2007年, 第42卷, 第5期　刊出日期：2007-05-15

  

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综合论述
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  适用于冷轧薄板类钢种的合理炉外精炼工艺的探讨

  殷瑞钰;王新华

  钢铁. 2007, 42(5): 1-0.

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  炉外精炼过程钢液氧含量对脱硫效率影响显著，对冷轧薄板钢种如在LF中进行深度脱硫，由于必须将钢液氧含量降至很低水平，容易造成钢中硅含量超标等问题。采用LF工艺不能很好地解决既能强烈搅拌钢水促进夹杂物去除又能防止钢水被炉渣和炉气氧化的矛盾，因此须对炉渣进行还原改质处理，同时会导致生产成本增加和转炉连铸机生产节奏变慢等问题。采用CAS和RH精炼工艺能够在防止钢水被炉渣和炉气氧化的前提下，强烈地搅拌钢水以促进夹杂物上浮，生产节奏也能适应大型转炉炼钢和快速板坯连铸需要。对于LCAK、ELC、ULC等冷轧薄板钢种，应以采用CAS和RH精炼工艺方法为主导。
原料与炼铁
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  脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响

  姜涛;何国强;李光辉;范晓慧;崔智鑫

  钢铁. 2007, 42(5): 7-0.

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  研究了脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响。以纯铁矿物为原料采用压块焙烧还原方法进行的研究表明：纯赤铁矿团块的还原膨胀率明显大于纯磁铁矿团块；CaO、SiO2、MgO、Al2O3可显著降低赤铁矿团块的还原膨胀率；SiO2、MgO可在一定程度上降低磁铁矿团块还原膨胀率，CaO、Al2O3则使磁铁矿团块的还原膨胀率增大。在此基础上研究了赤铁精矿为主配加磁铁精矿制备的氧化球团矿的还原膨胀性能，确定了抑制球团矿还原膨胀的适宜添加物及其用量。对CaO导致球团异常膨胀的机理进行了探讨：在浮氏体还原成金属铁的过程中，固溶于铁氧化物晶格中的Ca2+会促进“铁晶须”的生成与发展，导致球团产生异常膨胀。
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  高炉喷吹煤气对成渣过程的影响

  李福民;吕庆;李秀兵

  钢铁. 2007, 42(5): 12-0.

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  向高炉喷吹富氢煤气代替喷煤对高炉成渣过程产生重要的影响。对喷吹煤气后高炉的成渣过程进行了模拟研究，结果表明：FeO的含量决定了初渣的性能。在炉腹区域，氢气具有很强的还原能力，渣中FeO含量迅速减少，但同时炉渣成分快速接近终渣成分，使炉腹渣仍具有较好的熔化性和流动性。由于没有未燃煤粉和煤粉灰分的加入，初渣到终渣的成分变化较小，改善了喷煤气高炉的成渣过程。
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  南钢高炉操作管理系统开发研究

  朱子宗;徐红阳;张六喜;何鸿福;朱俊虹

  钢铁. 2007, 42(5): 16-0.

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  为了使高炉操作者和管理者通过网络管理以及远程监控实时掌控高炉生产状况，通过计算机编程开发了适合南钢高炉生产的操作管理系统 。介绍了在现有技术条件下开发的南钢高炉操作管理系统的组成、功能和应用情况。该系统具有界面美观、人机对话友好、操作方便等特点，实现了无纸化办公、网络通信和管理，实时监控等功能。
炼钢
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  唐钢新型薄板坯连铸结晶器的设计和使用效果

  张慧;吴夜明;徐李军;陶红标;张洪波;杨晓江

  钢铁. 2007, 42(5): 19-0.

