2009年, 第44卷, 第12期　刊出日期：2009-12-15

  

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综合论述
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  汽车用预涂镀钢板的工艺和产品研发

  杨立红 马朝晖

  钢铁. 2009, 44(12): 1-1.

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  汽车用预涂镀钢板随着模块化汽车设计的实现得到越来越多的关注，本文介绍了钢铁企业未来汽车用表面产品的结构、技术特征和发展目标，介绍了作者在此真空预镀钢板方向的研发进展，对锌镁合金镀层的结构、性能及未来应用目标进行了讨论，分析总结了不同带钢真空镀膜体系的应用方式及不同工艺镀层的差异，锌镁合金镀层可以作为新一代的具有良好综合性能的金属镀层基板，以此为基础，可以采用SiOC系列镀层作为后续镀层，进而完成汽车用预完成钢板。该工艺将有可能在模块化汽车零部件和个性化和高端产品领域率先实现工业化。
原料与炼铁
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  铜钢复合冷却壁稳态传热分析

  刘增勋

  钢铁. 2009, 44(12): 8-8.

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  采用ANSYS建立铜钢复合冷却壁的稳态传热模型，利用ANSYS单元生死技术模拟冷却壁表面渣皮熔化行为，分析冷却壁温度分布、渣皮厚度及热负荷。结果表明，复合冷却壁附近炉气温度是影响其传热行为和渣皮厚度的主要因素。渣皮在冷却壁表面分布不均匀，随着炉气温度升高渣皮不均匀性逐渐增加。提高水速和采用全铜质壁体可以降低壁体温度，而对热负荷、渣皮厚度及其分布影响较小。在炉气温度1200～1400℃范围内，复合冷却壁的铜壁最高温度为125℃，承受热负荷达到82.8kw/m2，能够满足高炉高负荷区的冷却要求。
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  基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程

  郭培民

  钢铁. 2009, 44(12): 12-12.

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  提出了基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程，它由三部分组成，一部分为熔融气化炉，主要功能是熔化海绵铁和产生预还原所需的还原煤气；第二部分为预还原部分，由两级快速循环床和一级矿粉预热床组成，主要功能是将矿粉转变成高金属化率的铁粉，金属化率大于85％；第三部分是煤气处理，包括尾气换热、煤气洗涤、煤气增压、脱除CO2等工序，功能是调节预还原所需的煤气成分、煤气量与温度。新工艺采用精矿粉或粒度小于1mm的矿粉，具有还原温度低、反应接近平衡态、金属化率高等特点，吨铁燃料比有望在600kg左右，实现炼铁工艺的高效、节能与减排。
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  转底炉生产直接还原铁的工业性试验

  杨雪峰

  钢铁. 2009, 44(12): 17-17.

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  摘要: 为验证转底炉生产直接还原铁的可行性和经济性，昆钢与山西瑞拓熔融还原炼铁有限公司合作，采用云南铁矿资源组织开展了转底炉生产直接还原铁的大型工业性试验，共生产金属化率为79.29%的直接还原铁991.67吨，主要技术经济指标为还原剂煤耗为301 kg/t，发生炉煤耗为290 kg/t，生产成本为1179.23元/吨。试验结果表明，中国的转底炉技术已经趋于成熟。
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  攀钢高品位精矿烧结试验研究及生产实践

  甘勤

  钢铁. 2009, 44(12): 21-21.

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  针对攀钢钒钛磁铁精矿品位提高的情况，在实验室进行了高品位攀精矿烧结试验研究。结果表明，高品位攀精矿烧结性能较差，对烧结矿转鼓强度、成品率及冶金性能有不利影响。采用适当提高混合料水分和配碳量，提高料层高度、提高碱度、返矿预润湿等技术措施，均可以有效地强化高品位攀精矿烧结过程，改善烧结矿的矿物组成和结构，从而提高烧结矿的转鼓强度和成品率，改善其冶金性能。用高品位攀精矿替代部分进口矿烧结是可行的。生产上采用后取得了良好的效果。
炼钢
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  LF精炼炉混合特性及夹杂物去除的水模型研究

  曹磊 朱 苗 勇 胡 建 东 王 帆 郑 淑 国

  钢铁. 2009, 44(12): 27-27.

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  针对某钢厂130t精炼钢包炉熔池进行水模型实验，在研究混匀时间的同时，选择乳状液作为模拟夹杂物研究了底吹氩钢包内夹杂物的上浮行为。实验考察指标为混匀时间和夹杂物的去除率。结果表明，底吹气量对混匀时间和夹杂物去除率影响均很显著，综合考虑混匀时间和夹杂物去除率及吹气量对钢液的影响，满足混匀时间较短，夹杂物去除效果较好并且对钢液温度及污染影响较小的工艺参数：双孔吹气，原型吹气量为250L/min。
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  马钢CSP工艺漏斗型结晶器铜板温度检测及传热分析

  丁毅 张慧 陶红标 张宗宁 陈远清 刘爱强

  钢铁. 2009, 44(12): 32-32.

