2010年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2010-01-15

  

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综合论述
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  如何建立高效低成本洁净钢平台

  刘浏

  钢铁. 2010, 45(1): 1-1.

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  本文根据洁净钢的定义，阐明了建立洁净钢制造平台的重要意义，分析对比以铁水“三脱”预处理为基础的洁净钢生产新流程和以炉外精炼为主体的传统流程的技术指标。讨论了传统洁净钢流程中存在的炼钢回硫、低碳脱磷、脱氧与夹杂物控制和强还原精炼等四项基本矛盾，并讨论其对洁净钢生产成本和能耗的影响。在此基础上提出建立高效低成本洁净钢平台应重点研究解决全量铁水“三脱”预处理、少渣冶炼、高碳出钢和真空碳脱氧以及改变夹杂物上浮方式等四项关键技术。
原料与炼铁
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  攀钢2#高炉炉身结瘤形成原因分析

  付卫国

  钢铁. 2010, 45(1): 10-10.

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  介绍了攀钢2#高炉炉身上部结瘤情况，分析了结瘤物的岩相特征和成分特点，并对结瘤物形成期间的原燃料变化进行了分析，弄清了结瘤物形成的原因，提出了减小高炉结瘤的措施建议
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  高炉无钟炉顶布料料流宽度数学模型及模型实验的研究

  杜鹏宇 程素森

  钢铁. 2010, 45(1): 14-14.

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  针对高炉实际操作过程中炉料的料流宽度与档位划分布不一致，无钟炉顶布料后煤气流分布波动变化大，高炉顺行困难的问题，对布料操作中料流宽度计算的不足，重点考虑炉料的受力变化对料流宽度的影响，分析科氏力对料流宽度的影响，提出分段考虑科氏力来计算料流宽度，修正计算溜槽出口水平宽度的误差，计算溜槽出口速度变化趋势，讨论溜槽出口速度最大值的偏离，建立了无钟炉顶布料的料流宽度数学模型。通过工业现场1：10的模型实验，验证该数学模型计算料流宽度的正确性和合 理性，应用该结果于2500m3高炉，达到布料分布合理，气流稳定，高炉顺行的目的。
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  氢气还原1～3mm铁矿粉的动力学研究

  郭培民

  钢铁. 2010, 45(1): 19-19.

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  在自制的kg级高温流化床中研究了氢气还原1~3mm矿粉的动力学试验。随着时间的增加，气体利用率下降，表明还原前期反应速度快，后期反应慢；温度越高，气体利用率越高，但随着还原时间的增加，差距在逐步缩小；对于750℃，前20min的气体利用率为9％，金属化率达到84％，说明氢气还原矿粉反应是非常迅速的。随着气速的增加，金属化率在增加，并且几乎成线性关系，这再次表明氢气与矿粉间的反应是相当快的，因此使用氢气作为还原剂，可以允许更高的气速，从而可以提高设备的生产效率。随着料高的增加，金属化率不断下降，然而气体利用率却在不断升高。使用氢气作为还原剂，可以将还原温度降低到700℃～750℃，可以避免流化床过程中的粘结难题。
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  钒钛磁铁精矿的矿物特性与造块强化技术

  蒋大军

  钢铁. 2010, 45(1): 24-24.

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  攀枝花钒钛磁铁矿,矿物组成复杂，属于“难选、难烧、难炼”的矿石，选矿难度大，其精矿产品含铁品位低，TiO2高。采用阶磨阶选工艺可提高铁品位2-2.5％，但TiO2没有降低。精矿具有“低铁、低硅，高钛、高铝、高亚铁、高硫，高熔点”的特点，同时精矿粒度粗，制粒性能差，影响烧结透气性。该精矿初始熔点高，生成液相量少，烧结矿矿物组成复杂，严重影响强度与冶金性能。烧结采取使用生石灰强化制粒技术，提高烧结矿碱度，添加普通矿粉降低烧结矿TiO2，采取高负压、大风量烧结等强化技术，钒钛磁铁精矿烧结与高炉冶炼取得了重大技术突破，攀枝花钒钛磁铁矿利用水平与价值取得重大效果。
炼钢
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  不同底吹位置对VD精炼脱碳过程的影响

  耿佃桥 雷洪 赫冀成 黄健 李秉强

  钢铁. 2010, 45(1): 28-28.

