2011年, 第46卷, 第4期　刊出日期：2011-04-15

  

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综合论述
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  新形势下薄板坯连铸连轧技术的进步与发展方向

  殷瑞钰

  钢铁. 2011, 46(4): 1-9.

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原料与炼铁
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  钒钛铁精矿内配碳球团的高温快速还原

  刘松利 白晨光 胡途 吕学伟 邱贵宝

  钢铁. 2011, 46(4): 10-14.

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  钒钛铁精矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿，具有很高的综合利用价值。通过采用实验室转底炉对钒钛铁精矿内配碳球团进行了高温快速还原的可行性研究，分别考察了配碳比、还原温度、添加剂、还原时间等参数对球团金属化率的影响。结果表明，配碳比（1.5：1）、还原温度（1350℃）、添加剂（2%）、还原时间（20min）时金属化率可以达到88%以上。对原料、还原样品进行x射线衍射分析表明，钒钛铁精矿粉中的磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿通过还原转变为单质铁、含铁黑钛石。
炼钢
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  基于L-M算法BP神经网络的转炉炼钢终点磷含量预报

  李长荣 赵浩文 谢祥 尹青

  钢铁. 2011, 46(4): 13-25.

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  摘 要：转炉炼钢过程是一个非常复杂的物理化学变化过程，人工控制很难一次达到终点目标值，通常需要经过多次补吹才能出钢。本文通过研究影响转炉冶炼终点磷含量的主要因素，确定了影响转炉终点磷含量的参数，建立了基于Levenberg-Marquardt(LM)算法BP神经网络转炉终点磷含量的预报模型。结果表明：在预报误差目标精度为±0.002%内,命中率达到了90%。
原料与炼铁
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  高炉块状带焦炭反应性的研究

  孔德文 张建良 郭豪 龚必侠

  钢铁. 2011, 46(4): 15-18.

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  研究了高炉块状带内焦炭的碳素损失情况以及焦炭反应性的变化情况。结果表明，在高炉块状带内，焦炭的碳素损失从上到下呈增加的趋势，但增加不超过10%；在高炉炉身上部及中部，焦炭反应性指数变化不大，但是从炉身下部开始明显增加，至炉腹部位，焦炭反应性指数高达60.75%，几乎是入炉焦的三倍；焦粉热重反应性指数与块焦焦炭反应性指数有很好的对应关系，二者变化趋势一致。
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  太钢4350m3高炉稳定炉芯温度的生产实践

  唐顺兵

  钢铁. 2011, 46(4): 19-23.

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  摘 要 太钢4350m3高炉3年多的生产实践表明，炉芯温度与大型高炉的炉缸侧壁温度及接受强化冶炼的相关性很强。本文尝试从焦炭质量，炉内煤气流控制和渣铁成分等方面来分析实现炉芯温度有效控制的措施。
炼钢
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  超低氧齿轮钢非金属夹杂物控制热力学计算及应用

  陈天明

  钢铁. 2011, 46(4): 26-30.

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  利用热力学软件计算了齿轮钢氧含量与夹杂物成分的关系、夹杂物转变条件。结果表明，超低氧20 CrMoH钢中具有较高塑性的非金属夹杂物成分为：SiO2 0%~10%、Al2O3 22%~55%、CaO 42%~60%、MgO 5%~10%，与之平衡的时钢液中铝含量在0.020%左右，钙含量>0.7×10-6，氧含量在0.0005%左右；选择组成为CaO>40%、Al2O3≤37%、MgO10%、(%CaO+%MgO)/%SiO2为10、SiO2含量尽量低的渣系，钢中Al2O3、MgO•Al2O3夹杂物可转变为低熔点的钙铝酸盐。上述结果在工业试验中得到了验证。
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  异型坯连铸结晶器传热行为的数值模拟研究

  罗伟 严波

  钢铁. 2011, 46(4): 31-35.

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  利用ABAQUS有限元软件建立异型坯连铸结晶器铜板的三维有限元模型，并通过ABAQUS用户子程序施加传热边界条件，对现有的异型坯结晶器铜板温度场进行数值模拟研究，重点分析铜板热面温度的分布规律，并对其进行优化，得到合理的温度场分布。给出了水槽和水孔中冷却水流速、铜板厚度以及拉坯速度等工艺参数对结晶器铜板温度场的影响规律，为异型坯连铸结晶器和生产工艺参数的优化提供理论依据。
钢铁材料
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  马钢大型转炉炼钢工艺正常化的途径

  杨文远，徐小伟，王明林，邓勇，朱伦才

  钢铁. 2011, 46(4): 32-36.

