2010年, 第45卷, 第7期　刊出日期：2010-07-15

  

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综合论述
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  高性能钢的M3组织调控理论与技术

  董瀚 王毛球 翁宇庆

  钢铁. 2010, 45(7): 1-1.

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  本文介绍国家重点基础研究发展计划（973计划）—“高性能钢的组织调控理论与技术基础研究”项目的研究目标和内容。该项目以提高钢的服役安全性为目标，研究提高钢的性能之组织调控理论和技术。研究内容包括了温度和应力作用下的亚稳奥氏体相变机理、相变过程中碳扩散、相变组织多尺度特征、相变组织在温度—应力—腐蚀作用下的稳定性、以及获得高洁净度和高均匀度钢坯的化学冶金学和凝固技术基础。建立以“多相（Multi-phase）、亚稳（Meta-stable）、多尺度（Multi-scale）”（简称M3）为特征的组织调控理论，形成以第三代低合金钢、第三代汽车薄板钢和第三代马氏体耐热钢为代表的高性能原型钢技术，为大幅度提高建筑设施、汽车、能源装备的服役安全性奠定钢铁材料技术基础。
原料与炼铁
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  碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响

  柳政根 储满生 王兆才 付 磊

  钢铁. 2010, 45(7): 8-8.

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  热压含碳球团是一种利用煤热塑性提高强度的新型炼铁原料，具有还原速度快、高温强度好、原料适应性强等优点。在实验室条件下，进行了热压含碳球团软熔滴落实验。在固定碳氧比(FC/O)为1.0的条件下，通过改变热压含碳球团碱度，考察碱度对热压含碳球团软熔滴落的影响，得出了热压含碳球团的最佳碱度范围。
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  煤粉改性剂对非炼焦煤配煤炼焦的影响

  廖占平 朱子宗 兰天 盛建文 王鑫海

  钢铁. 2010, 45(7): 13-13.

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  通过开发的新型煤粉改性剂（ZZZ），对非炼焦煤改性和配煤炼焦。ZZZ能改善添加非炼焦煤后的焦炭质量，提高非炼焦煤的添加量，降低炼焦成本，扩大炼焦用煤资源。在2kg试验焦炉开展非炼焦煤配煤炼焦试验，研究ZZZ对焦炭质量的影响。通过试验确定出白煤的添加粒度为全部小于3mm，其中小于1mm的占70%；非炼焦煤的最佳配入量为15%，其中白煤5%、喷吹烟煤10%、ZZZ的最优添加量为0.10%。由此方案炼得的焦炭质量达到南钢生产焦炭质量的水平。
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  太钢450m2烧结机高精粉配矿烧结技术研究

  贺淑珍 尹德

  钢铁. 2010, 45(7): 17-17.

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  摘要：对国内常见几种进口粉的性能进行分析研究的基础上，与太钢自产超细A精矿粉（-320目≥85%）进行了优化配矿研究，得出了38~45%A精矿粉与澳大利亚和巴西产地矿合理配矿的使用技术。08年下半年，为了应对金融危机带来的不利影响，充分利用自有资源，合理利用廉价进口粉资源，进而提高自产A精矿粉比例到51%，增配9%的澳洲产E矿粉以代替价格昂贵的巴西产D矿粉，通过采取一系列有效措施，优化混合料制粒参数及混合料水分、机速、风机闸门开度等其它工艺参数的合理匹配，生产的烧结矿产质量完全能够满足大型高炉生产需求，为4350m3高炉增铁节焦，指标优化奠定了基础，烧结配矿成本降低约8600万元/年，取得了较好的效果。
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  超细高磷赤铁矿粉流态化特性的试验研究

  赵传 李士琦

  钢铁. 2010, 45(7): 23-23.

