2009年, 第44卷, 第8期　刊出日期：2009-08-15

  

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综合论述
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  热连轧自动化系统的发展和技术进步

  唐荻;郭强;宋勇

  钢铁. 2009, 44(8): 1-0.

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  简要分析了中国热连轧自动化系统的发展现状，介绍了多级计算机控制系统结构以及自主开发的关键技术，包括冶铸轧一体化计划管理、过程自动化中间件、热连轧板形综合控制技术、高精度数学模型和算法等。最后展望了热连轧自动化系统的技术发展。
原料与炼铁
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  皮尔巴拉粉在首钢生产中的应用

  赵志星;王颖生;徐萌;潘文

  钢铁. 2009, 44(8): 7-0.

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  对皮尔巴拉粉进行了烧结基础特性、烧结杯实验室试验研究，结果表明：使用20％PBF对烧结指标无负面影响，使用比例超过30％后，烧结指标明显恶化，需要增加混合料水分来改善烧结指标。由于实验室研究结果可靠，使得PBF在首钢烧结生产应用比较顺利，技术指标基本无影响。
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  低硅烧结矿抗压强度的机理研究

  司新国;鲁雄刚;赵二敏;张玉柱;张庆军;刘丽妹

  钢铁. 2009, 44(8): 11-0.

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  应用分形理论研究了低硅烧结矿的抗压强度。结果表明： 应用分形理论来定量描述烧结矿的微观结构是切实可行的，其分形维数介于1.1～1.6之间；1300 ℃是分形维数和抗压强度的极大值温度点，在温度两侧抗压强度均随分形维数的增加而提高；1300 ℃以下，分形维数和抗压强度随温度的提高而增加，1300 ℃以上，规律性不明显；定量表征了微型烧结温控是1300 ℃的机理。
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  高比例褐铁矿烧结技术研究

  金俊;武轶;江吉惠

  钢铁. 2009, 44(8): 15-0.

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  通过对烧结配矿优选试验，不同R、SiO2和MgO含量试验,不同的石灰石粉粒度试验结果的研究分析，提出了在高配比褐铁矿条件下适宜的配矿方案及合理的工艺参数。试验结果表明：石灰石粉粒度对烧结指标的影响较大。减少石灰石粉中<1 mm部分的比例，可使烧结生产率显著提高，烧结矿转鼓强度改善，固体燃耗降低。
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  高炉喷吹煤粉质量分布和组分特性关系的研究

  焦红光;刘鹏;陈清如;

  钢铁. 2009, 44(8): 20-0.

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  为了解磨制高炉喷吹煤粉的质量分布和组分特性间的关系，以洛阳某矿生产的原煤为样品磨矿制粉，采用X射线衍射仪和振动样品磁强计分别考察了不同粒度级煤粉的质量状况（灰分、硫分和比磁化率等指标），进而研究了不同粒度级煤粉的组分特性。发现磨制高炉喷吹煤粉的灰分、硫分和比磁化率均随煤粉颗粒粒径减小而递减；而这种规律是由于煤系矿物质同煤基质之间可磨性和磁性的差异造成的，在此基础上结合煤粉制备系统提出了回粉干式磁选新工艺。
炼钢
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  改善45结构钢切削性能的研究

  秦哲;孙彦辉;蔡开科

  钢铁. 2009, 44(8): 24-0.

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  开展了向中碳45结构钢中加入S、Ca元素来改善切削性的研究。研究结果表明：钢中w(［S］)=0.06%，总钙w(T［Ca］)=40×10-6，w(［Al］s)=0.01%左右时，夹杂物的纺锤率为57%；小于2.5 μm的夹杂物数量占夹杂物总数82%，夹杂物呈细小、弥散状态分布于钢中。由热模拟试验得出钢的塑性转变温度在1100~1000 ℃，通过配水软件计算出二冷各区的冷却水流量并应用于生产，铸坯表面和内部无裂纹，力学性能与未加S、Ca元素的45钢相当，但切削性能有明显的改善，切削刀具寿命提高了25%以上。
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  高压底吹氮法高氮钢精炼因素分析

  赵定国;吕晓芳;王书桓;白艳江

  钢铁. 2009, 44(8): 29-0.

