导读:本文包含了电渣重熔论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:热力学,离子,多相,模型,分子,理论,真空。
电渣重熔论文文献综述
吴星星,黄雪驰,李宝宽,张炯明[1](2019)在《叁相电极电渣重熔过程温度场与流场研究》一文中研究指出基于有限体积法发展了叁相电极电渣重熔过程的瞬态多场耦合数学模型.通过简化麦克斯韦方程组得到适用于电渣重熔体系的电磁场输运方程,计算出了洛伦兹力和焦耳热的分布,并将两者分别耦合到动量与能量方程中.同时采用RNG k-ε湍流模型计算湍流粘度,通过自定义函数描述电极的集肤效应.研究结果表明:焦耳热主要集中在渣池内,其最大值在电极底部内侧与渣的交界处.渣池内温度较高,分布比较均匀,温度的最大值出现在叁根电极中心的渣层区域.渣池内的流动由重力、洛伦兹力和浮升力引起的.叁电极的金属熔池是一个U型剖面,相较于单电极的V型金属熔池剖面更浅、更平缓.(本文来源于《江西冶金》期刊2019年06期)
李牟腾,任正云,陈安钢,范智平,冯雪[2](2019)在《电渣重熔过程电压摆动的组合积分控制系统研究》一文中研究指出电渣重熔过程具有大惯性、大滞后的特性,传统的恒功率控制及PID算法控制效果不理想。针对该问题,设计了一种基于组合积分控制器的压摆控制系统。首先,将电极进给的液压驱动系统简化为积分加纯滞后过程;其次,基于组合积分环节建立标准差计算模型用于反映炉口电压的摆动;再针对电极进给过程设计了双组合积分控制器;最后,使用最小二乘法将由电极进给和压摆计算组成的广义对象用组合积分过程近似,并针对该模型设计了组合积分主控制器,构成1个串级控制系统。通过与常规PID控制器的对比,说明了该控制器控制效果更好,具有一定的价值。(本文来源于《石油化工自动化》期刊2019年05期)
林杰,杨成,王远明,牟芬云,侯栋[3](2019)在《电渣重熔中的脱氧热力学》一文中研究指出为了研究电渣重熔的脱氧制度,基于熔渣的离子分子共存理论,以模具钢和脱氧剂铝为研究对象,根据渣-金反应中各组元的质量守恒定律和热力学平衡定律,构建了电渣重熔中的脱氧热力学模型。模型结合试验得到了钢中各个合金元素的热力学平衡质量分数随脱氧剂铝添加量的变化关系,并依据模具钢的合金成分要求对脱氧剂铝的添加量进行了分析。结果表明,钢中硅、铝、锰和渣中氧化铝的平衡质量分数随着脱氧剂铝的增加呈升高的趋势,而渣中氧化硅、氧化铁、氧化锰呈降低趋势;考虑到模具钢中各个合金元素的成分要求,脱氧剂铝的添加量不宜超过1.7kg/t(钢)。(本文来源于《钢铁》期刊2019年09期)
陈杰,栾道成,胡志华,陈宝书,任阳[4](2019)在《电渣重熔H13型模具钢组织及力学性能研究》一文中研究指出以国内某公司自主生产的H13型(H13A、H13R、JB11U、JB13U)热作模具钢作为试验材料,采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜等方法,研究了不同H13型模具钢锻后退火态、淬回火态的显微组织、晶粒度及淬回火后的力学性能。结果表明:H13型模具钢中,H13A钢晶粒最细,达到9.5级,淬回火态硬度最高,为50.0 HRC,纵向冲击功最高,Ak达到47.4 J;JB11U钢具有较好的组织均匀性,横向、纵向冲击功Ak均达到43 J以上,冲击功纵横比达到了0.99,显示出良好的等向性;H13A、H13R、JB13U钢退火态、淬回火态组织出现了带状偏析和一次共晶碳化物,这是导致其性能下降的主要原因。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年18期)