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  本文基于流态化的理论设计出符合本实验研究要求的流化床反应器，并用其对不同粒度的高磷赤铁矿粉，尤其是平均粒径为2μ左右的超细粉的流态化流动规律进行了一些冷态的基础的实验研究，给后续高磷铁矿石的脱磷的研究和实验提供一定的参考。实验中实现了各常规粒度级矿粉颗粒的流态化过程，且临界流化速度实验测量值与理论计算值相差不大。其中，200目以下细矿、平均粒度为2μ超细矿粉颗粒的流化过程为：在低气速时，矿粉颗粒床层首先出现沟流；气速增加，沟流加剧，有时形成节涌；气速达到一个远超过理论初始流化速度的临界值（崩裂速度），床层突然分裂成许多小的聚团体，这些小的聚团体和细小颗粒呈现出较为均匀的流化状态。文中计算主要涉及了颗粒临界流化速度和颗粒终端速度的计算。
炼钢
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  IF钢氮含量控制技术研究

  李伟东

  钢铁. 2010, 45(7): 28-28.

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  本文介绍了鞍钢第二炼钢厂几年来在生产IF钢过程中对于氮成份控制方面所做的探索和研究，总结出低氮钢的生产技术和防止增氮技术。实践表明，通过这两项技术的开发和应用，IF钢成品氮成份控制水平显著提高并趋于稳定。
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  冷轧用SPHC钢硅含量影响因素分析

  李军明

  钢铁. 2010, 45(7): 33-33.

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  摘 要：分析了影响冷轧用SPHC钢中硅含量的因素，通过降低原料中SiO2含量、减少转炉下渣、减少连铸热态浇余回收量、控制精炼后期底吹氩气强度等措施的实施，降低硅含量效果显著。
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  管线钢起皮原因探讨

  巨建涛

  钢铁. 2010, 45(7): 36-36.

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  通过金相观察、扫描电镜和EDS分析，对国内某钢厂生产的L245MB(B)管线钢出现的起皮缺陷进行研究。发现连铸坯出现表面微裂纹且裂纹附近存在O，Si ，Al，Ca和Cu元素的富集，确定铸坯中存在的氧化物夹杂以及铜含量的超标所引铸坯的表面微裂纹是导致热轧卷板表面起皮的主要原因。分析了非金属氧化物以及铜等低熔点金属对铸坯表面微裂纹的影响机理。并由此提出了相应的防止措施。
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  连铸圆坯中夹杂物的综合测定与分析

  王雪峰

  钢铁. 2010, 45(7): 41-41.

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  利用金相显微镜、大样电解、扫描电镜及常规化学分析方法对连铸圆坯中的夹杂物进行了综合测定与分析，分析了夹杂物的来源及性质。
压力加工
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  变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

  王晓东 李飞 李本海 朱国森 金永春

  钢铁. 2010, 45(7): 47-47.

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  首钢迁钢2250mm热连轧生产线在投产后一年多的时间里，带钢的板形控制精度较低，需要进一步提高。其中一个主要的问题根源是中间坯板形质量较差，导致精轧控制稳定性差，造成板形控制精度较低。为了进一步提高带钢板形控制精度，首先进行了辊形设计及其优化工作。在粗轧R2机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形，取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用，大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量，使得热轧产品的板形质量有10％左右的提高
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  钢材柔性化生产技术的开发与应用

  胡恒法 王国栋 刘振宇 赵楠 贾涛

  钢铁. 2010, 45(7): 52-52.

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  为解决不同用户个性化需求与企业大规模定制之间的矛盾，对不同系列的产品进行系统分析，开发了组织性能预测与优化软件用于柔性化生产，实现用同一种成分的坯料来生产相同系列相邻性能级别和跨系列相近性能级别的产品，减少了炼钢的余材，为钢铁材料的生产提供了新的思路。
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  薄带钢轧制过程中工作辊辊端压靠研究

  戴杰涛 张清东

  钢铁. 2010, 45(7): 57-57.