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  马鞍山钢铁股份有限公司第4炼轧厂有300t复吹转炉2座，投产初期生产不正常。通过改进氧枪喷头参数，开展转炉炼钢的基础研究，优化吹氧、造渣制度和规范吹炼操作等措施，经过2年多的生产实践，使转炉炼钢操作正常化，能够满足生产低碳优质深冲钢的技术要求。
炼钢
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  硬线钢钢水可浇性工艺研究

  刘善喜 常金宝 等

  钢铁. 2011, 46(4): 36-39.

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  文章介绍了唐钢第二钢轧厂硬线钢生产工艺，通过采取提高钢水的Mn/Si、钢水钙处理、LF炉精炼结束后软吹氩搅拌等工艺技术措施有效的解决了去年三月份以来浇注硬线钢时出现的水口结瘤问题，改善了钢水的可浇性，保证了钢水的正常浇注，并且得到了优质的铸坯。
压力加工
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  宽带钢轧机支承辊辊型优化设计

  孙大乐 赵建国

  钢铁. 2011, 46(4): 40-43.

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  宽带钢轧机支承辊的接触应力分布直接影响辊面疲劳硬化和磨损状态，进而影响支承辊的使用寿命。本文采用有限元法对支承辊的接触应力分布进行了模拟分析，在此基础上开展了辊型优化设计，并以改善接触应力分布均匀性、缩短支承辊边部有害接触区为目标，得到了优化的支承辊辊型参数。
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  热轧带钢在常规层流冷却中温度不均匀性的有限元分析

  余伟 卢小节 等

  钢铁. 2011, 46(4): 44-48.

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  在热轧带钢生产过程中，层流冷却影响钢板的组织性能和平直度。采用MARC有限元软件，对不同宽度和厚度的普碳钢Q235和管线钢X70的热轧带钢在常规层流冷却中的温度场进行了计算和分析。结果表明：常规层流冷却加剧带钢在宽度和厚度方向的冷却不均匀性。冷却过程中12mm厚度X70管线钢带钢的上、下表面温差达到30℃，会使带钢产生冷却翘曲。上集管的流量均匀分布设计的和下集管固定流量设计是常规冷却设备产生不均匀冷却的主要原因。提出了减少不均匀性的措施。
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  中厚板轧机速度制度的优化设计

  许磊

  钢铁. 2011, 46(4): 49-53.

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  立足于国内大部分中厚板轧机的速度依赖于人工经验设定的现状，本文依据轧制过程中纯轧时间与间歇时间之间此消彼长的关系，建立了以保证终轧温度为主、以生产效率为次的双重目标最优化数学模型，并对咬入速度、稳定轧制速度和抛钢速度的临界值进行分析，将其作为目标函数的约束条件。现场在线应用结果表明:给出的速度设定模型具有很高的安全性,在将终轧温度控制在允许范围内的条件下，每块钢的平均轧制总时间较之前缩短了5.72秒，具有良好的应用前景。
钢铁材料
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  热轧屈服强度550MPa高强度钢板组织性能研究

  刘东升 李庆亮

  钢铁. 2011, 46(4): 53-58.

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  为开发屈服强度大于550 MPa、-60oC冲击功高于33J的高强度热轧厚钢板，开展了系列实验研究。提出两种实验钢， 即CSiMnCuNiMo (A) 和CSiMnCuNiCrMo (B)低合金钢。采用Gleeble 3800热模拟实验机，系统研究了钢A在热机变形条件下奥氏体连续冷却相变动力学和显微组织变化规律。在二辊可逆实验轧机上，进行了宽厚板控制轧制和控制冷却实验，研究了两种钢的显微组织和力学性能变化规律。确定了TMCP技术路线：采用再结晶区和未再结晶区两阶段控制轧制，随后快速冷却。两种钢在热轧时精轧压下率均不小于65%。钢A以20 oC/s的速率冷却至500 oC；钢B以13 oC/s的速率冷却至400 oC。-80 oC夏氏低温冲击韧性平均值分别达到307 J和164 J。
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  含铌低硅TRIP钢的拉伸行为研究

  唐正友 丁桦 赵文娟 丁昊 李龙

  钢铁. 2011, 46(4): 59-64.

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  以含铌低硅TRIP钢为研究对象，利用定量拉伸、彩色金相、SEM、TEM和XRD等技术手段，研究了TRIP钢的拉伸性能，拉伸过程中的相变和应变硬化行为。结果表明，含铌低硅 TRIP钢具有高强度和良好的塑性，抗拉强度达到700MPa级别的同时总延伸率在34%以上。在单向拉伸过程中，残余奥氏体的相变速率与真应变的关系可以用ln[(Vγ0-Vγ)/(Vγ0-Vγu)]=lnk-cε来表示，随应变的进行，c值减小，残余奥氏体的稳定性增加。在均匀塑性变形阶段，TRIP钢的瞬时应变硬化指数n*值随真应变ε的变化与残余奥氏体向马氏体相变量有关。
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  镁钙处理对非调质钢中硫化物形态的影响

  肖国华 董瀚 王毛球 惠卫军

  钢铁. 2011, 46(4): 65-69.

