2008年, 第43卷, 第8期　刊出日期：2008-08-15

  

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综合论述
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  钢铁工业表面产品与技术面临的挑战与对策

  杨立红;方园;卢金雄

  钢铁. 2008, 43(8): 1-0.

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  上下游行业和钢铁工业的全球化引起的同质化产品的竞争、用户的其它供应商为降低成本、节省用户工序方面的努力和灵活生产、复杂需求的发展将为带钢表面产品提供新的发展机遇。环保、降低成本、资源和高性能将是带钢表面技术与产品面临的巨大挑战。表面产品的创新需要依靠“工艺创新”。开发新一代连续带钢镀膜技术与产品将是应对这种挑战，提高企业竞争力的最佳途径。表面技术将是未来钢铁企业产品的创新中心，是企业未来竞争力所在。新型表面工艺和产品的工业化实现将可能对钢铁企业和上下游行业的生产工序产生革命性的影响。连续带钢真空镀膜技术正在沿着这一趋势，逐渐进入工业化阶段。
原料与炼铁
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  MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的研究

  甘勤;何群;文永才

  钢铁. 2008, 43(8): 7-0.

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  针对攀钢烧结生产的情况，在实验室进行了MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的试验研究。结果表明：MgO对钒钛烧结矿矿物组成和结构有较大的影响；在MgO的质量分数为2.5%～3.7%时，随着MgO含量的增加，烧结矿中温还原度略有下降，低温还原粉化率降低，软熔滴落性能改善。
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  二维法在高炉炉缸内衬侵蚀模型中的应用研究

  陈良玉;李玉;邬虎林

  钢铁. 2008, 43(8): 12-0.

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  介绍了高炉炉缸内衬侵蚀的一维和二维模型的计算原理，结合算例讨论了2种侵蚀识别方法的差别。对比分析表明：一维法存在较大缺陷，二维法具有更高的侵蚀识别精度。该二维模型法已经用于多座高炉炉缸炉底内衬侵蚀诊断。开发了基于二维模型的包钢2号高炉炉缸内衬侵蚀在线分析系统。
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  高炉渣非晶态组分的定量研究

  王海风;张春霞;齐渊洪

  钢铁. 2008, 43(8): 16-0.

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  利用X射线衍射法分析了高炉渣中的非晶态组分含量，比较了利用不同的晶态和非晶态衍射强度得到的高炉渣非晶态比例系数Kss和Khh，得出利用晶态峰面积和非晶态峰面积比求得的高炉渣非晶态比例系数Kss较准确，利用Kss计算的高炉渣中非晶态含量相对误差不超过1%。
炼钢
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  振动激发金属液形核过程机理的研究

  张慧;陶红标;李峰;王玫;黄卫东;赵沛

  钢铁. 2008, 43(8): 20-0.

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  振动激发金属液形核技术特征是：当一种振动冷却棒插入金属液内时，棒体表面将迅速形成大量的细小晶粒，这些晶粒可被连续不断地弹射至金属液中，成为凝固过程中等轴晶的形核核心。采用30%氯化铵水溶液进行了物理模拟实验，探讨了振动激发金属液形核过程机理，结果表明：振动激发形核过程中产生的晶粒始于晶核发射器棒体与氯化铵水溶液之间的接触界面；振动和冷却促进了溶液表面结晶雨的形成；为了防止凝固坯壳在棒体表面快速长大，应通过对振动和冷却工艺进行控制，确保棒体表面的温度介于溶液的固、液相线温度之间，从而促进晶体的游离 。
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  电磁制动下结晶器内流体流动行为的数值研究

  陈芝会;王恩刚;雷洪;赫冀成

  钢铁. 2008, 43(8): 25-0.

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  数值模拟了在电磁制动作用下结晶器内金属液的流动行为，并研究了诸如磁感应强度，水口出口角度和磁场位置等各种操作条件对电磁制动效果的影响。数值模拟结果表明：应用电磁制动使结晶器内的流场有很大的改变。施加0.5 T的磁场使结晶器内金属液的表面流速最小，这一计算结果与实验结果十分吻合。为此，应用磁场对结晶器内的流场进行控制，有必要在一定的浇注条件下优化磁感应强度的大小。当磁感应强度、拉坯速度和水口出口角度一定时，磁场位置与水口浸入深度之比有一最佳值，可达到理想的电磁制动效果。
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  圆坯连铸工艺优化试验研究

  吴耀光;龚志翔;张建平;范鼎东;刘建坤;吴宗双

  钢铁. 2008, 43(8): 31-0.

