2009年, 第44卷, 第10期　刊出日期：2009-10-15

  

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综合论述
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  国外电工钢生产技术发展动向

  董浩 赵宇

  钢铁. 2009, 44(10): 1-1.

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  本文对近年来国外电工钢的生产技术发展做以全面总结，分别阐述了在当前要求节能环保的背景下，取向硅钢和无取向电工钢的技术研发现状和趋势，介绍了薄板坯连铸连轧、双辊薄带铸轧等电工钢生产的新工艺。
原料与炼铁
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  添加MgO对烧结产物还原性能的影响

  张俊

  钢铁. 2009, 44(10): 6-6.

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  本实验通过热重法对烧结试样的还原率进行测定，主要了考察MgO在不同温度和成分下对烧结试样还原性的影响，并结合显微矿相结构图进行了分析。研究表明，MgO对烧结产物还原性的影响，在850℃和1220℃显示出不同的规律，低温下抑制铁氧化物的还原，高温下有利于还原性能的改善。同时，SiO2和碱度对还原性能的作用也受MgO的影响：碱度提高，有助于改善烧结试样的高温还原性能，SiO2含量的提高则抑制烧结试样的还原性，但这种促进和抑制作用随着Al2O3或MgO加入而减弱。
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  影响焦炭热性质因素的研究

  张代林 赵梅梅 王培珍 余亮 郑明东

  钢铁. 2009, 44(10): 10-10.

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  本文利用13种粘结结焦性质指标相近的配合煤进行70kg小焦炉试验，比较了所炼焦炭的热性质与矿物质催化指数、煤岩显微组分和焦炭光学组织的关系，结果表明，当配合煤粘结结焦性指标相近时，焦炭热性质主要由灰成分中矿物质催化指数MCI决定；煤岩显微组分含量也是影响焦炭热性质的因素之一；焦炭热性质中CSR不仅受CRI影响，而且受焦炭中光学各向异性指数OTI及光学组织中含量的影响。该结论对指导配煤生产，稳定和提高焦炭热性质具有实际意义。
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  添加熔剂对球团矿还原膨胀率的影响

  李金莲

  钢铁. 2009, 44(10): 14-14.

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  还原膨胀率是评价球团冶金性能重要指标之一。随着高炉大型化对球团矿的要求日益提高，获得较低还原膨胀率的优质球团矿是冶金工作者追求之一。本文以鞍钢现场的原料条件下，向铁精矿中添加含CaO和/或MgO等熔剂并探索其对原膨胀率影响。结果表明：CaO恶化球团的还原膨胀性能，MgO能够很好降低球团的膨胀率，并随着熔剂配比的增加而降低。
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  基于催化作用程度的焦炭灰组成催化指数模型研究

  郑明东

  钢铁. 2009, 44(10): 17-17.

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  摘要：根据Na2O、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、BaO、Fe2O3等主要矿物质对焦炭热反应性影响规律，文章研究了焦炭主要矿物成分的催化作用行为，依据催化作用程度探讨催化指数的客观表述，并比较研究了几种催化指数模型对高炉焦质量预测的适应性，为准确预测焦炭质量提供理论基础。
炼钢
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  中间包吹氩去除夹杂物的模拟研究

  丰文祥

  钢铁. 2009, 44(10): 21-21.

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  通过水模型模拟实验，选用苯胺模拟夹杂物，有机硅油模拟中间包渣，研究了中间包吹氩去除夹杂物的效果；通过“刺激——响应法”测定中间包吹氩RTD曲线，探讨了中间包吹氩去除夹杂物的过程和机理。结果表明，在中间包吹氩条件下，活塞区体积分数最大的吹氩位置不一定会得到最大的夹杂物去除效果，在注流区附近吹氩，不但可以提高气泡捕捉夹杂物颗粒的概率，而且促进了夹杂物颗粒相互碰撞长大，去除夹杂物效果更为明显。
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  不同工艺因素对RH精炼夹杂物去除过程的影响

  耿佃桥 雷洪 赫冀成

  钢铁. 2009, 44(10): 26-26.