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  针对唐钢超薄热带生产线中FTSC工艺的H2长漏斗型结晶器在使用过程出现的问题，开发设计了新的漏斗型结晶器。这种漏斗型结晶器将H2结晶器下部的漏斗区改为平面区，结晶器漏斗区高度由2100 mm缩短为900 mm，并通过模拟计算和优化设计，使结晶器内腔曲面形状各部分平滑过渡，使其具有生产铸坯承受变形应力小的优点。工业应用试验获得了成功，结果表明，使用新型结晶器较好地消除了开浇初期铸坯纵裂现象，提高了铸坯质量，新型结晶器对于钢种和铸坯断面具有良好的适应性，使用寿命达到了进口铜板的水平。
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  SS400铝镇静钢连铸板坯角横裂纹成因及对策

  孙齐松;王新华;江东才;白学军;朱志远

  钢铁. 2007, 42(5): 25-0.

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  针对SS400铝镇静钢连铸板坯的角横裂纹缺陷问题，研究了铸坯的高温力学性能、铸坯在矫直区内的角部温度，同时对铸坯角横裂纹缺陷试样进行了金相分析并对裂纹表面进行了SEM观察。研究分析认为对于SS400铝镇静钢，在800 ℃左右，奥氏体向铁素体转变引起的晶间脆化以及在更高温度开始析出的AlN对晶界的脆化降低了钢的延塑性，使得铸坯在这一温度附近矫直时导致角部出现沿晶开裂。在对连铸机二冷喷嘴水量分布研究的基础上，通过更改二冷喷嘴的位置和排布方式，减弱了对铸坯角部的冷却，从而有效地避免了角横裂纹缺陷的发生。
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  轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型研究

  姚山;王廷利;侯忠霖;郝海;金俊泽

  钢铁. 2007, 42(5): 29-0.

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  连铸坯内部的中心缩松和中心偏析是影响铸坯内部质量的主要缺陷，在凝固末端位置实施轻压下技术，是降低这类缺陷产生的重要手段。建立轻压下对中心缺陷作用的数学模型，可以定量地评价轻压下的作用，合理地确定轻压下的位置，科学地指导和制定轻压下工艺。在金属凝固过程热力模型和缩孔缩松传统预测判据的基础上，提出了轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型，通过与传统的Niyama缩松判据进行对比研究发现，提出的轻压下对连铸坯中心缺陷作用的量化模型可以定量评价糊状区压力状态和流动状态对中心缺陷的直接影响，克服了Niyama判据无法考虑流动和压力作用的不足。
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  MgO基和Al2O3基耐火材料对钢中夹杂物的影响

  陶绍平;钟香崇

  钢铁. 2007, 42(5): 33-0.

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  利用大样电解、图像分析、扫描电镜和能谱分析等检测手段研究了82B钢种选用Al2O3MgO、MgOAl2O3和MgOCaO炉衬在1450 ℃保持80 min后生成的夹杂物种类和变化。结果表明，采用Al2O3MgO作内衬时冶炼后钢中夹杂物的数量增加了近50％，夹杂物的尺寸大(100～900 μm)且硬度很高，夹杂物的主要成分为SiO2和Al2O3；以MgOAl2O3作内衬时夹杂物数量略有降低（30%），尺寸(80～450 μm)和硬度相对较小，其主要成分为SiO2、MnO、CaO和MgO；而MgOCaO材料对去除钢中夹杂物（降低70%）和降低其尺寸(30～350 μm)有明显效果，且夹杂物的硬度很小，其主要成分为CaO、Al2O3、SiO2和FeO。采用MgOCaO材料时夹杂物的尺寸最小、数量最少，对钢水洁净度的贡献最大。
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  金属镁粒铁水脱硫过程动力学

  郭汉杰

  钢铁. 2007, 42(5): 37-0.

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  通过对金属镁粒铁水脱硫过程动力学的研究发现，金属镁粒的粒径越大，镁粒气化后的气泡在铁液中的停留时间和平均上浮速率就越大，铁液中镁脱硫反应的传质系数减小；上浮速率及停留时间与铁液温度几乎没有关系，但传质系数随温度的增加而增加；在一定的铁液深度和铁液硫含量时，金属镁粒铁水脱硫时镁的利用率随镁粒的粒径增加而减小；温度对镁的利用率的影响在镁粒粒径小时比粒径大时要大，在铁液硫含量小时比硫含量大时影响要大；就脱硫过程动力学而言，温度越高越有利于铁液中镁的脱硫反应，这与热力学结论相反；铁液温度为1573 K，铁液中的w(［S］)为0.06%，铁水包的深度为3 m，在镁粒半径范围为(3~16)×10-4 m时，理论计算镁脱硫时镁的平均利用率为83.1%，与宣化钢铁公司生产得到的数据进行了对比，得到很好的吻合。
压力加工
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  冷连轧机变接触支承辊板形控制性能研究与应用

  鲁海涛;曹建国;张杰;贾生晖;曾伟

  钢铁. 2007, 42(5): 42-0.