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  为提高圆坯质量，基于马钢圆坯连铸机技术特点，采用Gleeble2000热模拟试验机研究了代表钢种圆坯高温力学性能，通过理论分析和试验研究建立了二冷工艺模型，并分析了结晶器电磁搅拌参数对铸坯质量的影响。研究结果表明：CL60钢圆坯在900~1200 ℃的温度区间内具有较高的塑性；建立的二冷工艺模型能较好地控制铸坯质量；结晶器电磁搅拌对增加铸坯中心等轴晶率，改善疏松、偏析和夹杂物分布起着重要作用。
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  渣组成对钢水洁净度的影响

  陈斌;姜敏;包萨日娜;王新华

  钢铁. 2008, 43(8): 35-0.

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  在实验室基础上对比研究了w(CaO)/w(SiO2)为5、w(Al2O3)为25%的渣系A，w(CaO)/w(SiO2)为8、w(Al2O3)为46%的渣系B，与高强度合金结构钢液在1600 ℃条件下反应90 min后钢水洁净度的变化，研究结果表明：随着渣系由A到B，钢中总氧质量分数平均值由12.25×10-6降低到9.25×10-6，硫质量分数平均值由19×10-6降低到8.63×10-6，炉渣的硫分配系数LS由7~17增加到120~260；渣系A、渣系B与合金钢液反应后钢中夹杂物大部分是钙镁铝硅酸盐类夹杂，并且得出渣系B精炼条件下钢中这类夹杂熔点明显低于渣系A精炼条件下的此类夹杂。
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  低合金高强度AH60钢板的研制开发

  齐新霞;包燕平

  钢铁. 2008, 43(8): 40-0.

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  分析了板坯表面横裂纹产生的原因及低合金高强度钢的强化机理，采用合理的工艺优化措施生产出无缺陷铸坯，特别是在控轧控冷前提下，利用细晶强化和相变强化，并结合缓冷工艺实现微合金的后期析出强化，成功开发出AH60微合金高强度钢板,达到设计强度要求。同时，通过合理应用控轧控冷工艺，降低了合金加入量和生产成本。
压力加工
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  热轧带钢短行程控制优化的研究与实践

  吴建峰;王国栋

  钢铁. 2008, 43(8): 44-0.

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  短行程控制是热轧粗轧调宽过程中改善带钢端部形状、减少成材率损失的主要方法，而宝钢某热轧机组采用的传统的折线式短行程控制效果较差。采用刚塑性有限元法建立了立轧/平轧三维热应力耦合有限元模型，对粗轧机组轧制过程进行了全过程模拟，模拟结果得到实物验证。根据有限元模拟得到的带钢头尾失宽曲线，运用多项式插值原理，建立了短行程多项式模型，实际使用后提高了轧线成材率。
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  双辊铸轧过程轧制力计算的研究

  曹光明;刘振宇;吴迪;刘相华;王国栋

  钢铁. 2008, 43(8): 49-0.

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  在对熔池内金属凝固和变形的机理分析的基础上，将铸轧区域分为2个求解区域。采用流体力学中NavierStokes方程并引入流函数，对液相区、糊状区的流变特性进行分析并建立相应的速度场，同时引入固相百分率计算模型和粘度计算模型，根据速度边界条件推导出该区域单位压力分布解析式。对于凝固区的铸轧力建模仍沿用传统热轧模型。利用上述模型进行铸轧力计算，计算结果与实测结果吻合较好，为建立双辊铸轧过程铸轧力控制策略的提供了有力的支撑。
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  H型钢轧制腹板波浪的研究

  魏利博;臧勇

  钢铁. 2008, 43(8): 54-0.

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  对H型钢轧制过程中腹板波浪的产生机理及形成条件进行了研究。利用解析的方法，给出了腹板产生屈曲的临界应力和应变。使用有限元软件MSC.Marc, 建立了H型钢轧制的弹塑性有限元模型，并成功地仿真出了腹板屈曲现象，给出了此过程中轧件的应力和变形规律。得到了出现腹板波浪时腹板和翼缘相对压下量的临界比值和半波长等特征值参数。
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  冷连轧机边降控制窜辊数学模型研究

  曹建国;毛娜;张杰;尹晓青;曾伟

  钢铁. 2008, 43(8): 57-0.

