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2016年 51卷 8期
刊出日期：2016-08-16
综合论述
原料与炼铁
炼钢
压力加工
钢铁材料
环保与能源
综合论述
1
牛福生，倪 文，张晋霞，范敦城，
中国钢铁冶金尘泥资源化利用现状及发展方向
钢铁冶金尘泥的高效综合利用一直是政府、研究机构和企业关注的焦点问题。结合钢铁冶金尘泥来源、物相组成和粒度特性，简述近年来钢铁冶金尘泥资源化综合利用技术的研究现状和应用情况，其发展方向应侧重于多种工艺技术的联合，重点向低成本、精细化、清洁化和整体化利用方向发展。
2016 Vol. 51 (8): 1-5 [
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6
毛艳丽，曲余玲，李 博，景 馨，朱剑兵
钢厂烟气CO2捕捉技术的开发及其应用前景分析
近年来，许多国家开展钢铁工业CO2捕捉与封存（CCS）技术研究。在CCS成本中，CO2捕捉成本约占70%，因此，降低CO2捕捉成本是CCS首先要解决的问题。目前钢厂开发的CO2捕捉工艺主要以化学吸收法和物理吸附法为主，并在试验规模取得成本降低的效果。介绍日本新日铁和JFE、韩国浦项、中国台湾中钢等开发的CO2捕捉技术，并对CO2捕捉技术的工业化应用前景进行分析。
2016 Vol. 51 (8): 6-10 [
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原料与炼铁
11
刘起航，吴 铿，杜瑞岭，李小明
COREX流程中块煤/半焦性质与粉化关系探讨
块煤的高温粉化是限制CCREX高效生产的主要因素之一，采用试验和理论结果分析了块煤在熔融气化炉内的高温粉化规律及关键控制因素。通过块煤的高温模拟成焦和热重试验，分析了块煤高温强度的演变与气化动力学规律，在建立传热与块煤性质、粉化行为关系的基础上，提出了抑制块煤高温粉化的方法。研究结果表明，在块煤平均温度达到700 ℃之前，总吸热比例已达到80%，而煤焦转化率仅增加了30%，此时高温强度小于30%，起始气化温度和气化活化能很低，属于快速粉化阶段。后期吸热量每增加10%，转化率可增加20.4%，其反应性及裂变强度分别降低8.36%和增加7.75%，气化活化能大于230 kJ/mol，属于慢速粉化阶段。因此，前期传热是COREX炉内块煤粉化的限制性因素。
2016 Vol. 51 (8): 11-16 [
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17
吕 庆，田 野，刘小杰，郄亚娜，李建鹏，黄宏虎
PMC精矿配加司家营矿粉球团焙烧机理
针对PMC矿的利用问题，对PMC精矿与司家营矿粉以7[∶]3配矿比例造球的氧化焙烧行为进行了研究。研究结果表明，当预热时间为10 min、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时，球团抗压强度随预热温度的升高呈现先升高后降低的趋势，当预热温度为925 ℃时，球团抗压强度达到最大为2 765.75 N/个；当预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时，球团抗压强度随预热时间的延长由2 64升高到2 833.61 N/个；当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧时间为10 min时，球团抗压强度随焙烧温度的升高由674.96升高到2 503.83 N/个；当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 300 ℃时，球团抗压强度随焙烧时间的延长由2 503.83升高到2 872.52 N/个。
2016 Vol. 51 (8): 17-23 [
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炼钢
24
赵东伟，李海波，孙 亮，张 勇
基于转炉CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系脱磷行为
基于CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系，从热力学角度对渣钢界面的脱磷行为进行分析，归纳出磷分配比与钢液温度、碳质量分数以及炉渣成分间的表达式，并在此基础上绘制出了CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系的等磷分配比线，同时分析了转炉终渣氧化性、碱度以及温度对磷分配比的影响情况。研究结果表明，转炉吹炼过程磷分配比是钢液温度、碳质量分数和炉渣成分的函数，通过与实际生产数据进行验证，发现其与实际结果吻合良好。基于该预测公式，在其他条件不变情况下，随着炉渣FeO质量分数增加，磷分配比[LP]先增加后减小，当终渣FeO质量分数为18%左右时达到最大值；随着终渣碱度的增加，渣钢间磷分配比增加，当终渣超过4.0时，磷分配比增加不再明显。
2016 Vol. 51 (8): 24-28 [
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29
刘小亮，曾加庆，王 杰，戴诗凡，杨利彬，姚同璐
底吹方式对渣-钢界面影响规律的水模型
