基于Eulerian-Lagrangian法的颗粒运动模型,对旋流场中单个夹杂物颗粒的运动行为进行数值模拟.结果表明:在各力及惯性的作用下,旋流场中夹杂物的运动存在稳定的平衡轨道;夹杂物粒径为50,100μm时,其Stokes数远小于1,夹杂物紧随钢液运动;夹杂物粒径为200,500μm时,粒径越大,平衡轨道半径r_(e)越小;当夹杂物与钢液的密度比ρp/ρ由0.63分别降至0.55,0.47,0.38时,r_(e)分别相对减小46.5%,33.3%,2.23%;在旋流转速为5.24~11.51 rad/s的条件下,旋流转速每提高2.09 rad/s,r_(e)分别相对减小1.30%,2.35%,27.2%. 展开更多
关键词 夹杂物 旋流场 颗粒受力 平衡轨道 Eulerian-Lagrangian法
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B_(2)O_(3)对CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元保护渣熔体结构的影响
17
作者 马博文 刘克 +2 位作者 徐秉声 赵宏欣 袁章福 《冶金能源》 北大核心 2024年第3期27-32,共6页
通过分子动力学方法对非反应性保护渣CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系进行了模拟,构建了熔渣的网络结构模型,研究了渣系中B_(2)O_(3)的含量对保护渣熔渣微观结构的影响规律。结果表明:B在网络中与O的结合能力最强,且能够起到简化网... 通过分子动力学方法对非反应性保护渣CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系进行了模拟,构建了熔渣的网络结构模型,研究了渣系中B_(2)O_(3)的含量对保护渣熔渣微观结构的影响规律。结果表明:B在网络中与O的结合能力最强,且能够起到简化网络和平衡过剩电荷的作用;Al在熔体中主要以4配位形式存在,同时存在少量高配位Al-O结构,B_(2)O_(3)的含量为5%时,熔渣中[AlO_(4)]含量最高;随着B_(2)O_(3)含量的增多,熔渣网络结构聚合程度降低,复杂Al-O结构减少,熔渣微结构的有序性增加。 展开更多
关键词 CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系 非反应性保护渣 分子动力学 熔体结构
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喂钢带碳浓度对连铸大圆坯宏观偏析的影响 被引量：1
18
作者 姚毓超 刘中秋 +1 位作者 荣文杰 李宝宽 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期499-506,共8页
结晶器喂钢带工艺是提高大截面连铸坯中心质量的有效方法之一.本文发展了液相-柱状晶-等轴晶三相体积平均凝固模型,探究了喂入钢带的碳浓度对连铸大圆坯凝固组织结构及宏观偏析分布的影响规律.结果表明:喂入钢带的碳浓度会极大地影响等... 结晶器喂钢带工艺是提高大截面连铸坯中心质量的有效方法之一.本文发展了液相-柱状晶-等轴晶三相体积平均凝固模型,探究了喂入钢带的碳浓度对连铸大圆坯凝固组织结构及宏观偏析分布的影响规律.结果表明:喂入钢带的碳浓度会极大地影响等轴晶与柱状晶的生长,碳浓度过低或过高均会降低喂钢带对等轴晶体积分数提高的效果.通过调控钢带溶质浓度可以直接影响铸坯内溶质浓度及分布,喂入1.0倍钢液碳浓度(r_(C)=1.0)的钢带对连铸坯宏观偏析的改善效果最佳,其中铸坯径向碳极差和宏观偏析指数极值差分别为0.165 7%和38.36%. 展开更多
关键词 连铸大圆坯 喂钢带 钢带碳浓度 宏观偏析 体积平均凝固模型
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LF精炼过程中通电升温阶段底吹氩方式的优化 被引量：1
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作者 王宁 秦德越 +1 位作者 李宝宽 赵家七 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期507-513,共7页
在LF(ladle furnace)精炼过程的通电升温阶段多采用双喷嘴等流喷吹的吹氩方式.本文提出一种双喷嘴差流吹氩的底吹方式,以某钢厂135 t钢包为原型设计1∶4非等温水模型实验平台,在总流量相同的情况下进行底吹比例为1∶1,2∶1和3∶1的温度... 在LF(ladle furnace)精炼过程的通电升温阶段多采用双喷嘴等流喷吹的吹氩方式.本文提出一种双喷嘴差流吹氩的底吹方式,以某钢厂135 t钢包为原型设计1∶4非等温水模型实验平台,在总流量相同的情况下进行底吹比例为1∶1,2∶1和3∶1的温度均匀化实验,结果表明底吹比例为2∶1时的各监测点无量纲温差最小,均匀化效果最好.建立流动-传热耦合数学模型对实验结果进行验证,结果表明在总流量相等的情况下,底吹比例为1∶1,2∶1和3∶1时流动死区占比分别为14.1%,9.1%和9.8%,温度死区占比分别为6.2%,2.6%和0.3%,2∶1差流底吹方式在活跃流场和促进温度均匀化方面具有优势. 展开更多
关键词 差流吹氩 底吹分布 温度均匀化 非等温水模型 流动死区
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直流电场下保护渣对氧化锆—碳耐火材料的侵蚀
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作者 陈文 张海明 +2 位作者 刘宝奎 杨鑫 何志军 《冶金能源》 北大核心 2024年第4期38-42,共5页
采用旋转搅拌法,在外加直流电场作用下进行了结晶器保护渣与水口渣线氧化锆—碳耐火材料的侵蚀试验,并研究直流电压(0、5、10 V)对保护渣与水口渣线材料界面行为的影响。结果表明,随着外加电压的增大,保护渣在水口耐火材料表面的附着量... 采用旋转搅拌法,在外加直流电场作用下进行了结晶器保护渣与水口渣线氧化锆—碳耐火材料的侵蚀试验,并研究直流电压(0、5、10 V)对保护渣与水口渣线材料界面行为的影响。结果表明,随着外加电压的增大,保护渣在水口耐火材料表面的附着量逐渐增加,保护渣的附着厚度在0、5、10 V时分别为2、3、7 mm。微观结构表明保护渣与水口材料界面存在的电场可以显著改变固—液两相间的润湿性,从而为熔渣向水口扩散、传质和渗透行为提供良好的动力学条件,且大电压下(10 V)的电场作用会加剧保护渣对材料的侵蚀。 展开更多
关键词 直流电场 结晶器保护渣 水口渣线 氧化锆—碳耐火材料 电效应 侵蚀
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