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  应用马钢薄板坯连铸机中的结晶器温度监测软件在线采集了不同工况和不同时刻的铜板温度，分析了结晶器外弧侧铜板温度的变化规律；在此基础上，结合实际的结晶器冷却参数和铜板实测温度，计算了在不同拉速下浇注断面分别为1275mm×70mm和1525mm×70mm的SPHC钢种时的结晶器热流场。结果表明，相同条件下结晶器铜板温度和热流密度的分布具有相似的规律性，它们在结晶器纵向上呈逐渐下降趋势，而在横向上也存在明显的波动，靠近弯月面时这种波动尤为剧烈；采用相同水口浇注宽度分别为1275mm和1525mm的铸坯时，弯月面以下82mm处结晶器固定侧铜板温度和热流密度在宽度方向上的分布分别呈现为“M”和“W”形状，即铜板温度及热流密度的最高值分别位于铜板宽度方向的1/4处和中心线部位；拉速为4.5m/min时，结晶器铜板最大热流密度可达到4.6MW/m2。
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  BOF-LF-RH-CC流程生产38CrMoAl 钢关键技术研究

  赵克文

  钢铁. 2009, 44(12): 38-38.

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  摘要：38CrMoAl钢由于钢中[Al]含量极高（[Al]=0.7%-1.1%），在连铸过程中容易导致水口的堵塞，同时在传统的高SiO2熔渣条件下，钢渣反应将导致钢水成分和熔渣性能发生较大的变化，恶化钢的洁净度。论文从热力学方面分析了高铝钢钢渣反应特性，得到了适合高铝钢的精炼渣和中间包保护渣成分控制目标，使钢中[Si]的得到准确控制，钢的洁净度达到较高水平；同时采用高碱性高玻璃化连铸保护渣理论保证了熔渣吸收Al2O3夹杂后性能的稳定性。工业性试验结果表明：高铝钢铸坯平均T[O]<0.0012%，[S]<0.003%，铸坯表面和皮下质量良好，完全满足用户要求。
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  电渣重熔过程中夹杂物的控制

  耿鑫 姜周华 刘福斌 梁连科

  钢铁. 2009, 44(12): 42-42.

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  电渣重熔过程中非金属夹杂物的去除主要发生在自耗电极端头熔滴形成期以及熔滴滴落穿过熔渣层阶段，这可以从动力学角度用“比接触面积”大来加以解释。电渣重熔过程中原生夹杂物去除的同时将产生新的夹杂物，所以为了有效地控制电渣锭中的夹杂物，应使用复合脱氧剂对自耗电极进行终脱氧，采用合理的重熔速度、熔渣的化学组成和供电制度，以及严格控制电渣炉内氧位。
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  低碳铝镇静钢中(CaO)x(Al2O3)y及CaS的形成与控制

  王敏

  钢铁. 2009, 44(12): 46-46.

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  生产低碳铝镇静钢过程中，为了控制夹杂物形态，一般要对其进行钙处理。如何使钙处理过程中生成液相的钙铝酸盐夹杂物是生产控制的难点和重点。通过理论计算得出，在一定条件下[%Ca]-[%Al]、[%S]-[%Al]关系图，以某低碳铝镇静钢为例，当[%Al]为0.03%时，控制[%Ca]为9-15.8ppm时，可以生成成分接近(CaO)12(Al2O3)7的液相夹杂。当钢中[%S]为30ppm时，[%Al]在0.03-0.04%时，温度降低到1723K以下时，在(CaO)12(Al2O3)7上会析出CaS。当夹杂物中钙的摩尔分数大于0.6时，夹杂物的硫容量显著增加，夹杂物对硫的吸附能力增强。
压力加工
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  热轧宽带钢精轧机组机架振动分析及抑制措施

  李振兴 刘相华

  钢铁. 2009, 44(12): 50-50.

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  以首钢迁钢2160热轧生产线主传动F1-F4机架增容改造为背景，对交交变频主传动的控制系统进行了设计、装置制造、调试及新功能开发。从传动系统的稳态分析及轧制过渡过程入手，推导了交交变频传动系统带负荷观测器和不带负荷观测器的传递函数，利用MATLAB进行稳定性分析，找到了轧机出现振动现象的原因，提出了抑制措施，投入负荷观测器后，对抑制轧机振动起到了良好的实际效果。
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  武钢2250热轧平整机窜辊策略优化的研究

  杨光辉 张杰 刘会聪 许焕宾 周一中 王安苏

  钢铁. 2009, 44(12): 54-54.

