钢铁
首页
期刊介绍
编 委 会
投稿指南
期刊订阅
广告服务
留言板
联系我们
English
在线办公平台
在线期刊
当期目录
论文检索
过刊浏览
论文下载排行
论文点击排行
Email Alert
文章快速检索
高级检索
2020年 55卷 2期
刊出日期：2020-02-15
综合论述
原料与炼铁
炼钢
压力加工
钢铁材料
环保与能源
综合论述
1
吕学伟, 严志明, 庞正德, 白晨光, 梁栋, 谢皓
Al
2
O
3
对高炉渣物化性能和结构影响研究综述
随着优质铁矿资源的消耗,钢铁企业可利用铁矿原料品位逐渐降低,高铝质铁矿原料的应用导致高炉渣中Al
2
O
3
质量分数增加,已影响到高炉的正常操作。着重阐明Al
2
O
3
对高炉渣物理化学性能和结构的影响,为高铝原料的高炉冶炼提供科学依据和理论指导。首先说明了Al
2
O
3
质量分数对高炉渣熔化性温度、黏度、密度、表面张力和脱硫能力的影响,讨论了铝硅酸盐炉渣的结构以及Al
2
O
3
在炉渣结构中扮演的角色,并结合结构信息分析了炉渣结构与物理化学性质之间的关系。探讨了目前针对高Al
2
O
3
质量分数渣系高炉冶炼的工艺和可能的基于铝硅酸盐基高炉渣的造渣制度。
2020 Vol. 55 (2): 1-10 [
摘要
] (
418
) [
HTML
1KB] [
PDF
1278KB] (
1002
)
11
兰鹏, 铁占鹏, 张伟, 苗红生, 严清忠, 张家泉
连铸坯点状偏析缺陷研究进展
随着高端用户对钢材均质性要求的不断提高,国内企业和研究学者对连铸坯凝固组织与点状偏析的关注越来越多。点状偏析是管线钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等连铸坯中常见的溶质不均匀性缺陷,其尺寸在半宏观范畴,铸坯横断面上呈斑点状,纵断面上多呈V型,难以在后续的工艺中扩散去除,对产品使用性能具有重要影响。关于连铸坯点状偏析的形成机理已基本达成共识,但当前条件下彻底消除点状偏析仍具有非常大的技术难度。总结了作者近年来的研究工作和已报道的国内外研究成果,重点阐述了连铸坯点状偏析的概念、特征、危害、影响因素、形成机制和调控措施等,以期为其他学者提供一定的启发和参考。
2020 Vol. 55 (2): 11-22 [
摘要
] (
427
) [
HTML
1KB] [
PDF
9263KB] (
817
)
原料与炼铁
23
陈许玲, 郑如月, 范晓慧, 甘敏, 黄晓贤, 季志云
烟气循环烧结过程料层温度及NO
x
排放模拟模型
为了研究烟气循环条件影响料层的热状态及减排机理,依据烟气循环烧结过程主要反应的热力学和动力学、气-固传热规律以及气体流体力学,建立了烟气循环烧结料层温度及NO
x
排放的数值模拟模型。试验验证结果表明,模型计算的料层温度、气体组分(O
2
、CO、NO)等与试验检测值吻合较好,料层温度及NO排放浓度相对误差在±5%以内;根据模拟模型分析可知,烟气循环烧结中影响NO排放的主要因素是烟气循环中O
2
和CO浓度,随着O
2
浓度的降低和CO浓度的上升,燃料氮氧化反应速率明显下降,NO-CO还原反应速率升高,烟气中NO平均排放浓度降低。
2020 Vol. 55 (2): 23-30 [
摘要
] (
352
) [
HTML
1KB] [
PDF
1241KB] (
551
)
31
蒋大均
燃料结构对烧结性能及综合效果的影响