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  采用有限元方法对薄带轧制过程中辊端压靠现象进行了深入分析，计算了辊端压靠对板形调节功效的影响，定义了对机型设计以及轧制工艺制定都有重要意义的临界压靠轧制力的概念。对薄带钢轧制中常见的三种机型的临界压靠轧制域力域进行了比较，指出使用HC（UC）系列机型对于减轻薄带钢轧制过程中辊端压靠最有利，同时从辊形的角度对三种机型进行了优化改进，并通过对比计算验证了优化改进后的机型对改善薄带钢轧制过程中的辊端压靠更有利。在仿真计算的基础上，针对某厂镀锡线平整机压靠问题提出优化窜辊行程和中间辊端部辊形的技术方案，上机试验取得了明显应用效果。
钢铁材料
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  S32205双相不锈钢中σ相的析出及其对力学性能的影响

  张威 李国平 张寿录

  钢铁. 2010, 45(7): 62-62.

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  利用彩色金相、扫描电镜、能谱仪、硬度和拉伸测试等手段研究了S32205双相不锈钢中σ相的析出规律及其对力学性能的影响。结果表明，时效15 min后σ相开始沿γ/α或α/α晶界析出，并向铁素体一侧长大，其析出反应为铁素体发生转变形成σ相和γ2相；随着时效时间延长，σ相的析出量增加，钢的硬度、强度逐渐提高，塑性显著降低，拉伸断口的断裂类型由典型的韧性断裂向以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。
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  595℃长期时效对M152马氏体耐热钢力学性能的影响

  杨钢 刘新权 杨沐鑫 马风春 宋玺玉 张秀丽

  钢铁. 2010, 45(7): 66-66.

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  采用力学性能测试、金相分析以及TEM微观结构分析，研究了M152马氏体耐热钢在595℃长期时效过程中的力学性能和结构变化，并探讨了时效脆化机制，结果表明：在595℃时效过程中，发生了显著的回复，位错密度下降，且原始组织中弥散分布的M2C和M7C3碳化物逐渐转变成M23C6型碳化物，并聚集长大，导致强度逐渐降低；时效脆化的主要原因是杂质元素的非平衡晶界偏聚和碳化物的晶界析出共同作用，时效初期的脆化主要是由于M2C型碳化物沿马氏体板条界的连续析出造成的。
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  780MPa级低屈强比高层建筑用钢的生产工艺研究

  康健 王昭东 王国栋 袁国 周晓光

  钢铁. 2010, 45(7): 71-71.

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  本文对高强度低屈强比建筑用钢进行了实验室生产研究。通过适当的成分设计，利用两阶段的控制轧制及超快冷技术对试验钢的组织进行控制已达到提高强度降低屈强比的目的。结果表明：终轧后立即冷却到690℃左右后空冷至室温，可以得到具有贝氏体铁素体软相基体、9.2%含量的M/A组元作硬质第二相的复相组织，其屈服强度与抗拉强度均满足780MPa级相关要求，同时屈强比在0.7左右。
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  含镁夹杂物对一种管线钢固体相变的影响

  李贵阳 李太全

  钢铁. 2010, 45(7): 76-76.

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  管线钢微镁处理可以形成大量小于300nm细小的含镁复合夹杂物，为了研究含镁夹杂物在管线钢中的物理冶金作用，应用Gleeble-3800模拟了对微镁处理X120管线钢轧制工艺，发现含镁夹杂物可以在轧制中作为形变奥氏体的形核核心，也可以在γ-α相变中作为铁素体的形核核心，能够在小于50µm甚至10µm的形变奥氏体内诱导晶内铁素体，研究了夹杂物在固体相变中的作用规律。
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  合金成分对贝氏体H型钢的组织和性能的影响

  陈其伟

  钢铁. 2010, 45(7): 81-81.

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  本文以开发与研究贝氏体H型钢为目标，研究了三个钢种的不同合金成分对贝氏体H型钢组织性能的影响，研究结果表明，超低碳以及适量B和Nb是保证贝氏体H型钢高强度和高韧性的关键。通过研究找到适应贝氏体H型钢要求的低成本的合金成分。
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  硼对V-N微合金钢热影响区组织和性能的影响

  薛东妹 许文文

  钢铁. 2010, 45(7): 85-85.

