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2006年 41卷 10期
刊出日期:2006-10-15

综合论述
原料与炼铁
炼钢
压力加工
环保与能源
   
综合论述
1 郑磊;傅俊岩
高等级管线钢的发展现状
回顾总结了近年来国际上高等级管线钢的发展。现代管线钢向高强度、大厚度、抗应变和抗HIC方向发展。为降低长距离天然气管线的建设成本,开发了X100和X120超高强度管线管,并进行了X100和X120管线试验段建设,取得了显著的进展。开发了以双相显微组织为特征的满足“基于应变设计”的抗大应变高强度管线钢,强度等级从X65至X100,可应用于冻土带、地震区和水土流失区域的管线建设。海底管线用钢和抗HIC管线管的强度等级已从以往的X65提高到X70,X70管线管的最大壁厚可达34.1 mm,并已批量在工程中应用。新型的HTP高强度管线钢采用超低碳高铌含铬的成分设计,具有十分优良的性能,用铬替代钼可显著地降低成本,生产的X80管线管已应用于美国第一条X80管线。
2006 Vol. 41 (10): 1-0 [摘要] ( 4864 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 83 )
原料与炼铁
11 周明顺;刘万山;窦力威;李艳茹;翟立委
鞍钢自产铁精矿合理使用研究
对鞍钢常用4种铁精矿的烧结基础特性进行了试验研究,在此基础上,采用最优试验设计方法,建立了烧结合理配矿的统计模型,给出了烧结获得最佳和最差烧结指标值时的各种矿的定量搭配关系,提出了鞍钢烧结合理配矿方案。优化配矿工业试验结果表明:烧结技术经济指标有不同程度改善,尤其是烧结矿的粒度组成改善、固体燃耗降低;提出并确定了球团配加铁精矿A的优越性,配加铁精矿A后,皂土配比降低8.69%,转鼓强度提高035个百分点。
2006 Vol. 41 (10): 11-0 [摘要] ( 4626 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 111 )
16 房永征;曹银平;金鸣林;杨俊和;钱湛芬
添加无烟煤对焦炭微晶和气孔结构的影响
根据焦炭的XRD谱图及SCHERRER’S公式研究了添加无烟煤炼焦后焦炭的微晶结构参数的变化。试验结果表明:添加无烟煤可以促进焦炭中微晶的发展,使焦炭微晶结构参数La、Lc和石墨化度增大。利用氮气吸附方法分析了焦炭气孔结构的变化,结果发现:添加无烟煤炼焦后焦炭的微孔体积、比表面积和平均孔径都有显著的降低。根据FHH模型计算了焦炭的分形维数。结果表明:在焦炭中存在分形结构,添加无烟煤炼焦后焦炭的分形维数降低,焦炭表面变光滑。
2006 Vol. 41 (10): 16-0 [摘要] ( 3364 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 111 )
19 王炜;陈畏林;叶勇;徐智慧;贾斌
神经网络在高炉铁水硫含量预报中的应用
采用3层BP神经网络来预报高炉铁水硫含量,根据高炉冶炼的实际生产数据,选取风温、风量、炉顶温度、焦炭负荷、喷煤量、矿石硫含量、焦炭硫含量、煤粉硫含量和上一炉铁水硅含量9个因素作为输入变量,为提高神经网络预报的准确率,对输入参数进行时滞处理。采取附加动量项和自适应学习步长的措施,解决了BP神经网络局部收敛和学习时间过长的问题。模型预报结果表明:当允许绝对误差不大于0.001时,预报命中率为70.7%;当允许绝对误差不大于0.005时,命中率为90%,证明了模型的有效性。
2006 Vol. 41 (10): 19-0 [摘要] ( 3024 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 115 )
炼钢
23 潘贻芳;凌遵峰;王宝明;李树庆;王振峰
无氟预熔LF精炼渣的开发与应用研究
为了避免有氟渣的氟污染问题,结合炉渣基础理论,设计开发出了CaOAl2O3MgOSiO2系无氟精炼渣。精炼渣的工业应用表明,该渣能满足BOFLFCC工艺生产石油套管钢(37Mn5、34Mn5)的要求,钢管的实物质量达到美国石油行业API.5CT标准,并可使LF精炼操作时间由42 min缩短到35 min,为高效生产和快节奏奠定了基础。与常规有氟渣相比,避免了氟污染问题,且达到了脱氧、脱硫效果好,精炼初期成渣快、发泡埋弧效果好及包衬侵蚀较轻的目的。