焦粉与无烟煤均可作为烧结燃料,产生烧结过程物理化学反应与发热作用的主要是碳素,由于价格因素无烟煤碳的性价比几乎是焦粉碳的2倍,有利于经济烧结。在攀钢钒原燃料条件下,开展了燃料结构与比例的系统试验并对试验结果进行综合评价。实验室试验表明,“25%焦+75%煤”综合效果最好,“50%焦+50%煤”次之,但这两种结构比例均优于单独使用焦或煤。工业试验表明,“15%焦+85%煤”综合效果最好,“85%焦+15%煤”次之,这两种搭配均优于单独使用焦。试验中发现,单独使用煤综合效果优于单独使用焦,且烧结矿矿物组成与结构及冶金性能基本不受影响。排除煤粉配比略高、脉石含量高的影响因素后仍然体现出明显的经济性,而综合效果不受影响。实验室烟气成分检测表明,单独用焦或煤或两者搭配使用,随着烧结时间的变化,其废气O
2
、CO、CO
2
含量曲线形状高度相似,表现出燃料结构与比例对烧结过程的燃烧与作用机理是相同的或差异甚微,不同的是废气成分含量有一定的差异但不大,表征燃烧效率与利用率
φ
(CO)/[
φ
(CO)+
φ
(CO
2
)]比值相近或差异不大,这说明焦、煤可以互换或搭配使用,达到用煤经济性的目的。
2020 Vol. 55 (2): 31-41 [
摘要
] (
414
) [
HTML
1KB] [
PDF
3193KB] (
651
)
42
卢维强, 张俊杰, 段国建, 徐东升, 裴元东
解决中天钢铁高炉炉壳上涨实践
高炉炉壳上涨是近几年钢铁企业部分高炉面临的一个难题,控制高炉炉壳上涨对高炉的长寿、安全稳定运行有重要意义。针对中天高炉炉壳上涨问题,以压力容器盲板力的计算为依据,结合长期分析和治理实践,明确了高炉炉壳上涨的关键原因是由炉内压力产生的盲板力所导致;并给出了高炉炉壳上涨的5个具体步骤,炉底板变形,炉内耐材变形,耐材之间出现缝隙,有害金属沿着缝隙富集,炉壳逐步长高。在此基础上,针对性地研发了双炉底板结构,并在中天钢铁的多座高炉上进行了成功应用,解决了高炉炉壳上涨的难题。将探索高炉炉壳上涨原因的焦点从原料、操作、施工和耐材材质等方面转向高炉炉底板自身强度上。
2020 Vol. 55 (2): 42-47 [
摘要
] (
496
) [
HTML
1KB] [
PDF
5644KB] (
747
)
炼钢
48
王康, 刘剑辉, 杨树峰, 李京社
GCr15轴承钢EAF-LF-VD-CC流程非金属夹杂物的演变
为研究GCr15轴承钢中非金属夹杂物的演变,对某钢厂EAF-LF-VD-CC流程生产的GCr15轴承钢进行全流程取样,利用可进行大面积自动检测分析的ASPEX扫描电镜结合普通扫描电镜(SEM-EDS),系统分析了各工序中夹杂物的演变行为。结果表明,GCr15轴承钢精炼过程中夹杂物主要类型为MgO-Al
2
O
3
-CaO类复合夹杂物与MnS,少量SiO
2
-Al
2
O
3
,90%以上夹杂物尺寸为1～8 μm。随着精炼的进行,夹杂物数量逐渐减少,在VD软吹阶段后期夹杂物数量及总面积降到最低。精炼期间,夹杂物成分在最初的高Al
2
O
3
(
w
([Al
2
O
3
])>80%)的区域逐渐向MgO、CaO含量升高的区域转移,VD破真空后MgO(
w
([MgO])>20%)、CaO(
w
([CaO])>30%)达到最高,之后向Al
2
O
3
含量升高的区域移动,最终在中间包浇注时停留在高Al
2
O
3
(
w
([Al
2
O
3
])>65%)的区域。钢中Ds类夹杂物主要为MgO-Al
2
O
3
-CaO类复合夹杂物,Ds类夹杂物的生成及去除随机性强,VD对Ds类夹杂物有较强去除作用。
2020 Vol. 55 (2): 48-55 [
摘要
] (
630
) [
HTML
