2010年, 第45卷, 第5期　刊出日期：2010-05-15

  

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综合论述
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  钢铁流程结构及对CO2排放的影响

  张春霞

  钢铁. 2010, 45(5): 1-1.

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  温室气体排放引起的气候变暖已经成为全球性的重要命题。本文介绍了我国钢铁工业温室气体（主要是CO2）的排放情况，指出能源消耗是造成钢铁工业CO2排放的主要原因。在对比两类典型钢铁生产流程的CO2排放情况的基础上，深入分析了钢铁工业的能源结构及不同流程中原燃料来源结构对CO2排放的影响；最后对新一代钢铁制造流程的CO2排放进行了估算。
原料与炼铁
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  原燃料冶金性能对邯钢高炉喷煤的影响

  王竹民 吕庆 王磊 张淑会 李福民

  钢铁. 2010, 45(5): 7-7.

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  在邯钢高炉喷吹煤粉的前提条件下，测定了原燃料的冶金性能，分析了这些因素对喷煤量产生的影响。结果表明，在邯钢目前生产条件下，入炉铁矿石的冶金性能较好，对提高喷煤量的影响不大，而焦炭热态性能的改善是提高影响喷煤量的关键因素。
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  高炉炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统

  赵宏博 程树森 霍守峰

  钢铁. 2010, 45(5): 11-11.

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  分析了高炉炉缸炉底常用侵蚀监测方法的不足：一维传热、不含凝固潜热、不考虑异常情况对侵蚀影响的模型很难准确预测炉缸侧壁“象脚状”侵蚀的发生。建立了包含凝固潜热的三维非稳态柱坐标温度场计算模型，引入了“诊断知识库”实时判断和处理异常情况对侵蚀的影响，开发了炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统，成功应用于首钢、迁钢、唐钢、攀钢、长钢等多座高炉。介绍了该系统的侵蚀计算流程、程序设计特点、具体模块功能和在高炉生产中的指导作用。模型计算结果的准确性在高炉大修破损调研时得到了充分的验证。
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  高效镁质添加剂用于铁矿球团的试验研究

  李金莲

  钢铁. 2010, 45(5): 17-17.

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  高效镁质添加剂是由高活性氧化镁粉和一种植物蛋白胶体构成。本文针对该高效镁质添加剂完全取代膨润土作为球团粘结剂进行了造球、预热、焙烧、抗压强度及成品球团的冶金性能实验研究。结果表明：配加高效镁质添加剂可以降低球团还原膨胀率1.54～4.34个百分点，初始软熔温度提高25℃，滴落温度提高250℃以上，其使用比例为3%。
炼钢
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  X70管线钢中碳磷硫氮的控制

  孙硕猛

  钢铁. 2010, 45(5): 20-20.

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  中亚天然气X70管线钢对钢材的强度、低温冲击韧性和落锤撕裂试验具有很高的要求，因此所冶炼的钢水必须同时具有很低的硫、磷、氮含量以及比较低的碳含量。为此，首钢首秦钢铁公司采用“铁水脱硫－顶底复吹转炉－LF炉－RH精炼－板坯连铸”流程，通过冶炼工艺的改进和完善成功地开发了X70管线钢，钢中硫、磷、氮等元素平均含量分别达到了如下水平：S：18ppm、P：70ppm、N：41ppm，同时钢中碳含量也稳定在了0.055%左右。本文对X70管线钢冶炼过程中上述元素的控制进行了讨论。
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  连铸结晶器内钢液流动、凝固和夹杂物的分布

  雷洪 张红伟 陈芝会 王恩刚 赫冀成

  钢铁. 2010, 45(5): 24-24.

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  建立并求解动量、热量和质量传输耦合模型，研究了连铸结晶器内钢液流动、传热、凝固、溶质输送和夹杂碰撞长大行为。数值结果表明，受钢液流动的影响，在连铸机内钢液温度、碳浓度和夹杂物的空间分布与钢水流动特征相似，也可分为上下两个循环区。但是其分布具有各自的特点。在涡心处，钢液温度较低，碳浓度较高，夹杂物体积浓度和数量密度较低。在弯月面处，钢液温度较低，碳浓度较高，夹杂物的体积浓度和数量密度较低。在结晶器出口处的凝固坯壳内，夹杂物的浓度和数量密度分布极不均匀，存在阶跃现象，这与冲击点处凝固坯壳的重熔有关。
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  钢液中电化学脱氧新方法

  张国华 周国治 李丽芬 胡晓军

  钢铁. 2010, 45(5): 30-30.

