精炼过程点状夹杂物的形成与控制
发布时间：2021-01-18 19:28
点状夹杂物是钢中不变形的、孤立存在的脆性夹杂物,这种点状夹杂物与钢基体的热膨胀、变形性有很大的差异,严重的破坏了钢基体的连续性,是轴类钢疲劳破坏的主要诱因。在精炼过程中控制点状夹杂物的生成和转化是生产轴类洁净钢的关键,最大程度的减少钢中点状夹杂物的生成是重点。论文以42Cr Mo A曲轴钢为例,运用冶金热力学原理,借助Factsage热力学软件,通过热力学计算、研究分析了典型点状夹杂物的生成条件,在精炼脱硫过程中,通过控制精炼渣成分、精炼温度和酸溶铝含量来控制钢中钙、镁析出,为点状夹杂物的生成与控制提供理论依据。通过工业试验验证了点状夹杂物的控制效果。热力学研究结果表明:在常压和真空的条件下,钢中的C和Al对渣中的Mg O和Ca O都有不同程度的还原作用,钢水中钙的最大析出量为12ppm,镁的最大析出量为11.9ppm。对于42Cr Mo A曲轴钢,钢水中钙、镁含量随着精炼渣碱度、酸溶铝含量、精炼温度的升高而升高,随着渣中Fe O含量的增加而降低。当精炼渣碱度R大于2,渣中Al2O3在1045%,Mg O在0.4515%,Fe O小于15%,...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 非金属夹杂物概述
1.1.1 非金属夹杂物来源及分类
1.1.2 夹杂物对钢材性能的影响
1.2 点状夹杂物概述
1.2.1 点状夹杂物的来源
1.2.2 点状夹杂物的分类
1.2.3 点状夹杂物的生成规律
1.2.4 点状夹杂物的危害
1.3 点状夹杂物的控制
1.3.1 精炼渣
1.3.2 点状夹杂物变性研究
1.3.3 精炼工艺
1.3.4 钢中Ca、Mg的控制
1.4 课题的提出
2 研究方法
2.1 热力学软件Factsage简介
2.2 基本热力学数据
2.3 采样与分析
3 点状夹杂物生成热力学研究
3.1 铝脱氧热力学
3.2 镁铝尖晶石生成热力学
3.3 钙铝酸盐夹杂物生成热力学
3.4 CaO-MgO-A12O3-SiO2夹杂物生成热力学分析
3.5 小结
4 钢水中钙、镁析出热力学研究
4.1 精炼过程（CaO）还原反应的热力学
4.2 影响还原渣中CaO的因素
4.2.1 温度的影响
4.2.2 碱度的影响
4.2.3 溶解氧含量的影响
4.3 影响钢水中钙、镁析出的因素
4.3.1 碱度的影响
4.3.2 渣中Al2O3的影响
4.3.3 渣中的影响
4.3.4 渣中FeO的影响
4.3.5 钢水中酸溶铝的影响
4.3.6 温度的影响
4.4 小结
5 渣-钢脱硫反应热力学研究
5.1 理论基础
5.2 计算结果与分析
5.2.1 炉渣氧化性组元对Ls的影响
5.2.2 精炼渣中MgO对Ls的影响
5.2.3 碱度对Ls的影响
5.2.4 精炼渣中Al2O3对Ls的影响
5.3 小结
6 工业试验
6.1 试验条件
6.2 试验结果与分析
6.2.1 精炼脱硫效果分析
6.2.2 夹杂物成分变化
6.3 小结
7 结论和建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
研究生期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]齿轮钢氧含量及夹杂物控制技术研究[J]. 陈天明,杨素波,王新华. 北京科技大学学报. 2011(S1)
[2]超低氧冶炼过程镁铝尖晶石形成的热力学分析与控制[J]. 杨俊,王新华. 钢铁. 2011(07)
[3]409L不锈钢中镁铝尖晶石夹杂物的生成研究[J]. 李双江,李阳,姜周华,梁连科. 东北大学学报(自然科学版). 2010(06)
[4]管线钢夹杂物变性的理论与实验研究[J]. 张彩军,高爱民,蔡开科. 过程工程学报. 2008(S1)
[5]高碱度高Al2O3炉渣下合金钢液中非金属夹杂物的行为[J]. 陈斌,姜敏,王新华. 特殊钢. 2008(02)
[6]合金结构钢中尖晶石夹杂物生成的热力学研究[J]. 姜敏,陈斌,杨文,王新华. 特殊钢. 2008(01)
[7]高碱度、高w（Al2O3）渣条件下钢中铝的控制[J]. 包萨日娜,陈斌,姜敏,王灿国,王新华. 钢铁研究. 2007(05)
[8]轴承钢中钙铝酸盐夹杂物的形成及控制[J]. 缪新德,于春梅,石超民,杜建峰,朱惠刚,成国光. 北京科技大学学报. 2007(08)
[9]宝钢300tLF渣精炼技术的开发与应用[J]. 朱立新,马志刚,雷思源,王士松. 钢铁. 2004(04)
[10]高硫容量含BaO超低硫钢精炼脱硫渣系[J]. 李素芹,李士琦,朱荣,王新华,苍大强. 特殊钢. 2004(02)
