2010年, 第45卷, 第4期　刊出日期：2010-04-15

  

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综合论述
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  论钢厂制造过程中能量流行为和能量流网络的构建

  殷瑞钰

  钢铁. 2010, 45(4): 1-1.

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  本文对钢厂制造流程动态运行过程的物理本质进行了概要的描述，并在此基础上进一步指出：在钢厂制造流程中，铁素物质流与碳素能量流的关系是相伴而行的，而碳素能量流与铁素物质流的关系则是时合时分的。在钢厂制造流程中，不仅存在着铁素物质流网络及相关的运行程序，而且也存在着与铁素物质流转换有关的能量流网络及其运行程序。本文强调在研究钢厂的能源转换功能的方法时指出，不能停留在物料平衡、热平衡的方法上，而应该以动态的输入-输出概念和能量流网络的概念来进一步推动钢厂节能减排工作。本文还讨论了钢厂能量流运行的动力学机制以及能源管控中心的设计原则。进而从铁素物质流系统和碳素能量流系统提出了一系列钢厂节能减排的着手环节。特别对钢厂“只买煤、不买电、不用燃料油”的内涵与煤气等含能介质“近零”排放作了解释。提出中国钢厂的节能减排应该进入以建立能量流网络——能源管控中心为主要标志的新阶段。
原料与炼铁
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  东烧厂提高烧结料层厚度的试验研究

  王常秋 侯恩俭 吴铿 何海熙 尹晓莹 杨森

  钢铁. 2010, 45(4): 10-10.

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  在实验室条件下，以鞍钢集团矿业公司东烧厂赤浮精矿为主要原料进行600 mm提高到700 mm的厚料层烧结杯试验，获得了生产化学成分稳定、机械强度高、粒度均匀、高温冶金性能良好烧结矿的最佳生产工艺参数，给出了烧结过程中参数变化对烧结矿技术经济指标的影响规律，为鞍钢东烧厂进一步提高料层高度提供了依据。
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  印度粉烧结试验研究与应用

  宋文武

  钢铁. 2010, 45(4): 13-13.

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  对高铝印度粉的烧结基础特性分析、烧结杯试验以及工业试验进行了研究，摸索出了烧结配加不同比例的印度粉对烧结矿质量以及技术经济指标的变化规律，为指导烧结确定适宜的比例提供了指导依据，同时，为矿业公司降低烧结成本探索出了一条新的途径。
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  改善低硅烧结矿低温还原粉化性能的研究

  伍成波 尹国亮 程小利 杨成

  钢铁. 2010, 45(4): 16-16.

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  针对低硅烧结矿强度低、低温还原粉化性能差的特点，对某钢铁厂烧结矿矿相进行分析，发现其磁铁矿和铁酸钙含量较少，而强度极差的硅酸盐玻璃质和还原性较好的赤铁矿含量较高。为改善低硅烧结矿低温还原粉化性能，研究了烧结工艺（燃料配比、料层高度）和烧结矿成份（Al2O3/SiO2、碱度、MgO含量）等因素对烧结矿矿相和低温还原粉化性能的影响，在该厂的原料条件下，得出最佳的燃料配比和料层高度分别为5.0%、515mm ；Al2O3/SiO2、碱度、MgO含量分别为0.31、2.3、2.02%。
炼钢
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  板坯连铸结晶器内氩气泡行为的模拟研究

  张献光

  钢铁. 2010, 45(4): 20-20.

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  针对氩气泡在板坯连铸结晶器中的运动行为，以190mm×1900mm板坯连铸结晶器原型为研究对象，采用水力学模型及数值模拟的方法，重点研究了拉速为1.7m/min时不同水口吹气量对结晶器内气泡大小、气泡分布、液面波动、渣-金行为等的影响。研究结果表明：随着水口吹气量增加，气泡尺寸逐渐增加，结晶器窄边气泡数量不断减少，气泡大都聚集在水口附近上浮，水口吹气量是引起乳化卷渣、水口附近液面裸露及卷渣等的主要因素。
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  复吹转炉底吹供气制度的研究与应用

  李安林

  钢铁. 2010, 45(4): 26-26.