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  采用数值模拟方法考察了VD精炼过程中不同底吹位置对钢液流场及脱碳过程的影响。数值结果表明：双底吹脱碳效果最好，偏心底吹次之，中心底吹最差；在偏心底吹下，当底吹位置距钢包中心0.4R～0.5R时脱碳效果最好，终点碳浓度最低可达到39ppm；在双底吹条件下，当底吹位置距钢包中心0.5R～0.65R时脱碳效果最好，终点碳浓度最低可达到25ppm；与偏心底吹相比，采用双底吹时终点碳浓度可降低18%～45%。
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  凝固传热模型在静态轻压下技术中的应用

  刘伟

  钢铁. 2010, 45(1): 32-32.

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  在实测铸坯表面温度的基础上，通过对各冷却段界面换热系数进行修正，建立了适合实际工况条件的凝固传热数学模型，并将模型计算结果应用于静态轻压下试验中，取得了良好的效果。研究结果表明：实施轻压下最佳的工艺条件为：过热度10～30℃、二冷比水量0.28L/kg、拉速0.85m/min，压下量为8mm； 采用轻压下技术后，铸坯的中心疏松级别由原来的2.0~2.5级降低为1.0~1.5级，V型偏析和中心缩孔有所改善，铸坯的中心平均碳偏析指数由1.17~1.26降低为1.07~1.13。
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  SEN底部形状对结晶器内钢液流场和温度场的影响

  王翠娜 温良英 陈登福 张大江 彭政 靳星

  钢铁. 2010, 45(1): 37-37.

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  针对某钢厂板坯连铸结晶器及浸入式水口(SEN)的结构参数，建立了描述结晶器内钢液流动的三维数学模型，用FLUENT软件对结晶器内钢液的流场和温度场进行耦合计算，分析SEN底部形状对结晶器内流场和温度场的影响。结果表明：凸底水口出口附近钢液的速度较大，对结晶器窄面的冲击深度较大，使结晶器内高温区下移，不利于凝固坯壳的生长；平底水口自由面速度较大、温度较高，有利于保护渣的熔化，但易产生液面裸露现象；凹底自由面速度较小、温度较低，有利于液面稳定。
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  弹簧钢连铸坯中心偏析的研究

  蒋丽红 田乃媛

  钢铁. 2010, 45(1): 43-43.

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  为了探讨真空精炼和过热度对弹簧钢连铸坯中心偏析的影响，采用两种生产工艺：转炉→LF→VD→连铸和转炉→LF→连铸，并分别采取不同的过热度30℃和22℃，生产60Si2Mn弹簧钢连铸坯。在弹簧钢矩形坯上取样分析C和S元素的偏析情况，并进行对比。其结果是：经过真空精炼，连铸坯的最大碳偏析指数从1.55降低到1.25；最大硫偏析指数从2.68降低到1.45。
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  连铸坯表面气孔缺陷研究

  耿明山 王新华 张炯明 王万军 刘志明

  钢铁. 2010, 45(1): 46-46.

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  对连铸坯和热轧板表面气孔缺陷影响因素的分析，确定连铸坯表面气孔缺陷是由上水口、氩封和浸入式水口三个位置吹入的氩气不能有效上浮而被凝固坯壳捕捉造成连铸坯表面气孔，气孔基本分布在宽面靠近窄边位置，连铸坯宽面中心和连铸坯宽面1/4位置气孔数量很少。采用不吹氩气的生产工艺可以消除连铸坯和热轧板表面气孔缺陷。
压力加工
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  热连轧Q预测前馈AGC研究及应用

  张殿华 张文雪 闫丹 李旭

  钢铁. 2010, 45(1): 51-51.