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  本文提供了一种新的钢液无污染脱氧的方法。对比研究了在钢液与CaO(35%wt)-Al2O3(55%wt)-MgO(10%wt)熔渣间不加电压，外加电压U=0.5V和U=1.0V三种条件下的脱氧情况，实验结果表明脱氧速率随着外加电压U的增加而增加。此外，文章推导并分析了电化学脱氧的机理方程，发现可以通过增强钢液搅拌强度，加大外加电压，选择高电导率、高碱度、低粘度的渣系，降低外电路电阻等措施来加快电化学脱氧的速度。
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  钛脱氧钢中超细夹杂物内部结构和物相组成研究

  齐江华

  钢铁. 2010, 45(5): 33-33.

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  在真空感应炉中采用了真空碳脱氧再加钛终脱氧的脱氧工艺冶炼出与高级别管线钢成分接近的试样钢，对钢液凝固析出夹杂物的外部形貌、尺寸、内部结构和物相组成等进行了深入系统的研究。在扫描电镜下通过对金相试样和电解提取的夹杂物研究表明，本实验条件下钢液凝固过程中析出的夹杂物是Ti-O-Mn-S形成的尺寸为1～3μm的球形复合夹杂物；通过离子减薄后观察了夹杂物的内部结构，中心是Ti-O化合物，外围是Mn-S化合物；通过电子背散射衍射（EBSD）对夹杂物的物相组成的分析表明了该复合夹杂物是有利于针状铁素体形核的Ti2O3和在凝固过程中以Ti2O3为核心形核的MnS。
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  氮对低碳微合金非调质钢组织和性能的影响

  安航航 包燕平 李太全

  钢铁. 2010, 45(5): 38-38.

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  本文通过热力学计算和实验，研究了对Nb-V-Ti-N系低碳微合金非调质钢增氮，在液态和凝固过程中TiN夹杂物的析出规律，并且根据氮微合金化原理，确定了低碳非调质钢中最佳的钛含量和氮含量的浓度范围。研究证明，通过调整钢中的氮含量，可以控制TiN夹杂物体积分数和尺寸，从而得到细小弥散的TiN作为针状铁素体的形核中心，细化钢的组织，增强钢的强度和韧性。
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  宽板坯表面纵裂纹的探索分析

  王新志

  钢铁. 2010, 45(5): 44-44.

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  本文从宽板坯表面纵裂纹产生的机理入手，倒推分析影响宽板坯表面纵裂纹的工艺因素，并结合生产实践，采取切实可行的工艺措施，主要从钢水条件、保护渣组分优化、水口浸入深度、结晶器传热、冷却制度、工艺拉速等方面进行重点分析，最终取得了较好的控制效果。
压力加工
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  带钢连续退火机组双偏心五辊矫直机压下量计算

  万飞

  钢铁. 2010, 45(5): 49-49.

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  分析了现场正在使用的进口五辊矫直机的压下量调整和使用方法，结合该矫直机双偏心调整压下量的特点，经过公式推导并计算了在矫直不同材质和规格的条件下，利用双偏心轴的不同转动角度，得到上辊压下量的设定方法。计算方法对实际的生产使用和优化设计该类型的矫直机有一定的帮助。
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  H13钢热变形行为的数学模型

  冯迪 林高用 刘健 邹艳明 彭大暑

  钢铁. 2010, 45(5): 52-52.

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  为建立H13钢模具失效分析的有限元模型，利用Gleeble1500热模拟试验机对该材料在20℃-650℃范围内的弹性模量进行了测量；对其在650-800℃温度范围，0.1-20s-1应变速率下的热压缩变形行为进行了研究。结果表明：弹性模量和流变应力随变形温度的升高而降低，而流变应力随应变速率的提高而增大。结合广义Hooke定理和利用Zener-Hollomon参数描述的双曲正弦函数，建立了 H13钢的热变形行为的数学模型。
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  1880压力调宽机砧型的改造研究

  李俊慧 刘才 江小军

  钢铁. 2010, 45(5): 57-57.

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  针对压力调宽机在轧制硅钢时出现的问题，运用有限元软件DEFORM建立某钢厂1880SSP压力调宽机定宽轧制模型，通过模拟分析，找出了影响硅钢“狗骨”变形的主要因素，提出新的砧形，并进行了实验得到了验证。
钢铁材料
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  热处理工艺对GTD-450叶片钢力学性能的影响

  杨钢 谢学林 吴江枫 陈新建 沈红卫 王伟莉

  钢铁. 2010, 45(5): 61-61.

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  实验室的研究表明，GTD-450叶片钢在1010～1070℃淬火具有较高的强度性能，尤其是弹性极限；该钢满足力学性能指标的回火温度区间较窄，且延长回火时间对塑性的影响不大；微量V可提高高温回火后的强度，但降低塑性，应避免加入。
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  薄带连铸铌微合金化低碳钢的组织与性能

  吴微 梁高飞 方园 于艳 孙宝德

  钢铁. 2010, 45(5): 66-66.