利用水模试验方法模拟底吹方式对转炉吹炼过程中渣-钢界面搅拌与传质效果的影响，研究底吹强度、底吹枪个数等因素对渣-钢界面搅拌与传质的影响规律。试验研究结果表明，由于底吹搅拌作用，使渣-钢间传质速率呈规律性变化。不同底吹枪个数与底吹搅拌强度的组合，存在渣-钢界面传质速率的最大值。单支底吹枪的底吹强度为0.020～0.025 m3/（t·min）时，渣-钢间传质速率最大。
2016 Vol. 51 (8): 29-34 [
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35
任 磊，张立峰，王强强，赵 星
304不锈钢连铸过程中结晶器渣圈形成机制
在连铸过程中，结晶器易结渣圈是造成铸坯产生缺陷的主要原因之一。对304不锈钢板坯连铸过程中结晶器保护渣原渣、距开浇60 min时的液渣和渣圈的化学组成、理化性能、结晶矿相以及渣圈形貌结构进行对比分析。结果表明，连铸过程中TiO2和Cr2O3从钢液进入液渣生成高熔点氧化物，使液渣和渣圈的完全熔化温度和黏度显著增大，碱度、转折温度降低。液渣与渣圈的物相以枪晶石和钙铝黄长石为主。高熔点相钙铝黄长石的大量析出以及TiO2和Cr2O3进入液渣使液渣黏度增大是渣圈形成并长大的重要原因。
2016 Vol. 51 (8): 35-40 [
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41
宋惠东，李 晶，史成斌，于文涛，朱勤天
8Cr13MoV钢电渣重熔过程中夹杂物行为
研究了电渣过程在不同电流强度和冷却强度条件下，刀剪用8Cr13MoV马氏体不锈钢中夹杂物的行为和组织变化。研究表明，经过电渣重熔，8Cr13MoV钢中的主要夹杂物是以MnS、TiN、Al2O3以及以Al2O3为核心，（V，Ti）N为外围的复合夹杂物；电渣过程电流强度和冷却强度的变化对夹杂物类型没有影响；随电渣重熔电流强度增加，电渣锭中夹杂物的个数比和面积比减小，夹杂物粒径分布中较小尺寸的夹杂物数量增加；随电渣重熔冷却强度增加，夹杂物个数比基本不变，面积比减小，夹杂物粒径分布中较小尺寸的夹杂物数量增加，夹杂物得到细化。
2016 Vol. 51 (8): 41-48 [
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压力加工
49
任新意，高慧敏，唐 伟，齐海峰，胡建军，令狐克志
基于模式识别的超宽带钢初始板形与连退跑偏
针对超宽带钢在连续退火炉内跑偏所导致的产线降速、停车或断带等系列问题，首先通过现场试验确定带钢非对称初始板形是导致跑偏的关键因素。同时，为了定量分析超宽带钢初始板形形态与退火炉内跑偏的影响规律，对板形仪离线检测数据进行含有3次项的板形基本模式分解，统计分析各个阶次的基本模式板形与带钢连退炉内跑偏的对应关系，并制定防止带钢跑偏的板形控制标准和连退工艺制度。现场实际应用结果表明，超宽规格带钢月均跑偏率从72.5%下降到12.7%，且全年没有发生由于跑偏造成的停车或断带事故，取得了巨大的经济效益和社会效益。
2016 Vol. 51 (8): 49-54 [
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55
吴海淼，刘宏民，于丙强，杨利坡
温度对整辊内嵌式板形检测辊过盈配合的影响
在用整辊内嵌式板形检测辊检测可逆冷轧生产过程中带钢的在线板形状况时，板形检测辊的热变形影响辊体内孔面与传感器顶部间过盈配合面的接触状况，引起板形检测信号的间断消失。以整辊内嵌式板形检测辊为研究对象，应用有限元技术对冷轧可逆轧制各道次中检测辊辊体内孔面与骨架顶部过盈配合面各节点副的温度差值、径向相对位移进行模拟分析，获取温度差值对各节点副相对位移和传感器预压力的影响规律。分析结果表明，第3道次各节点副的温度差值最大，大部分节点副的径向相对位移超过配合过盈量，使得传感器预压力接近零，严重影响带钢作用在辊体表面的压力传递，容易造成板形检测信号的中断。
2016 Vol. 51 (8): 55-59 [
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钢铁材料
60
吴 迪，厉 勇，王春旭 ，傅万堂，唐景林
2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢析出相及力学性能
采用SEM、TEM、HRTEM、物理化学相分析法研究了回火温度对Fe-Co-Ni-Cr-Mo-W系2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢的析出相及力学性能的影响。结果表明，试验钢在回火过程中具有明显二次硬化现象；抗拉强度、屈服强度在490、530 ℃达到峰值，峰值强度分别为2 243、1 859 MPa；试验钢在510 ℃具有较好的综合力学性能，抗拉强度为2 185 MPa，屈服强度为1 859 MPa，冲击功为35 J；在400～440 ℃回火时，马氏体板条内和板条界处析出大量粗大的层片状渗碳体；回火温度高于470 ℃时，板条内析出大量均匀弥散分布的细小M2C碳化物及少量的laves相Fe2W，这是产生二次硬化现象的原因；随着回火温度的升高，M2C型碳化物中的钼、钨元素质量分数增加，铁、铬质量分数降低。
2016 Vol. 51 (8): 60-63 [
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彭 涛，曹建春，杨 钢，赵吉庆
