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2011年 46卷 7期
刊出日期：2011-07-15
综合论述
原料与炼铁
炼钢
压力加工
钢铁材料
环保与能源
技术交流
综合论述
1
张春霞，殷瑞钰，秦松，王海风，上官方钦
循环经济社会中的中国钢厂
自1990年以来，中国钢铁工业在节能和环保方面取得显著进展。发展循环经济是钢铁工业实现可持续发展的必然途径。国家“十一五”发展规划纲要（2006—2010年）将济南钢铁公司、曹妃甸京唐钢铁公司和一些企业列入循环经济试点企业。截至2009年，中国已有9家钢铁企业成为循环经济试点企业。拓展钢铁企业功能，特别是能源转换功能和废弃物处理、消纳功能是实现循环经济的有效途径。未来循环经济社会中有2种类型钢厂，都市周边型钢厂和港口工业生态带型钢厂。在都市周边型钢厂中，废钢、废塑料、废水和其他城市废弃物将得到有效的回收利用。位于港口附近的大型钢铁联合企业的发展将引领港口城市的基础设施建设，逐步成为工业生态带。基于新一代钢厂的工业生态链已开始在工业生态港口建立，这类钢铁企业的社会经济功能将得到体现。在“十二五”期间（2011—2015年），应建立和完善钢铁工业与其他工业行业之间的工业生态链，进一步提升其功能和效果。
2011 Vol. 46 (7): 1-6 [
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原料与炼铁
7
郭宪臻,，魏国，周永平，马政峰，丁智敏，沈峰满
添加MgO对高炉喷煤煤粉燃烧率的影响
提出通过风口喷煤向高炉中加入含MgO物料，以替代烧结料中添加MgO的传统方法。通过试验考察了添加轻烧菱镁石对煤粉燃烧率的影响。结果表明：添加MgO有助于提高煤粉燃烧率，进一步富氧则助燃效果更明显。在安钢160kg/t喷煤比的条件下，适宜的轻烧菱镁石添加量为3%～4%。
2011 Vol. 46 (7): 7-9 [
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10
吴浩方，贾彦忠，梁德兰
几种常见进口铁矿石的烧结基础性能
根据中国常见进口铁矿石种类，选择了8种进口铁矿石进行烧结基础性能研究，包括同化性、铁酸钙生成能力和液相流动性。探讨了烧结原料基础性能与铁矿石物理化学性能之间的关系。随着铁矿石中TFe含量的增加，A/S和Ig的降低，同化温度有增加的趋势。铁酸钙的生成能力随着Al2O3含量和A/S的增加而增多。随着SiO2含量的提高，Al2O3含量和A/S的降低，其液相流动性不断增加。
2011 Vol. 46 (7): 10-13 [
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炼钢
14
董进明,,赵飞,张延玲,仇圣桃,干勇
钒在FeO-SiO2-MnO渣系与铁液间的分配行为
在实验室条件下，系统研究了1380℃下，钒在FeO-SiO2-MnO渣系与铁液间的分配行为。结果表明：钒的提取率、钒在渣-金两相的分配比、渣的钒容量随渣中SiO2的质量分数升高而降低。在SiO2的质量分数较低时，以上参数随MnO质量分数的增加而升高。而在SiO2的质量分数较高（>20%）时，随MnO质量分数的增加呈现先升高后降低的趋势。FeO-SiO2-MnO三元渣系中，SiO2的质量分数为10%～20%、MnO的质量分数为13%～5%时，以上参数达到最大值，且该区域对应着FeO-SiO2-MnO渣系熔点最低的区域。V2O3在 FeO-SiO2-MnO渣系中活度系数的数量级为10-6～10-7。
2011 Vol. 46 (7): 14-20 [
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21
段建平，张永亮，杨学民，成国光，张鉴，郭汉杰
80t单嘴真空精炼装置脱碳工艺试验研究
单嘴真空精炼装置是一种新型的炉外精炼设备。采用80t单嘴真空精炼装置进行了127炉脱碳工业试验，试验结果表明，单嘴真空精炼装置可以获得较好的脱碳效果，试验最低碳质量分数为10×10-6。主要介绍了单嘴精炼装置的试验情况，分析了钢包底吹气体流量、钢包内渣层厚度、钢包自由空间高度、脱碳时间、钢水温度及成分对脱碳效果的影响，并提出了合理的工艺参数。
2011 Vol. 46 (7): 21-25 [
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26
杨俊，王新华
超低氧冶炼过程镁铝尖晶石形成的热力学分析与控制