2006 Vol. 41 (10): 23-0 [摘要] ( 2293 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 134 )
26 陈颜堂;柳志敏;张政权
锆处理低碳低合金高强度钢的杂质控制
针对传统工艺技术生产的高强度低合金钢(HSLA)中杂质较高、性能不稳定等缺陷,改进了冶炼及连铸过程中一些工艺,形成了一套自主操作技术。生产的锆处理HSLA钢杂质含量显著降低,加入合金元素锆经改进工艺生产的钢板中夹杂物的大小、形态及分布均得到了明显改善,形成颗粒细小、圆形或近圆形、呈弥散分布的夹杂物。经电子探针和能谱分析表明,夹杂物一般是由Ti2O3、Al2O3、ZrO2及MnS组成的复合夹杂物,Ti2O3、Al2O3、ZrO2位于复合夹杂物的中心部位,MnS位于外层。锆处理和新工艺联合应用有效地改善了钢中夹杂物的特性,生产的HSLA钢板质量大幅度提高,具有良好的力学性能。
2006 Vol. 41 (10): 26-0 [摘要] ( 2712 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 131 )
29 周奇;王枚;颜慧成;韩启彪;王立新
同质芯冷却水口浇铸SUS430铁素体不锈钢试验研究
为了开发同质芯冷却水口,采用适宜规格同质芯冷却水口对SUS430铁素体不锈钢进行板坯模拟试验研究。结果表明,使用快速流动空气作为冷却介质时,长度190 mm、直径20 mm的冷却水口浇铸顺利。水口烘烤良好、保持一定液位高度是顺利浇铸的必要条件。100 kg级规模试验中钢水过热度降低26 ℃,相应等轴晶率达到80%。
2006 Vol. 41 (10): 29-0 [摘要] ( 2766 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 100 )
32 朱志远;宁林新;王国连
板坯氢含量控制和中心碳偏析改善研究
调查了首钢炼钢生产流程中的氢含量变化规律和铸坯碳偏析情况,研究表明LF处理工序是钢水增氢的主要位置。在板坯中碳的偏析同时存在负偏析区和中心正偏析。利用简化的一维非稳态扩散菲克第二定律传质方程,建立了12块板坯堆垛中各板坯内部的元素扩散模型,实际测量了不同时间下板坯堆垛内各板坯的温度变化规律,并将得到的温度测定结果应用于模型中,从而计算得到元素扩散的变化规律。根据氢和碳的元素扩散规律,可知板坯堆冷工艺可以促使氢的扩散,但对中心碳偏析影响不大。通过提高加热炉的加热温度和时间,板坯中心偏析将得到很大程度的改善。
2006 Vol. 41 (10): 32-0 [摘要] ( 3351 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 109 )
35 龙血松;彭向和
结晶器铜板温度及变形场的有限元分析
以具有不同冷却水槽的连铸结晶器铜板为研究对象,运用有限元软件ABAQUS对不同拉速下连铸结晶器稳态温度分布及热变形场进行了分析。计算结果表明:结晶器铜板冷却水槽结构的合理设计可有效降低其最高温度并改善温度和热变形分布,从而提高生产率、产品质量和结晶器寿命,亦可为结晶器铜板水槽结构的优化提供理论依据。
2006 Vol. 41 (10): 35-0 [摘要] ( 2731 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 117 )
39 刘青;何庆文;梁建国;段崇虎;韩永刚
铁水热装工艺对50 t电炉特钢流程运行影响的研究
对莱钢50 t电炉特钢流程研究与应用铁水热装工艺进行了较为系统的介绍,经过实践获得了最佳的热装铁水比。对于以齿轮钢为代表的低碳钢,最佳铁水比为30%;对于以轴承钢为代表的高碳钢,最佳铁水比为40%。经过对该项技术的系统优化,使得电炉与连铸机的生产节奏匹配,提高了莱特50 t电炉流程的生产效率,缩短冶炼周期5~10 min,降低冶炼电耗80~110 kW·h/t,降低过程温降、中间包钢水过热度15~25 ℃,并且有效地稀释了钢中残余元素,提高连铸机连浇炉数至162炉,实现了电炉与连铸的小时产量匹配与均衡生产。