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  阐述了高压底吹氮法精炼高氮钢的特点。在实验室进行了小型热态正交实验，通过分析实验数据，确定了各因素对钢中氮含量的影响程度由高到低依次为压力、合金Cr含量、合金Mn含量和温度。根据实验数据和热力学数据采用回归系数法，建立了钢液中氮含量的计算式，利用公式可以计算不同压力、合金元素含量和温度下钢中的氮含量。
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  高拉速连铸结晶器振动参数对板坯表面裂纹形成的影响

  孟祥宁;朱苗勇

  钢铁. 2009, 44(8): 34-0.

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  结晶器振动导致初凝坯壳受力和变形是产生铸坯表面裂纹的主要原因。通过计算2.0 m/min拉速时弯月面区最大液体摩擦力和最大渣道动态压力，分析了高拉速下结晶器振动参数变化对板坯表面纵裂纹和横裂纹形成的影响，并结合振动参数对结晶器润滑和振动状态的影响，阐明减少表面裂纹的振动参数控制措施。研究结果表明：提高振频和振幅均增大铸坯表面裂纹形成的可能，振频影响强于振幅；增大非正弦振动因子降低了坯壳撕裂可能性，且对润滑有利，但使振痕加深，振动冲击加剧；适当降低振频，增大振幅和非正弦振动因子可抑制表面裂纹形成。
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  大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施

  何庆文;王宝;王福明;刘青

  钢铁. 2009, 44(8): 39-0.

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  对莱钢特钢厂连铸生产的大方坯轴承钢中心偏析的成因进行分析，研究了中间包钢水过热度等因素对中心偏析的影响，并对莱钢特钢厂的生产实践提出了预防措施。改善连铸轴承钢的中心偏析的方法和途径有：降低和稳定过热度，合理选择拉速、二冷强度和电磁搅拌参数等。
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  板坯连铸结晶器内水口结瘤对钢液流动行为的影响

  吴浩方;陈志平;文光华;徐海伦

  钢铁. 2009, 44(8): 42-0.

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  根据现场调研结果，采用物理模拟和数学模拟相结合的方法，系统地研究了浸入式水口单侧结瘤对结晶器内流场、液渣层以及气泡的影响，同时，还考察了不同体积的结瘤物脱落进入结晶器后的运动轨迹。研究结果表明，水口单孔结瘤将导致结晶器两侧流场不对称。相比较于结瘤侧，未结瘤侧流量增加，流股冲击增强，保护渣卷入钢液的几率增大，同时，未结瘤侧的气泡数量增多，气泡穿透深度增大。此外发现，不同体积结瘤物脱落进入结晶器后，粒径较大者更容易上浮至结晶器液面。
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  连铸坯横向断裂影响因素的分析

  隋晓红;李平;谢广群;李昊涵

  钢铁. 2009, 44(8): 48-0.

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  对含Si低碳钢连铸坯发生的横向断裂缺陷进行了金相、扫描电镜检验分析及加热工艺模拟试验；对铸坯从钢水凝固到轧前加热断裂的热历程中所受外力及其与裂纹形成的关系进行了分析。检验分析结果表明：引起铸坯横向断裂的主要原因是浇注时钢水过热度高，凝固组织冷却慢，晶粒发生了严重的粗化，柱状晶间界的强度大大降低，使铸坯在弯曲矫直过程中形成内部裂纹，当再加热时，其热应力使内部裂纹进一步扩展而开裂。所以，控制好铸坯的浇注温度，提高铸坯中心等轴晶率，是防止含硅低碳钢连铸坯横向断裂的有效途径。
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  攀钢RH浸渍管粘渣原因分析与对策

  梁小平;金杨;王雨;陈天明;曾建华;张敏

  钢铁. 2009, 44(8): 52-0.

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  针对攀钢现行工艺下发生的RH浸渍管粘渣的问题，通过实验及理论计算研究了RH浸渍管的粘渣原因及其对策。对RH浸渍管粘渣物的物相分析结果表明，RH精炼过程中高熔点的镁铝尖晶石相在熔渣中析出是导致RH浸渍管粘渣的根本原因；精炼渣组成对浸渍管粘渣影响的研究表明，提高精炼渣的碱度、增大渣中CaO/Al2O3含量比、降低渣中MgO含量，可以降低渣中高熔点相的作用浓度，改善了熔渣粘度和熔点，有利于减轻RH浸渍管的粘渣。
压力加工
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  冷轧带钢平整机支撑辊辊型优化技术的研究

  王东城;马庆龙;刘宏民;

  钢铁. 2009, 44(8): 56-0.