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  根据透气砖的结构形式，通过理论计算或实际测试得出透气砖的最小供气流量45Nm3/h和上限供气流量200Nm3/h，并针对两块和四块透气砖的底部供气条件，建立了与冶炼制度相适应的多种底吹供气模式。应用后复吹炉龄大幅提高，平均复吹炉龄达到7000炉以上，实现了复吹与炉龄同步；复吹转炉终渣TFe降低3.25个百分点，终点钢水氧活度降低103PPm，终点钢水[C]%•[O]%积达到0.0026，合金收得率明显提高。
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  铝酸钙夹杂物的生成机制研究

  王敏

  钢铁. 2010, 45(4): 31-31.

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  本文运用异质形核理论解释了钢中钙对夹杂物变性的机理过程，计算得出1873K下[Al]s为0.03%时，均质形核生成Al2O3钢中溶解氧需达到39.2ppm，而当反应达到平衡后钢中溶解氧为3.3ppm。脱氧后加入钙对夹杂物变性单独的CaO靠均质形核很难生成，钙、氧原子主要以Al2O3质点为核心在其表面上生成，生成反应为：[Ca]+(x+1/3)Al2O3=(CaO)(Al2O3)y，生成过程为Al2O3CA6CA2CACxAy(liquid),并通过试验验证了夹杂物变性的机理过程。
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  板坯连铸凝固过程微观组织参数的模拟研究

  郭薇 Lifeng Zhang 朱苗勇

  钢铁. 2010, 45(4): 34-34.

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  连铸过程中对微观组织的预测与控制对于生产高质量的钢产品具有重要的意义，因此研究高温连铸过程中无法直接测量的微观结构参数是十分必要的。枝晶是高温凝固钢液内部的主要存在方式，枝晶生长是凝固过程中的一种常见现象。本文通过数学模型研究了在不同的凝固条件下中碳钢和300系列奥氏体不锈钢在凝固过程中的微观组织参数的变化关系，对枝晶生长速率、枝晶半径、二次枝晶臂间距、枝晶尖端温度、温度梯度等参数随坯壳生长的变化以及不同参数的改变对上述微观参数的影响进行了研究，并对两种钢种的微观组织参数进行了比较。结果表明由于不锈钢所具有的特殊组分和凝固特性使得其微观参数均比碳钢小，符合枝晶生长规律。
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  用渣钢铁生产大断面铸钢锭的钢水净化

  张希俊

  钢铁. 2010, 45(4): 41-41.

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  用渣钢铁冶炼生产合格铸钢锭可以充分合理应用金属资源。其关键问题是降低钢水中的非金属夹杂物数量。在用EBT+LF+模铸工艺的生产条件下，对精炼渣成分、预脱氧和吹氩精炼制度进行了试验和分析。结果表明：应用合适碱度和渣量的CaO-SiO2－Al2O3－MgO渣系造渣，然后在每吨钢中加入1.2kg硅铝钙钡进行预脱氧，并在精炼的不同阶段配合不同流量和时间的吹氩处理后，可使钢水中T[O]含量降低至40ppm以下，夹杂物特别是大颗粒夹杂物（D≥50~80μm）数量减少50%以上，使钢锭的铸造合格率从85.7%提高到100%。
压力加工
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  热轧粗轧扣翘头问题的仿真分析

  王飞龙 刘勇 李卫平 李俊洪

  钢铁. 2010, 45(4): 46-46.

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  采用DEFORM大型有限元仿真分析软件，对多种工艺条件下的热轧粗轧扣翘头过程进行了分析计算，明确了扣翘头问题的影响因素及其间的相互关系，并对计算结果进行了回归分析。研究结果表明，当压下率较小时，轧辊转速差对板坯的扣翘头值的影响最大，板坯的翘头值与轧辊转速差基本上呈递增关系，其他因素导致的扣翘头均可通过调整上下轧辊转速差来消除；当压下率过大时，调整转速差无效，必须通过调整压下工艺参数来控制扣翘头。
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  冷轧板形目标曲线设定模型的研究与应用

  王鹏飞

  钢铁. 2010, 45(4): 50-50.