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  本文研究了薄带连铸铌微合金化低碳钢的组织与力学性能，利用电子背散射技术（EBSD）标定了铁素体（贝氏体）的晶粒取向和晶界特征，并利用透射电镜（TEM）观察了铸带以及热轧带钢中的析出物。结果表明，薄带连铸铌微合金化低碳钢凝固组织主要为两侧柱状晶区，中间存在一定宽度的等轴晶区；室温组织由贝氏体和少量多边形铁素体构成，晶粒无明显生长取向，小角度晶界（2°-15°）所占比例较多；铌以固溶状态存在于铸带中，热轧后呈球状析出，尺寸在5-20nm左右；热轧薄带组织为细小的铁素体晶粒加少量珠光体，延伸率较铸带明显提高，达到23%以上。
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  Al元素对316L不锈钢组织和室温力学性能的影响

  喇培清 李玉峰 刘闪光 申达 王鸿鼎

  钢铁. 2010, 45(5): 71-71.

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  通过WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备了加Al 2％～10%(wt)的不锈钢316L，用光学金相显微镜观察了金相组织，用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素的分布，结合D8 ADVANCE 型X射线衍射确定了合金中的基体相组成，并研究了室温压缩性能和硬度。结果表明，随着铝含量增加，碳化物由连续条状转变为质点状；Al元素固溶于合金基体中，当Al含量小于6%(设计成分中所含Al. wt%)时，基体相为γ相；当Al含量大于6%(设计成分中所含Al. wt%)时，基体相转变为α相,此时合金脆性大幅提高，合金由塑性材料转变为脆性材料。
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  一种新型矿用高强度圆环链用钢的开发

  王宝奇

  钢铁. 2010, 45(5): 76-76.

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  针对大规格矿用C级圆环链的性能要求和生产工艺特点，研制开发了一种低成本新型Mn－Mo系低碳马氏体矿用圆环链用钢，测定了该钢种的CCT曲线和不同热处理状态下的力学性能。采用试验钢，对26×92和30×108两种规格C级矿用圆环链进行了试制，结果表明，产品的力学性能完全满足国家标准的要求。与目前广泛采用的23MnNiCrMo54钢相比，贵重元素含量降低，省去轧后退火工艺，生产成本显著降低。
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  连续退火冷却速率对热镀锌双相钢DP780屈服平台的影响

  鲍成人 李众

  钢铁. 2010, 45(5): 81-81.

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  采用光亮连续退火模拟实验机研究了热镀锌双相钢DP780在连续退火中不同冷却速率对其组织和屈服的影响。试验结果表明：随着冷却速率的提高，组织中马氏体含量增加，晶粒尺寸减小。当冷速低于12℃/s时，应力应变曲线出现屈服平台，当冷速大于12℃/s时，应力应变曲线呈现连续屈服，冷速12℃/s为该钢种的临界冷却速率。
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  00Cr22Ni5Mo3N热轧板卷热卷取工艺模拟试验研究

  宋志刚

  钢铁. 2010, 45(5): 84-84.

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  本文针对00Cr22Ni5Mo3N热轧板卷热卷取工艺进行模拟试验，结果表明，卷取温度对00Cr22Ni5Mo3N钢的冲击韧性有显著影响，随着卷取温度的提高，钢的韧性逐渐降低，其最佳热卷取温度为550～600℃。在较高的卷取温度下析出的CrN、Cr2N及Cr2(C,N)、χ相和σ相的析出是导致模拟试样冲击韧性降低的主要原因。
环保与能源
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  烧结过程SO2脱除的研究

  党玉华

  钢铁. 2010, 45(5): 88-88.

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  烧结过程中SO2的产生受加热温度、加热时间、氧气浓度、焦粉粒度、混合料水分、碱度等因素影响。通过对铁矿烧结过程SO2排放规律的系统研究，设计了烧结烟气脱硫综合方案，脱硫装置处理烟气中SO2 浓度提高50%左右， SO2脱除率达到98%。
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  钢包烘烤器蓄热式改造的数值分析

  郑丽君

  钢铁. 2010, 45(5): 93-93.

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  利用数值模拟技术，针对本溪钢铁集团有限公司炼钢厂钢包车间烘烤器的蓄热式燃烧改造项目进行了数学模型实验研究。研究结果表明，钢包烘烤器的蓄热式燃烧改造相比于传统套管式烘烤设备更加高效节能环保，是一种可行的技术方案。