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  采用数值模拟方法分析了不同工艺因素对RH精炼中夹杂物去除过程的影响。数值结果表明：小尺寸夹杂物的碰撞长大可有效降低其数量密度，大尺寸夹杂物主要通过上浮去除；浸渍管插入深度、真空室压力和吹氩量是影响夹杂物去除的三个重要参数，其中吹氩量最为显著；浸渍管插入深度由800mm减小到300mm，夹杂物去除率可提高6%；真空室压力由5.0kPa降低到1.0kPa，夹杂物去除率可提高12%；吹氩量达到2000NL时夹杂物去除率可达到75%；吹氩量达到1250NL可除去大于20μm的夹杂物，达到1750NL后，继续增大吹氩量不能继续促进10μm以上夹杂物的去除。
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  CSP中间包夹杂物去除效果的试验研究

  朱正海 彭世恒 仇圣桃 岳尔斌 干勇

  钢铁. 2009, 44(10): 31-31.

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  夹杂物对钢的性能有很大影响，尤其是对钢水纯净度要求较高的硅钢，因此在硅钢生产过程要采取措施严格控制夹杂物的含量。本文研究了马钢薄板坯连铸连轧生产硅钢时中间包内夹杂物的种类、含量及粒度组成等，分析中间包内夹杂物的分布，从而评价中间包去除夹杂物的能力。试验结果表明：改造优化以后的中间包基本能够去除>40m的大型夹杂物，也为<30m的小型夹杂物提供了聚集、长大的动力学条件，中间包去除夹杂物的能力较强，为生产高品质的硅钢提供了有力保障。
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  圆坯中频电磁软接触结晶器内磁场分布实验研究

  王朝阳 王恩刚 张兴武 赫冀成

  钢铁. 2009, 44(10): 36-36.

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  为了研究中频电磁软接触连铸结晶器内磁场分布，通过实验的方法测量出不同电参数和工艺参数下圆坯中频电磁软接触连铸结晶器内磁感应强度的分布情况，实验结果表明：结晶器内磁感应强度随着功率和感应线圈电流的增加而增加；相同功率时随着电源频率的增加是先增大后减小，相同电流时随着频率的增加而增加，但是增幅却在减小；在本实验中，相同功率下频率为2500Hz时产生的磁感应强度最大；随着自由液面的下降，结晶器内磁感应强度先增大后减小，并且当自由液面位于感应线圈的中心高度时磁感应强度达到最大。
压力加工
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  热连轧精轧过程中带材瞬态温度场的精确计算

  杨利坡 王英睿 王英杰

  钢铁. 2009, 44(10): 41-41.

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  考虑精轧区连续变形和连续冷却的复杂边界条件，基于热传导方程和坐标映射关系，利用有限差分法，建立了精确的热连轧精轧区带材瞬态温度场模型。在连续变形区，为了便于分析与计算，将变形区由弧形映射为矩形，避免网格划分造成的计算误差，精确计算变形区带材三维温度场；在机架间非轧制区，通过迭代计算确定除鳞、水冷和空冷等边界条件的换热系数，沿纵向计算机架间带材二维瞬态温度。各段温度场计算结果互为条件，耦合迭代计算，最终提高带材终轧温度及机架间带材温度的计算精度。
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  连续退火炉中保护气氛及结构特性对带钢冷却特性的影响

  潘良明 毛鸣汐

  钢铁. 2009, 44(10): 46-46.

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  高品质冷轧板材对生产工艺的要求非常高。因此快速稳定便于控制的冷却速度就成为提高产品品质的一个重要方法。本文采用标准k-ε紊流模型，对连续退火炉中快冷段局部带钢的二维非稳态温度场进行CFD模拟，模拟与实验结果吻合较好。研究发现，从温度均匀性和冷却速度来看，当氢气占30%时，冷却效果最佳；控制冷却速度可以通过控制带钢初始温度、带钢与风箱间距和冷却气体喷出速度等参数来实现。
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  边部覆盖率板形测量值计算模型

  刘佳伟

  钢铁. 2009, 44(10): 51-51.

