2009年, 第44卷, 第1期　刊出日期：2009-01-15

  

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综合论述
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  高锰板带钢及其制造技术

  方园;梁高飞

  钢铁. 2009, 44(1): 1-0.

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  总结了高锰板带钢的典型成分体系与性能特点，阐述了高锰板带钢在冶炼、铸造、热轧、冷轧等制造流程中存在的关键技术问题与瓶颈、以及国内外钢铁公司在以上领域的新进展，特别分析了薄板坯连铸连轧、薄带连铸连轧技术制造高锰板带钢的发展现状及其关键技术。从成分体系开发、制造技术等角度浅析了国内高锰板带钢的研发方向。
原料与炼铁
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  铁酸盐粘结相熔化速率及对烧结强度的影响

  金明芳;李光森;窦力威;尚策;沈峰满

  钢铁. 2009, 44(1): 7-0.

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  考察了添加SiO2和Al2O3对铁酸钙（铁酸一钙CaO·Fe2O3和二铁酸钙CaO·2Fe2O3）熔化速率的影响。同时考察了铁酸盐添加SiO2和Al2O3对以其为粘结相的烧结试样强度的影响。试验结果表明：铁酸一钙中添加SiO2和Al2O3促进了熔体的形成；而二铁酸钙添加SiO2和Al2O3则抑制了其熔体的形成。在CF中添加SiO2和Al2O3对烧结试样强度的影响中，当添加w(SiO2)=2%和w(Al2O3)=4%时获得相对较大的烧结强度；而在CF2中添加SiO2和Al2O3则对烧结试样强度有不利影响。
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  球团添加菱镁石熔剂对焙烧工艺制度的影响

  周明顺;翟立委;刘万山;尚策;任伟

  钢铁. 2009, 44(1): 12-0.

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  为研究球团添加菱镁石熔剂对焙烧工艺制度的影响，在实验室条件下，将菱镁石熔剂添加到普通酸性球团中，利用傅立叶导热微分方程推导了球体不稳定导热微分方程，采用有限差分求解方法解析了菱镁石熔剂对球团传热过程的影响。分析结果表明：在相同焙烧条件下，普通酸性球团完成焙烧的时间为8.35 min，添加菱镁石熔剂的球团为9.13 min。建议在生产含氧化镁的酸性球团时，应适当提高预热段温度使熔剂中碳酸盐充分分解或适当延长焙烧时间，以实现球团的合理焙烧。
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  炼焦煤的煤岩特征对其结焦性质的影响

  张代林;余亮;郑明东

  钢铁. 2009, 44(1): 15-0.

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  随着煤岩测定技术的进步，炼焦煤的煤岩性质已在炼焦配煤中得到广泛应用。通过对多种单种煤和配合煤的煤岩特征以及对应的40 kg试验焦炉所炼焦炭的性质进行分析和比较，结果表明：单煤种的R0max在1.3%～15%间，所炼制焦炭的冷态机械强度（M40和M10）最好，其热性质（反应性CRI和反应后强度CSR）也较好；配合煤反射率分布图特征越接近正态分布，则所炼制的焦炭冷态机械强度（M40、M10）就较好，配合煤反射率分布图特征偏离正态分布越远，其焦炭热性质越差；40 kg试验焦炉所得焦炭的反应性CRI高，其反应后强度CSR较低，存在负相关线形关系。
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  X射线衍射法测定高炉渣中非晶相含量的研究

  戴晓天;郭培民;齐渊洪;张春霞;严定鎏

  钢铁. 2009, 44(1): 19-0.

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  用X射线衍射法对高炉渣中非晶相含量进行了定量分析。采用晶态衍射峰和非晶包的积分面积分别表征高炉渣中晶体和非晶体的衍射强度，在此基础上找出晶体与非晶体的质量比（mc/ma）和晶态与非晶衍射峰的面积比（Ic/Ia）呈线性关系的区域，并通过线性回归求出比例系数K。实验发现，不同的炉渣mc/ma和Ic/Ia呈线性关系的区域不同，它们的K值也各不相同；这种方法适用于对非晶含量较高、采用急冷处理的高炉渣进行定量分析；该方法的绝对误差<4%、相对误差<5%。
炼钢
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  复吹转炉预直炼法成渣路线分析

  王学斌;冯明霞;邹宗树;赵国光;刘正祥

  钢铁. 2009, 44(1): 23-0.