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  作为板形控制的目标，板形目标曲线是闭环反馈式板形控制系统的重要组成部分。为了提高冷轧带钢的板形质量，在1250单机架六辊可逆冷轧机的板形控制系统改造中，根据带材失稳模型判据制订了基本板形目标曲线模型。为了消除生产中温度、卷形和设备安装误差等对板形测量的不利影响，根据设备运行情况以及轧制工艺制订了一系列补偿曲线。设定了手动调节板形的附加曲线,提高了实际生产中板形控制的灵活性。板形目标曲线设定模型投入使用后，经现场应用表明，在控制带钢凸度的同时保证了板形的控制效果，满足了后续工序对带钢凸度及板形的要求。冷轧带钢成品具有较高的板形控制精度，完全满足高精度板形控制的要求。
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  基于辊缝耦合的轧机主传动系统扭振研究

  申延智 杜国君 张渡仙 熊杰 刘宏民

  钢铁. 2010, 45(4): 56-56.

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  对于厚板轧机而言，负载较大，工况复杂，轧制状态多变，对其工作状态下的动力学分析在学术界并不多，尤其是耦合辊缝后，系统的力学关系没有一致观点，为此需要对现场实际情况进行实测和分析，本文在厚板轧机现场实测基础上，通过分析辊缝耦合特征，建立了系统动力学模型，对耦合后主传动系统扭振动力学特性进行了计算分析，具有重要的参考意义。
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  连续退火线上带钢横向压缩应力分布的有限元仿真

  刘艳红

  钢铁. 2010, 45(4): 60-60.

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  摘 要：本文采用Ansys有限元软件对连续退火/热镀锌机组上带钢稳定通板进行了系统的研究。文中系统分析了横向压缩应力的产生机制，阐明了“向心力”的来源，并研究了其随着各种参数的变化规律，并进一步研究了带钢张力、炉辊凸度、平台区长度等对带钢传输过程中横向压缩应力分布的影响规律，预测了带钢发生瓢曲的可能性。仿真所得出的一系列结论为实际生产中辊形的设计与选择提供了理论依据，以便更有效的控制跑偏和瓢曲的产生，解决生产中的实际问题。
钢铁材料
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  稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响

  赵莉萍

  钢铁. 2010, 45(4): 65-65.

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  本文采取在0Cr13不锈钢中加入稀土元素Y，研究稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及耐腐蚀性能的影响，通过金相组织观察，夹杂物成分分析，周期浸泡实验，自腐蚀电位检测，腐蚀交流阻抗谱测量等方法研究了稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响。结果表明：稀土元素Y使0Cr13不锈钢的组织细化、均匀，形成稀土复合物，减少了S、O夹杂物的危害；稀土元素Y可有效提高0Cr13不锈钢的抗腐蚀能力。
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  Fe-Mn-Si-Al钢力学性能与显微结构研究

  张继明 孙卫华 刘俊亮

  钢铁. 2010, 45(4): 68-68.

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  本文对三种成分Fe-Mn-Si-Al钢的力学性能、显微结构和重位晶界进行了研究，结果表明，随着钢中Mn、Si和Al元素含量的降低，材料的屈服强度和抗拉强度逐渐升高，延伸率逐渐降低，低∑值重位晶界出现频率依次为83.4%、36%和21%，并且钢中形变孪晶的数量逐渐减少。Fe-30Mn-3Si-3Al钢中形变孪晶分为一次孪晶和二次孪晶，一次孪晶和二次孪晶生长方向成60°夹角，大部分二次孪晶分布在一次孪晶的两孪晶界之间，但在高应力的形变带内二次孪晶可穿过一次孪晶的孪晶界。
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  Nb-Ti微合金钢中的奥氏体晶粒长大行为研究

  王远琦

  钢铁. 2010, 45(4): 72-72.

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  Nb、Ti是管线钢中常用的合金元素。本文主要通过热处理和喷碳处理等手段研究了合金元素Nb、Ti的含量及加热制度对再加热奥氏体晶粒长大的影响。试验结果表明，试验钢在再加热过程中，奥氏体晶粒尺寸随加热温度的升高而增大；在常规含铌钢中，为获得较小的加热态奥氏体晶粒，钛含量应控制在一定范围内（约0.010%～0.015％），钛含量过高或过低都对晶粒细化有不利影响。此外，在钛含量相同的情况下，高铌钢奥氏体晶粒长大明显，高铌钢的最佳钛含量范围也与常规含铌钢的最佳钛含量不同。
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  形变及冷却条件对35钢珠光体组织的影响

  陈其安

  钢铁. 2010, 45(4): 76-76.