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  在板形测量系统中，板形辊边部传感器受力状态与覆盖率大小有直接关系。为了得到准确的板形测量值，通过分析接触式BFI板形辊的板形检测原理以及边部传感器在带钢张力作用下的受力状态，推导出了边部覆盖率数学表达式。经现场应用表明，该模型用于BFI板形仪板形测量系统中，为实现精确的板形控制提供条件
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  梅钢热轧支持辊辊形遗传算法设计与极限规格板形改善

  戴杰涛

  钢铁. 2009, 44(10): 57-57.

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  为了解决梅钢1422热连轧机组在产品规格品种扩大后生产极限规格带钢存在的板形问题，对梅钢热轧支持辊的初始辊形进行了研究，提出了函数化的新支持辊辊形优化设计原则，建立了辊系变形计算采用二维变厚度程序且优化计算选用遗传算法的支持辊辊形设计方法、模型和相应软件系统，实现了热轧支持辊初始辊形曲线自动寻优设计，并为对象机组设计出仿真计算表明综合板形调控性能优良的新辊形，实现了上机应用并在长期稳定使用中获得明显改善机组出口极限规格带钢的板形和使支持辊及工作辊磨损情况显著改善的生产实绩。
钢铁材料
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  00Cr22Ni5Mo3N热变形动态软化机理研究

  宋志刚

  钢铁. 2009, 44(10): 61-61.

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  本文通过平面应变压缩的试验方法，研究了变形温度对00Cr22Ni5Mo3N热塑性的影响，并通过TEM观察，探讨00Cr22Ni5Mo3N两相组织热变形动态软化机理。结果表明，变形温度对00Cr22Ni5Mo3N试样的峰值应力影响显著，在热变形过程中，其铁素体相的软化通过动态回复及再结晶实现，而奥氏体相的软化则只能通过动态回复实现。
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  提高GCr15轴承钢线材预精轧温度的研究

  杨洪波 朱伏先 马宝国 刘相华

  钢铁. 2009, 44(10): 66-66.

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  通过提高GCr15轴承钢φ10mm线材预精轧温度的工业试验，得到了网状碳化物少的细片状珠光体组织，利用实验室热模拟的方法对工业试验现象做了进一步分析。结果表明：当预精轧温度为944℃时，试验钢网状碳化物的析出时刻全部处于快速冷却阶段，球化退火后渗碳体颗粒均匀细小，网状级别可降低至1.5级，布氏硬度为202.72，强韧性能均较高，满足GB/T18254－2002《高碳铬轴承钢》和实际生产对GCr15轴承钢退火材的要求。
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  有机物切割刀具用钢9CrV的低温二次硬化技术及原理

  陈明昕

  钢铁. 2009, 44(10): 71-71.

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  深入分析了有机物切割刀具用钢9CrV通过低温二次硬化实现超硬化的技术原理，采用特殊热处理工艺，在低温回火时直接析出大量微细的合金渗碳体，通过高碳马氏体强化叠加微细弥散合金渗碳体的沉淀强化可显著提高钢的硬度实现超硬化，合金渗碳体的尺寸细化到50nm左右，由此使钢的热处理硬度达到HRC68~72。
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  液压支架活柱用水淬贝氏体钢的开发

  许峰云 白秉哲 方鸿生 王筑生 刘桂花 曹吉名

  钢铁. 2009, 44(10): 75-75.

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  为提高液压支架活柱用材料的淬透性，开发了液压支架活柱用水淬贝氏体钢，并进行了工业试制。开发的水淬贝氏体钢，不含昂贵合金元素，淬透性好，强韧性高，加工性能优良，能满足Φ300mm以下活柱的淬透性要求。Φ300mm的活柱经水淬后，获得了粒状贝氏体组织，经低温回火后，Φ300mm活柱的屈服强度大于620MPa, 抗拉强度大于850 MPa, -20 oC冲击韧度AKU>65 J
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  新型汽车排气系统用铁素体不锈钢的冷凝液腐蚀研究

  陈超

  钢铁. 2009, 44(10): 78-78.