对超低氧试验钢精炼过程中镁铝尖晶石的形成机制和生成热力学计算分析表明：1873K时，MgO-Al2O3二元系夹杂物中MgO的质量分数超过17%时就能生成镁铝尖晶石；采用高碱度、w((CaO))/w((Al2O3))≈1、强还原性精炼顶渣对铝终脱氧钢液进行LF精炼时，在LF精炼中前期就实现Al2O3向MgO·Al2O3尖晶石的转变；钢液中的镁则是实现Al2O3向MgO·Al2O3尖晶石转变的中介和桥梁。而钢中镁含量是由酸溶铝控制的。因此，保持钢液中足够的铝含量是镁铝尖晶石生成的前提。生产过程中，当钢液的w(［Al］)达到0.03%时，w(［Mg］)只需要1.32×10-7以上就能生成MgO·Al2O3尖晶石。
2011 Vol. 46 (7): 26-31 [
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32
席常锁，吕晓军，张慧，陶红标，干勇
板坯连铸结晶器振动偏摆检测及粘结漏钢控制
国内某厂2台板坯连铸机在生产过程中，发生的粘结漏钢事故全部集中在1号铸机之上。观测发现1号铸机生产的铸坯表面振痕相对更为紊乱，因此结晶器振动状态不良是造成粘结漏钢的主要原因，有必要对其进行检测。设计并制造了一种便携式板坯连铸结晶器振动检测装置，其由数据处理计算机、数据线、加速度传感器组成，同时开发了一套界面友好、操作简便的振动检测系统软件，可对结晶器振动情况进行检测和数据采集，并通过软件快速自动生成关于结晶器振动频率、振幅、偏摆、振动速度、振动位移及轨迹的分析报告，具有装卸简便、稳定可靠、精度高的特点。检测结果表明，1号铸机的结晶器振动偏摆量可达到0.6mm以上，振动速度曲线不符合正弦函数规律。为此，对该铸机的结晶器振动装置进行了改进，粘结漏钢频率由6次/月降低到0~1次/月。
2011 Vol. 46 (7): 32-35 [
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36
关春立，韩立海，唐海明
集装箱板SPA-H边部缺陷的机制研究及控制实践
针对通钢FTSR薄板坯连铸连轧生产线生产集装箱板SPA-H产生边部缺陷的问题，通过研究分析缺陷产生的机制，优化二冷水给水模式提高连铸坯边角温度、更换辊子不转的扇形段、清理氧化铁皮降低夹持辊扭矩、实施多段缓慢压下及降低钢水中酸溶铝和氮含量等控制措施，使集装箱板SPA-H热轧板卷的边部缺陷得到有效控制。
2011 Vol. 46 (7): 36-40 [
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41
张敏
降低钢中全氧含量的精炼工艺技术
为实现高品质低氧钢的生产，有效降低钢中全氧含量，在考虑转炉下渣、炉渣氧化性以及钢水氧活度影响的前提下，通过研究钢包渣改质技术、过程钢包渣氧化性控制技术以及相应的钢包底吹氩制度等精炼工艺，建立了转炉-连铸流程生产低氧钢的精炼工艺技术。采用该技术生产的高品质优特钢成品w(［TO］)≤15×10-6。
2011 Vol. 46 (7): 41-44 [
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45
冯捷,,包燕平,唐德池
中间包数值物理模拟优化及冶金效果
通过建立1∶3的水模型试验，对某钢厂的中间包进行挡墙优化及气幕挡墙试验，运用fluent6.3软件，对水模型试验结果进行数值模拟计算。挡墙优化后中间包采用方形有檐湍流控制器，下挡墙高400mm，距离冲击区的距离为2295mm。气幕代替下挡墙试验，得出较优的吹气量为1.5m3/h，吹气位置应距离冲击区2295mm。进行中间包吹气工业试验，得出吹气后的中间包铸坯全氧质量分数为29.8×10-6，较原中间包铸坯的34.7×10-6，减少141%。大颗粒夹杂物含量由原来的5.83mg/(10kg)减少到 4.30mg/(10kg)。
2011 Vol. 46 (7): 45-49 [
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压力加工
50
童朝南，高宇德
钢板水冷过程换热系数建模的一种实用方法
为求解换热系数模型，以大量现场数据与热传递机制为基础，建立换热系数回归模型并使用ANSYS有限元软件对钢板冷却过程进行模拟，获取淬火过程中间数据。通过非线性回归算法对模型参数进行回归计算，最终取得整个淬火过程的换热系数公式。解决了现场无法测量淬火过程温度值，难以求解换热系数的难题。
2011 Vol. 46 (7): 50-55 [
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56
高飞，张维娜，张志波，刘振宇，王国栋
钛稳定化超纯铁素体不锈钢的屈服行为
