2011年, 第46卷, 第5期　刊出日期：2011-05-15

  

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综合论述
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  大型转炉复吹技术的研究

  杨文远,崔健，蒋晓放,王明林,徐小伟

  钢铁. 2011, 46(5): 1-6.

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  中国大型复吹转炉在炉龄小于3000炉时复吹效果较好，终点钢水的碳氧积平均为0.0023。随着炉龄增加，透气砖表面覆盖渣层加厚，复吹效果降低。炉龄大于5000炉之后，复吹无效果，等同于LD转炉。中国大型转炉复吹技术与世界先进国家相比还有差距，需要优化顶底复吹工艺，提高冶金效果，延长透气砖寿命。
原料与炼铁
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  用炉腹煤气量指数诺模化来指导高炉操作

  项钟庸

  钢铁. 2011, 46(5): 7-10.

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  提供了高炉强化的数学分析方法。建议将高炉炉腹煤气量指数诺模化用来衡量高炉强化的程度，以及指明进一步高炉强化的途径。以宝钢3号高炉（4350m3）为例说明高炉炉腹煤气量指数诺模化的方法，以及使用诺模图分析高炉进一步强化必须采取的措施。
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  热面局部高温下高炉冷却壁智能监测试验研究

  吴俐俊，孙国平，陆祖安

  钢铁. 2011, 46(5): 11-14.

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  为了监测冷却壁热态状况，延长高炉寿命，将人工智能仿真技术引入到冷却壁数值仿真中，建立了基于传热数学模型与人工智能技术结合的高炉冷却壁系统智能仿真模型。基于传热模型及试验测试数据，探讨了冷却壁热面局部高温状况下，热面最高温度与监测点（1～5个监测点）之间的基本传热数学模型。利用试验数据，对冷却壁智能监测模型进行了训练，提高了模型与实际物理过程的吻合程度。该模型能在线监测高炉冷却壁的热态状况。
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  H2含量对冶炼过程影响的实践与理论分析

  金永龙,,何志军,关志刚,张军红

  钢铁. 2011, 46(5): 15-18.

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  以喷煤后高炉内H2含量变化的生产数据和变化规律为基础，利用相关理论，着重分析H2含量变化对高炉冶炼过程影响的机制，从而确定了高炉内一定含量的H2有利于高炉操作过程的稳定和指标优化。另外，通过对高炉冶炼过程氢、碳等元素的物料平衡计算，分析高炉冶炼过程由于燃料结构优化而用H2取代CO还原和降低燃料比所达到的降低CO2排放的实际效果。
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  热分析技术在褐铁矿结晶水热分解中应用研究

  李金莲，刘万山，李艳茹，任伟，周明顺

  钢铁. 2011, 46(5): 19-22.

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  利用热分析 (TG、DTG、DSC)技术，在一定升温速率(β=10℃/min)下对褐铁矿结晶水热分解进行非等温动力学研究，采用CoatsRedffen法求解了褐铁矿结晶水热分解过程的活化能。结果表明：褐铁矿结晶水热分解过程是一个缓慢—快速—缓慢的过程，其在烧结过程中吸收热量与结晶水含量不成正相关，而与热分解活化能成正相关。
炼钢
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  异型坯连铸二冷工艺优化研究

  孙维,汪开忠,文光华,徐海伦,汤寅波,唐萍

  钢铁. 2011, 46(5): 23-27.

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  基于二冷区传热的基本原理和异型坯凝固传热特点，建立了异型坯凝固传热模型；通过现场测试铸坯表面温度和坯壳厚度对数学模型进行修正，得到了异型坯连铸过程中表面温度随时间变化的规律；同时，对原有二冷制度进行了评估，提出了合理的二冷改进措施。通过二冷工艺的优化，提高了二次冷却的均匀性，铸坯表面和内部质量大幅度提高。
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  降低100 t转炉钢铁料消耗的工艺研究

  石中雪，杨俊锋，徐新琰，倪冰

  钢铁. 2011, 46(5): 28-32.

