2007年, 第42卷, 第3期　刊出日期：2007-03-15

  

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综合论述
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  中国高炉炼铁技术发展评述

  王维兴;黄洁

  钢铁. 2007, 42(3): 1-0.

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  近年来，中国生铁产量高速增长，年增幅在20%以上，同时，高炉炼铁技术也取得了较大的进步，入炉焦比和炼铁工序能耗不断下降，喷煤比、热风温度和利用系数不断提高；1000 m3以上容积的高炉操作技术日趋成熟，各项技术经济指标得到改善。但是，中国炼铁产业集中度低，一批落后的设备仍在使用，造成了中国炼铁工业先进与落后并存的现象。
原料与炼铁
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  宝钢4号高炉投产1年实践

  朱仁良;陶卫忠

  钢铁. 2007, 42(3): 5-0.

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  为持续改进大型高炉炼铁技术，依据4号高炉投产1年来的生产实践，分析了提高高炉产量、稳定炉体热负荷、低燃料比操作、热风炉高风温烧炉等方面的工艺，认为高炉产量的提高可以采用多元化措施，并提出了炉体热负荷是一项重要的高炉操作制度等观点，对大型高炉稳定、低耗、长寿具有借鉴意义。
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  高炉内天然块矿与烧结矿高温交互反应研究

  吴胜利;汪国俊;姜伟忠;孙金铎;许海法

  钢铁. 2007, 42(3): 10-0.

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  单一块矿的冶金性能是高炉选择使用块矿的重要技术指标。在实验室分别研究块矿、烧结矿及其混合炉料软化特征的基础上，研究了块矿在高炉高温区与烧结矿之间的交互作用情况，提出了高炉高温区内天然块矿与烧结矿交互反应性的新概念，同时给出了它的测定及评价方法，并结合综合炉料的熔滴性能考察了天然块矿高温反应的影响。
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  含碱高炉渣硫容量的研究

  谢海深;李福民;马明鑫;吕庆

  钢铁. 2007, 42(3): 14-0.

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  采用气渣平衡法测定了1500 ℃时含碱高炉渣的硫容量。研究结果表明：实验条件下，w(CaO)/w(SiO2)为0.86～1.26时，硫容量随w(CaO)/w(SiO2)的增大而增大；w(MgO)为5%～18%时，硫容量随MgO含量的增大先增大后减小，在w(MgO)为8%左右时达到最大值；w(Al2O3)为12%～18% 时，硫容量随Al2O3含量的增大是先增大后减小，在w(Al2O3)为13%左右时硫容量达到最大值；在w(CaO)/w(SiO2)为0.86、0.96、1.06和1.16的条件下，硫容量随w(K2O+Na2O)含量的增大而小幅度增大。
炼钢
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  凝固末端电磁搅拌参数确定及其对中心偏析的影响

  王彪;谢植;贾光霖;林国强;纪振平

  钢铁. 2007, 42(3): 18-0.

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  结合南京钢铁股份有限公司电炉厂方坯连铸机的生产实际，用数学模型初步计算凝固末端的坯壳厚度，利用射钉结果对数学模型进行修正，通过一定拉速下、一定钢种的温度场的计算，找出液芯为35～55 mm的位置，确定将末端电磁搅拌器安装在距弯月面8 m处。并利用特斯拉计现场测试二冷末端电磁搅拌器的磁感应强度，确定电流为550 A，频率为13 Hz时的参数为最佳搅拌参数。同时对一定条件下的铸坯进行了化学成分化验，结果表明经过末端电磁搅拌的连铸坯试样中心碳和硫的偏析程度与未经过末端电磁搅拌的试样相比有不同程度的减轻，冶金效果比较理想。
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  吹氨冶炼高氮钢的原理与实验

  季爱兵;储少军;马绍华;王玉刚;翟丹

  钢铁. 2007, 42(3): 22-0.