黄雪驰,李宝宽,李孟臻[5](2019)在《真空对电渣重熔锭氧控制的影响》一文中研究指出真空电渣重熔是在气氛保护电渣重熔和真空冶金基础上发展起来的新工艺,具备进一步提高铸锭洁净度的潜力。在200kg真空电渣炉进行了真空环境(10000Pa)及气氛保护环境下(101325Pa)熔炼H13钢的对比实验,研究了真空条件下氧传递机理,通过发展真空电渣重熔过程氧传递的数学模型分析了真空度对电渣重熔氧控制的影响。结果表明,真空环境和气氛保护环境下熔炼的电渣重熔锭氧含量分别为18ppm和24ppm,真空环境下碳脱氧反应有益于降低钢锭氧含量;适当提高真空度可促进碳脱氧反应,得到氧含量较低的钢锭;真空环境下电渣重熔过程渣池热损失降低,具有更高的热效率和熔速,减少了熔渣向钢液传氧的时间。(本文来源于《第十四届国际真空科学与工程应用学术会议论文(摘要)集》期刊2019-08-04)
赵俊学,卢亮,赵忠宇,王泽,崔雅茹[6](2019)在《电渣重熔用五元高氟渣高温挥发机制》一文中研究指出为探究高温过程电渣组元挥发机理,以电渣重熔用高氟渣CaF_2-CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO五元渣系为基础研究炉渣高温挥发机制,通过FactSage理论计算、热重及高温质谱检测,结合1 000~1 500℃高温焙烧试验以及XRF检测与SEM物相观察,对炉渣加热过程成分及物相变化进行了研究。结果表明,温度为550~800℃时,CaF_2与SiO_2反应生成SiF_4气体;温度为800~1 200℃时,CaF_2与MgO反应生成MgF_2气体,同时与少量Al_2O_3反应生成AlF_3气体;温度为1 200~1 500℃时,挥发分主要为CaF_2及少量AlF_3。在高温区(1 000~1 400℃),晶体主要为二铝酸钙和和少量枪晶石;当温度达到1 500℃,晶体主要为枪晶石结构,为探究高温过程电渣组元挥发机理以及电渣制备工艺的优化提供参考。(本文来源于《钢铁》期刊2019年06期)
刘昱[7](2019)在《真空电渣重熔制备超洁净双合金锭的基础研究》一文中研究指出高效率发电对减少二氧化碳排放、提高能源利用率十分重要。联合循环双性能汽轮机转子需要长期在严苛、复杂的环境下服役,对转子材料的性能提出了极高的要求。钢的洁净度对钢的性能和质量起着至关重要的影响,电渣重熔作为一种特殊精炼手段,能有效改善钢中夹杂物的分布、减小夹杂物尺寸且能为铸锭提供定向凝固的冷却条件,被广泛应用于特钢及高端合金的制备。但是常规电渣重熔工艺很难将钢中总氧含量降低到很低的水平。为此,本工作着眼于利用真空电渣重熔技术来制备超高洁净度的电渣锭,以期为真空电渣重熔制备超洁净双性能电渣锭提供理论基础。本文先利用大气气氛下电渣重熔续接两种不同成分的合金钢,研究了电流对双合金电渣锭组织、元素分布和洁净度的影响;而后用热重分析方法实验研究了CaF_2-CaO-Al_2O_3-SiO_2渣系在高温下的挥发规律及影响因素,在此基础上提出了减少电渣重熔用渣挥发的措施;最后利用真空电渣炉分别在氩气和真空条件下重熔100 kg自耗电极,通过化学成分分析、热力学计算及各种表征手段对真空电渣重熔过程中钢-渣-夹杂物-气相相互作用及组织特征进行了分析,探索了真空电渣重熔脱氧和排除夹杂物的物理化学机理。实验结论如下:(1)在双合金电渣锭中存在一个成分大幅变化的过渡段,成分过渡段并没有展现出组织的不连续。在电渣重熔制备双合金电渣锭的过程中,熔池中Cr含量不断上升,在同一高度上金属熔池边缘先凝固,中心区域后凝固,所以锭子中心区域Cr含量更高。此外,电磁力和热浮力的作用也促使Cr元素向锭子中心富集。随着电流增加,电渣锭中心和边缘Cr含量差距变得更大,总氧含量、夹杂物数量、尺寸和面积分数增加,洁净度下降。低电流下重熔能得到洁净度更高的电渣锭。且为了减少电极表面氧化对电渣锭洁净度的影响,高洁净的电渣锭有必要在惰性气体保护下重熔或者真空条件下重熔制备。