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  转炉成渣路线直接影响生产效率，而预直炼法脱磷期与脱碳期任务的不同，对成渣的要求应区别对待。 从热力学和动力学两个方面，对预直炼法不同时期成渣路线进行了分析探讨。结果表明，铁水磷含量不同应选择不同的成渣路线，预直炼法脱磷期和脱碳期成渣路线有明显不同。脱磷期铁水中磷含量较高，脱磷的驱动力较大，主要通过改善动力学条件来加快脱磷，宜采用铁质成渣路线。脱碳期铁水温度较高是脱磷的不利条件，因此改善热力学条件来进一步强化脱磷，宜采用钙质成渣路线。
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  大中型转炉高效吹氧技术研究

  杨文远;蒋晓放;王明林;邹节忠;宁爱民

  钢铁. 2009, 44(1): 27-0.

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  转炉高效吹氧技术包括提高转炉供氧强度和优化造渣操作。宝钢一炼钢300 t转炉供氧强度达到3.83 m3/(t·min)，太钢、涟源、萍乡等中型转炉的供氧强度达到4.0～4.4 m3/(t·min)。采用此项技术可提高转炉钢产量8%～15%。 多孔交错布置喷头设计、制作及供氧、造渣技术，可以满足转炉高效吹氧技术转让的需要。
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  板坯连铸结晶器摩擦力周期行为的研究

  臧欣阳;王旭东;马勇;姚曼;张立

  钢铁. 2009, 44(1): 31-0.

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  结晶器摩擦力是反映连铸生产状况的重要参数，研究结晶器摩擦力的周期行为特点对于理解铸坯与结晶器间的相互作用，评价保护渣的润滑特点有着重要的意义。基于液压振动装置的板坯连铸机，对结晶器摩擦力进行了瞬态检测，分析了结晶器摩擦力的周期行为特点。研究结果表明：在稳定拉坯阶段，结晶器摩擦力在两种振动模式下具有相似的周期变化过程；周期内摩擦力最值的出现位置呈现出一定的规律性和不确定性；开浇阶段摩擦力会在长时间内维持正值且波动剧烈。
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  齿轮钢20CrMoH脱硫的热力学研究

  王郢;郭佳;杨文;景财良;王新华

  钢铁. 2009, 44(1): 36-0.

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  采用LDLFRHCC的工艺路线，出钢采用Al脱氧，造高碱度低氧化性精炼渣，生产高品质汽车用齿轮钢20CrMoH。使用KTH模型和推导硫分配比公式对生产过程的硫容量和硫的分配比进行了计算，将预测与实测的硫分配比进行对比；并对整个精炼过程的脱硫效果进行了分析。
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  LF精炼过程电极消耗模型

  龚伟;姜周华;潘丽梅;唐东

  钢铁. 2009, 44(1): 40-0.

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  利用抚钢60 t LF炉的生产条件和生产数据，考虑电极侧面消耗和端部消耗两部分内容，建立了LF精炼过程电极消耗模型。通过模型分析了抚钢现行工艺条件下的电极消耗水平。同时讨论了降低电极消耗应采取的措施和建议。
压力加工
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  热轧板坯加热温度场数值模拟及应用

  李俊洪;林霞;刘勇;温亚成;李卫平;李玉和

  钢铁. 2009, 44(1): 43-0.

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  建立了三段步进梁式加热炉板坯加热过程数学模型，用全隐式有限差分法对数学模型进行离散化，开发了板坯温度场计算模型。采用该模型重点研究了板坯宽度对板坯中心温度变化过程的影响规律。研究结果表明，对于厚度为200 mm的板坯，当板坯宽度大于600 mm时，板坯中心温度变化过程与板坯宽度无关。以此为根据，优化了板坯加热工艺，达到了提高生产效率并节能减排的目的。
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  高速线材精轧的等效应变研究及温升计算

  谢英杰;赵德文;韩立涛;刘相华;王国栋

  钢铁. 2009, 44(1): 47-0.

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  为计算高速线材精轧阶段椭圆圆孔型系统的非均匀变形程度，分析了等效矩形法的基本原理，发现两等效矩形间的相交矩形面积是求解等效应变的关键。假设孔型入口、出口轧件断面均为椭圆，并忽略切应变，由此提出了一种不进行矩形转换而求解等效应变的新方法，称为相交面积法（简称OA法）。为检验OA法的有效性，将其应用于6.5 mm线材精轧的温升计算。计算结果与实测温升符合较好，相对误差小于10％。利用计算数据回归了精轧机组道次累积总温升和入口温度的关系模型。结果表明：总温升随入口温度的降低而近似线性地升高。
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  热镀锌过程边部过镀锌的有限元仿真

  常铁柱;张清东;姜正连;吴彬;彭俊

  钢铁. 2009, 44(1): 51-0.