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  为提高板形控制效果，以板形最优为目标，建立了一套冷轧带钢平整机支撑辊辊型优化模型。为提高寻优速度，将目标函数进行转化，避免了金属模型与辊系模型的迭代计算，有效降低了计算时间，增加了算法的强壮性。将优化结果应用于凌钢900 mm平整机，生产实践表明，优化辊型可明显增强轧机的板形控制能力，降低弯辊负担，改善板形控制效果。
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  低合金厚板的减量化轧制

  王根矶;李婧;何元春;赵德文;刘相华

  钢铁. 2009, 44(8): 60-0.

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  通过挖掘设备潜力，采用奥氏体再结晶区直接轧制+轧后快速冷却工艺在某宽厚板生产线上成功试制了60～85 mm厚Q345系列CMn低成本厚板，Z向性能稳定达到Z35标准要求。试验结果表明，用该工艺生产低合金厚板可缩短2 min轧制时间，提高了机时产量，促进钢铁工业的可持续发展。
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  迁钢2160热轧短行程控制模型研究

  江潇;南宁;余威;李飞;李彬

  钢铁. 2009, 44(8): 64-0.

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  在板带热轧过程中，需要使用短行程控制技术来避免带钢头尾出现明显的鱼尾，改善带钢头尾的平面形状。针对迁钢2160热轧在实际生产中遇到的带钢头尾宽度超差问题，通过分析原控制程序得到其短行程控制模型的设定及在线自适应方法，并通过模型仿真给出各个人工配置参数对神经网络形式曲线形状的影响，并据此来调整人工配置参数和自适应参数。实践表明，采用细化人工配置参数层别和调整在线自适应参数的措施可成功降低带钢头尾宽度与本体宽度的偏差，提高了带钢头尾宽度控制精度。
钢铁材料
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  抗剥离车轮钢的合金设计及Si元素对抗剥离性能的影响

  潘涛;李丽;马跃;江波;崔银会;苏航

  钢铁. 2009, 44(8): 67-0.

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  利用热力学计算软件ThermoCalc和Gleeble物理模拟技术辅助进行抗剥离车轮钢的合金设计。热力学计算结果显示，从成分设计的角度出发，提高Si含量和降低C含量会提高车轮钢的相变点，可有效抑制车轮钢的制动剥离现象。动态升温模拟试验也说明，提高Si含量可改善车轮钢的抗剥离性能。但是，降低C含量也带来车轮钢耐磨性的降低，而提高Si含量则在基本不损害塑性的情况下，显著提高车轮钢的强度。
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  HTP工艺生产的700 MPa级中厚板的组织与性能

  侯华兴;杨颖;张涛;刘明

  钢铁. 2009, 44(8): 72-0.

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  研究了高Nb超低碳贝氏体钢在HTP工艺条件下轧态、回火态的组织与力学性能。采用的合金成分（质量分数）为：C 0.05%、Mn 1.85%、Nb 0.1%左右，其余合金元素有Cu、Ni、Cr、B等。进行了热模拟研究、实验室冶炼轧制和工业试制。试验结果表明，第二阶段开轧温度、冷却速度和轧后高温回火工艺对钢的组织、析出物的形态和数量有明显影响。采用合适的HTP工艺与轧后高温回火相结合，能够生产出屈服强度达到700 MPa级别的高强度、高韧性钢板。
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  采用OHTP工艺生产西气东输二线用22 mm厚X80钢板

  聂文金;王志福;李冉;李玉藏;张晓兵

  钢铁. 2009, 44(8): 76-0.