以钛稳定化的超纯Cr17铁素体不锈钢为研究对象，系统研究了精轧温度对铁素体不锈钢薄板屈服行为的影响。经高温精轧和低温精轧后，两种工艺的热轧板采用相同的退火及冷轧工艺得到成品薄板。采用低温精轧后，拉伸过程中薄板的Lüders应变降低至0.5%左右，与高温精轧相比减少大约66.7%。通过金相显微组织观察、X射线衍射检测、内耗测量及TEM观察，结果表明：与高温精轧相比，低温精轧有利于细化及均匀化成品板的组织；低温精轧有利于细小球形析出相TiC的形成，降低基体中固溶间隙原子的含量，导致低温精轧后成品板Lüders应变的减少。这与成品板内耗谱变化相一致。
2011 Vol. 46 (7): 56-60 [
摘要
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61
张红卫，王志刚，吕勇，李友荣，龚本月，黄娟
基于虚拟支点与曲线拟合的板带矫直机力能参数模型
反弯曲率是矫直力计算过程中关键且难以确定的参数，矫直力的确定需要反弯曲率。根据虚拟支点概念，确定了力能参数理论模型；再利用中性层上下顶点处的位置，用曲线拟合的方法确定出了板材在矫直过程中的反弯曲率；将反弯曲率导入理论计算模型可得出矫直力。使用此方法并依据某钢厂热轧横切生产线中2号矫直机（11辊辊式矫直机）的工艺参数，计算出了矫直力的大小。结果表明利用该方法可以比较准确地计算矫直力。
2011 Vol. 46 (7): 61-63 [
摘要
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钢铁材料
64
王晓南，杜林秀，袁晓云，董福涛，刘相华
新型低碳冷轧搪瓷用钢的组织及性能
在满足性能要求和少添加高价合金元素的前提下，以开发出高贮氢性能及可适应后期多元化涂搪工艺为目的，开发出一种含钛低碳冷轧搪瓷用钢。对搪瓷钢不同状态的组织和性能进行了研究，获得了第二相粒子的析出规律、涂搪前后的晶粒尺寸及析出物的变化规律及退火工艺对强度的影响规律。对钢板的氢渗透时间进行了测定，试验结果与随后的涂搪试验吻合。搪瓷用钢的室温组织为铁素体，涂搪后晶粒有一定程度的长大；钢板中弥散粗大的第二相粒子Ti4C2S2是提高钢板贮氢性能的主要因素。730℃保温5h退火后，氢渗透时间tb大于18min，氢扩散系数D小于0.44×10-6cm2/s；钢板与涂层具有良好的密着性，可承受110g钢球在2m高度自由落体的冲击。
2011 Vol. 46 (7): 64-69 [
摘要
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70
刘刚,莫成刚,武保林,左良
剪切变形方式下低碳钢表面纳米结构的形成
对低碳钢板材进行表面球磨处理，利用电子显微术研究剪切变形方式下深度方向的组织演变。结果表明，低碳钢的纳米化过程包括：位错通过增殖、运动、湮灭和重组形成位错墙；位错墙逐渐转变成小角度和大角度晶界，将原始粗晶分割成亚微晶；亚微晶内重复上述过程使晶粒继续细化，最终形成等轴状、取向接近随机分布的纳米晶组织。外力作用方向并未改变纳米化过程，但会影响变形层的厚度。当晶粒处于有利于滑移系开动的取向时，可以加快纳米化进程。
2011 Vol. 46 (7): 70-74 [
摘要
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75
陈旭, ，郑淮北,，叶晓宁，姜传海，江来珠,
铌对00Cr12Ni不锈钢组织和性能的影响
分别冶炼了3种不同铌含量的00Cr12Ni不锈钢，用光学显微镜和透射电镜观察了热轧退火态的显微组织，测量了试验钢的拉伸性能和不同温度的冲击功。试验结果表明：铌的添加显著抑制了退火时铁素体再结晶的发生。未添加稳定化元素铌的钢中析出相为Cr23C6，w(Nb)为0.28%的试验钢中析出相为Nb(C,N)和Fe3Nb3C，w(Nb)为0.49%的试验钢中析出相为Nb(C,N)和Fe2Nb，而且其析出相总体积分数明显高于其他2种试验钢。铌的添加提高了试验钢的强度，降低了试验钢的塑性和韧性，w(Nb)为0.49%的试验钢冲击功最低,但其韧脆转变温度也最低。
2011 Vol. 46 (7): 75-78 [
摘要
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3931
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79
张怀征，刘东升
热处理工艺对高强度含铜9Ni钢组织和性能的影响