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  研究了安钢第一炼轧厂100t转炉钢铁料消耗的影响因素，从炼钢原辅料、冶炼工艺、造渣操作和终点控制、精炼和连铸的精细化管理等方面采取了相应的措施，2009年吨钢钢铁料消耗降低到1042.52kg，显著降低了炼钢成本，取得了较好的经济和社会效益。
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  基于BP神经网络的大方坯质量在线预报模型常运合

  ,曾智,张家泉,何庆文，,申景霞，,张利平

  钢铁. 2011, 46(5): 33-37.

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  在对铸坯质量缺陷类型及其主要影响因素分析总结的基础上，确定以特殊钢大方坯常见的中间裂纹、中心裂纹和中心偏析为研究对象，利用BP神经网络建立了该3种典型缺陷的预测模型。基于冶金理论和连铸生产大量历史数据的统计分析，提炼出影响以上3种内部缺陷的20个主要工艺参数，进而提出20153的预测模型网络拓扑结构。采用生产现场数据制做了预测模型的训练样本集和测试样本集。利用训练样本集将该神经网络训练至设定预报误差以内，再用测试样本集对所构建的网络进行了测试。基于训练成熟的神经网络模型，进一步编制在线预报系统，实现铸坯质量在线实时预报。
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  超低碳钢弱脱氧工艺下炉渣组分的控制张国兴

  ,王谦,何生平,曾建华

  钢铁. 2011, 46(5): 38-42.

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  针对采用弱脱氧工艺冶炼超低碳钢，利用Factsage软件计算了顶渣氧化性与钢水氧活度之间的关系，进而计算了炉渣各组元对硫分配比的影响。结果表明，对于超低碳钢的生产，顶渣中w(FeO+MnO)至少应控制在15%以下，w(CaO)/w(Al2O3)控制在2.5~4.0。工业试验表明，通过顶渣改性将w(FeO+MnO)控制在15%以下可避免回硫现象的发生，成品硫质量分数小于0.005%，达到了钢种要求。
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  自耗式振动钢带传热熔化过程的数值模拟

  马忠伟,，，张慧，，胡劲，陶红标，，王超

  钢铁. 2011, 46(5): 43-48.

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  为了提高铸坯凝固组织的均匀性，减轻宏观偏析，提出了自耗式振动激发金属液形核技术。当振动钢带喂入钢液时，保护渣有可能随之卷入，为此开展了传热数值模拟研究。通过试验可知，对于50mm×5mm的钢带，运动状态下过热度为10℃时，喂入速度小于0.36m/min时下缘中心点的温度能够稳定在钢带的液相线温度以上；当喂入速度小于0.102m/min时，位于钢渣界面2mm以上的钢带窄边表面中心点的温度通过轴向传热能够达到或超过保护渣的熔化温度，此时钢带附近的保护渣有可能呈熔融状态，因此不会被带入钢液内。
压力加工
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  热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型研究

  袁国明，，李明雷，肖宏

  钢铁. 2011, 46(5): 49-52.

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  针对热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型预报精度低的问题，采用有限元软件DEFORM模拟了板坯热连轧粗轧区立轧过程，分析了板坯立轧过程轧制力预报精度低的原因。通过对有限元模拟结果的分析，给出了板坯立辊轧边时计算变形程度的新方法，并通过回归得到了适合板坯立轧轧制力计算的外端应力状态影响系数公式，进而得到了新的轧制力计算公式。经与现场实测数据比较，明显提高了立轧轧制力的预报精度。
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  末道次轧制力锁定法在中厚板规程计算中的应用

  崔海涛，许磊，王国栋

  钢铁. 2011, 46(5): 53-55.