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  本文研究了硼氮复合添加(210ppm+17ppm)和典型增氮(120ppm)的V-N微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)中组织和性能随冷却速度(t8/5)的变化规律。研究结果表明：在V-N微合金钢中添加微量硼时，各t8/5下的CGHAZ中均可通过抑制先共析铁素体的转变，促进针状铁素体和粒状贝氏体的形成，使M-A岛的含量降低、尺寸减小、弥散度提高。因而使CGHAZ的V行缺口夏比冲击(CVN)韧性得到改善。
环保与能源
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  焦化工序水流图构建及其应用分析

  董辉 喻志强 肖圣雁 力 杰 杜 涛 蔡九菊

  钢铁. 2010, 45(7): 89-89.

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  摘 要：本文运用物质流分析理论中的跟踪观察法（即拉格朗日法），借鉴系统节能分析方法中的中小循环理论，根据焦化工序的工艺流程特点构建了钢铁企业焦化工序水流图及其用水评价指标，在此基础上对钢铁企业焦化工序的用水情况进行了分析。并通过对某钢铁企业焦化厂2008年数据的调研与分析，构建了该厂焦化工序的水流图和用水评价指标，借助水流图和评价指标对其用水情况进行分析评价，指出其用水的现状和存在的不足，并对其用水系统进行优化，最后给出了优化前后的节水效果分析。
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  射流参数对单烧嘴燃烧室高温空气燃烧特性的影响的数值研究

  苏亚欣 汪文辉 赵丹 杨艳超

  钢铁. 2010, 45(7): 94-94.

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  针对工业炉的高温空气燃烧技术，利用CFD技术，对一个多股射流燃烧器喷口在高温空气燃烧条件下的燃烧特性进行了数值研究，烧室尺寸为800mm×800mm×1400mm，燃料喷口为圆形，直径为10mm，位于中心。空气喷口设计为五个等面积的圆形，置于燃气喷口周围。采用标准的k-双方程模型计算流场，气相燃烧模型采用采用函数的PDF燃烧模型，采用离散坐标法模拟辐射换热过程，NOX模型为热力型NOX。对燃烧器喷口几何结构对炉内燃烧温度分布、NOX生成等进行了讨论。结果表明，喷口几何结构的合理布置能够改变燃烧室内的烟气回流及其与燃料、空气的混合特点，从而影响局部温度的分布和决定燃烧状况、影响最终的NOX排放量。当燃料射流喷口与空气射流喷口的间距增大时，能有效的延缓燃料和空气的混合，烟气回流将会增加燃烧室内气体的混合程度，降低燃烧室内局部氧浓度，有利于扩大低氧区域，扩大燃烧区域，并且使炉膛温度变得均匀，减少局部高温区，降低NOX的生成。I=2.5时的NOX排放浓度为45ppm。燃烧空气散布角越小，燃料、氧以及燃烧后的高温烟气等的混合越充分，燃烧越稳定，低氧区域扩大，温度分布均匀，局部高温受到抑制，局部NOX的生成减少。在15%的氧条件下，=120°时与=360°相比，NOX排放量可减少65%。当燃料射流倾角增大时，平均温度和最高温度都降低，燃烧室内低氧区域扩大，从而影响了局部燃烧特性和局部NOX的生成。研究结果对于工业炉的结构设计有一定参考意义。εεεθ
技术交流
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  大规格异形坯腹板裂纹的研究和控制

  吕铭 卢波 王学新 单兆光 张庆 陈永生

  钢铁. 2010, 45(7): 99-99.

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  主要介绍莱钢大规格异形坯腹板裂纹的研究与控制，本文以异形坯的形状特殊性对凝固的影响为主线，阐述了大规格异形坯的工艺特点，对腹板裂纹的产生原因进行了深入研究，结合莱钢大规格异形坯的特点实施了有效的解决方案，在解决腹板裂纹控制方面取得了较好的效果。