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  根据冶金热力学的计算结果，提出了钢液气相界面可能发生的NH3和［O］、［S］耦合反应。该界面反应过程促使NH3在钢液界面生成易被钢液吸收的活性氮原子，同时，脱除了钢液中的氧、硫杂质元素，与常压下钢液吹氮增氮的工艺比较，可以取消为增氮而采用的钢液预脱氧、脱硫工艺环节，减少钢中非金属夹杂物的生成。10 kg中频感应炉的冶炼实验结果表明，合金成分相同的钢液供给等摩尔氮含量的氮化介质，NH3比N2的增氮效果提高了18%~75%。吹NH3条件下，钢液中保持一定量的氧、硫表面活性元素，有利于氮的吸收。
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  连铸二冷参数的优化和控制研究

  陈伟;张玉柱;王宝祥;谢丽萍

  钢铁. 2007, 42(3): 25-0.

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  近些年连铸过程模拟成为研究的重点，模拟的根本目的在于优化连铸过程。为在保证连铸坯质量的前提下进一步提高连铸生产率，基于数学上的子问题接近优化技术建立了连铸过程二冷参数优化系统，可对不同钢种、不同拉速、不同冶金限制准则下的二冷各段配水进行最优化。运用优化后的这些过程参数，将使铸机以最大生产率、最小消耗运行，同时又保证了生产无缺陷铸坯。整个优化系统包括两个模块，一个是热过程模拟模块，另一个是设计优化模块，系统靠在两个模块之间反复自动循环调用而使参数得到优化。
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  基于改进BP神经网络的铁水预处理终点硫含量预报模型

  张慧书;战东平;姜周华

  钢铁. 2007, 42(3): 30-0.

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  铁水预处理脱硫是纯净钢生产中的一项重要任务，其中铁水终点硫含量是反映脱硫站能力和生产效果的重要指标。对梅山钢铁股份有限公司铁水包喷吹CaO+Mg粉剂复合脱硫过程，通过采用自适应调整学习率和最大误差学习法对标准BP算法进行了改进，建立了基于改进BP神经网络的铁水预处理终点硫含量预报模型。用梅钢的1154炉数据进行模型训练，经100炉数据现场验证表明，改进的BP算法比标准BP算法预报误差≤0.003%的精度提高28%，有19%的炉次预报值与实际值完全一致，有90%的炉次误差≤0.003%，平均误差为0.0017%。改进的BP算法在铁水预脱硫终点硫含量预报模型应用中获得了更好的使用效果。
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  重轨钢无铝脱氧工艺的研究

  吴伟;刘浏;李峻

  钢铁. 2007, 42(3): 33-0.

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  钢中铝夹杂对重轨钢性能有较大影响，其中铝脱氧钢中Al2O3夹杂是钢轨产生疲劳断裂的主要原因，减少重轨钢中Al2O3夹杂是很有必要的。因此，重轨钢的冶炼采用无铝脱氧工艺。针对重轨钢无铝脱氧的特点，对冶炼过程钢中铝含量控制、钢包炉扩散脱氧工艺、真空碳脱氧工艺和钙处理夹杂物控制进行研究。并把该技术应用到实际生产。结果表明，采用无铝脱氧工艺，通过控制炉渣组成、RH碳脱氧技术及钙处理工艺可把钢中w(［O］)降到20×10-6以下，满足洁净重轨钢的要求。
压力加工
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  薄板坯连铸连轧含Nb钢变形抗力模型研究

  张晓芳;周晓光;刘振宇;王国栋;吴迪

  钢铁. 2007, 42(3): 37-0.

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  利用本钢Gleeble2000热/力模拟试验机结合本钢薄板坯连铸连轧生产线生产低碳含Nb钢X46的生产工艺，对不同Nb含量的低碳钢进行单道次压缩实验。考虑了钢中Mn和Nb的影响，回归了变形抗力模型。现场数据和热模拟实验结果表明：管线钢X46的再结晶终止温度为981.3 ℃。薄板坯连铸连轧粗轧阶段的动态软化率接近于1。考虑动态再结晶以及未再结晶区的应变累计，计算的变形抗力与现场实测的变形抗力吻合良好。表明该模型能够预测薄板坯连铸连轧生产线生产低碳含Nb钢的变形抗力。
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  大断面轴承钢控温轧制工艺与实验研究

  李胜利;王国栋;刘相华;李瑛

  钢铁. 2007, 42(3): 41-0.