随着液化天然气（LNG）储罐朝着大型化发展，在不增加容器壁厚的情况下，必须提高钢板强度。在传统9Ni钢中添加Cu，通过析出强化，使其强度水平得到显著提高。提出一种新型含1.25 %Cu（质量分数） 9Ni钢。试验钢经过控轧直接淬火（DQ）；研究了DQ材料分别经过1）QLT（奥氏体（γ）单相区淬火（Q）+两相区（α+γ）淬火（L）+回火（T））和2）DQ-LT（直接两相区淬火+回火）热处理时的显微组织和性能；考察了QLT处理试验钢在单道和双道次焊接条件下粗晶热影响区（CGHAZ）的性能和断口形貌。采用光镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜 （TEM）和XRD 鉴定了材料的组织特征。测试了室温拉伸性能和深冷条件下（-196℃）夏比冲击吸收能量（AKV）。试验钢经QLT（tL=635℃）处理，奥氏体体积分数为13.5%，屈服强度Rp0.2=718MPa，总延伸率23%，-196℃下AKV为130J；CGHAZ在-196℃时的AKV达到66J。
2011 Vol. 46 (7): 79-85 [
摘要
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环保与能源
86
张家元,张小辉,周孑民,戴传德,谢东江
烧结矿冷却过程正交模拟优化试验研究
烧结矿粒径、进口流量、料层高度、孔隙率和进口风温是影响烧结矿冷却过程中余热利用量的主要参数。通过对某钢铁厂360m2环冷机进行研究，针对烧结矿换热的特点建立了烧结矿换热过程求解的数学模型。以计算流体力学软件FLUENT6.3为平台，采用UDS和UDF构建多孔介质局部非热力学平衡的能量双方程模型，模拟烧结矿冷却过程；以提高环冷机的余热回收利用量为目标，通过正交试验的方法对影响烧结矿换热过程的5个参数进行了优化，得到了最佳运行参数组合。通过与现场测试的数据比较表明，计算结果与实际运行过程吻合较好。研究结果对烧结系统的余热利用提供了可靠的理论依据。
2011 Vol. 46 (7): 86-89 [
摘要
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90
安静，薛向欣
高炉-转炉钢铁生产流程环境影响研究
对高炉-转炉钢铁生产流程造成的环境影响进行了系统、定量的分析。根据流程中各环节物质和能源的消耗量核算出生产过程排放的污染物清单，并根据特征化因子，估算出生产1万t钢材产生的环境影响。结果表明：炼钢和轧钢环节对气候变化的影响较小；烧结环节对酸化和光化学臭氧形成的影响较大；水体富营养化、人体毒性和水生生态毒性的影响几乎全部来源于焦化环节；固体废物主要为炼铁和炼钢过程产生的炉渣；煤气发电环节对气候变化的影响较大；从生命周期角度看，降低能源消耗量对降低高炉-转炉流程对环境的影响将起到双重作用。
2011 Vol. 46 (7): 90-94 [
摘要
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3566
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810
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技术交流
95
王三忠
5000m3级高炉炉壳用钢的研发与生产
从5000m 3级高炉炉壳用钢研发与生产的角度进行了重点研究与分析，在现场试制过程中重点从成分设计、工艺路线选择、工序质量控制上进行了详细论证，通过采取精炼双联(LF+VD)工艺、严格地控制硫、磷、氮、氢及微合金化处理，最终成功试制出板坯低倍质量良好，各项工艺力学性能稳定的5000m3级高炉炉壳用钢，此举为微合金钢的宽厚板生产奠定了一定的理论与实践基础。
2011 Vol. 46 (7): 95-99 [
摘要
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钢铁
编辑部公告
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中国科协全国学会学术出版道德公约
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公告：《钢铁》2018—2019年论文电子版已全文上网（附下载方式）
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《钢铁》杂志2019年“先进炼钢-连铸工艺与装备”专刊征稿通知
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热烈庆祝《钢铁》杂志被评为“2014中国国际影响力优秀学术期刊”
·
《钢铁》创刊60周年纪念特刊征订
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