1KB] [
PDF
4095KB] (
745
)
56
李阳, 陈常勇, 孙萌, 秦国清, 姜周华
耐火材料对95Cr切割丝用钢中夹杂物的影响
为了开发更优质的耐火材料以提高切割丝用钢的洁净度,试验采用MoSi
2
炉研究了MgO、MgO-CaO两种耐火材料对95Cr切割丝用钢中夹杂物的影响。结果表明,MgO、MgO-CaO两种坩埚冶炼均能使钢成分控制在目标范围内,夹杂物成分落点控制在目标低熔点区内。但与MgO坩埚相比,MgO-CaO坩埚净化钢液的效果更好,主要表现为两个方面。一方面,钢中P、S、Al
s
、T[O]含量均更低。特别是
w
([S])可降低至0.000 6%,
w
([Al]
s
)降低到0.000 3%,
w
(T[O]) 降低到0.000 5%。另一方面,钢中夹杂物数量更少、尺寸更小、复合夹杂物中Al
2
O
3
的含量更低。具体表现为,经MgO-CaO坩埚冶炼后,钢中等效直径小于2 μm的夹杂物所占比例为91%,而经MgO坩埚冶炼的钢,此项值仅为78%;经MgO-CaO坩埚冶炼后,钢中复合夹杂物中
w
([Al
2
O
3
])几乎都低于10.0%。这主要是因为MgO-CaO耐火材料中的MgO、CaO均能脱磷,同时CaO还有间接脱硫、去除钢中Al
2
O
3
夹杂物的作用。
2020 Vol. 55 (2): 56-66 [
摘要
] (
440
) [
HTML
1KB] [
PDF
10439KB] (
561
)
67
刘彭, 隋亚飞, 徐刚军, 周军军, 曾全文
低碳钢夹杂物产生原因及控制
CSP线100 t转炉生产SPHD冷轧夹杂物降等比例比较高,经分析夹杂降等主要原因是钢水夹杂物去除不彻底。通过优化转炉脱氧工艺减少夹杂产生,提高转炉终点温度减少LF处理过程中钢水中铝的氧化;精炼炉采用钢包渣循环渣利用快速造白渣,控制钢包渣
w
((CaO))/
w
((Al
2
O
3
))为1.4～1.8,碱度为18～25,喂钙线前白渣时间大于8 min, LF炉出站镇静大于15 min促进夹杂的去除;开浇前中间包用氩气吹扫2 min、加硅钙粉防止开浇塞棒上涨,确保浇铸过程中恒拉速、钢包换包时中间包钢水大于20 t减少液位波动。最终基板夹杂降等率由1.8%降低至0.2%。
2020 Vol. 55 (2): 67-74 [
摘要
] (
586
) [
HTML
1KB] [
PDF
6074KB] (
738
)
75
董文亮, 潘宏伟, 罗磊, 季晨曦, 李海波, 田志红
磷在多相脱磷转炉渣中的分布
为了研究碱度、TFe含量对炉渣物相以及磷在不同物相中分布的影响,对3种不同成分脱磷转炉渣的微观结构进行形貌和成分分析对比。当炉渣中FeO含量较高、碱度中等时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出FeO含量高的枝状晶体结构和CaO-SiO
2
-(FeO)基体相,基体相中P
2
O
5
质量分数约为6.5%。当炉渣中FeO含量较低、碱度较低时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出相和炉渣总成分相差不大。当炉渣的碱度中等、TFe含量控制合适的情况下,炉渣在冶炼过程高温状态下处于固液共存区域,形成液相和2CaO·SiO
2
-3CaO·P
2
O
5
固溶体,固溶体中P
2
O
5
质量分数为30%～40%。当炉渣处于C
2
S和液相渣的共存区域时,2CaO·SiO
2
-3CaO·P
2
O
5
固溶体的析出使得炉渣液相中P
2