2006 Vol. 41 (10): 39-0 [摘要] ( 2935 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 106 )
压力加工
42 赵德文;白雪峰;王晓文;刘相华;王国栋
热线理论计算线材精轧机组的温升
基于热线理论提出计算高速线材轧制温升的新方法。由于线材精轧轧制速度快,散热条件差,可认为轧制过程是绝热的,线材轧制外功几乎全部转换为热。线材温升的热量全部来自于变形区内的速度不连续线所做的剪切功率,称此速度不连续线为热量分布线(热线)。道次温升为变形区内全部热线温升的总和,在假定道次变形中椭圆长轴或短轴不变条件下推导出高速线材精轧机组温升计算公式。对6.5 mm线材精轧进行了实际温升计算与测量,结果表明:计算的理论温升略低于实际测量温升,线材精轧入口温度越低,出口累计温升越大。
2006 Vol. 41 (10): 42-0 [摘要] ( 2831 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 66 )
46 尹显东;康永林;蒋奇武;刘仁东;孙大庆
高强深冲冷轧170P1板的试验研究
以高强IF钢(170P1)为研究对象,采用2种不同热轧工艺(常规热轧工艺、铁素体区热轧工艺)及随后相同的冷轧工艺、罩式炉退火及平整工艺进行了工业试制,试制结果表明:采用铁素体区热轧工艺,热轧板预退火及冷轧后,利用罩式炉退火就可保证高强IF钢的r值达2.1,采用这一工艺生产的高强IF钢板在汽车厂生产翼子板等难冲件时合格率可达100%。
2006 Vol. 41 (10): 46-0 [摘要] ( 3095 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 107 )
50 张立文;李茂;廖舒纶;甄玉;郭书奇
GCr15棒线材粗轧过程的隐式静力和隐式动力算法有限元模拟
借助大型商用有限元软件MSC.Marc,采用隐式静力和隐式动力有限元算法,对GCr15棒线材的粗轧过程进行了热力耦合有限元模拟,模拟采用生产实际中的轧制参数。2种算法的出辊速度、温度场和平均轧制力模拟结果基本一致,温度场模拟值与实测值的比较证明了这2种算法的可靠性。实际模拟时,隐式动力学算法计算时间少于隐式静力学算法,效率较高。
2006 Vol. 41 (10): 50-0 [摘要] ( 2929 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 94 )
54 范小彬;臧勇;吴迪平;王永涛
CSP轧机振动和振纹的试验研究
为了找出珠钢CSP热连轧机组在轧制薄规格集装箱板时出现振动的规律和机理,对该机组中间3架轧机的主传动系统扭振、机座系统垂振、抑振措施进行了现场测试,并对带钢(轧辊)振纹和工艺参数、轧机振动之间的关系,振纹形成必要条件等进行了研究。结果表明:F2轧辊振纹频率为14 Hz,是由齿轮座齿轮啮合冲击激起主传动扭振造成的;F3轧辊振纹频率为54 Hz ,是由接手弧形齿啮合冲击引发辊系水平振动造成的;F4轧辊振纹频率为78 Hz,是由机座水平系统共振造成的;对F4来说为避免振纹形成,在一定轧速下需谨慎选择工作辊直径。对比试验发现,关闭乳化液和采用高速钢轧辊对振动的抑制有较好效果。
2006 Vol. 41 (10): 54-0 [摘要] ( 4536 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 86 )
论文
59 江海涛;康永林;黄一新;谯明亮;尹雨群
用炉卷轧机生产的X65管线钢板的研制与开发
介绍了南钢在3500炉卷轧机上研制开发的X65管线钢板的生产工艺与产品性能。研究结果表明:将管线钢的碳的质量分数控制在0.07%以内,适当加入Nb、Ti和Mo等微合金元素,并控制P和S的质量分数分别低于0.013%和0.002%,在3500炉卷轧机上采用TMCP工艺,可以获得高强韧的针状铁素体型管线钢板,各项力学性能指标甚至可以达到X70的水平。此外,所研制的X65管线钢管具有良好的力学性能和焊接性能。