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  通过现场跟踪测试和生产实践发现武钢1700冷连轧机组 “酸轧联机”改造工程中存在常规凸度辊形配置方案不合理，由此引起了薄规格轧制的工作辊“压肩”现象和轧制过程欠稳定导致成品板形质量欠佳等问题。采用二维变厚度有限元方法建立辊系弹性变形仿真模型，研制了酸轧联机条件下的VCR变接触支承辊，经过工业轧机现场轧制已成功投入1700冷连轧机实际应用。现场应用表明：改善了轧机板形调控性能，提高了带钢板形质量，增强了薄规格品种轧制能力，支承辊辊形自保持性较好 。
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  冷连轧高速轧制过程中摩擦因数机理模型的研究

  白振华;周庆田;窦爱民;徐俊;王骏飞

  钢铁. 2007, 42(5): 47-0.

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  在现场试验与理论分析的基础上，针对现有摩擦模型对冷连轧高速轧制过程中摩擦因数的预报精度不高、通用性不强等问题，首先对润滑油膜厚度计算模型与摩擦因数返算方法进行了推导，然后定量研究了辊缝中润滑油膜厚度与摩擦因数之间的关系，最终建立起一套适合冷连轧高速轧制的摩擦因数机理模型，并将其应用于宝钢冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机与宝钢冷轧厂2030五机架冷连轧机的生产实践。应用结果表明：提高了轧制的稳定性与带材的控制精度，减小了相关模型的自学习与自适应系数波动，取得了良好的使用效果。
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  粗轧机主传动扭振分析

  周金宇;陈占福

  钢铁. 2007, 42(5): 51-0.

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  分析了粗轧机主传动扭振模型及动态特性计算方法。在分析过程中考虑到轧辊与主传动动力侧之间的周向间隙对扭振响应幅度的影响，根据咬钢过程中间隙的启闭规律，基于龙格库塔方法实现了扭振响应的数值仿真。对宝钢2050轧机R2主传动各工况进行了数值仿真，结果表明：当咬钢瞬间板坯速度大于轧辊圆周线速度水平分量时，轧辊与系统动力侧之间的接轴间隙打开，相对于间隙常闭工况，上下分支主轴的扭矩放大系数都有所增大，增幅达4%～20%。
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  UCMW轧机边降和平坦度的解耦控制

  周晓敏;张清东;王长松;吴平

  钢铁. 2007, 42(5): 55-0.

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  对边降和平坦度的耦合关系进行了理论解析，并针对平坦度控制和边降控制的耦合关系进行了解耦处理。在反馈控制环节中专门设置一个独立运行的模块，即工作辊弯辊补偿控制模块。该模块根据5个机架的工作辊轴向位置的变化周期性随动调整5个机架的工作辊弯辊，化解平坦度和边降的耦合关系，以获得最佳的板形控制效果。
钢铁材料
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  化学成分波动对SAE9310钢淬透性和力学性能的影

  张熹;王春旭;刘宪民;史庆南

  钢铁. 2007, 42(5): 58-0.

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  根据AMS6265K标准对SAE9310钢中C、Ni、Cr、Mo、Mn、Si、B等合金元素成分控制范围的要求,设计了一系列不同成分的试验钢，通过比较试验钢的性能与SAE9310钢标准性能的差别，从而确定了工业试制SAE9310钢的成分控制范围。
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  C、Cr、Ni和Mn含量对304不锈钢变形诱发马氏体相变的影响

  卓越;苏杰;陈嘉砚;熊建新

  钢铁. 2007, 42(5): 61-0.