(2)在1400℃,CaF_2-CaO-Al_2O_3渣系的挥发产物是AlF_3,利用离子分子共存理论进行热力学计算表明,在70 wt%CaF_2-30 wt%Al_2O_3渣中,受熔渣中组元活度的影响,氟化物挥发最严重;对于CaF_2含量为70 wt%的渣,随着渣中CaO/Al_2O_3比值从0增加到1和2,氟化物的挥发速率先减小,后增加,主要受熔渣黏度的影响;对于CaO/Al_2O_3的比值为1的渣,随着CaF_2含量从68.9 wt%降到48.1 wt%和33.3 wt%,氟化物的挥发速率先增加后减小,受熔渣黏度和复杂分子数量共同影响。在CaF_2、CaO和Al_2O_3含量相同的CaF_2-CaO-Al_2O_3-SiO_2渣系中,随着SiO_2的增加,熔渣结构变得更加复杂,黏度增加;随着SiO_2含量增加到6.1 wt%,氟化物的挥发速率增加,因为生成了具有更高蒸气压的SiF_4,同时增加SiO_2含量也能为AlF_3的形成提供更好的热力学条件;继续增加SiO_2含量到8.6 wt%,因黏度增大,熔渣挥发速率下降。电渣重熔渣池温度下,熔渣黏度的差异和复杂分子数的差异会大大减小,因此减少电渣重熔过程中氟化物的挥发需在保证渣系良好冶金性能的同时,尽量降低渣系中CaF_2和Al_2O_3的活度。(3)在1600℃,随着重熔气氛由空气向氩气和真空转变,重熔钢锭的洁净度不断提高。真空下钢液中C脱氧不会带入新的夹杂,因此对洁净度提高十分有利。此外,真空下C脱氧形成的气体加强了钢液的流动,钢液中元素的扩散加快,使脱硫率得到提高。(4)使用50 wt%CaF_2-25 wt%CaO-25 wt%Al_2O_3渣分别在氩气和真空条件(20kPa)下进行电渣重熔实验发现,由于在电渣重熔温度下渣中Al_2O_3稳定性减弱,且钢中Al的活度和渣中SiO_2活度比较低,促使钢渣之间的平衡反应向钢液中Si元素还原渣中Al_2O_3的方向进行,电渣锭中Al含量上升。在氩气下重熔,电渣锭中Al含量从0.016 wt%增加到了0.051 wt%;而在真空下重熔,电渣锭中Al含量增加到0.027 wt%。真空下氟化物渣系的挥发变得更加严重,挥发反应减少了熔渣中Al_2O_3含量而增加了CaO含量,使得熔渣中Al_2O_3活度降低,因此真空重熔电渣锭中Al含量上升更少。(5)相比氩气气氛重熔电渣锭,真空重熔电渣锭中夹杂物尺寸更小。重熔后电渣锭中氧化物夹杂成分区别不大,均是Al-Ca氧化物和Al-Ca-Mg氧化物,此外还有(Ti,V)N夹杂存在,没有发现CaS夹杂。由于在电渣重熔温度范围内,Al与O结合的能力更强,电渣锭中氧化物夹杂不含SiO_2。在氩气下电渣重熔,钢液中始终是Al脱氧而不存在C脱氧,Al脱氧形成的氧化铝夹杂有更多的时间聚集长大,电渣锭中总氧含量更高。热力学计算表明,在20 kPa真空条件下电渣重熔温度段内,钢液中Al、C与夹杂物和气相之间建立了新的平衡;当温度高于(或低于)1635℃时,钢液中Al、C与夹杂物和气相之间的平衡向生成CO(或Al_2O_3)的方向进行;在1750℃下,钢液中与C平衡的溶解氧含量为7.1×10~(-4) wt%,低于氩气保护重熔过程钢液中与Al平衡的溶解氧含量(12.5×10~(-4) wt%)。真空条件下重熔,在低温段有更少的溶解氧与Al结合形成Al_2O_3夹杂且夹杂物尺寸更小。真空条件也对减少电渣锭中二次枝晶臂间距和初次碳化物尺寸有利。(6)为了在保证渣系冶金性能的同时减小挥发,真空电渣重熔渣系的成分范围在CaF_2-CaO-Al_2O_3叁元相图中CaF_2-12CaO·7Al_2O_3连线上。目前实验表明,50wt%CaF_2-25 wt%CaO-25 wt%Al_2O_3渣可用于20 kPa以上压力条件。如需要进一步降低压力,可通过降低渣系中CaF_2的含量实现。真空电渣重熔过程中,钢-渣-夹杂物-气相之间建立了新的平衡机制,新平衡的建立为钢的脱氧创造了更好的条件。真空电渣重熔能有效降低钢中总氧含量、减小夹杂物尺寸,提高电渣锭洁净度和组织结构致密度,对超洁净电渣锭的制备有利。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-18)
