工程科學學報

提高包頭精礦燒結礦質量的研究

北京鋼鐵學院燒結試驗組, 包頭鋼鐵公司燒結試驗組

北京鋼鐵學院燒結試驗組, 包頭鋼鐵公司燒結試驗組本文對包頭精礦燒結礦的宏觀結構、微觀結構及礦物組成進行了巖相及礦相研究。對其中的稀土礦物等進行電子探針分析、對燒結礦中主要膠結相礦物——槍晶石進行人工合成,測定了它的抗壓強度及耐磨性。
試驗研究了硅（SiO₂）,氟（CaF₂）對包頭精礦燒結礦強度的作用機理,測定了隨著燒結礦中硅、氟含量變化與其液相性質——粘度及表面張力的關系以及它們對燒結礦結構及強度的影響。
研究表明:氟是影響燒結礦強度的主要因素,氟對燒結礦強度的破壞作用主要由于氟在燒結礦中顯著降低其液相的粘度及表面張力,導致了燒結礦宏觀結構疏松多孔薄壁、微觀結構微孔多,其次由于氟在燒結礦形成抗壓強度低、耐磨性差的槍晶石。精礦中含硅低使燒結礦膠結相量少也是降低強度的一種原因。
提高包頭精礦燒結礦強度的根本途徑在于選礦過程中降低精礦中含氟量到1.5%以下。把燒結礦堿度提高到2.0或配加15%高硅礦粉及3～5%清石灰、或用白云石部分代替燒結料中石灰石都有效的提高燒結礦的強度。生產堿度為2.0的燒結礦的措施已成功的應用于生產中。工程科學學報. 1980 2(2): 1-10.

轉爐用合成鎂白云石爐襯損毀機理的研究

趙萬智

趙萬智本文通過對合成鎂白云石砂及其使用后爐襯的巖相（金監）定,論述了合成鎂白云石制品的巖相特征。并指出在使用中反應層形成一以方鎂石為主,以硅酸三鈣為膠結相的方鎂石密集層,是這種產品性能所以優良的主要根據。如果方鎂石密集層與爐渣中的Fe₂O₂不斷作用,則其體積大增,從而在反應層中就產生過大的應力,產生平行熱面的應力裂紋,進而造成層狀剝落,導致爐襯趨于損毀。文章還通過與日本產品的對比,找出差距。工程科學學報. 1980 2(2): 11-17.

高爐氣流壓強梯度場研究及其理論和實際意義

楊永宜

楊永宜煤氣流影響高爐爐料及渣鐵運動的基本力學因素不是熱風（煤氣）壓強的絕對值或總壓差,而是壓強梯度矢量場的性質。本文通過理論推導和實驗論證壓強梯度是作用于爐料及渣鐵的一種體積力,并證明局部壓強梯度超過爐料容積重量是爐內發生懸料的力學條件。對成渣帶、風口循環區外以及渣鐵滴落帶的液相行為作了分析。此外,壓強梯度是描述流速場和壓強場,建立高爐散料流體力學模型的重要杠桿,而流體力學模型又是傳熱和傳質模型的基礎,從本研究得出指導生產的重要結論。工程科學學報. 1980 2(2): 18-24.

鐵水提鈮

林宗彩, 周榮章, 洪從甲, 李慧, 劉漢東

林宗彩, 周榮章, 洪從甲, 李慧, 劉漢東從含少量鈮、較高的錳和磷的鐵水中回收鈮,是復雜的選擇氧化過程。通過熱力學和動力學條件的理論分析及實驗,表明利用氧氣底吹轉爐對這種鐵水進行處理,將終點溫度控制在估算的鈮-碳選擇氧化臨界溫度1350℃—1400℃內,和掌握合適的氧流沖擊力及氧流在熔池內的貫穿長度,可以成功地將鐵水中的鈮和錳最大限度地氧化到渣中,而將碳和磷基本上保留在金屬中,以達綜合利用。工程科學學報. 1980 2(2): 25-31.