O
5
活度降低,使得铁水中磷向液相渣中传递,脱磷反应程度更高,脱磷效果较好。
2020 Vol. 55 (2): 75-81 [
摘要
] (
353
) [
HTML
1KB] [
PDF
8012KB] (
590
)
压力加工
82
肖宏, 徐子安, 张春杰
冷轧带钢卷取过程内应力的逐层增量求解
带钢卷取过程由于张力的作用会在钢卷内部产生内应力,内应力的大小和分布直接影响轧后钢卷塌卷和内凸等缺陷的产生。考虑钢卷径向和周向弹性模量的差异,以及径向弹性模量的非线性,根据平面轴对称弹性理论,推导带钢卷取过程中内应力的逐层增量求解方程,引入相应的边界条件得到了卷取任意层数时钢卷内每一层带钢径向应力增量和位移增量方程组。基于逐层增量求解方法研究了带钢厚度、卷取张力、卸卷对卷筒压力和钢卷内应力分布的影响,并与试验结果进行了比较,验证了提出方法的正确性。
2020 Vol. 55 (2): 82-87 [
摘要
] (
358
) [
HTML
1KB] [
PDF
1066KB] (
901
)
钢铁材料
88
艾克南, 张盼盼, 赵梦豪, 李成良, 张志明, 付建勋
1215易切削钢拉拔表面裂纹形成机制分析
表面裂纹是1215易切削钢常见的缺陷,为了探究1215易切削钢在拉拔过程产生表面裂纹缺陷的成因,采用非水溶液电解、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析检测方法,对1215易切削钢表面裂纹区域进行了分析表征,研究了1215易切削钢在拉拔时产生表面裂纹的原因。结果表明,试样截面裂纹扩展的末端发现大尺寸硫化锰夹杂物;裂纹内壁存在大尺寸的硫化锰夹杂和保护渣颗粒。由分析结果推测,钢中夹渣是裂纹萌生的主要原因,而大尺寸硫化锰夹杂是裂纹扩展的原因。根据裂纹的萌生与扩展机制,通过提高保护渣碱度及还原性和准确控制精炼出站氧质量分数可控制由硫化锰夹杂物与保护渣造成的裂纹,从而改善产品的表面质量。
2020 Vol. 55 (2): 88-94 [
摘要
] (
363
) [
HTML
1KB] [
PDF
8264KB] (
469
)
95
李东辉, 肖茂果, 孙浩, 何文超, 张旭, 李绍宏
深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响
为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M
23
C
6
型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。
2020 Vol. 55 (2): 95-102 [
摘要
] (
423
) [
HTML
1KB] [
PDF
14878KB] (
512
)
103
段贺, 单以银, 杨柯, 史显波, 严伟, 任毅
X80低温用高强度管线钢的工艺与组织性能试验
随着管道向低温地区的延伸,对输送管线的低温性能提出了更高的要求,突破寒冷地区用高强度管线钢强韧性配合的瓶颈需要对现有管线钢材料的组织结构设计和TMCP工艺进行优化。为研究TMCP关键参数和复杂组织之间的关系规律从而指导实际轧制过程,采用Gleeble热模拟试验机通过改变冷却速度、终轧温度、终冷温度和驰豫时间,观察得到的不同组织并分析变化规律。结果表明,随冷却速度提高,多边形(准多边形)铁素体体积分数下降,贝氏体铁素体体积分数增加;提高终轧温度,晶粒粗化,但针状铁素体组织比例基本不变;提高终冷温度到550 ℃时,组织严重粗化,并伴随大量恶化低温韧性的大尺寸尖角状MA岛;增加驰豫时间,多边形铁素体晶粒尺寸及体积分数逐渐增大。结合性能研究结果,设计出X80低温管线钢组织为细小的准多边形铁素体＋粒状贝氏体＋少量贝氏体铁素体(QF+GB占90%以上)的组织,其中大角度晶界占比高于50%。最终工业化TMCP参数设定为终轧温度750 ℃+终冷温度480 ℃+冷速20 ℃/s,得到的产品具有优异的低温冲击韧性,满足了X80低温管线钢的综合性能要求。