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  利用热模拟单道次压缩形变试验研究了35钢在Ae1温度附近形变后珠光体的演变规律。结果表明，试样形变后水淬，在铁素体与未转变奥氏体之间存在富碳的过渡区，当形变温度降低到690℃，0.92形变后水淬，出现较小的珠光体组织。试样形变后缓冷，随着形变温度的降低和形变量的增大，珠光体团减小，渗碳体片层断开。在相邻铁素体界隅及边界上出现大量颗粒状和膜片状的渗碳体。
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  退火处理对A6钢组织和性能的影响

  于然 马党参 陈再枝 吴兴惠 雍岐龙 项金钟

  钢铁. 2010, 45(4): 80-80.

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  本文通过研究不同退火工艺对A6钢组织和性能的影响，并选出2个最佳的球化退火工艺。结果表明，与传统常规退火工艺相比，最佳球化退火工艺有效的改善钢材的球化组织和降低退火硬度，而且成倍地提高了钢材退火态钢材的塑性和韧性,和较大幅度地提高淬、回火态钢材的塑性和韧性。
环保与能源
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  氧化锰/高炉渣催化剂的丙烷氧化脱氢性能

  徐爱菊 张宇 高军 照日格图 林勤

  钢铁. 2010, 45(4): 83-83.

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  以攀钢高炉渣为载体，采用固体研磨法负载MnO，制备了MnO/高炉渣负载型催化剂，并以XRD、 H2-TPR技术对催化剂进行表征，研究了其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能。实验结果表明MnO的负载量为20%时催化剂表现最好的催化性能，在500℃时丙烷转化率为17.84%，丙烯选择性为63.75%。本实验为资源综合利用及减少环境污染提供了新方法。
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  焦炉煤气与弛放气优化利用和循环经济

  王晓婷 严文福 赵业明 程寿康 王丰岩

  钢铁. 2010, 45(4): 86-86.

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  用焦炉煤气制甲醇装置与弛放气运用在焦炉加热优化串级调控工艺中（简称OCC工艺）分别由化工第二设计院与安徽工业大学和滕州盛隆煤焦化公司共同开发。系统投运后产出优质甲醇，并将弛放气运用于OCC工艺中，取得了明显节能、环保和经济效益。
装备与控制
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  炼钢车间铁水倒罐站布置型式及相关问题的研究

  王英群

  钢铁. 2010, 45(4): 89-89.

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  倒罐站是高炉－转炉区段的一种重要界面技术，作为倒罐站的技术特征，倒罐站的布置型式一直是工程讨论的要点，倒罐站的布置型式主要有平行布置（横向布置）和垂直布置（纵向布置）两种，具体采取何种布置型式，涉及诸多因素。本文从界面技术的角度研究了不同布置型式倒罐站的技术特征以及铁水转运周期、倒罐站受铁能力、车间起重机作业率、倒罐坑数量等命题；从工程技术的角度分析了两种型式倒罐站的土建结构和工程投资。本文为倒罐站布置型式的选择提供了理论依据，为分析倒罐站的生产运行提供了科学方法。
技术交流
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  含钛铁素体不锈钢连铸板坯质量解析及工艺对策

  杨军

  钢铁. 2010, 45(4): 94-94.

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  由于稳定化元素的加入，含Ti铁素体不锈钢连铸板坯的质量受到负面影响。因此，事业部炼钢厂对含Ti铁素体板坯的内、外部质量进行了研究，对板坯整体质量水平进行了评估，并提出了针对性的工艺改进方向。
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  高炉冷却壁损坏原因浅析

  王计平

  钢铁. 2010, 45(4): 98-98.

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  本文从宁波钢铁有限公司1#高炉第四段冷却壁过早损坏情况，结合国内相关企业类似情况，分析了该部位冷却壁过早损坏原因以及预防、改进建议，以供大家探讨。