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2016年 51卷 10期
刊出日期:2016-10-15

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 黄 凯,修祎帆,郭占成,朱鸿民
高磷铁矿脱磷技术现状及磷资源化提取新方法
为了提高磷铁矿作为炼铁原料的使用率,对高磷铁矿中磷元素的降低和脱除技术(选矿法、化学浸出法、生物浸出法、高温脱磷法)的特点及发展现状进行了综合评述,并从磷的资源化利用的角度探讨其提取与利用的可能性。介绍了一种基于湿法酸浸-生物吸附方法提取高磷铁矿或高温脱磷渣中磷资源新工艺技术,对其基本原理、工艺流程与技术特点进行了讨论。该提磷新方法的最大优势在于可以从pH值为1~2的酸浸溶液中直接选择性地吸附脱磷,使酸液得以循环使用,而磷也可解吸成高纯度的磷酸盐得以回收,吸附剂本身则可以多次循环使用。
2016 Vol. 51 (10): 1-5 [摘要] ( 780 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 54 )
原料与炼铁
6 张 俊,戴晓天,严定鎏,齐渊洪
钒钛磁铁矿碳热钠化还原工艺
为了降低钒钛磁铁矿的还原和熔分温度,提高钛与钒的回收率,采取碳热钠化还原法处理钒钛磁铁矿,研究了钠化剂对钒钛磁铁矿还原以及熔分后钛、钒分布的影响。结果表明,钠化剂能显著改善钒钛磁铁矿的还原性以及磁选和熔分效果,钠化比为1.2时,1 100 ℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,磁选后铁的收得率达到92%以上,铁品位接近80%。1 450 ℃以上的温度熔分后,铁的收得率高于95%,钒在铁水中的分配比为91%,熔分渣水洗后[w(TiO2)]达到56%。
2016 Vol. 51 (10): 6-9 [摘要] ( 677 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 39 )
10 田铁磊,师学峰,蔡 爽,张彦辉,邢宏伟,李 杰
镁质熔剂性球团孔结构特性
为了研究镁质熔剂性球团的孔特征,采用压汞法测量研究了碱度对镁质熔剂性球团孔结构的影响规律,利用多重分形理论分析了镁质熔剂性球团孔径分布的均匀性,并阐述了液相量和孔径与抗压强度之间的关系。结果表明,随着碱度的提高,镁质熔剂性球团的临界孔径先降低后增加,最可几孔径、平均孔径逐渐增大,孔径分布也越来越均匀,且主要以大孔为主;镁质熔剂性球团适宜的液相量有利于抗压强度的提高,可以弥补孔隙变大导致抗压强度降低的影响。
2016 Vol. 51 (10): 10-14 [摘要] ( 760 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 43 )
炼钢
15 汪成义,杨利彬,曾加庆
大型转炉顶底复吹混合效果模拟
为研究复吹参数对脱磷转炉混匀行为和脱磷效果的影响,根据相似原理,针对300 t双联脱磷转炉进行实验室的水模拟试验,研究了21种不同底吹元件数量和布置方式,顶吹强度、氧枪枪位以及底吹强度对熔池混匀效果的影响,利用数值模拟方法进行了进一步的分析比较。结果表明,采用8支底吹元件的对称集中布置方式,同时保持较大流量的底吹强度可加强对熔池的搅拌效果。通过工业试验得出,半钢平均磷质量分数由试验前的0.024 9%降低到0.017 3%,半钢脱磷率由试验前的75.3%提高到85.4%,提高了熔池整体的搅拌效率和脱磷效果。
2016 Vol. 51 (10): 15-22 [摘要] ( 764 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 45 )
23 邓小旋,季晨曦,崔 阳,朱国森,李林平,索金亮
吹氩板坯连铸结晶器内钢水流态
采用1[∶]1水模型和工业插钉法研究了吹氩板坯连铸结晶器内钢水流态,并讨论了通钢量、吹氩量、水口浸入深度与水口结构对结晶器流态的影响。水模型结果发现,结晶器内宏观流态主要包括双股流和单股流,钢水通量和吹氩量是影响结晶器内钢水流态的决定性因素。为得到双股流,应采用高通钢量和低吹氩量,缩小断面、增大浸入深度和使用凸底水口有利于双股流形成。基于水模型结果,为维持结晶器内双股流态,在实际浇铸中提出减少连铸过程吹氩量低于临界吹氩量,在宽断面和低拉速下使用凸底水口等措施。工业插钉试验结果与水模型吻合较好,这表明水模型结果可指导现场浇铸实践。
2016 Vol. 51 (10): 23-30 [摘要] ( 763 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 59 )
压力加工
31 王东城,张 威,程晓丽,吴燕林,王志杰
定宽压力机曲轴扭矩计算与在线测试
