禄向阳
,
李红霞
,
杨文刚
,
马天飞
,
刘国齐
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.05.006
为了研究薄板坯连铸过程中浸入式水口位置(对中、向右倾斜4°、向左偏移2 cm、向右偏移2 cm、向前偏移2 cm、向后偏移2 cm)对结晶器内流场的影响,采用1:1的结晶器模型和现场实际使用的浸入式水口进行了水模拟试验;采用PIV系统测量结晶器右半部的流速及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处涡心位置等流场特征;采用DJ800水工测量系统测量结晶器左半部液面的波动.结果表明:1)水口向右侧倾斜4°后,造成结晶器内左右流场不对称,流股对右侧的冲击点上移.2)水口左右移动后,Ⅰ处平均涡心位置变化不大,Ⅱ处平均涡心位置均下移;水口向左移后,Ⅲ处平均涡心位置下移;水口向右移后,Ⅲ处平均涡心位置变化不大;水口左右偏移后,其涡心变化范围与水口对中时相比变化不大;结晶器液面波动降低.3)水口前后偏移后,Ⅰ处平均涡心位置变化不大;Ⅱ处平均涡心位置下移;Ⅲ处平均涡心位置上移,涡心变化范围变小;结晶器左侧液面的最大波动及各点波动的差别均减小,且向后偏移时的减小幅度更大.
关键词:
薄板坯连铸
,
浸入式水口
,
安装位置
,
结晶器
,
流场
,
水模拟
杨文刚
,
李红霞
,
刘国齐
,
马天飞
,
钱凡
,
于建宾
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.003
为了得到适宜高速连铸用的浸入式水口，利用粒子图像测速系统（PIV）和 DJ800水工测量系统，采用水模拟方法对不同结构的四孔浸入式水口（SEN）进行了模拟试验，研究不同出口面积比（分别为212、323、111和121），上导流岛夹角θ（分别为20°、40°、60°和80°），以及下导流岛夹角α（分别为60°、80°、100°和120°）对结晶器内流场涡心位置、波动等的影响。结果表明，浸入式水口出口面积比和上下导流岛夹角对流场有明显的影响，当出口面积比为121，上导流岛夹角为80°，下导流岛夹角为100°时，结晶器内流场结构较合理。
关键词:
高效连铸
,
浸入式水口
,
结构
,
水模拟
马渭奎
,
刘国齐
,
杨文刚
,
钱凡
,
于建宾
,
马天飞
耐火材料
doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.006
首先，以 Al 粉和钛白粉（TiO2）为原料，分别采用凝胶注模法、普通混合法和振动球磨法制备成m（Al 粉）∶m（TiO2粉）＝1∶3．5的 Al－TiO2复合粉，然后分别将这三种 Al－TiO2复合粉按5％（w）的比例引入Al2 O3－C 材料中，以120 MPa 压力等静压成型为25 mm ×25 mm ×170 mm 的试样，然后在埋炭（焦炭）条件下于1300℃保温3 h 热处理，研究了 Al－TiO2复合粉对 Al2 O3－C 材料物理性能、抗热震性能和显微结构的影响。结果表明：在 Al2 O3－C 材料中添加 Al－TiO2复合粉体能降低其显气孔率，提高其常温抗折强度和抗热震性，并以凝胶注模法制备的复合粉体的改善效果最明显；Al－TiO2复合粉体在 Al2 O3－C 材料中反应后生成内壁为致密陶瓷相的封闭孔洞；凝胶注模法制备的 Al－TiO2复合粉体中，TiO2粉能更充分地包裹金属 Al 粉，防止 Al 粉与Al2 O3－C 材料中的 C 反应，减少 Al4 C3的生成。
关键词:
Al-TiO2 复合粉体
,
Al2 O3-C 材料
,
抗热震性
马天飞
,
刘国齐
,
李红霞
,
杨文刚
连铸
根据某钢厂实际连铸中间包的操作工艺参数,采用数值模拟的手段研究了中间包内钢液的流动模式,通过模拟中间包内钢液瞬态流动,来获取RTD-C曲线,进而计算关键参数值(活塞区体积分数、死区体积分数等).运用正交试验设计分析了影响中间包内钢液流动的几种因素.合理的堰坝组合能够改善中间包内钢液流动状况,促进夹杂物上浮,降低死区体积分数.试验研究结果表明,控流装置的应用能很好地改善中间包内钢液流动;其中9号堰坝组合方案的中间包内钢液流动模式较合理.死区体积分数明显下降,钢液混合更为均匀.