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  针对某冷连轧机边降控制存在的问题，采用显示动力学有限元方法建立了四辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型，分析了影响带钢边降的主要因素带钢厚度和带钢变形抗力对带钢边降的影响。基于边降控制机理和自主设计的EDW边降控制工作辊辊形特点，用边降控制等效面积法建立了冷连轧机边降控制窜辊数学模型，通过有限元仿真数据分析和工业轧制试验确定了模型参数。1700四辊冷连轧机应用本窜辊模型投入自主研制的EDW边降控制工作辊和配套的VCR变接触支持辊，取得了电工钢板边降平均值≤7 μm的比率达到98.22%且同板差≤10 μm的比率达到97.25%的显著生产实绩。
钢铁材料
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  马钢2250热连轧生产厚壁X80管线钢

  施雄樑;张建平;钱海帆;朱涛;江海涛

  钢铁. 2008, 43(8): 61-0.

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  对马钢2250热连轧生产的X80管线钢的力学性能、显微组织、析出物及制作的螺旋焊管质量进行了分析研究。结果表明：马钢生产的厚18.4 mm X80管线钢力学性能优良，平均屈服、抗拉强度分别为575 MPa和660 MPa，-20 ℃平均冲击功为295 J，-15 ℃DWTT平均剪切面积为98%。马钢X80管线钢为针状铁素体组织，晶粒细小，析出物呈弥散分布。制造的管体满足西气东输二线标准对X80管线钢的质量要求，产品质量优良。
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  超低碳贝氏体H型钢的试验研究

  陈其伟;吴结才;蒲玉梅;任祥;龚新华

  钢铁. 2008, 43(8): 65-0.

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  以开发与研究超低碳贝氏体H型钢为目标，通过合金元素对组织性能影响的研究，设计了适应超低碳贝氏体H型钢要求的低成本的合金成分；采用控制轧制和空冷工艺使材料的性能大大超过贝氏体H型钢开发的目标值；研究了不同加热温度、不同非再结晶区变形量和不同终轧温度条件下材料组织和性能的变化。
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  超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3.5N表面原位氧化研究

  臧华勋;李钧;肖学山;赵钧良;江来珠

  钢铁. 2008, 43(8): 69-0.

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  采用高温XRD技术研究了超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3.5N表面原位氧化行为。对该钢种在空气条件下进行连续加热，选取一些温度点进行测试，研究了其表面氧化物的生长规律，并分析了第二相的析出行为。结果表明， 600 ℃以下表面组织均为α、γ两相结构。800 ℃时α相开始被氧化成αFe2O3，900 ℃时α相被氧化成αFe2O3和Fe3O4，继续加热至1000 ℃时α相全部氧化消失。即使温度升高到1100 ℃，γ相也没有被氧化。而在空气条件下,不同温度水淬样品内部的室温组织始终保持α、γ两相结构，并且随温度增加，α相比例逐渐增加。此外，加热过程中还发现表面与内部的σ相几乎同步产生和消失。
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  亚共析石墨化易切削钢的开发

  张永军;韩静涛;王全礼;朱辰;金永春

  钢铁. 2008, 43(8): 73-0.

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  石墨易切削钢是顺应易切削钢无铅、低硫这一发展趋势而提出的。具有亚共析组织的钢种其石墨化过程一直很难，因此该钢种开发的关键是促进其石墨化过程。基于增加石墨核心来加速石墨化过程进行了钢种的成分设计与研制。结果表明，正是开发钢中具有与石墨结构（简单六方）相同的BN成为了石墨的形核位置，从而有效促进了开发钢的石墨化过程。开发钢的组织由铁素体和石墨组成，其中，石墨的缺口效应和润滑效果赋予了开发钢较高的切削性能和冷成形性能。
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  经济型铁素体/贝氏体高扩孔钢的组织与性能

  蔡明晖;丁桦;张建苏;唐正友;王卫卫

  钢铁. 2008, 43(8): 77-0.