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  在中厚板轧机无液压弯辊条件下，为防止传统轧制规程计算方法造成的板形问题，提出了一种末道次轧制力锁定的轧制规程计算方法。该方法将操作工提前给定的末道次轧制力作为轧制规程计算的约束条件之一，通过控制道次规程末道次的轧制力达到控制板形的目的。实际应用结果表明，该方法使操作工能够根据经验对板形进行有效控制，明显减少中浪、边浪等板形问题，具有良好的使用价值。
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  热轧工艺对430铁素体不锈钢黏结行为的影响

  杨连宏，，刘雅政，周乐育

  钢铁. 2011, 46(5): 56-99.

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  430铁素体不锈钢在热轧期间易出现黏结现象。针对黏结现象对带钢表面质量的不良影响，分析了热轧期间出现黏结行为的机制，讨论了影响黏结行为的热轧工艺条件，并提出了针对性的措施。通过采用适宜的工艺条件，如选用具有较高表面光洁度的高速钢轧辊，减少轧制过程中的除鳞与冷却，减小粗轧送料厚度，并采用适当的工艺润滑条件，可有效抑制黏结现象的发生。
钢铁材料
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  HB450低合金超高强耐磨钢回火过程中的组织性能演变

  邓想涛，王昭东，张逖，袁国，付天亮，王国栋

  钢铁. 2011, 46(5): 60-63.

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  利用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）等试验方法，研究了新型低成本HB450低合金超高强耐磨钢在不同回火条件下组织和性能演变规律，并分析了其强韧变化机制。结果表明：回火对试验钢的硬度和强度均有较大影响。在200~250℃回火，试验钢表现出良好的强韧性配合，满足国标工程机械用高强度耐磨板GB/T24186—2009中NM450级别要求；在250℃回火时，试验钢出现硬化迹象。透射电镜分析表明，在该温度下回火，析出物中除了有大量弥散分布的ε碳化物外，还出现了少量30~50nm的（Nb，Ti）（C，N）粒子，该2类粒子对试验钢的强化起着较大的作用。
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  高铌X80管线钢连铸过程中微合金元素的析出行为

  王岩，赵爱民，陈银莉，唐荻，左碧强

  钢铁. 2011, 46(5): 64-68.

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  运用TEM和EDS等测试方法，对高铌X80管线钢连铸过程微合金元素的析出行为进行研究。结果表明：铸坯凝固冷却至1100℃时，存在片层状以及棒状析出物，此类析出物为Nb（C，N）碳氮化物，同时存在一些TiN析出物。当铸坯冷却至900℃时，开始出现中心富钛、边部富铌的（Nb，Ti）（C，N）星形和枝晶形碳氮化物。当铸坯冷却至750℃时，枝晶状析出物增多，同时也存在部分富铌的枝晶状Nb（C，N）碳氮化物。冷却至室温的铸坯晶界上存在大量的枝晶状析出物。由热力学计算和试验结果得出，对于高铌X80管线钢，枝晶状复合析出物开始析出温度介于1000~1100℃之间。
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  TMCP工艺对微合金高强度钢组织性能的影响

  张凯，邱春林，李四军，杜林秀，吴迪

  钢铁. 2011, 46(5): 69-75.

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  在实验室条件下，对一种微合金高强度钢进行热膨胀试验和热轧试验，测定了该试验钢的连续冷却转变动力学(CCT)曲线，并研究了不同温度转变的组织和第二相的体积分数、尺寸对其力学性能的影响。试验结果表明：变形温度的降低，贝氏体转变开始温度与转变结束温度均升高，硬度值也出现不同程度的提高；变形温度的降低，使得不同冷却速度下组织细化程度存在明显差异。利用合理控轧控冷工艺，使得屈服强度均达到690MPa以上，-30℃冲击功均达到230J以上。其中，第二相粒子在整个基体内呈细小弥散分布，起到有效的强化作用并改善钢的冲击韧性。
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  新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋的研制

  李文韬,李正操,张寒,白秉哲

  钢铁. 2011, 46(5): 76-80.