定宽压力机具有调宽效率高、平面形状好的优点。曲轴是定宽机的关键部件之一,曲轴扭矩是进行定宽机结构设计和轧制工艺制定的一项重要参数。截至目前为止,仍未见到关于定宽机曲轴扭矩的理论与试验研究。为此,以走停式定宽机为研究对象,首先分析曲轴、连接臂和弧形板之间的相互运动关系,得到对应的简化机构;然后根据几何与力学关系得到曲轴扭矩的具体计算公式;最后通过在线测试对扭矩公式进行验证,为定宽机的设计和轧制工艺制定提供了重要的理论依据。
2016 Vol. 51 (10): 31-34 [摘要] ( 627 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 54 )
35 尚 飞,李洪波,张 杰,胡 超,张 超,陈剑飞
1 800 mm CSP轧机板形调控特性分析
为掌握1 800 mm CSP轧机的板形调控特性,以某1 800 mm CSP轧机为研究对象,建立了不同机架的有限元模型。利用有限元模型分析了不同带钢宽度下的弯辊力与窜辊对带钢板廓的影响,计算出上、中、下游机架的板形调控特性,得出当前中游机架板形调控能力最强,上游次之,下游最弱,并且板形控制能力随着带钢宽度的减小而减小。根据弯辊与窜辊在当前板形控制中所占比例,得出CVC窜辊是当前凸度控制的主要手段。对现场实际窜辊数据进行分析,得出上游机架凸度控制能力不足,中游机架凸度控制能力偏大,同时,通过对不同宽度带钢窜辊数据的分析得出轧制窄带钢时更易出现凸度控制能力不足的情况。现场数据与有限元仿真结果相互验证,研究结论可以为现场的辊形改进提供较好的理论分析基础。
2016 Vol. 51 (10): 35-40 [摘要] ( 640 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 69 )
钢铁材料
41 李秋鹤,王 刚 ,陈礼清
轧制方式对SUS430铁素体不锈钢组织和性能的影响
采用X射线衍射技术和光学显微分析等方法,研究了同步和异步冷轧方式对SUS430铁素体不锈钢微观组织、织构演变以及力学和成形性能的影响。结果表明,与同步冷轧相比,由于异步轧制剪切变形的引入,可使异步冷轧板材的平均晶粒尺寸减小。在同步冷轧过程中,其二次冷轧再结晶织构为完整的γ纤维织构,导致铁素体不锈钢的最终性能优于同步一次冷轧;而在异步冷轧过程中,异步一次冷轧再结晶织构为强点{111}<[1][1]2>的γ纤维织构,异步二次冷轧再结晶织构属于随机取向织构,其结果是异步一次冷轧板材的性能优于异步二次冷轧。综合分析表明,与异步二次冷轧方式相比,同步二次冷轧方式有利于铁素体不锈钢性能的提高。
2016 Vol. 51 (10): 41-47 [摘要] ( 754 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 62 )
48 杨 哲,曹 睿,刘振宝,梁剑雄,胡家齐
热处理对2 000 MPa超高强度不锈钢组织和性能的影响
运用Thermal-calc热力学软件、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段研究了热处理工艺对一种新型的超高强度不锈钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,经过固溶处理后钢的基体为高密度位错的板条马氏体组织;强度随着时效温度的升高而逐渐升高,在520~540 ℃时可达到2 000 MPa,且冲击吸收功在540 ℃时达到最大值37 J。此时在板条马氏体上析出大量、细小、弥散以μ相为主的第二相,同时在板条与板条界面上有块状的逆转变奥氏体生成,这是该钢具有超高强度与高韧性的主要原因。
2016 Vol. 51 (10): 48-53 [摘要] ( 578 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 45 )
54 王晓英,颜慧成 ,仇圣桃
基于微观偏析模型的Mn-Cr系齿轮钢淬透性带宽
运用凝固传热模型,计算出了连铸坯在不同凝固阶段的冷却速率,对经典的BF微观偏析模型进行了修正,并以此为基础建立了由化学成分的不均匀性导致的Mn-Cr系齿轮钢淬透性带宽预测模型,分析了不同二次冷却强度对淬透性带宽的影响。由淬透性带宽预测模型得知,20CrMnTi连铸坯试样淬透性带宽呈抛物线状分布,淬透性带宽曲线在端淬距离0~15 mm范围内呈上升趋势,距离端淬距离超过15 mm时呈下降趋势,距离端淬约15 mm处试样的淬透性带宽取得最大值;适当提高二冷区冷却强度可以缩小连铸坯试样的最大淬透性带宽。
2016 Vol. 51 (10): 54-61 [摘要] ( 686 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 57 )
62 张志军,何柏林,李 力,
钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进展