電渣熔鑄的質量與成型規律的探討

施璇

施璇本文介紹了拐軸和斜軋輥套采用電渣整體熔鑄新工藝后的質量、性能、壽命、金屬利用率及成本等技術經濟指標。經比較,已趕上并超過了鍛造件水平。兩年來的生產使用表明:電渣熔鑄是適于機械配件毛坯生產的重要途徑。
簡要地分析了電渣熔鑄能以鑄代鍛的主要原因是由于渣鋼提純精煉和強冷縱向凝固提高了鑄態質量,以及在合理的工藝方案下能得到優越的成型質量。
用試驗結果和熱傳遞原理探討了影響表面成型的因素和規律。并指出渣池單位容積功率P_v值是影響爐溫及成型的主要因素。經統計得到P_v與鑄件半徑r的經驗式,1/P_v=3（r-2）。
履帶式拖拉機用拐軸和鋼球軋機用斜軋輥以往都是短缺配件,而且形狀復雜,前者中部有曲拐、斷面多變,后者外徑為φ470毫米、表面為凸棱高度漸變的雙頭螺紋帶弧形孔型的中空輥套。過去都要經過熔煉、鑄錠,先鍛軋成園材,再經沖壓、模鍛或胎模鍛加工成毛坯,工序多,工序間周轉長、金屬損耗大。一般鑄造法又滿足不了質量要求,故需要尋找配件生產的新途徑。此外,對通常的電渣重熔工藝在保證質量前提下為改善效率與成本也需要向新的領域發展。為此,采用了電渣熔鑄,直接成型新工藝。工程科學學報. 1980 2(2): 32-43.

晶界微量σ相對25Ni-15Cr-Fe基高溫合金脆化效應的影響

王迪, 徐志超, 倪克銓, 陳國良, 謝錫善

王迪, 徐志超, 倪克銓, 陳國良, 謝錫善本文簡要報導了15Cr-25Ni-Fe基高溫合金在550～650℃長期時效過程中晶界微量σ相析出引起合金脆化效應的研究結果。鐵基合金形成σ相的敏感性較大,過去的研究工作得知,晶內呈片層狀大量析出的σ相會嚴重危害合金的強度和塑性。但對晶界微量σ相析出所造成的影響還認識不足。從大量的實驗研究結果得出,在15Cr-25Ni-Fe基合金中晶界析出微量σ相（～0.02%）導致合金沖擊韌性明顯降低,斷口從串晶轉變為沿晶斷裂。合金的脆化程度與反映晶界σ相密集程度的特征量有簡單的線性關系。通過相控制合金成分和細化γ晶粒可以清除和降低σ相析出所引起的脆化現象。工程科學學報. 1980 2(2): 44-50.

二輥斜軋穿孔時金屬的裂斷機理及斜軋穿孔的工藝實質

王先進, 盧于逑

王先進, 盧于逑根據作者關于應力、變形和裂斷所進行的試驗結果,證明斜軋穿孔過程中金屬的組織狀態發生了一系列的變化,具有一個變形—裂斷的發生發展過程,這個規律可以用“五段三層”加以概括。作者分析了金屬變形和裂斷相互伴隨又相互制約關系,論述了中心金屬的斷裂性質屬于正斷型的韌性斷裂,揭示了在斜軋時金屬中心存在一個特殊的加工狀態——利于穿孔成型的裂而未斷的疏松狀態,提出了穿孔工藝實質和最佳穿孔工藝圖示以及對中心金屬裂斷發展過程必須加以利用同時加以控制的觀點,試圖為正確進行穿孔工藝控制奠定理論基礎。工程科學學報. 1980 2(2): 51-61.