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  对新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋进行了实验室研究和工业生产试制。在提高性能同时降低合金成本和简化工艺的原则下，在新型锰系空冷贝氏体钢的基础上采用钒微合金化，开发了超高强精轧螺纹钢筋（PBR）。此外，利用TEM研究了PBR钢筋中钒的析出物的形貌、尺寸及分布。开发的PBR超高强钢筋，不含昂贵合金元素，淬透性好，强度高，屈强比低，全面满足PSB 1080级别要求，20mm钢筋抗拉强度达到1600~1610MPa，屈服强度1400~1420MPa，伸长率8.5%，均匀伸长率5.0%；32mm钢筋抗拉强度达到1450~1500MPa，屈服强度1140~1200MPa，伸长率9.0%，均匀伸长率5.0%。
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  热处理工艺对X80热煨弯管用钢组织性能的影响

  张帅，任毅，王爽，刘文月

  钢铁. 2011, 46(5): 81-84.

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  X80热煨弯管在弯制成型时要经历热处理过程，为保证弯管的最终性能需深入研究热处理工艺对X80弯管用钢组织性能的影响。采用不同工艺对X80热煨弯管用钢进行热处理，并对热处理后材料的组织性能及其与淬火温度和回火温度的关系进行了深入研究。结果表明：随着淬火温度升高，材料强度提高，韧性降低；而随着回火温度的升高，材料的组织、位错、第二相析出等均发生变化，使材料强度呈起伏变化趋势，韧性则逐渐升高。根据强韧性匹配原则，最终确定了适宜的热处理工艺参数。
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  疲劳性能不合格的38Si7弹簧钢夹杂物分析

  张宏亮,冯光宏,贾志立

  钢铁. 2011, 46(5): 85-88.

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  针对工业生产38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的问题，借助光学显微镜和扫描电镜，并结合数学理论模型，从夹杂物的角度分析38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的原因。研究结果表明：工业生产38Si7弹簧钢中的夹杂物主要组成为CaO(MgO)Al2O3SiO2三元复合夹杂物，而且圆截面上中心区域复合夹杂物中Al2O3的含量明显低于外层复合夹杂物中Al2O3的含量；根据夹杂物等效投影面积模型得出，当疲劳失效为内部起裂时，临界夹杂物尺寸大约为6.5μm，当疲劳失效为表面起裂时，临界夹杂物尺寸大约为5.5μm。当弹簧钢中的夹杂物尺寸大于临界夹杂物尺寸时，容易造成疲劳强度失效。
环保与能源
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  马钢新区钢渣处理技术及综合利用

  蒋育翔

  钢铁. 2011, 46(5): 89-92.

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  炼钢； 渣处理； 综合利用
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  甲基磺酸电镀液的降解性能评价

  侯红娟，李恩超，黄邦霖

  钢铁. 2011, 46(5): 93-96.

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  甲基磺酸锡（MSA）镀液作为一种环保型的镀液体系，在世界范围内呈加速发展趋势，但是很少有研究关注电镀锡过程中产生的MSA废液的有机物含量及其降解性能。对MSA废液中的污染物进行了分析，研究了MSA的化学降解性能和生物降解性能。研究结果表明：MSA的化学氧化性能较差，化学氧化工艺并不适用于MSA废液的处理；按照OECD对有机物生物降解性能的评价标准，MSA属于易生物降解有机物，在24天内可以完全降解。
技术交流
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  E36级海洋平台用钢的试制

  刘年富，何矿年，李桦，廖卫团，温志红，杨太阳

  钢铁. 2011, 46(5): 97-99.

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  介绍了韶钢E36级海洋平台用钢产品试制的情况。通过合理的铌、钛、镍微合金化的成分设计，结合洁净钢的冶炼、合理的轧制冷却工艺、正火热处理工艺，成功轧制了60mm E36Z35海洋平台用钢板。该钢板从表面至心部组织均匀，晶粒度达到了9.5级，强韧性、厚度方向性能满足船规要求。研究结果表明：韶钢成功试制了以正火状态交货的60mm厚的E36Z35级海洋平台用钢。