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  根据引起热轧带钢产品厚度波动的主要原因，提出基于轧件塑性系数变化的Q预测前馈AGC方法。利用P-H图推导出前馈AGC辊缝补偿算法，提出了考虑活套套量变化的机架间带钢跟踪方案，对轧件塑性系数Q给出线性化预测方法。现场实际应用表明，该策略是对抑制热轧带钢厚度偏差具有显著的效果。
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  单机架冷轧机全干扰耦合模型的建立与分析

  孙文权 杨荃

  钢铁. 2010, 45(1): 54-54.

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  在高品质薄板冷轧带钢生产中，板形、板厚和张力之间的耦合关系是近年来的重要研究课题。本文运用轧制理论系统的分析了单机架冷轧机轧制过程中所有控制量和干扰量对板形、板厚和张力的影响，并由此建立了单机架冷轧机全干扰耦合模型。该模型能够定量计算各因素对控制目标量的影响，较好的反映出单机架冷轧机的特性。文中还对该模型的耦合特性及干扰响应特性进行了仿真分析，指出了单机架冷轧机完全解耦设计和抗干扰设计的必要性。
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  非调质冷镦钢减定径轧制过程中组织演变的仿真分析

  曹杰

  钢铁. 2010, 45(1): 60-60.

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  在有限元软件MSC．Marc的基础上进行二次开发，建立了非调质冷镦钢减定径机组轧制的有限元模型。开发了非调钢组织演变子程序，研究了非调钢在减定径机组轧制过程中组织性能的变化规律。
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  冷轧SUS 301和SUS 304不锈钢表面硬度控制工艺优化研究

  于孟 张清东 何汝迎 李实 叶乃威

  钢铁. 2010, 45(1): 64-64.

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  基于具体生产机组设备和工艺条件，对SUS 301和SUS 304硬态不锈钢的冷轧生产工艺规程和工艺参数进行了研究，分析确定了硬态不锈钢生产过程中表面硬度的相关工艺参数，提出了针对硬态不锈钢生产的冷轧工艺规程调整方法，并利用BP神经网络建立了压下率设定模型，建立了宝新公司自有的硬态不锈钢表面硬度的工艺控制技术。相关技术应用于实际生产后，SUS 301和SUS 304硬态不锈钢产品的表面硬度控制精度明显提高。
钢铁材料
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  400MPa级细晶粒螺纹钢筋的生产开发

  吴惠英 陈华斌 张先轶 李刚 王云川

  钢铁. 2010, 45(1): 70-70.

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  摘 要：晶粒细化工艺是有效提高钢材的强度,改善钢材塑性与韧性的工艺技术, 该项技术已经得到企业的广泛认同。 在国家863项目支持下, 针对现有工艺设备, 以20MnSi坯料为母材, 通过调整化学成分, 修改精轧孔型设计参数, 采用控制轧制和控制冷却工艺, 成功地生产铁素体晶粒尺寸在5~10微米的400MPa级细晶粒钢筋.
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  CSP工艺冷轧薄板组织演变和第二相分析

  计云萍 任慧平 金自力 闫 波

  钢铁. 2010, 45(1): 74-74.

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  采用金相显微镜和QUANTA-400型环境扫描电子显微镜研究了包钢CSP工艺冷轧薄生产过程中的组织演变，用化学相分析及X射线小角散射法研究了不同状态钢板中第二相的成分、数量及粒度分布。结果表明：包钢CSP薄板坯中复合夹杂的数量极少，在CSP连铸连轧及后续的冷轧薄板生产过程中，铸坯、热轧板、冷硬板和退火薄板沿宽向边部的组织均较中部的组织细小，且铸坯和热轧状态下较为明显。作为冷轧薄板基料的CSP工艺热轧板钢质较为纯净。冷硬板和退火薄板中的析出相主要为纳米级的M3C型和MC型析出物。冷硬板退火后M3C型析出物的总量比MC型析出物的总量多约26~27倍。
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  Q-P(-T)工艺对35Si2Ni2钢组织和力学性能的影响

  王存宇 时捷 董瀚

  钢铁. 2010, 45(1): 79-79.