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  在分析轴承钢高温奥氏体再结晶规律的基础上，提出了抑制网状碳化物的控温轧制工艺，即大断面轴承钢采用900 ℃终轧，轧后以大于3 ℃/s的冷速冷却到700~550 ℃。利用有限元技术，模拟分析了工艺的可行性。现场实验结果表明，网状碳化物级别合格率大幅提升到77.3%，效果显著。
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  热轧板结疤缺陷成因分析

  彭凯;刘雅政;谢彬;周乐育;崔娟

  钢铁. 2007, 42(3): 44-0.

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  对热轧板结疤缺陷和冷轧板成串孔洞缺陷进行取样，金相分析认为具有黑色纤维状组织的疤皮部分是钢基受撞后的分离物。现场观察发现了钢板撞击精轧机组侧导板现象。移植结疤缺陷进行热、冷轧模拟轧制实验，再现了结疤缺陷的生成、演变过程。分析认为钢板撞击精轧机组侧导板是产生结疤缺陷的原因，而冷轧板成串孔洞则是结疤缺陷的遗传产物。避免钢板撞击精轧机组侧导板是消除结疤缺陷提高热轧板材质量关键因素之一。
钢铁材料
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  固溶处理对新型马氏体时效不锈钢力学性能的影响

  刘振宝;杨志勇;雍歧龙;梁剑雄;卢伦

  钢铁. 2007, 42(3): 47-0.

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  研究了固溶处理对新型CrNiCoMo马氏体时效不锈钢力学性能的影响。结果表明，在低于1050 ℃固溶处理时钢中存在一些以χ相为主的金属间相，它们不仅严重破坏了钢的韧性，而且使钢在时效处理后的最终强度降低了100 MPa；经1050 ℃固溶处理后钢的基体组织为高密度位错的板条马氏体，此固溶态组织经适当时效处理可以使钢的强度达到1940 MPa，且得到与其高韧性匹配良好的综合力学性能。
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  TRIP钢热变形后冷却工艺的优化

  张迎晖;赵鸿金;康永林

  钢铁. 2007, 42(3): 52-0.

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  采用正交实验的方法在热模拟机上进行了TRIP钢热变形后冷却工艺的优化研究。结果表明，热变形后控制铁素体相变的慢速冷却的速度及控制贝氏体相变的快速冷却的速度对最终组织的组成影响较大；在分析实验数据的基础上，提出了TRIP钢轧后最佳冷却工艺。
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  冷却速率对1Cr18Ni9Ti钢高温力学性能的影响

  梁建平;刘旭峰;王立新;翟启杰

  钢铁. 2007, 42(3): 56-0.

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  利用Gleeble3800热模拟实验机研究了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢从糊状区以不同速率冷却到不同温度时的高温力学性能。研究表明，零强度温度（Zero Strength Temperature）和零塑性温度（Zero Ductility Temperature）的温差小于20 ℃，大的冷却速率可以改善1Cr18Ni9Ti不锈钢在1300 ℃以上时的热塑性。凝固收缩和金属液的补缩作用对1Cr18Ni9Ti钢的高温力学性能有很大影响，随着固相率的升高，材料在拉伸破坏时由沿晶断裂转变为穿晶断裂方式。
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  经济型热轧TRIP钢的成分对组织和性能的影响

  郑芳;郑磊;王国栋

  钢铁. 2007, 42(3): 60-0.