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  为了抑制或均匀武钢2250热轧带钢平整机在轧制服役过程中表现出的“W形”工作辊磨损，降低磨损峰值，改善工作辊出现的褶皱等辊面缺陷，提高带钢的板形质量。根据工艺条件及生产实际，通过建立的热轧平整机工作辊的磨损预报模型，对工作辊的窜辊方式、窜辊步长和窜辊节奏等主要影响因素进行了研究，提出了优化后的工作辊窜辊策略。通过现场试验发现，工作辊磨损峰值小于40 μm，较优化前减小约20 %；板形调控特性得到改善，弯辊力调节量较优化前减小约30 %；降低了辊耗，延长轧辊服役时间，单位磨损量减小约20 %。
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  六辊UC轧机中间辊轴向移动速度的研究

  刘佳伟

  钢铁. 2009, 44(12): 59-59.

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  本文通过对1450UC轧机中间辊窜动速度调节的条件及其有关参数间的关系进行了研究。通过理论分析和实际应用，表明中间辊窜辊在初位移摩擦条件下能使其沿轴向移动，从而实现负荷下的轴向调节，并确定了轴向调节速度与轧制力及轧制速度等参数的关系
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  六辊冷连轧机板形前馈控制方法的研究

  梁勋国

  钢铁. 2009, 44(12): 62-62.

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  本文针对六辊冷连轧机，研究了采用工作辊弯辊的整体补偿板形前馈控制方法和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的最优综合补偿板形前馈控制方法。实际控制效果表明，整体补偿板形前馈控制方法只能抑制由于轧制力波动产生的二次板形，而对四次板形几乎不产生影响；最优综合补偿板形前馈控制方法对轧制力波动造成的二次和四次板形均具有很强的控制能力。
钢铁材料
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  晶粒尺寸对Corten-B型耐候钢耐大气腐蚀性能的影响

  姜鹏飞

  钢铁. 2009, 44(12): 67-67.

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  采用相同轧制工艺及不同热处理方法制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种Corten-B耐候钢试样。运用金相、周浸、锈层横截面SEM微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与Corten-B型耐候钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究。结果表明：Corten-B耐候钢晶粒尺寸从30μm减小到4μm，周浸加速腐蚀试验后锈层中裂纹和空洞的数量相应减少，腐蚀速率减小，锈层电阻Rr和反应电阻Rt增大，耐大气腐蚀性能得到提高。
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  碳和硅对Mn系空冷贝氏体钢回火韧性的影响

  王勇围

  钢铁. 2009, 44(12): 71-71.

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  研究了碳含量低于0.3％、不同硅含量的Mn系贝氏体钢的冲击韧性随回火温度的变化，结果表明随着Si含量的提高，低温回火阶段出现韧性峰值的温度由220℃提高至340℃，韧性出现低谷的温度由340℃提高至520℃，这与Si抑制碳化物析出、稳定残余奥氏体有关。低Si钢一般适合高温回火后使用，高Si钢一般适合低温回火后使用；但碳含量低于0.08％时，无论Si含量如何，低温或高温回火均适用，若碳含量过高，回火改善韧性的作用不明显。
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  化学成分和热处理温度对T122耐热钢中δ-铁素体含量的影响

  包汉生

  钢铁. 2009, 44(12): 74-74.

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  本文采用Thermocalc热力学计算研究了化学成分和温度对T122钢中δ-铁素体含量的影响，计算和相应试验结果表明，化学成分和热处理温度变化对δ-铁素体含量影响显著，铬含量降低，氮含量和碳含量增加能明显降低δ-铁素体含量。在1030℃-1070℃的温区热处理δ-铁素体含量最低，超过1200℃热处理会产生γ-Fe→γ-Fe +δ-Fe转变，即在低于1200℃处理不含δ-铁素体的钢中会生成δ-铁素体。
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  一种曲轴用中碳非调质钢的热变形行为

  王振华 厉勇 曲明贵 任利国 孙淑华 傅万堂

  钢铁. 2009, 44(12): 79-79.