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  通过对热镀锌过程带钢边部过镀锌缺陷（EOC）的Fluent仿真，获得了相关工艺参数与带钢上气压的影响关系，并基于带钢上流场分析，提出了EOC产生机理，获得了相应的边部锌层厚度控制工艺对策，使锌层厚度分布更加合理化，有利于带钢边部板形控制，提高了产品实物板形质量。
钢铁材料
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  00Cr17Ti热带退火对冷轧薄板表面皱折的影响

  刘海涛;刘振宇;王国栋;江来珠

  钢铁. 2009, 44(1): 55-0.

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  通过对00Cr17Ti经热带退火、不经热带退火两种工艺的冷轧板进行对比试验，在分析显微组织、织构的基础上，研究了热带退火对00Cr17Ti薄板表面皱折的影响。研究结果表明：与不经热带退火相比，经热带退火能使成品薄板的表面皱折大大减轻，最大粗糙度仅为12.06 μm，平均粗糙度仅为1.27 μm。两种工艺的成品板表面皱折程度的不同是由两者在显微组织、微织构上的差异造成的。与不经热带退火相比，经热带退火的成品薄板在板厚方向具有较均匀的组织，板宽方向的织构梯度较小，晶粒簇较间断、细窄、分散，所有这些使得成品薄板的表面皱折大大减轻。为了满足用户对薄板表面质量的严格要求，对热轧带进行退火是很有必要的。
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  Nb对0Cr11铁素体不锈钢组织和性能的影响

  颜海涛;毕洪运;李鑫;徐洲

  钢铁. 2009, 44(1): 59-0.

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  铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有成本低、热膨胀系数低和耐应力腐蚀等优点，所以被广泛应用到汽车排气系统、家用电器和建筑等领域。研究了不同的Nb含量对铁素体不锈钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：Nb有细化晶粒的作用，随着Nb含量的增加，晶粒的平均尺寸减小；由于合金元素Nb和Ti的加入，形成了TiN、NbC 和 Fe2Nb析出相，其透射电镜观察结果与Thermalcalc计算结果一致；材料的抗拉强度和显微硬度随着Nb含量的增加而增加，这是由于Nb的固溶强化和析出强化共同作用的结果。
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  冷却速率对00Cr25Ni7Mo4N超级双相 不锈钢析出相的影响

  王晓峰;陈伟庆;郑宏光

  钢铁. 2009, 44(1): 63-0.

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  利用热膨胀仪测定了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的CCT曲线，结合金相法、显微硬度法、X射线衍射法分析了冷却速率对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢σ析出相的影响。结果表明，00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢热处理或热加工温度应控制在1050 ℃以上；冷却速率越小，σ相析出量越多，显微硬度也越高；钢在冷却过程中要以大于4800 ℃/h的冷却速率通过600～1000 ℃区域，从而避免σ脆性相的析出。
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  铝对抗磨耐热钢抗氧化性的影响

  张炎;孙玉福;刘晓芳;关绍康

  钢铁. 2009, 44(1): 67-0.

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  研究了不同铝含量的Fe25Cr20Ni在900 ℃、1000 ℃和1100 ℃的高温氧化行为。其中，Fe25Cr20Ni472Al在900 ℃、1000 ℃和1100 ℃时的平均氧化速度比Fe25Cr20Ni分别降低47.14％、58.14％和17.49%。X射线衍射分析结果表明，氧化膜主要为Fe、Cr的氧化物和尖晶石（NiCr2O4、FeCr2O4），其中在Fe25Cr20Ni472Al合金中检测到了Al2O3。对氧化后试样截面进行扫描电镜观察和能谱分析，结果表明，不含铝以及铝的质量分数为1.68%和7.10%的试样氧化后氧化膜分为两层：即厚度较为均匀，存在较多的破碎、剥落的外层和外层与基体之间的较为致密，但存在空穴的内层；铝的质量分数为4.72 %的试样氧化膜较为致密，基本无剥落，分层现象不明显，生成的Al2O3存在于氧化膜的最外层，有效防止了材料的进一步氧化。
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  终轧温度对低碳Mn系贝氏体钢性能的影响

  王勇围;白秉哲;方鸿生

  钢铁. 2009, 44(1): 72-0.