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  本文研究了“淬火-分配-（回火）”（Q-P(-T)）工艺处理对35Si2Ni2钢显微组织和力学性能的影响，并与传统的淬火回火（Q-T）工艺进行比较，用SEM、TEM、XRD分析了微观组织。试验结果表明，相对于传统淬火回火（Q-T）工艺，经Q-P工艺处理后得到了较多的残余奥氏体，强度水平稍有降低，而塑韧性明显提高，经Q-P工艺处理后再进行回火处理后，残余奥氏体分解，析出ε碳化物，导致Q-P工艺处理钢的屈服强度升高，屈强比升高。
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  罩式退火炉退火温度对高强冷轧板组织与性能的影响

  何方 刘清友 孙新军 项金钟

  钢铁. 2010, 45(1): 83-83.

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  摘 要：本文主要通过实验室模拟工业罩式退火工艺，研究不同退火温度对Q235冷轧板的组织与性能的关系。 通过光学显微镜观察不同退火温度下铁素体的再结晶和晶粒长大情况。通过透射电镜进一步观察析出物的形貌，统计析出物在不同退火温度下的尺寸和分布情况。进而分析晶粒尺寸与析出物尺寸对力学性能的影响。最后通过单向拉伸实验测定延伸率，屈服强度和抗拉强度。
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  TMCP工艺在高强度船板生产中的研究与应用

  孙宪进

  钢铁. 2010, 45(1): 87-87.

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  利用热模拟试验机对高强度船板的静态再结晶和动态转变行为进行了研究，分析了主要工艺参数对钢板组织性能的影响，开发出一系列TMCP型高强度船板。这种船板平均组织晶粒度可达到11～13级，具有优良的低温冲击韧性和焊接性能。
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  热处理工艺对20Cr14Co12Mo5轴承钢力学性能的影响

  鲍俭

  钢铁. 2010, 45(1): 91-91.

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  本文通过不同的热处理工艺制度，研究20Cr14Co12Mo5高性能轴承钢的组织以及硬度、冲击韧性、抗拉强度和屈服强度等力学性能的变化规律。研究表明：不同热处理工艺对材料显微组织与力学性质具有显著影响规律，在一定的热处理制度下，20Cr14Co12Mo5可达到表面硬度HRC51.0，σb～1840MPa,σ0.2～1410MPa,δ～17%,ψ～ 62.5%,Aku～75 J•cm-2,KIc～108MPa•m1/2 。
环保与能源
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  煤与废塑料共焦化试验研究

  钱晖 周渝生

  钢铁. 2010, 45(1): 96-96.

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  首先进行了煤与PE、PP、PET、PS和脱氯PVC五种塑料混合物热解过程的热重分析，在此基础上完成了煤与上述五种废塑料的20kg试验焦炉的共焦化试验，考察了不同种类废塑料对焦炭冷、热强度的影响。研究结果表明，煤和不同种类废塑料发生热解反应的温度区间及热解失重速率的温度分布曲线对共焦化后的焦炭强度有直接影响，表现为煤阶较高的烟煤与废塑料共焦化后焦炭强度下降，五种废塑料中PS和PET与煤在共焦化过程中的配合效果不如其它三种废塑料。
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  钢铁企业用电自给可行性探讨

  李洪福 温燕明 孙德民

  钢铁. 2010, 45(1): 99-99.

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  本文通过系统分析典型钢铁流程的能量流和具备回收利用价值的主要余热余能资源情况，提出了采用当前先进的工艺技术进行回收发电，实现钢铁企业用电基本自给的思路与分析结论。
技术交流
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  激波在转炉炼钢中的作用

  杨文远 王明林

  钢铁. 2010, 45(1): 104-104.

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  激波是超音速气流中液体属性的不连续面，气流通过激波时速度下降，温度和压强升高。氧气转炉炼钢的氧气是通过拉瓦尔管以超音速射流状态吹入转炉。在氧枪喷头设计和制定供氧制度时要减小激波损失。在转炉的某些特殊吹炼工艺中要把激波控制在适当范围内，以取得良好的冶金效果。喷管侵蚀严重的喷头射流品质变差，不宜应用。