关键词:
中间包
,
控流装置
,
数值模拟
,
正交试验
吴小贤
,
李红霞
,
刘国齐
,
杨文刚
,
马天飞
耐火材料
doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.001
为了促进酚醛树脂在炭化过程中的石墨化，以工业液态酚醛树脂为碳源，微米尺度的 KCl 为催化剂，经混合、六亚甲基四胺固化处理后，在埋炭1000℃保温3 h 热处理条件下，研究了 KCl 添加量（掺入酚醛树脂质量的1％、3％、5％和7％）对树脂碳的物相、微观结构的影响及碳纤维的生长机制。结果表明：KCl 催化后提高了树脂碳的石墨化程度，树脂碳中原位生长较多碳纤维和片状碳，碳纤维直径为30～200 nm，长度可达10～20μm；KCl 最优添加量为5％（w），此时树脂碳中发现相对较多碳纤维，XRD 图谱中出现较明显的石墨 d002衍射峰；探索认为碳纤维的生长机制为：高温下 KCl 熔化后吸收酚醛树脂分解产生的含碳气体，促进固相 C 原子在液相 KCl 中扩散，达到 C 溶解饱和后，在局部不断析出碳原子，再进一步生长成碳纤维或片状碳，同时，熔体中局部 C 原子形成的浓度梯度，也给碳纤维或片状碳在 KCl 表面析出提供生长动力。
关键词:
KCl
,
酚醛树脂
,
碳纤维
,
催化剂
杨文刚
,
刘国齐
,
王建国
,
于建宾
,
马天飞
,
钱凡
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.007
利用Ansys有限元分析软件对钢包透气砖服役过程中的应力分布进行了研究.结果表明:透气砖在服役过程中,吹氩阶段所受热应力最大,在吹氩结束的瞬间达到最大值,此时透气砖工作面主要受径向和周向的压应力,透气砖内部主要受径向、周向和轴向的拉应力；透气砖损毁主要出现在两个部位,一是工作面狭缝周围由于压应力大易产生裂纹或者剥落,二是在距透气砖工作面74 mm的位置由于拉应力大易发生横断损毁.
关键词:
钢包透气砖
,
应力场
,
有限元
,
损毁
于建宾
,
钱凡
,
刘国齐
,
马天飞
,
杨文刚
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.006
以粒度≤45 μm、w(Si) ＞98％的Si粉,粒度≤5 μm、w(BN) =99％的h-BN,粒度≤45μm、w(Si3 N4)=95％的Si3N4粉为原料,采用等静压成型,氮化反应烧结工艺制备了Si3N4-BN复合材料,研究了Si粉添加量(w)分别为15％、30％、45％时对材料常温性能、高温性能及抗钢液侵蚀性的影响.结果表明:随Si粉添加量的增加,Si3N4-BN复合材料常温强度及高温强度增加,但Si粉添加量(w)为45％时,Si3N4-BN复合试样内存在少量的残Si;Si3N4-BN复合材料具有较低的热膨胀系数及优异的抗钢液侵蚀性能.
关键词:
Si3N4-BN
,
反应烧结
,
抗侵蚀性
杨文刚
,
刘国齐
,
李红霞
,
于建宾
,
马天飞
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.108
浸入式水口渣线材料性能的优劣决定着连铸安全和效率的高低,为提高浸入式水口渣线的性能,本研究在ZrO2-C材料中加入ZrB2,探讨ZrB2对ZrO2-C材料性能尤其是抗侵蚀性的影响.结果表明:ZrB2添加到ZrO2-C材料中后,会显著提高材料的抗氧化性,其机理是高温下ZrB2生成B2O3,B2O3在高温下为液相,堵塞气孔,大幅度减缓氧化.适量ZrB2添加到ZrO2-C材料中后,可以提高材料的抗侵蚀性.但ZrB2容易在CO气氛下生成B2O3,B2O3易使氧化锆脱溶、分解,加速ZrO2-C材料的侵蚀.
关键词:
ZrB2
,
浸入式水口
,
侵蚀
,
ZrO2-C材料
于建宾
,
刘国齐
,
杨文刚
,
马天飞
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.111
整体塞棒棒头普遍采用具有优异抗熔钢侵蚀性的镁碳材料,但是由于镁碳材料抗热震性差,从而容易导致塞棒在使用过程中出现掉头、掉块现象,严重影响了钢厂的连铸生产过程.研究探索适宜镁碳材料抗热震性测试评价法,并制作具有优异抗热震性的镁碳材料对保证整体塞棒安全使用性至关重要.因此,本试验通过采用不同配方镁碳棒头材料对比研究水急冷法和浸钢法抗热震性试验方法,从而探索出适宜镁碳材料抗热震性测试评价方法.
关键词:
镁碳材料
,
抗热震性
,
水急冷法
,
浸钢法
马天飞
连铸
根据某钢厂实际连铸中间包的操作工艺参数，采用数值模拟的手段研究了中间包内钢液的流动模式，通过模拟中间包内钢液瞬态流动，来获取RTD-C曲线，进而计算关键参数值（活塞区体积分数，死区体积分数等）。运用正交试验设计分析了影响中间包内钢液流动的几种因素。合理的堰坝组合能够改善中间包内钢液流动状况，促进夹杂物上浮，降低死区体积分数。试验研究结果表明：控流装置的应用能很好地改善中间包内钢液流动；其中9#堰坝组合方案的中间包内钢液流动模式较合理，死区体积分数明显下降，钢液混合更为均匀。
关键词:
中间包;控流装置;数值模拟;正交试验