2020 Vol. 55 (2): 103-111 [
摘要
] (
316
) [
HTML
1KB] [
PDF
10431KB] (
552
)
112
马筱聪, 安子军, 陈雷, 梅瑞雪, 郝硕, 彭程
加载方向对TRIP双相不锈钢板带拉伸性能的影响
为了研究加载方向对一种TRIP型双相不锈钢板带力学性能的影响,利用拉伸试验机研究了加载方向与轧制方向分别成0°、45°和90°条件下试验钢板带的拉伸变形行为。利用EBSD、TEM、XRD等分析手段对比研究了不同加载方向下形变组织演化的特点及形变诱导马氏体相变动力学规律,探讨了作用机理。结果表明,试验钢表现出明显的各向异性,其中各方向塑性和抗拉强度(由高到低)的变化规律为0°＞45°＞90°,但屈服强度对加载方向不敏感。钢中奥氏体相发生了形变诱导马氏体相变,主要演化机制为γ→ε→α′,从而形成TRIP效应。0°加载有助于TRIP效应的发生与发展,而90°加载时,两相间的应变配分延迟了马氏体相变的进程,抑制了TRIP效应。通过回归分析分别建立了不同加载方向下形变诱导马氏体相变动力学模型,可实现各加载方向下不同变形阶段马氏体转变量的预测。
2020 Vol. 55 (2): 112-118 [
摘要
] (
354
) [
HTML
1KB] [
PDF
4748KB] (
710
)
119
方旭东, 包汉生, 李阳, 徐芳泓, 夏焱
超超临界锅炉用新型耐热无缝管C-HRA-5的开发
为了满足630~650 ℃超超临界电站过热器和再热器锅炉管的要求,太原钢铁(集团)有限公司和钢铁研究总院通过成分设计、冶炼、冷热变形、热处理等技术攻关,突破关键技术瓶颈,采用“电炉+AOD(或VIM+ESR)+径锻+挤压+冷轧”工艺,制备出C-HRA-5不锈钢无缝钢管。产品具有化学成分控制精确、非金属夹杂物体积分数低、钢质洁净、表面质量好、组织均匀、性能优异的特点,其化学成分、晶粒度、微观组织、常温力学性能、高温拉伸性能、高温持久性能等各项性能指标满足ASME SA-213标准的要求,抗蒸汽氧化性能和焊接性能优异,实物质量达到了国际先进水平,获得上海锅炉厂有限公司、东方锅炉厂有限公司、哈尔滨锅炉厂有限公司、上海发电设备成套设计研究院、钢铁研究总院的评定报告,产品取得全国锅炉压力容器标准化技术委员会的评审认证,并牵头制订了相关团体标准,具备批量供货条件,可用于超(超)临界锅炉的过热器、再热器等部件以及类似工况的受压结构件。
2020 Vol. 55 (2): 119-130 [
摘要
] (
339
) [
HTML
1KB] [
PDF
11582KB] (
638
)
131
惠亚军, 吴科敏, 许克好, 肖宝亮, 令狐克志, 刘锟
500 MPa级高延性方管用钢的开发及加工硬化行为