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  针对西气东输二线项目用厚规格X80钢板技术要求和沙钢炼钢、轧钢技术装备条件，采用低碳、高铌的HTP成分和OHTP（Optimized High Temperature Processing）控轧控冷工艺，进行了22 mm厚X80钢板批量生产和JCOE直缝焊管制管试验。结果表明，OHTP X80钢板无论力学性能、-15 ℃落锤性能，还是JCOE制管后管体屈强比均比HTP钢有明显改善。OHTP X80钢板-80 ℃下夏比冲击吸收能仍处于上平台,CVN值大于270 J，50％FATT低于-100 ℃，-30 ℃下DWTT落锤试验断口剪切面积的比例大于90％，85％DWTT为-34 ℃。
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  氮对TP347H耐热奥氏体不锈钢室温拉伸和高温持久性能的影响

  臧华勋;罗林;徐刚;肖学山;赵钧良;朱长春

  钢铁. 2009, 44(8): 81-0.

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  通过在TP347H奥氏体不锈钢中添加氮，研究了氮含量对其组织和持久性能的影响。结果表明：当氮的质量分数大于0.123%时，能有效抑制高温固溶过程中δ铁素体的析出；氮的添加明显改善了TP347H奥氏体不锈钢的室温拉伸和高温持久性能。含氮TP347H奥氏体不锈钢可作为一种新型高性能耐热材料用于超超临界火电机组。
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  一种400 MPa级铌微合金钢的疲劳性能

  刘秉余;于景媛;李宝绵;崔建忠

  钢铁. 2009, 44(8): 85-0.

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  采用四点弯曲疲劳试验研究了应力比为 -0.82和 -1的含铌微合金钢SQ390的疲劳行为，对疲劳断口进行了SEM分析，用试验结果对Soderberg公式进行了验证。结果表明，试验钢的弯曲疲劳曲线呈直线形，两个应力比下的弯曲疲劳强度分别为275 MPa和256 MPa，疲劳裂纹均起源于试样表面。Soderberg公式对低合金钢四点弯曲疲劳试验结果非常适用。
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  马氏体体积分数对热轧双相钢形变位错结构和断裂的影响

  方圆;刘雅政;周乐育;宋仁伯;黄全伟

  钢铁. 2009, 44(8): 89-0.

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  利用SEM、TEM研究了同一成分的热轧双相钢的马氏体体积分数对形变位错结构和断口组织特征的影响。结果表明，马氏体体积分数为20%～30%时，体积分数增加对双相钢形变位错结构的演变影响较小。且马氏体在变形的后期中将出现伴生的高位错密度区和低位错密度区。断裂时当马氏体体积分数增加到30%，颈缩提前，且微孔有向微裂纹转变的趋势。因此，马氏体体积分数为20%的双相钢的成形性能优于马氏体体积分数为30%的双相钢。
环保与能源
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  宝钢滚筒渣安定性的试验研究

  石磊;陈荣欢;王如意

  钢铁. 2009, 44(8): 93-0.

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  介绍了宝钢滚筒渣的基本性质和粒度分布，构建了一套安定性测定装置，考察了渣样粒度、浸泡时间、水浴温度、荷载板重等因素对渣安定性的影响，并探讨了水浸时渣内fCaO含量的变化趋势以及fCaO含量和体积膨胀率之间的关系，为滚筒渣的工程应用提供初步依据。
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  低频电磁场处理中水的水质稳定试验研究

  迟金宝;赵民;苍大强;张雪峰;常瑞卿

  钢铁. 2009, 44(8): 97-0.

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  针对循环冷却水运行过程中常出现的结垢与腐蚀问题，采用低频梯度电磁场对中水进行水质稳定试验。通过静态正交试验对电磁场运行参数进行优化，然后将其应用到循环冷却水动态模拟试验中。结果表明，非换热界面的结垢与腐蚀问题可以得到显著控制，污垢沉积率与腐蚀率分别由静态试验条件下56.85 mg/(cm2·月)、0834 mm/a降低到动态试验条件下35.02 mg/(cm2·月)、0.136 mm/a，并有继续下降的趋势；换热界面的结垢现象严重，污垢沉积率达184.59 mg/(cm2·月)，但腐蚀率可以得到显著控制，为0.158 mm/a。经XRD分析发现，中水中的大量Mg2+一方面抑制了电磁处理的阻垢作用，另一方面在电磁处理条件下可以促进铁表面形成致密的MgFe2O4保护膜，起到缓蚀作用。