博士论文
[1]基于GA-NN和不可逆热力学的钢中氧化物夹杂预报模型[D]. 吴令.东北大学 2009
硕士论文
[1]帘线钢的塑性夹杂物热力学计算[D]. 张炜.昆明理工大学 2008
[2]轧辊钢脱氧及夹杂物控制技术研究[D]. 马清泉.东北大学 2008
[3]威钢连铸坯非金属夹杂物研究[D]. 李丁.重庆大学 2005
[4]Q195连铸板坯中非金属夹杂物的研究[D]. 刘林飞.重庆大学 2004
本文编号：2985520
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 非金属夹杂物概述
1.1.1 非金属夹杂物来源及分类
1.1.2 夹杂物对钢材性能的影响
1.2 点状夹杂物概述
1.2.1 点状夹杂物的来源
1.2.2 点状夹杂物的分类
1.2.3 点状夹杂物的生成规律
1.2.4 点状夹杂物的危害
1.3 点状夹杂物的控制
1.3.1 精炼渣
1.3.2 点状夹杂物变性研究
1.3.3 精炼工艺
1.3.4 钢中Ca、Mg的控制
1.4 课题的提出
2 研究方法
2.1 热力学软件Factsage简介
2.2 基本热力学数据
2.3 采样与分析
3 点状夹杂物生成热力学研究
3.1 铝脱氧热力学
3.2 镁铝尖晶石生成热力学
3.3 钙铝酸盐夹杂物生成热力学
3.4 CaO-MgO-A12O3-SiO2夹杂物生成热力学分析
3.5 小结
4 钢水中钙、镁析出热力学研究
4.1 精炼过程（CaO）还原反应的热力学
4.2 影响还原渣中CaO的因素
4.2.1 温度的影响
4.2.2 碱度的影响
4.2.3 溶解氧含量的影响
4.3 影响钢水中钙、镁析出的因素
4.3.1 碱度的影响
4.3.2 渣中Al2O3的影响
4.3.3 渣中的影响
4.3.4 渣中FeO的影响
4.3.5 钢水中酸溶铝的影响
4.3.6 温度的影响
4.4 小结
5 渣-钢脱硫反应热力学研究
5.1 理论基础
5.2 计算结果与分析
5.2.1 炉渣氧化性组元对Ls的影响
5.2.2 精炼渣中MgO对Ls的影响
5.2.3 碱度对Ls的影响
5.2.4 精炼渣中Al2O3对Ls的影响
5.3 小结
6 工业试验
6.1 试验条件
6.2 试验结果与分析
6.2.1 精炼脱硫效果分析
6.2.2 夹杂物成分变化
6.3 小结
7 结论和建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
研究生期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]齿轮钢氧含量及夹杂物控制技术研究[J]. 陈天明,杨素波,王新华. 北京科技大学学报. 2011(S1)
[2]超低氧冶炼过程镁铝尖晶石形成的热力学分析与控制[J]. 杨俊,王新华. 钢铁. 2011(07)
[3]409L不锈钢中镁铝尖晶石夹杂物的生成研究[J]. 李双江,李阳,姜周华,梁连科. 东北大学学报(自然科学版). 2010(06)
[4]管线钢夹杂物变性的理论与实验研究[J]. 张彩军,高爱民,蔡开科. 过程工程学报. 2008(S1)
[5]高碱度高Al2O3炉渣下合金钢液中非金属夹杂物的行为[J]. 陈斌,姜敏,王新华. 特殊钢. 2008(02)
[6]合金结构钢中尖晶石夹杂物生成的热力学研究[J]. 姜敏,陈斌,杨文,王新华. 特殊钢. 2008(01)
[7]高碱度、高w（Al2O3）渣条件下钢中铝的控制[J]. 包萨日娜,陈斌,姜敏,王灿国,王新华. 钢铁研究. 2007(05)
[8]轴承钢中钙铝酸盐夹杂物的形成及控制[J]. 缪新德,于春梅,石超民,杜建峰,朱惠刚,成国光. 北京科技大学学报. 2007(08)
[9]宝钢300tLF渣精炼技术的开发与应用[J]. 朱立新,马志刚,雷思源,王士松. 钢铁. 2004(04)
[10]高硫容量含BaO超低硫钢精炼脱硫渣系[J]. 李素芹,李士琦,朱荣,王新华,苍大强. 特殊钢. 2004(02)
博士论文
[1]基于GA-NN和不可逆热力学的钢中氧化物夹杂预报模型[D]. 吴令.东北大学 2009
硕士论文
[1]帘线钢的塑性夹杂物热力学计算[D]. 张炜.昆明理工大学 2008
[2]轧辊钢脱氧及夹杂物控制技术研究[D]. 马清泉.东北大学 2008
[3]威钢连铸坯非金属夹杂物研究[D]. 李丁.重庆大学 2005
[4]Q195连铸板坯中非金属夹杂物的研究[D]. 刘林飞.重庆大学 2004
本文编号：2985520
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2985520.html