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  采用定量金相和能谱分析手段，研究了镁处理和镁钙复合处理对38MnS6非调质钢中硫化物形态、尺寸和分布的影响。结果表明，变质处理后，铸态硫化物由Ⅱ类转变为Ⅲ类和Ⅰ类，改善了硫化物的分布，但其平均尺寸有所增大。热变形硫化物的变形度随硫化物中变质元素含量的增加而降低，随硫化物尺寸的增加而增加。
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  空冷弛豫对铌微合金化热轧多相钢组织性能的影响

  郑东升 朱伏先 李艳梅

  钢铁. 2011, 46(4): 70-75.

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  以铌微合金化试验钢为研究对象，研究了控冷过程空冷弛豫温度对其组织和力学性能的影响。结果表明，轧后采用弛豫+超快冷的控冷工艺可以得到含有铁素体、贝氏体和残余奥氏体的多相组织，弛豫终止温度显著影响铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量。随着弛豫终止温度的降低，试验钢的屈服强度和抗拉强度呈降低趋势，而屈强比均保持在0.7左右的较低水平。当弛豫终止温度为720℃时，试验钢的抗拉强度、延伸率和强塑积分别达到820MPa，37.5%和30750 MPa•%的最大值。
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  锆处理对低合金钢大线能量焊接粗晶区组织与性能的影响

  夏文勇 杨才福 苏航 等

  钢铁. 2011, 46(4): 76-81.

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  本文采用焊接热模拟和热力学计算相结合的方法，研究了Zr处理对低合金高强船体钢大线能量焊接粗晶区组织与性能的影响。结果表明，Zr处理钢对钢中形成的氧化物类型、粒度及分布存在显著影响。当钢中Zr含量低于85ppm时，钢中形成复合的Zr-Ti-O氧化物颗粒。其中Zr含量为45ppm时，钢中形成等量的Ti、Zr氧化物，此时氧化物颗粒最为细小，微量Zr对含Ti氧化物颗粒的细化作用最为明显。Zr含量大于85ppm时，钢中只形成单一的ZrO2颗粒。复合Zr-Ti氧化物在低合金高强船体钢大线能量焊接时具有促进晶内针状铁素体的能力，显著的提高钢大线能量焊接粗晶区的低温韧性。
环保与能源
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  烧结过程余热资源分级回收与梯级利用研究

  蔡九菊 董辉 杜涛 徐春柏 周节旺 林科 黄显保

  钢铁. 2011, 46(4): 88-92.

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  烧结过程余热资源的高效回收与利用是目前钢铁企业降低烧结工序能耗的主要措施之一。从热工角度总结分析了我国烧结余热回收与利用过程中存在的主要问题及其成因，在此基础上，根据热力学第一和第二定律，提出了分级回收与梯级利用技术，即在优先考虑改善烧结工艺条件的前提下，将温度较高的余热实施动力回收，将温度较中和较低的余热实施直接热回收，用于预热干燥烧结原料、点火炉的助燃空气、为热风烧结提供热风等。在此基础上，讨论了分级回收与梯级利用的关键问题：设置适宜的冷却风流量和冷却机内料层厚度是烧结矿显热回收最为关键的两个因素；减小烧结漏风与冷却漏风是分级回收与梯级利用另外一个关键因素。
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  高温焙烧-磁选联合处理包钢含锌粉尘的研究

  王春龙 张建良 刘征建 胡正文

  钢铁. 2011, 46(4): 93-97.

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  本文通过设计正交试验考察了焙烧温度、焙烧时间及配煤量对含锌粉尘脱锌率、金属化率、磁选精矿产率以及铁回收率的影响。试验结果表明最佳工艺参数为：焙烧温度1350℃，焙烧时间25min，配煤量6%。在此条件下的脱锌率和金属化率分别高达99.29%和99.68%，精矿产率为46.57%，铁回收率为95.46%。对经过最优方案焙烧并磁选处理后的精矿进行XRD分析，发现其主要物相为金属铁，并且没有含锌物相的衍射峰出现，可见此方案对含锌粉尘的处理效果最佳。
技术交流
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  影响中厚板探伤合格率的因素分析

  吴伟勤 蔡可森 等

  钢铁. 2011, 46(4): 98-101.

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  通过对探伤不合格钢板进行数理统计分析以及对探伤不合格钢板取样分析，找出存在的问题，对精炼、连铸、轧钢等工序进行优化，对头坯、尾坯、钢板轧制压缩比进行分类管理；通过实施以上改进措施，2009年中厚板卷厂钢板平均合格率达到98.26%；2010年一季度探伤合格率进一步提高到99.58%，达到国际一流水平。