稀土元素在冶金熔體中的物理化學特性

韓其勇

韓其勇 1.稀土元素在純鐵液、生鐵液以及熔渣中之揮發量均較小。其與熔渣、大氣以及耐火材料均有劇烈的作用,致使金屬中稀土殘留量較少且不穩定。稀土硫化物等稀土夾雜物上浮符合一級反應規律,稀土在金屬熔體中之擴散、燒損也符合一級反應規律,但斜率較小。
2.稀土元素與粘土磚、高鋁磚、鎂磚、鋁鎂磚、硅磚、剛玉、電熔氧化鎂、氧化鋯等多種耐火材料均有不同程度的作用。其作用產物會剝落而進入鋼液形成稀土夾雜。稀土脫氧、脫硫產物以及與耐火材料作用產物上浮時有相當一部分未浮至液面而粘附在坩堝壁上,這一實驗結果有助于了解鋼包中非金屬夾雜物的去除機理。用自射線照相研究了稀土與耐火材料作用機理。
3.各單一稀土金屬加入鑄鐵液時之吸收率按遞減的順序可排列為:Y≈Dy≈Gd>Ce≈Sm≈Nd≈Pr>La。按單位稀土原子濃厚的脫硫率的遞減順序則為:La≥Sm≥Ce≈Pr≈Nd>Y≈Dy≈Gd。用³⁵硫自射線照相證實了稀土在鋼液脫硫及回硫現象。
4.用金相顯微鏡、電子探針、X光結構分析研究了各單一稀土元素在鑄鐵液中所形成之物相及其特征。稀土物相多為RE₂O₂,RES,RE₂S₃,REAlO₃、C₆C₂用Y₂C₃等。
5.用¹⁴¹Ce測定鈰在CaO一SiO₂一Al₂O₃及CaO一SiO₂一Al₂O₃一CeO₂兩渣中之擴散系數及其與溫度的關系。工程科學學報. 1980 2(2): 62-79.

固體電解質電子導電性能測定及其對濃差電池定氧的影響

李福燊, 劉慶國

李福燊, 劉慶國本工作用自行設計、安裝的電子工作線路,用抽氧法（又稱極化電動勢法）測定了國產氧化鋯固體電解質（含CaO重量為4%）的電子導電特征氧分壓。測定結果為:\[{\mathop{\rm l}\nolimits} {\rm{gPe' = 21}}{\rm{.49 - }}\frac{{{\rm{69336}}}}{{\rm{T}}}\]在1600℃時,Pe'=10^-15·53大壓。
實驗證明,所用的方法和裝置能夠方便、準確地測量固體電解質的特征氧分壓Pe'
文章最后討論了固體電解質電子導電對濃差電池定氧的影響和減少誤差的途徑。工程科學學報. 1980 2(2): 80-91.

關于低合金結構鋼耐海水腐蝕性能評定——線性極化技術應用

吳蔭順, 楊德鈞, 吳繼勛

吳蔭順, 楊德鈞, 吳繼勛采用線性極化技術對幾種不同用途的耐海水腐蝕低合金新鋼種進行了測量和評選。討論了化學成分、工藝因素和熱處理條件對腐蝕性能的影響。線性極化技術的測量結果與外海掛片數據有更好的相關性。試驗結果表明,局部腐蝕指數δ可以作為定性評定低合金鋼/海水體系局部腐蝕性能的一種方法。工程科學學報. 1980 2(2): 92-104.

從底吹轉爐含鈮渣中提取鈮化學精礦

姚震江

姚震江對包頭底吹轉爐含鈮渣用硫酸—過氧化氧法進行了提取鈮化學精礦的實驗室研究。原渣含Nb₂O₅5～8%。經破碎、球磨及除鐵后加濃硫酸及硫酸銨在200～250℃進行硫酸化焙燒。焙燒渣在固∶液=1∶3,硫酸酸度為4N及低于25℃的條件下用過氧化氫浸出。濾液經煑沸分解過氧化氫絡合物以沉淀鈮酸。鈮由渣中浸出率為81～85%,由液中沉淀率為95～99%,總回收率為79～82%。鈮化學精礦含Nb₂O₅>65%。工程科學學報. 1980 2(2): 105-110.

瑞典專家希拉特教授來我院講學

工程科學學報. 1980 2(2): 111-112.

一九七九年我院論文篇目輯覽

工程科學學報. 1980 2(2): 113-115.