在现代工业中,许多钢结构被要求承受108以上的疲劳载荷,钢的超高周疲劳性能研究已成为疲劳研究领域的一大热点。对当前国内外钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进行了综述,主要介绍了超高周疲劳S-N曲线、超高周疲劳裂纹萌生和扩展机理以及几个超高周疲劳性能影响因素,并提出了以后在超高周疲劳问题研究中需要进一步研究的方向,为当前超高周疲劳研究提供一个参考。
2016 Vol. 51 (10): 62-68 [摘要] ( 691 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 55 )
69 李 霞,王溪刚,刘红祎
两相区退火温度对TRIP钢组织性能的影响
针对600 MPa级别TRIP钢,进行了760、780、800、820、840、860 ℃两相区退火温度试验,利用扫描电镜和拉伸试验机等设备,分析了其对应的组织比例和力学性能检验结果,得出结论:随着两相区退火温度的升高,铁素体体积分数逐渐减少,钢板的抗拉强度值不断增加,但伸长率值却先下降再升高,在820 ℃伸长率有最大值,这与820 ℃时较高残余奥氏体体积分数和最大残奥中碳质量分数相对应,说明TRIP效应可以改善钢板的塑性指标,获得最佳强塑组合;在800~820 ℃的两相区转变温度范围内,强塑积可以达到2.17×104 MPa·%,为600 MPa级TRIP钢退火工艺提供了实际指导。
2016 Vol. 51 (10): 69-71 [摘要] ( 817 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 78 )
72 陈 林,张智刚,金自力
热轧微合金高强钢卷冷却过程温度场数值模拟
钢卷冷却过程中温度的变化对组织的形成、二次相的析出以及晶粒尺寸起着至关重要的作用,因此,获得钢卷冷却过程的温度场变化规律有重要的现实意义。计算符合实际冷却工艺的比热容及建立钢卷内表面换热系数和钢卷层与层之间热阻的模型,采用Deform-2D软件对微合金高强钢卷自然空冷过程进行数值模拟。比较模拟温降曲线与试验数据,验证了该模型的正确性,并研究分析了钢板厚度和卷取温度对钢卷冷却温度场的影响。结果表明,钢板厚度越大,钢卷温度分布越不均匀,卷取温度越高,钢卷发生相变的时间越长,但钢卷各部位冷速不会因此而改变。
2016 Vol. 51 (10): 72-77 [摘要] ( 750 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 41 )
技术交流
78 刘德军
冶金焦的本质特性与现代高炉冶炼的对应关系
在对鞍钢焦炭质量现状进行科学分析的基础上,研究了焦炭强度、热态性能、化学组成、粒度及质量波动等对高炉冶炼的影响规律,并通过对高炉风口焦炭的实际取样与研究加以验证,指导高炉操作实践;同时,系统地掌握焦炭质量、焦炭质量对高炉冶炼的影响、焦炭质量的评价方法等;尤其是利用“风口取样”,掌握焦炭在炉内的变化规律和炉缸工作状况,为高炉操作提供技术支持,同时为焦化厂低成本生产出符合高炉运行要求的焦炭提供了依据。
2016 Vol. 51 (10): 78-83 [摘要] ( 742 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 55 )
环保与能源
84 李鹏冠,赵风清,
大掺量钢渣-尾矿蒸压砖水化过程的强化
因活性低、体积稳定性差,钢渣在蒸压砖中的用量受到限制。以钢渣-尾矿-水泥蒸压体系为基础,增加旨在改善钢渣安定性的预养护阶段。同时,加入柠檬酸钠作为抑制剂,减少预养护阶段钢渣中胶凝成分的损失。结果表明,当柠檬酸钠掺量为钢渣掺量的2%时,钢渣在尾矿蒸压试块中的安全用量由未改性时的11%提高至45%,水泥用量由7%降低至4%,其抗压强度从10.6提高到30.1 MPa。借助化学结合水量、游离氧化钙质量分数及XRD分析了钢渣的水化特征,柠檬酸钠在大掺量钢渣-尾矿-水泥体系中既是钢渣改性过程中硅酸二钙和硅酸三钙水化的抑制剂,又是蒸压条件下激发钢渣的水化活性激发剂。机械磨细、湿热条件和柠檬酸钠的协同作用强化了体系的水化反应过程。
2016 Vol. 51 (10): 84-90 [摘要] ( 666 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 57 )
钢铁
 

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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)
· 《钢铁》杂志2019年“先进炼钢-连铸工艺与装备”专刊征稿通知
· 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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