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  用X射线衍射技术研究了304奥氏体不锈钢变形诱发马氏体相变倾向对成分的敏感性。在液氮内的拉伸结果表明： C、Mn、Cr和Ni的含量从标准范围的上限降到下限，显著增大形变诱发马氏体相变倾向和形变强化能力，尤其是C、Mn、Cr和Ni的含量接近下限的钢在室温下拉伸形成ε马氏体和α′马氏体，其中α′马氏体快速形成使流变应力迅速上升；此外发现，在液氮温度下，变形早期ε马氏体与α′马氏体同时存在，α′马氏体的体积分数累积到约70%后，ε马氏体消失。
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  钒对低钼耐火钢组织及性能的影响

  党莹;潘复生;陈杰;左汝林;李聪;

  钢铁. 2007, 42(5): 65-0.

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  采用扫描、透射电镜对不同钒含量的低钼耐火钢的组织进行分析，确定出热轧状态的组织为先共析铁素体、粒状组织/粒状贝氏体。同时还发现V的析出物在热轧钢中主要固溶于铁素体基体内，600 ℃重新加热时以细小的V（C，N）弥散析出，从而起到高温析出强化的作用。
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  湿法炼锌用泵耐腐蚀磨损合金的研制

  张贤忠;蔡启舟;陈子宏;高志强

  钢铁. 2007, 42(5): 70-0.

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  设计了用于湿法炼锌介质环境的新型耐腐蚀磨损合金的化学成分和热处理工艺，通过金相显微镜、电子探针、扫描电镜、腐蚀磨损试验等方法，分析了新型合金的显微组织、磨损形貌，研究了它与对比钢CD4MCu、常用叶轮材料YL的腐蚀磨损性能。试验结果表明,具有较高硬度的σ相在模拟湿法炼锌的介质环境中对基体起到了很好的钉扎作用，阻碍了固相粒子的冲刷，减少了材料的腐蚀磨损失重。与CD4MCu、YL相比，所开发的σ相增强型新型合金具有良好的耐腐蚀磨损性能。
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  车轮钢中的白点（二）

  江波;陈刚;崔银会;任学冲;褚武扬

  钢铁. 2007, 42(5): 74-0.

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  研究了车轮钢中白点对力学性能的影响。结果表明，当白点含量少且尺寸较小时，对拉伸性能没有影响，但使冲击韧性明显下降；当白点含量较多或尺寸较大时，使拉伸性能下降，但对断裂韧性没有影响。钢中的白点能增加疲劳扩展速率并使扩展速率发生波动。氢致滞后开裂与白点无关，而与氢原子有关。
环保与能源
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  H2O2铁炭法预处理冷轧带钢厂镀锡废水

  林永增;刘梅英;刘相华;王国栋

  钢铁. 2007, 42(5): 79-0.

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  冷轧厂电镀锡生产过程中产生的废水含有大量的有机物，COD浓度高，pH值在1.1~2.0之间，很难直接进行生化处理。为提高生化处理效果，以H2O2铁炭柱pH调节混凝为处理工艺进行前处理，结果表明，空速为3 h-1、H2O2/COD为1.5（质量比）、pH为8左右、PAM加入量为15 mg/m3时处理效果最好。利用该方法处理冷轧厂镀锡废水，可有效降低COD的浓度， Sn2+被氧化成高价态后沉淀除去，为废水进入后续的生化处理提供了保障。
装备与控制
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  通钢120 t转炉实现计算机自动炼钢的实践

  关春立;王明春;刚占库

  钢铁. 2007, 42(5): 82-0.

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  用实际生产数据说明，通钢120 t转炉实现副枪和动、静态模型控制下的自动炼钢工艺后，吹炼过程稳定，补吹炉数少，钢铁料、合金消耗低，炉龄提高，转炉冶炼周期缩短，工作环境改善，使转炉副枪系统的应用取得了很好的经济效益和社会效益。总结了在实现转炉自动炼钢工艺的过程中所做的主要工作和存在的问题，并确定了下一步工作的努力方向。