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  铁素体不锈钢中Cr元素对其耐腐蚀性能起着非常重要的作用。本文采用实验室冷凝液腐蚀实验方法，对一系列汽车排气系统用铁素体不锈钢在实验室模拟冷凝液中的腐蚀性能进行了研究。所有钢种经过10周期的实验室冷凝液腐蚀实验后，研究结果表明：Cr当量高于17%的铁素体不锈钢与含17%Cr的铁素体不锈钢耐实验室冷凝液腐蚀性能相当，且平均腐蚀失重量均小于6g/m2，平均最大腐蚀深度均小于0.03mm。在此实验结果的基础上，对新开发的439M型铁素体不锈钢和409L型铁素体不锈钢进一步开展5周期、10周期、20周期的实验室冷凝液腐蚀实验，并使用极值分析方法对三种周期冷凝液腐蚀实验后样品的最大点蚀深度进行统计分析，研究结果表明，新开发的439M型铁素体不锈钢的预测寿命是409L的1.6倍。
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  SAE 9310钢热变形行为的研究

  刘安武 王春旭 刘宪民 厉勇 许广鹏 刘忠国

  钢铁. 2009, 44(10): 82-82.

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  利用Gleeble-3500热力模拟试验机，在温度为1123K-1423K，应变速率为0.1-10s-1，真应变为0.8的条件下，对一种传动部件用高强度渗碳钢（SAE9310钢）进行了高温轴向压缩试验，测得了SAE9310钢的高温流变曲线，并观察其变形后的显微组织。试验结果表明，SAE9310钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小；SAE9310钢在真应变为0.8的条件下，随着变形速率的提高，其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高，当热变形温度高于1323K时，应变速率在0.1-10 s-1范围内，试验钢均会发生动态完全再结晶；测得9310钢的热变形激活能Q值为416.78kJ/mol，并确立了其热变形方程。
环保与能源
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  利用软锰矿进行烧结烟气脱硫的反应机理研究

  吴复忠 李军旗

  钢铁. 2009, 44(10): 87-87.

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  应用化学热力学软件分析了软锰矿浆脱硫的反应机理，并进行了实验验证，确定该体系的反应有两种途径：①MnO2与SO2直接发生氧化还原反应生成MnSO4，反应式为MnO2+SO2=MnSO4，是脱硫体系的主要反应；②SO2被氧化成SO3后，与H2O生成H2SO4，反应式为SO2+1/2O2+H2O=H2SO4，是脱硫体系的副反应。副反应的存在影响了软锰矿脱硫主反应的正常进行。研究结果为该工艺过程可行性研究提供理论和实践依据。
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  应用COMI炼钢工艺控制转炉烟尘基础研究

  尹振江 朱荣 易操

  钢铁. 2009, 44(10): 92-92.

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  应用COMI炼钢工艺控制转炉烟尘实验研究表明：随着CO2喷吹比例的增加，烟尘及铁损量持续降低。转炉烟尘现场采集检测试验研究表明：转炉冶炼过程中烟尘量总体趋势不断降低，TFe含量波动较大。结合上述研究，本文提出应用COMI炼钢工艺分时段控制烟尘产生，为COMI炼钢工艺的工业实施提供了参考。
技术交流
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  减少连铸异型坯表面纵裂纹的工艺研究

  吴坚

  钢铁. 2009, 44(10): 95-95.

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  研究了马钢连铸异型坯表面纵裂纹的成因和对应措施。由于异型坯形状的特殊性，结晶器传热存在严重的不均匀性，连铸坯表面温度差异很大，热应力导致纵裂纹。从改善结晶器传热，改进保护渣性能，稳定的浇注条件等方面开展工作。改进措施实施后，裂纹废品率下降80%。
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  45A钢方坯夹杂物行为研究

  翟俊 吴巍 吴伟 于桂玲

  钢铁. 2009, 44(10): 98-98.

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  为了了解45A钢铸坯夹杂物行为，本文利用显微镜、电子探针和大样电解等分析方法对45A钢铸坯中夹杂物分布、数量和种类做了分析。结果表明，铸坯夹杂物整体控制水平较好，其中铸坯夹杂物指数平均为22.2个/mm2，铸坯中心夹杂物指数为25.8个/mm2；铸坯大样电解结果表明大型夹杂物总量平均为2.23mg/10kg，夹杂物直径都大于300um；大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、氧化产物和中间包覆盖剂等。