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  通过TMCP工艺实验，研究了Si、Mn含量对低碳SiMn钢显微组织、力学及成形性能的影响，探讨了铁素体/贝氏体双相钢(FB钢)在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。研究结果表明，增加Si含量，实验钢中等轴铁素体的体积分数增加，扩孔性能得到改善；而增加Mn含量，实验钢的强度和韧性显著提高，但塑性和扩孔性能有所下降。FB钢中的裂纹扩展主要是以微孔聚集机制进行，当遇到贝氏体时，裂纹通过铁素体贝氏体相界面并剪断铁素体进行扩展。合理选择Si、Mn含量和TMCP工艺参数，可以获得690 MPa级的经济型热轧FB高扩孔钢，扩孔率达到了95%，综合性能较好。
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  中碳钢相变行为对高温力学特性影响的研究

  余伟;陈银莉;陈雨来;唐荻

  钢铁. 2008, 43(8): 81-0.

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  采用DT1000热膨胀仪和Gleeble1500热模拟试验机，对含钒和不含钒的两种中碳钢的相变行为以及在相变过程中屈服强度和弹性模量的变化规律进行了研究。结果表明：随温度降低及奥氏体向低温相转变百分数的增加，钢的屈服应力急剧提高。含钒钢因相变开始温度低，其屈服应力快速增加的温度较低。弹性模量在相变时产生剧烈变化，并在铁素体＋珠光体转变过程中出现波峰和波谷。
环保与能源
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  微波连续加热吸收剂处理烧结低浓度烟气的研究

  韩庆虹;金永龙;苍大强;刘帅

  钢铁. 2008, 43(8): 86-0.

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  探讨了微波连续加热吸收剂处理烧结低浓度烟气实验时气体流量、微波功率、吸附剂质量、配比、粒径、烟气含水量、反应温度等实验因素对烟气脱硫、脱氮率的影响。实验结果表明，气体流量、微波功率和反应温度对脱硫、脱氮率影响较大。同时对吸收剂在微波连续加热下处理二氧化硫和氮氧化物进行了机理分析。
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  焦炉加热复合智能控制系统的研究与应用

  李公法;孔建益;蒋国璋;熊禾根;杨金堂;侯宇

  钢铁. 2008, 43(8): 89-0.

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  焦炉是具有大时滞、强非线性、多变量耦合、变参数的复杂对象。直行温度受多种因素的影响，传统的控制方法难以满足焦炉加热控制的要求。提出了间歇加热控制与加热煤气流量调节相结合的控制原理，利用模糊控制、神经网络等智能控制方法建立了焦炉加热的智能控制策略和模型。该控制策略采用一前馈、二反馈和智能控制相结合。根据焦化机理建立焦炉供热量前馈模型，并提出结焦指数CI反馈模型控制焦炉的炼焦过程。基于线性回归和RBF神经网络构建火道软测量模型，为控制建立温度反馈环节。智能控制方法用于调节停止加热时间和加热煤气流量。最后研究开发了焦炉加热的复合智能控制系统。实际运行结果表明：该系统能够实现焦炉加热的智能控制，稳定了焦炉生产，有效地提高了焦炭质量和降低了能耗，具有很好的实用价值。
装备与控制
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  达涅利厚板坯连铸新技术和样板生产厂

  Carlo P. Piemonte

  钢铁. 2008, 43(8): 93-0.

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  达涅利戴维·迪斯汀顿是达涅利集团中负责板坯连铸机设备设计和供货的一家专业公司，通过与用户密切合作，开发了许多创新设备，如获得专利的 INMO 结晶器和 OPTIMUM 最优化扇形段，推出许多先进的连铸技术，如动态轻压下等，极大地促进了连铸技术的发展。正是由于这些先进技术，才有可能使达涅利在近些年来为世界上最先进的连铸板坯生产厂家提供连铸设备，其中包括韩国浦项、德国蒂森克虏伯、中国宝钢和法国阿赛洛米塔尔。介绍了达涅利的这些创新设备和它们在 2006 年 12 月份几乎同时试车投产的两家著名钢 厂，宝钢（中国）和阿赛洛米塔尔（法国敦克尔克）的使用情况。
技术交流
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  宏发炼钢厂180 t转炉复吹技术优化改造

  郑力宁;皇祝平;佟溥翘;陈峰

  钢铁. 2008, 43(8): 98-0.

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  宏发炼钢厂180 t转炉及相关炼钢设备，在已运行的2个炉役中，复吹技术由于其底吹供气元件寿命低等问题，一直没有很好发挥功能。通过对底吹系统及工艺的改造优化，1、2号炉已经过3个多月的运行，获得了良好的复吹效果。沙钢宏发炼钢厂1、2号转炉的复吹技术优化改造使沙钢的复吹技术应用达到国内先进水平。