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  Gleeble热模拟试验表明，低碳Mn系贝氏体钢随着变形温度降低，仿晶界铁素体和粒状贝氏体都发生了细化，冲击韧性显著提高。加Nb后的Mn系贝氏体钢在相同工艺下组织得到了进一步细化。实验室试轧数据表明，含Nb的Mn系贝氏体钢降低终轧温度后，韧性提高的幅度比不含Nb钢更大，工业化前景广阔。
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  冶炼方法和热处理工艺对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al 高强不锈钢带力学性能和组织的影响

  孙永庆;梁剑雄;杨志勇;宋为顺

  钢铁. 2009, 44(1): 76-0.

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  研究了热处理对采用电炉+炉外精炼（LF）+电渣重熔冶炼的工业用和实验室50 kg真空感应炉+电渣重熔冶炼的试验用0Cr12Mn5Ni4Mo3Al高强度不锈钢带（0.8 mm和0.5 mm）的力学性能和组织的影响。结果表明，实验室得到的钢材更为洁净，组织中保留有合理的残余奥氏体含量；与采用同样热处理制度的工业钢带相比，在保持或提高伸长率的同时，抗拉强度提高50~85 MPa，杯突值提高1~3 mm；适当调节Cr、Ni的当量比以及采用合理的锻造、轧制工艺可以消除钢带组织中δ铁素体的不利影响，更大限度发挥材料潜力。
环保与能源
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  新型顶燃式热风炉燃烧技术研究

  陈冠军;胡雄光;钱凯;马金芳

  钢铁. 2009, 44(1): 79-0.

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  在首秦公司引进、消化俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉技术基础上，分析其技术优点和存在的不足，自行设计热风炉炉型、燃烧器结构多种方案，采用仿真、试验等手段研究了煤气、空气旋角、位置和布置方式变化的基本规律，并优选了一种可行方案，在迁钢2号高炉预热炉上进行应用试验。仿真和冷态试验结果表明，新开发的热风炉具有结构紧凑，工艺设计简单，炉顶、炉墙温度较低，燃烧完全等优点。投产应用表明，该热风炉运行良好，风温达到预期目标，满足了高炉炼铁生产需要。该技术的开发和应用，可以为国内大型高风温热风炉设计提供参考。
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  120 t AOD炉烘烤器燃烧加热特性研究

  袁玲;朱苗勇;陈洁

  钢铁. 2009, 44(1): 82-0.

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  利用商业软件STARCD，对120 t AOD炉烘烤过程的炉衬温度分布及烘烤器的燃烧特性进行了数值模拟研究，模拟结果进行了实际验证。结果表明：烘烤结束时炉壁最高温度可达1380 K，同一圆周方向上温度最大相差20 K，靠近烟气出口一侧温度稍高；炉壁高度方向上温度最高相差40 K，中下部温度高；炉内烟气流动速度小，温度低，导致炉壁加热不够均匀。目前的烘烤器烘烤效果不甚理想。模拟计算结果与实测结果相吻合。
装备技术
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  热轧带材力学性能预测评估系统

  Ananya Mukhopadhyay;Andrea Polo;Federico Perotti

  钢铁. 2009, 44(1): 87-0.

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  介绍了达涅利实时在线带卷质量预测评估（DANIELICQEOnline）系统模型组件。运用该系统针对低碳钢、高碳钢、高强度低合金钢进行了大量的力学性能预测评估，系统输出数值与实际检验结果进行了对比，结果显示预测评估数值与实验结果相当吻合。
技术交流
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  50 kg/m钢轨踏面掉块缺陷分析

  任安超;周桂峰;吉玉;张友登;朱敏;罗德信

  钢铁. 2009, 44(1): 91-0.

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  50 kg/m钢轨在使用一段时间后踏面出现掉块缺陷。采用光学显微镜、图像仪和低倍检验等方法对钢轨踏面掉块缺陷产生的机理进行了分析和研究。结果表明，掉块缺陷的形成是由于钢轨滚动接触疲劳伤损所致。改善轮轨接触方式，减少钢轨踏面的轮轨接触应力，可以减缓曲线钢轨踏面压溃、剥离裂纹和浅层状剥离掉块伤损的出现，通过对钢轨进行及时的预防性打磨，是预防和减轻滚动接触疲劳伤损的最有效方法。