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在分析國內外鑄鋼件冒口覆蓋劑的組成、原理、性能等因素的基礎上,結合渣系、覆蓋劑的組成成分及其他各種因素的影響,并通過模擬實驗探討鑄鋼冒口覆蓋劑發熱和保溫效果,從而為其成分優化提供理論依據。 隨著鑄件產量在我國的逐年上升,對于鑄造覆蓋劑的用量也大幅度提升,而珍珠巖覆蓋劑作為一種高效覆蓋劑被廣泛使用。在珍珠巖覆蓋劑的使用性能中,其膨脹性能占主導作用,因此對于珍珠巖覆蓋劑的膨脹性能的研究具有十分重要的意義。珍珠巖膨脹的內在動力是存在于其內部的水,只有適當的含水量才有利于珍珠巖的膨脹,過多或過少均不利于其膨脹,而在珍珠巖原礦中存在過多的水,于是有必要通過預處理工藝除去珍珠巖原礦中多余的水。

將工業廢棄物進行二次綜合利用,開發高附加值產品的研究,是目前國內外普遍關注的前沿課題。本研究結合高爐渣和白云石尾礦的物理化學性質,進行了利用此兩種工業廢棄物配制堿性中間包覆蓋劑的研究。本研究以Ca O-Si O2-Mg O-Al2O3相圖和熱力學等知識為基礎,進行大量實驗室研究,對中間包覆蓋劑的各成分配比進行優化。確定的配比方案為:Mg O=15%、Ca O=38.18%、Si O2=31.82%,Al2O3和其他為15%(包括不低于5%的Ca F2),R=1.67。在此基礎上進行了覆蓋劑的實際配料,原料選用了某鋼鐵企業的高爐渣和經煅燒去除CO2的某礦山白云石尾礦為基料,輔料選用膨脹珍珠巖和螢石。配制得到的堿性中間包覆蓋劑兩種工業廢棄物的總占比高達89.61%。按照實際配料方案生產覆蓋劑,并對其保溫性能進行工業試驗。與另一種成熟的堿性中間包覆蓋劑相比,使用工業廢棄物配置的覆蓋劑在中間包鋼水保溫性能上無統計學差異,可進行實際工業應用。本實驗制品制備和生產成本要相對更加低廉,在性能相同的情況下比其他中間包覆蓋劑更有優勢。

問題的提出鑄件質量比較差,廢品率偏高,是目前鑄造生產中普遍存在的一個突出問題。近年來國內很重視提高鐵水的質量,投入很大力量來研究試驗各種爐型結構和供風方式、參數等,以達到提高鐵水的出爐溫度和純凈度。而這些剛出爐的高溫鐵水,在澆入鑄型之前為了提高攀鋼IF鋼的品質,提升產品的市場競爭力,開展了高純凈IF冶金工藝技術研究。在對國內外IF純凈鋼研究及生產現狀進行調研的基礎上,分析認為攀鋼開發高純凈IF鋼的限制性環節主要是脫硫、脫磷、脫碳、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、鋼液增碳。為此,研究了鎂脫硫及鋼水RH深脫硫、鐵水預處理+轉爐深脫磷、RH脫碳工藝優化、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、中間包無碳覆蓋劑及結晶器無碳保護渣等工藝技術。全流程試驗表明,鑄坯[C]、[P]、[S]、[O]、[N]、[H]六大元素總量可控制在80×10-4%以內。 結合攀鋼鐵水條件,探討了適宜的鎂脫硫劑鐵水深脫硫工藝,硫含量可由700×10-4%左右脫至7×10-4%,保證了入轉爐鋼硫含量要求。根據攀鋼IF鋼鋼液及鋼包渣的特點,實驗室研究了影響脫硫效果的因素,選擇了CaO-CaF2系脫硫劑用于RH-MFB深脫硫,脫硫率在40%～50%之間,脫后硫可控制10×10-4%以內。

對鐵水罐用鐵水復合保溫覆蓋劑進行研究,探討其組成、結構與保溫效果的關系,對多孔保溫層的結構進行分析,經過現場試驗,采用復合保溫材料的鐵水罐中鐵水在到達煉鋼脫硫工段前的溫度提高了72℃,保溫效果明顯,降低了煉鐵成本。用ZF-I型覆蓋劑覆蓋球化劑,延長球化劑的起爆時間、反應時間、吸收路程,提高球化劑的吸收率,使球墨鑄鐵的球化級別穩定在2級以上,既提高了球墨鑄鐵的球化級別,又減輕了對環境的污染。 在鑄鋼的鑄造過程中,采用鑄鋼冒口覆蓋劑可減緩冒口中鋼水的冷卻速度,提高冒口鋼液對鑄鋼件的補縮能力,從而降低鋼水用量,提高鑄鋼件的質量和出品率。但是,隨著鑄造技術的發展和對鑄鋼件質量要求的不斷提高,傳統的鑄鋼冒口覆蓋劑越來越不能滿足鑄鋼件的鑄造要求。因此,開發新型的鑄鋼冒口覆蓋劑具有重要的現實意義。本文采用高溫箱式電爐模擬了鑄鋼冒口覆蓋劑的應用條件,并采用多通道數據采集系統測量了覆蓋劑的溫度-時間曲線。