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  研究了不添加任何贵重合金元素的经济型热轧TRIP钢。在实验室用真空感应炉冶炼了不同碳、硅、锰含量的试验钢，经控制轧制和随后二阶段控制冷却获得3 mm厚的热轧TRIP钢薄板，分析研究了经济型热轧TRIP钢中碳、硅、锰等元素对组织和性能的影响。试验结果表明：在不添加任何贵重合金元素的情况下，通过合适的轧制与冷却工艺可使碳的质量分数为0.09%时获得TRIP效应；增加碳、锰含量可以提高钢的抗拉强度；锰含量对性能的影响规律与碳含量有关；硅可以在不影响伸长率的情况下提高钢的强度。仅通过控制钢中的碳、硅、锰含量，在相应的轧制和冷却条件下可获得600 MPa级和800 MPa级热轧TRIP钢，其强塑积分别达到21833 MPa·%和24650 MPa·%。
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  低碳相变诱发塑性钢的综合性能

  张梅;李麟;符仁钰;张继诚;韦习成

  钢铁. 2007, 42(3): 65-0.

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  对抗拉强度600 MPa级的低碳相变诱发塑性钢（TRIP钢）进行了拉伸、成形、高速冲击拉伸和激光焊接试验。对焊接前后的综合性能进行了对比，并对其金相组织、显微硬度进行了观察和测试分析。与原始板材相比，激光焊接后，低碳TRIP钢的强度和硬度增加，而伸长率略有下降；焊接热影响区的硬化较明显，但均未发现明显的焊接裂纹及其它缺陷，表明其焊接性能良好。发现低碳TRIP钢成形性能、抗凹陷性能、激光焊接性能良好。
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  X80级管线钢热影响区的局部脆化

  张小立;庄传晶;冯耀荣;赵文轸;霍春勇

  钢铁. 2007, 42(3): 69-0.

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  研究了国产X80级管线钢热影响区的冲击韧性和组织的局部脆化。结果表明，该钢的焊接热影响区的冲击韧性较母材降低50%以上；在所研究的20~-40 ℃温度区间内，其断口的宏观形貌特征从部分脆性特征转变为完全的脆性断口；20 ℃放射区断口呈现韧性断裂和解理断裂共存的混合型断口，并且试验温度为20 ℃和0 ℃时，分别在放射区和纤维区可观察到微观裂纹；热影响区断口表层剖面组织为粒状贝氏体，显示出粗晶区的特征。裂纹扩展方向为沿晶界扩展，粒状贝氏体中M/A岛尺寸增大，并存在裂纹穿过岛状物的现象，这是晶界严重脆化的结果。
环保与能源
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  顶燃式空气、煤气自身双预热热风炉的开发与应用

  孙德民;窦宝芬;杨士岭;温向阳;徐文静

  钢铁. 2007, 42(3): 73-0.

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  顶燃式空气、煤气自身双预热热风炉采用了顶燃式燃烧器热风炉专利的燃烧器技术和高温旁通烟道技术。使用该热风炉后所取得的效果是：总烟道内综合排烟温度可达600 ℃；可将空气、煤气预热到300 ℃；以单一高炉煤气为燃料时，热风温度可达1200 ℃以上；烟气经过空气、煤气换热器后温度低于180 ℃。
装备与控制
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  大型轧机压下装置ZC1蜗轮齿面可控啮合修形的研究与应用

  万飞;王勇勤;张光辉

  钢铁. 2007, 42(3): 76-0.

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  为了能够有效控制ZC1蜗轮副的齿面初始接触区，采用微分几何和齿轮啮合理论的原理，在理论和实践上解决了大型轧钢机压下装置ZC1蜗轮副初始接触区的可控修形问题。介绍了曲率调整修形方法，以及在垂直和非垂直加工蜗轮时的应用。
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  可满足高炉严格使用要求的高性能MTT金属管铸铜冷却壁

  E.van Stein Callenfels;R.van Laar

  钢铁. 2007, 42(3): 79-0.

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  达涅利康力斯推出一种新的冷却概念，它将铜冷却壁与浇铸在其中的蒙乃尔铜镍合金管结合为一个整体。蒙乃尔铜镍合金管构成冷却水通道。它不仅可使冷却水拥有一条光滑的无泄漏通道，而且具有足够的尺寸灵活性，以满足躲避现有高炉炉壳开口的要求，还可以省去在高炉炉壳内的任何焊接。