预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响
采用SEM、TEM和力学性能测试等手段，研究了预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响。结果表明，980 ℃以下正火，随着温度的提高，M6C碳化物逐渐溶解，晶粒细小，淬火后马氏体板条均匀细小，碳化物呈球状或椭球状弥散分布在板条界和晶界上，碳化物体积分数和位错密度较高，强度和冲击值逐渐增加。980 ℃以上正火，M6C碳化物溶解增多，晶粒开始长大，淬火后马氏体板条束尺寸也长大，碳化物体积分数和位错密度下降，强度和冲击值降低。推荐的预备热处理制度：正火温度为980～1 010 ℃，回火温度为680～700 ℃，经性能热处理后，AMS 6308钢体现出良好的强韧性匹配。
2016 Vol. 51 (8): 64-69 [
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70
李 晨，许鸿吉，谢 明，董 强
05CuPCrNi钢等离子弧焊焊接接头的组织与力学性能
为了研究等离子弧焊在焊接薄板耐候钢时的优越性，对2 mm厚 05CuPCrNi耐大气腐蚀钢分别进行等离子弧焊与MAG焊(熔化极活性气体保护电弧焊)对接焊接，然后对焊接接头分别进行拉伸、弯曲、金相、硬度等试验，通过与MAG焊焊接接头的组织与力学性能对比，结果表明，与MAG焊相比，等离子弧焊时05CuPCrNi耐大气腐蚀钢焊接接头强度相对提高约6%，焊接接头组织为更均匀且细小的铁素体＋珠光体，并无MAG焊中出现的粗大块状铁素体及贝氏体，焊接热影响区较小，焊接接头弯曲性能良好，硬度值及硬度分布情况与MAG相近且无软化现象。
2016 Vol. 51 (8): 70-75 [
摘要
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环保与能源
76
张 俊，戴晓天，严定鎏
热风-热煤燃烧熔分新工艺处理冶金固废
为了更好地利用冶金含铁固废，探索了适合处理大渣量含铁原料的煤粉燃烧熔分工艺。热平衡计算显示，理论上热风-热煤燃烧工艺具有优势，以此为依据，提出了基于热风-热煤燃烧的熔分新工艺，并在实验室条件下探讨了该工艺的可行性。结果表明，当燃烧氧碳比低于1.0时，铁的收得率高于94%，且球团中固定碳质量分数越高时铁的收得率越高；对比传统喷煤燃烧熔分工艺，热风-热煤燃烧熔分工艺在保证还原性气氛的同时，提高了球团的熔化效率，在处理大渣量含铁冶金固废方面具有优势。
2016 Vol. 51 (8): 76-80 [
摘要
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81
施 琦，赵贤聪，白 皓，邢文龙，张志辉
钢铁企业副产煤气短周期优化调度模型
在钢铁生产过程中，消耗的煤炭大约34%会转化为副产煤气。为了提高副产煤气能源利用率，以钢铁企业副产煤气系统为研究对象，利用混合整数线性规划法（mixed integer linear programming，MILP），以操作成本最小化为目标函数，以物料平衡、能量平衡、设备操作参数限制等为约束条件建立富余煤气优化调度模型。与前人的模型相比，对锅炉模型进行改进，不仅提高锅炉模型的调节精度，而且更接近实际情况。此外，为了研究煤气柜和锅炉稳定性，引入煤气柜总标准偏移量（sum of standard deviation volume，[SSDV）]惩罚因子和锅炉总改变量（sum of switching percentage，[SSP）]惩罚因子，并用帕雷托最优法理论确定出最佳的[SSDV]和[SSP。]结果表明，新的优化模型能很好地降低煤气柜和锅炉的波动，维持煤气系统的平稳运行。
2016 Vol. 51 (8): 81-89 [
摘要
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90
李红娟，熊文真
钢铁企业副产煤气预测及优化调度
针对钢铁企业副产煤气系统产消量频繁波动，不平衡现象比较严重，供需之间的平衡程度对钢铁企业的生产成本、能源消耗情况影响较大，并且钢铁企业中工序、设备繁多，每道工序都涉及多种能源介质的问题，利用HP滤波、支持向量机分类（SVC）、最小二乘支持向量机(LSSVM)和Elman神经网络的特性建立了SVC-HP-ENN-LSSVM模型，并根据用能设备的能源利用特点和预测结果对副产煤气进行优化调度。模型应用表明：所建预测模型对煤气系统的预测平均相对误差小于4%，满足工业生产需要。根据预测结果进行的优化调度解决了煤气系统的不平衡问题，应用于钢铁企业典型工况，主工序可降低10%左右能耗，应用其自备电厂（一年按照330天计算），可多产蒸汽约104 148 t，节能约9 998 208 kg标煤。
2016 Vol. 51 (8): 90-94 [
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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”
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《钢铁》创刊60周年纪念特刊征订
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