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渣金间外加电场脱氧渣系CaO-Al<,2>O<,3>-MgO的基础研究

专 业: 钢铁冶金
关键词: 外电场 脱氧 钢液 熔渣
分类号: TF111.15  TF704.1
形 态: 共 79 页 约 51,745 个字 约 2.475 M内容
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内容摘要


科学技术的进步和市场需求的发展对钢铁产品质量提出越来越高的要求。

大量事实证明,钢液中的氧会严重影响钢材性能和质量,而现有脱氧方法已经无法满足人们对高质量钢的需求。

在这样的背景下,周围治等提出一种新的无污染脱氧方法-渣金间外加电场脱氧法,在钢液与覆盖其上的熔渣之间施加稳定的外电场,控制氧离子在熔渣体系中的传导方向,从而实现对钢液进行有序脱氧。

现有实验结果表明,该方法不仅不污染钢液,而且可以快速有效的将钢液中的氧脱到较低的水平。

因此渣金间外加电场脱氧法可用于高纯净钢的冶炼,是一个十分有前途的研究领域。

在渣金间外加电场脱氧技术中,脱氧熔渣的选用是否得当直接关系到实验结果的成败,因此研究探讨脱氧熔渣的各种物化性能,选出可满足此技术的熔渣体系在渣金间外加电场脱氧研究中起着很关键很重要的作用。

本课题在对所选渣系的物化性能研究基础上,结合熔渣理论以及渣金间外加电场脱氧实验,为此技术提供满足冶炼要求的脱氧熔渣。

本文使用各种熔体物性测试仪器测试了渣金间外加电场脱氧熔渣(Al2O3-CaO-MgO)的物化性能,包括熔点、粘度、表面张力、密度等,且采用热分析手段对熔渣进行了相变观察,并对所选渣系分别进行了平衡脱氧实验和渣金间外加电场脱氧实验。

通过以上实验得出,三元渣系Al2O3-CaO-MgO中的MgO重量百分比大约在3~8%时,熔渣熔点、粘度相对较低,熔渣物化性能较好。

对wMgo%为5%左右,wAl2O3%=47%-54%,WCaO%=41%-48%范围内的熔渣进行了物化性能测试,结果显示所选渣样熔点普遍较低(1350℃左右),粘度较低(1550℃时,粘度为0.264~0.579Pa·s),表面张力适中(1550℃时,表面张力为0.519~0.938N\m)。

对所选渣系进行平衡脱氧实验和渣金间外加电场脱氧实验后发现,这些渣样均具有很好的脱氧功能,且外加电场脱氧速率明显高于平衡脱氧速率。

脱氧前后钢样的低倍显微镜观察结果显示渣金间外加电场脱氧有助于减少钢液中的氧化物夹杂,并对反应前后熔渣成分,进行了探索性的分析讨论..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1 渣金间外加电场脱氧技术背景
1.1.1钢液的脱氧
1.1.2传统的脱氧方法概述
1.1.3可控氧流冶金
1.2 渣金间外加电场脱氧技术原理及过程
1.3 渣金间外加电场脱氧技术的研究意义
1.4 本文研究内容
第二章 渣金间外加电场脱氧所用基础渣系
2.1 熔渣的组成、来源、作用与分类
2.1.1熔渣的组成与来源
2.1.2熔渣的作用
2.1.3熔渣的分类
2.2 熔渣物理化学性质
2.2.1 冶金熔渣的化学性质
2.2.2冶金熔渣的物理性质
2.3 熔渣电化学
2.3.1熔渣电导率
2.3.2气-渣-金属体系的电化学效应
2.4 渣金间外场脱氧熔渣的选择
2.4.1选择CaO-Al2O3-MgO渣系为渣金间外场脱氧基础渣系研究目标
2.4.2渣系CaO-Al2O3-MgO中各组元对渣性能的影响
2.4.3 CaO-Al2O3-MgO熔渣组分选择
第三章 熔渣物性测试以及热分析
3.1 实验原料制备
3.2 熔渣物性测试
3.2.1半球点熔点仪测试熔点
3.2.2熔体物性测定仪测定熔渣粘度,密度以及表面张力
3.3 熔渣的热分析
第四章 熔渣性能检测实验结果以及分析
4.1 MgO对渣性能影响实验结果以及分析
4.1.1实验结果
4.1.2实验结果分析
4.2 Al2O3,CaO对渣性能影响实验结果以及分析
4.2.1 实验结果
4.2.2实验结果分析
第五章 熔渣脱氧实验以及结果分析
5.1 实验准备
5.1.1 熔渣
5.1.2钢样
5.1.3坩埚
5.1.4实验气体
5.1.5外加电场的选择
5.1.6电极的选择
5.2 实验装置
5.3 实验方案
5.3.1不加电场平衡脱氧实验
5.3.2加电场脱氧实验
5.4. 实验步骤
5.5 脱氧实验结果以及分析
5.5.1 不加电场熔渣平衡脱氧结果以及分析
5.5.2加外场熔渣脱氧结果以及分析
5.6 渣及钢中元素含量对比以及钢样脱氧前后夹杂物分析
5.6.1渣及钢中元素含量对比
5.6.2钢液脱氧前后的夹杂物对比
结论与展望
参考文献
附录

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中图分类: > TF111.15 > 工业技术 > 冶金工业 > 冶金技术 > 提炼冶金(化学冶金) > 金属冶炼
其他分类: > TF704.1 > 工业技术 > 冶金工业 > 炼钢 > 一般性问题

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