尹彬,李万明,吴少鹏,臧喜民,于昊岑[8](2019)在《Inconel718高温合金电渣重熔铝钛元素烧损热力学分析》一文中研究指出为了研究Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣系各组元对合金中易氧化元素铝、钛的影响,以五元渣系CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_2为基,通过分子与离子共存理论,根据渣金界面中各组元的平衡反应和物质守恒,建立了Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣金界面铝、钛元素氧化反应的热力学模型。通过分析该模型并对模型结果进行渣金平衡验证试验,验证了模型的有效性。研究结果表明,渣中CaF_2、MgO质量分数的变化对合金中铝、钛元素的影响很小;渣中Al_2O_3有烧钛增铝的作用,TiO_2有烧铝增钛的作用,CaO能够抑制铝元素的烧损;能够有效减少Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素烧损的渣系配比为CaO质量分数为20%~25%、TiO_2质量分数为4%~6%、MgO质量分数为1%~4%、CaF_2质量分数为50%~60%、Al_2O_3质量分数为15%~20%。(本文来源于《钢铁》期刊2019年05期)
李建军,张锦文[9](2019)在《非保护气氛电渣重熔降低30CrNiMo8氧含量措施》一文中研究指出针对30CrNiMo8钢电渣重熔的试制情况和试制结果,讨论了30CrNiMo8钢电渣后氧含量超标的原因,并针对性地提出了选用低不稳定氧化物渣系、增大渣量、降低冶炼电压、提高电流等相应的解决措施。采用新工艺后,氧含量明显降低,达到20×10~(-6)以下,满足了用户的需求。(本文来源于《山西冶金》期刊2019年02期)
尹彬[10](2019)在《Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素的烧损控制》一文中研究指出含Al、Ti元素的高温合金,其高温性能是因为其含有一定的γ和γ`强化相,其主要成分为Ni_3,而Al、Ti元素是Ni_3的重要组成部分,故钢锭中Al、Ti元素的含量直接影响高温合金中强化相的组成和含量,继而导致脆性相的产生,导致高温合金在加工过程中出现裂纹等问题,并对合金的高温性能产生影响。因此,在高温合金冶炼生产过程中控制Al、Ti元素的烧损就成为保证高温合金性能的一个重要环节。电渣重熔是冶炼高温合金的必经工序,也最易出现Al、Ti等易氧化元素的烧损和Al、Ti元素沿电渣锭方向分布不匀的现象,研究电渣重熔过程中Al、Ti等易氧化元素的烧损控制就尤为重要。在本课题中,重点研究电渣重熔过程中多组元渣系对Inconel718高温合金中Al、Ti等易氧化元素烧损的影响。首先基于分子与离子共存理论建立五元渣系CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_2的热力学模型,并探讨渣系不同组元对Inconel718高温合金电渣重熔过程中Al、Ti元素烧损的影响,得出使Al、Ti元素烧损最少的TiO_2的含量和相对应的五元渣系的组成;然后在实验室中对该模型结果进行验证实验。