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  用Gleeble-3500热力模拟试验机对一种中碳曲轴用非调质钢在1223K～1473K和0.2s-1～10s-1的条件下进行热压缩变形，获得了其流变曲线，并观察了变形后的金相组织。结果表明，试验用钢的流变应力和峰值应变均随变形温度的降低和应变速率的提高而增大，动态再结晶晶粒平均尺寸随着变形Z参数的增大而减小；在真应变为0.8、应变速率为0.2s-1和2s-1、温度为1223K～1473K条件下变形会发生完全动态再结晶；当应变速率提高到10s-1，变形温度高于1373K时，会发生完全动态再结晶。此外，还给出了试验用钢的热变形方程式、动态再结晶状态图、动态再结晶晶粒尺寸与Z参数之间以及动态再结晶分数与应变量之间的定量关系式，为曲轴用中碳非调质钢锻造工艺的优化提供了实验依据。
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  裂解连杆用高强度非调质易切削钢的研制

  张贤忠

  钢铁. 2009, 44(12): 83-83.

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  设计了用于裂解连杆的高强度非调质易切削钢及其生产工艺，通过金相显微镜、扫描电镜等方法，分析了研制钢的显微组织、析出相及对力学性能的影响。结果表明：研制钢是由铁素体和珠光体组成，向钢中添加高的V和N元素，有利于增加更多的弥散析出相，提高其强度。轧后加速冷却，有利于铁素体晶粒细化、珠光体球团尺寸和珠光体片层间距减少、析出相增多，使其抗拉强度和屈服强度分别达到1000MPa和750MPa以上。
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  高铝TRIP钢的微观组织与残余奥氏体热稳定性研究

  何方 孙新军 刘清友 项金钟

  钢铁. 2009, 44(12): 87-87.

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  摘 要：本文主要研究了高Al TRIP钢的显微组织与残余奥氏体的稳定性。通过光学显微镜观察了铁素体与残余奥氏体，贝氏体，等其他相的分布情况。通过SEM观察了钢中残余奥氏体的形貌：钢中的残余奥氏体主要分为岛状与薄膜状两种。通过TEM观察了钢中马氏体与贝氏体的形貌。通过电子衍射斑分析，得出了残余奥氏体与马氏体位向关系为K-S位向关系，奥氏体母相与贝氏体位向关系N-W位向关系。为了研究残余奥氏体的机械稳定性，对实验用钢进行了不同应变量的单向拉伸，用X-Ray测量了残余奥氏体体积分数。结果显示真应变小于0.11时残余奥氏体体积分数随应变量增加而减少。真应变量大于0.11后，残余奥氏体体积分数随应变量变增加变化不大。为了研究残余奥氏体热稳定性，将实验用钢冷却至不同的温度。发现高Al TRIP钢残余奥氏体热稳定性很高，深冷至-196℃条件下不发生马氏体转变。
环保与能源
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  熔融态下掺入粉煤灰对钢渣性质的影响研究

  甄云璞 宗燕兵 苍大强 白浩 陈广言 叶平 丁陈来

  钢铁. 2009, 44(12): 91-91.

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  摘 要：通过在高温下成分改性对改善钢渣易磨性和稳定性的作用效果和作用机理的研究，确定粉煤灰是一种改善钢渣应用性能的优良改性剂，解决了钢渣应用中的不稳定性和易磨性差问题。该技术的研究可为寻求大宗量应用钢渣的途径，开发出高质量的钢渣产品奠定基础。
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  钢铁厂煤气资源的回收与利用

  蔡九菊 张琦 王建军 董辉 张兴良

  钢铁. 2009, 44(12): 95-95.

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  分析了我国钢铁厂煤气资源回收和利用现状及影响煤气供需平衡的因素，指出随着钢铁产量的增加、煤气回收技术的完善以及连铸连轧技术等的应用，钢铁生产过程中副产煤气的富余量越来越多。针对这种情况，从预热助燃空气、煤气方面研究了煤气高效利用；从建设能源管理中心、加强煤气管理方面研究了解决煤气供需动态平衡的手段；从不同企业剩余煤气发电模式选择、剩余煤气化工利用等角度探讨了钢铁厂“只买煤不买电”模式的实现和煤气再资源化的可行性。从而认识到钢铁联合企业只要将工艺过程产生的各种煤气全部回收，并具有足够的储存和缓冲能力，选择不同的利用方式和实用有效的节能措施，加强煤气科学管理，就可以实现煤气趋于零放散，并外供电力或化工产品。
装备与控制
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  动态轻压下技术的研发及运用

  谢长川 张炯明 叶凡新 李富帅 胡波 焦玉亮

  钢铁. 2009, 44(12): 100-100.

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  本文系统介绍了动态轻压下技术的轻压下控制模型和相关设备的受力计算、校核。实践表明该系统性能稳定，大大提高了铸坯内部质量。通过大量的生产试验，对动态轻压下技术的关键控制参数进行了优化。