为了开发满足二次加工性能要求的500 MPa级高延性方管用钢,采用OM、SEM和TEM等对500 MPa级高延性方管用钢制管前后的组织与性能进行分析,研究了其强化机制与加工硬化机理。结果表明,两种试验钢的组织均由铁素体和少量珠光体组成,低C-低Mn-Nb、Ti微合金化试验钢铁素体晶粒与珠光体球团尺寸更加细小,第二相析出物尺寸稍大,位错密度相似。两种试验钢制管前力学性能相似,低C-低Mn-Nb、Ti微合金化试验钢屈强比较高;制管后低C-低Mn-Nb、Ti微合金化试验钢加工硬化程度显著,屈服强度、抗拉强度分别增加了45与26 MPa,伸长率降低6.0%,高C-高Mn-Nb微合金化试验钢屈服强度、抗拉强度分别增加了22与10 MPa,伸长率降低4.0%。固溶强化与细晶强化是两种试验钢最主要的强化机制,由晶粒细化引起的强度增量占总强度的52.9%~61.8%,由固溶强化引起的强度增量占总强度的17.2%~25.3%;析出强化与位错强化对强度的贡献较小。制管后低C-低Mn-Nb、Ti微合金化试验钢位错强化增加显著,达到了82 MPa,明显高于高C-高Mn-Nb微合金化试验钢位错强化的贡献(65 MPa);对于制管用途而言,高C-高Mn-Nb微合金化试验钢制管后综合力学性能更加优异。
2020 Vol. 55 (2): 131-138 [
摘要
] (
279
) [
HTML
1KB] [
PDF
10899KB] (
501
)
环保与能源
139
张俊, 严定鎏, 万新宇, 高建军
高炉渣不同干法粒化工艺的对比试验
为了改善高炉渣的干法粒化效果,确定合适的粒化工艺,通过对高炉渣进行多种方式的干法粒化试验,比较了不同粒化方式的特征及机制,结果表明,随着冷淬风量的增大,粒化渣向针状和丝状形态转变,传统风淬无法获得理想的颗粒尺寸和形态;采取气水混淬粒化可在较小的风量条件下改善液态渣的粒化效果,避免丝状渣的产生,可作为未来风淬法的发展方向;机械粒化效果优于风淬粒化,采取机械与风淬联合粒化,可获取最优的粒化和玻璃化效果。
2020 Vol. 55 (2): 139-143 [
摘要
] (
390
) [
HTML
1KB] [
PDF
9421KB] (
465
)
144
周茂军, 张代华
宝钢烧结烟气超低排放技术集成与实践
为了满足钢铁行业超低排放标准,在源头控制和过程减排基础上,宝钢烧结采用了两条末端协同治理工艺路径,即四电场静电除尘+活性炭二级吸附法、四电场静电除尘+CFB脱硫+SCR脱硝的协同净化法,从而建立烧结烟气全流程超低排放技术集成。对上述两种工艺的装备、减排效果及运行成本等进行了系统分析。结果表明,两种工艺的SO
2
排放质量浓度均低于20 mg/m
3
(标准态)的标准,且具备NO
x
排放质量浓度不高于50 mg/m
3
(标准态)超低排放限值的潜力,但难以稳定达到颗粒物排放低于10 mg/m
3
(标准态)限值的要求。活性炭二级吸附法副产物回收利用率高,协同净化法的脱硫灰发生量较大,且需付费处置。在投资额与综合成本方面,活性炭二级吸附法均高于协同净化法,而在不含折旧运行成本及直接成本方面则相反。协同净化法的折算吨矿工序能耗显著高于活性炭二级吸附法。基于环保税额分析单位污染当量数脱除和排放费用,便于统筹考虑生产和环保设施的协同运行。
2020 Vol. 55 (2): 144-151 [
摘要
] (
340
) [
HTML
1KB] [
PDF
1280KB] (
786
)
钢铁
编辑部公告
·
中国科协全国学会学术出版道德公约
·
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
更多
作者指南
投稿须知
论文模板
作者校对排版清样须知
著作权转让协议
读者会员登录
友 情 链 接
·
友情链接
更多
版权所有 © 《钢铁》编辑部
地址：北京市海淀区学院南路76号 邮政编码：100081