由于在抽锭式电渣重熔过程中需要渣壳具有一定的润滑性和高温强度,在渣系中加入一定量的SiO_2来保证渣系的性能,本文根据分子与离子共存理论建立六元渣系CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_2-SiO_2的热力学模型,得到该渣系条件下各个组元对Al、Ti元素的影响,同时得出使Al、Ti元素烧损最少的SiO_2的含量和相对应的六元渣系的组成,并在实验室对该模型结果进行验证实验。研究结果表明,在电渣重熔用五元、六元渣系中,相较于其他组元,CaF_2和MgO对合金中Al、Ti元素的影响很小;Al_2O_3有增Al烧Ti的效果;TiO_2有烧Al增Ti的效果;SiO_2有烧Al烧Ti的效果;CaO能够抑制Al元素的烧损;温度升高可以抑制Al的烧损,加剧Ti元素的烧损;温度降低可以抑制Ti元素的烧损,加剧Al元素的烧损。在固定式电渣重熔过程中能够减少Inconel718高温合金中Al、Ti元素烧损的五元渣系成分是Al_2O_3含量为15%~20%、CaO含量为20%~25%、TiO_2含量为4%~6%、MgO含量为1%~4%、CaF_2含量为50%~60%。在抽锭式电渣重熔过程中能够减少IN718高温合金中Al、Ti元素烧损的六元渣系成分是Al_2O_3含量为20%~25%、CaO含量为25%~30%、TiO_2含量为4%~6%、MgO含量为1%~4%、CaF_2含量为50%~60%、SiO_2含量为0%~1%。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2019-03-01)
电渣重熔论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
电渣重熔过程具有大惯性、大滞后的特性,传统的恒功率控制及PID算法控制效果不理想。针对该问题,设计了一种基于组合积分控制器的压摆控制系统。首先,将电极进给的液压驱动系统简化为积分加纯滞后过程;其次,基于组合积分环节建立标准差计算模型用于反映炉口电压的摆动;再针对电极进给过程设计了双组合积分控制器;最后,使用最小二乘法将由电极进给和压摆计算组成的广义对象用组合积分过程近似,并针对该模型设计了组合积分主控制器,构成1个串级控制系统。通过与常规PID控制器的对比,说明了该控制器控制效果更好,具有一定的价值。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电渣重熔论文参考文献
[1].吴星星,黄雪驰,李宝宽,张炯明.叁相电极电渣重熔过程温度场与流场研究[J].江西冶金.2019
[2].李牟腾,任正云,陈安钢,范智平,冯雪.电渣重熔过程电压摆动的组合积分控制系统研究[J].石油化工自动化.2019
[3].林杰,杨成,王远明,牟芬云,侯栋.电渣重熔中的脱氧热力学[J].钢铁.2019
[4].陈杰,栾道成,胡志华,陈宝书,任阳.电渣重熔H13型模具钢组织及力学性能研究[J].热加工工艺.2019
[5].黄雪驰,李宝宽,李孟臻.真空对电渣重熔锭氧控制的影响[C].第十四届国际真空科学与工程应用学术会议论文(摘要)集.2019
[6].赵俊学,卢亮,赵忠宇,王泽,崔雅茹.电渣重熔用五元高氟渣高温挥发机制[J].钢铁.2019
[7].刘昱.真空电渣重熔制备超洁净双合金锭的基础研究[D].武汉科技大学.2019
[8].尹彬,李万明,吴少鹏,臧喜民,于昊岑.Inconel718高温合金电渣重熔铝钛元素烧损热力学分析[J].钢铁.2019
[9].李建军,张锦文.非保护气氛电渣重熔降低30CrNiMo8氧含量措施[J].山西冶金.2019
[10].尹彬.Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素的烧损控制[D].辽宁科技大学.2019