2006 Vol. 41 (10): 59-0 [摘要] ( 2909 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 113 )
64 张爱文;郑磊
成分及冷却工艺对复相钢、马氏体钢组织与性能的影响
在实验室用真空感应炉冶炼复相钢和马氏体钢,锻坯、控轧成3 mm厚的板材后采用不同冷却模式进行控制冷却。研究了成分、冷却工艺对组织与力学性能的影响。结果表明:卷取温度降低,钢的强度上升,伸长率下降,组织由铁素体+珠光体向贝氏体、马氏体转变;低温卷取时钢的强度主要取决于碳含量,硅含量的提高使钢的强度和塑性均有所提高;分段冷却对组织与性能的影响较复杂。通过不同的控制冷却工艺实现了用相同的成分获得不同强度等级要求的汽车用先进高强度钢。
2006 Vol. 41 (10): 64-0 [摘要] ( 2874 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 97 )
69 杨政;陈宏达;赵新伟;郭万林;罗金恒
X70管线钢DWTT试样的分层裂纹及其断口评价
通过对管线钢不同温度的落锤撕裂试验和微观断口分析,研究了DWTT试样断口的分层裂纹及其对断裂的影响。结果表明,分层裂纹是受力变形时管线钢内部的薄弱界面受到三维应力作用的结果。分层裂纹出现于主裂纹起裂或加速之前,裂纹稳定扩展或减速时不会产生新的分层裂纹。分层裂纹的数量、张开程度和分层裂纹间距与主裂纹起裂或加速时的应力状态有关,而分层裂纹的长度与裂纹扩展时裂尖的应力状态有关。分层裂纹表面为解理形貌,解理面较大。韧脆转变温度以下的脆性断裂断口或韧脆转变温度附近混合型断口的脆性断裂区,不出现分层裂纹,仅在韧性断口或断口的韧性区出现宏观分层裂纹。研究表明,产生分层裂纹处的断口,分层裂纹无论是三角形分布或是其它形状分布,该区域均应评价为韧性。
2006 Vol. 41 (10): 69-0 [摘要] ( 2985 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 98 )
74 简龙;陈伟庆;孟金霞;惠荣;李国忠
含硫非调质钢中硫化物形态的控制
在实验室对含硫非调质钢进行了冶炼和锻压实验,结果表明:随钢凝固速率的增加,钢中硫化物夹杂的尺寸减小而数量增多;随锻压压缩比的增加,硫化物夹杂碎裂而变得细小;在950 ℃锻压时硫化物的塑性最好,在1250 ℃时硫化物的塑性较好,在1050~1150 ℃之间硫化物的塑性较差;随着加热时保温时间的延长,硫化物夹杂的数量减少而尺寸增大。
2006 Vol. 41 (10): 74-0 [摘要] ( 2925 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 122 )
环保与能源
78 张建良;闫永芳;徐萌;赵小红;张曦东
高炉含锌粉尘的脱锌处理
通过能谱、差热及热重分析等验证了用还原焙烧的方法脱除高炉含锌粉尘中锌的可行性。用正交试验设计方法得到了最佳工艺条件:焙烧温度1200 ℃,焙烧时间35 min,煤粉的添加量为10%。脱锌率可达到99.76%。
2006 Vol. 41 (10): 78-0 [摘要] ( 2763 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 102 )
装备与控制
82 H.Pfeiler;N.Kck;J.Schrder;L.Maestrutti
奥钢联Schienen公司在累奥本/多纳维茨 新建现代化钢轨轧机
介绍了奥钢联Schienen公司在累奥本/多纳维茨新建的现代化钢轨轧机的设备情况及其技术特点。该轧机在轧制钢轨时采用万能轧制模式。这种轧制模式与SCC机芯概念机架的组合,可获得极高的产品加工精度,使钢轨成品表面质量更好,延长轧辊使用寿命,使钢轨对称成形,降低内应力。
2006 Vol. 41 (10): 82-0 [摘要] ( 2964 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 116 )
钢铁
 

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