2011年, 第46卷, 第8期　刊出日期：2011-08-15

  

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综合论述
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  结合CCS的炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉CO2减排分析

  薛庆国，韩毅华，王静松，孔令坛

  钢铁. 2011, 46(8): 1-6.

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  介绍了炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉炼铁技术的研发进展，阐述了碳捕捉及封存技术(CCS)的特点及其技术成熟度，重点分析了几种CO2分离方法的原理及其适用条件，最后应用IPCC2006方法计算分析了结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉的CO2减排效果。结果表明：新工艺的吨铁CO2排放量为582.40kg，较传统高炉CO2减排55%。结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉炼铁技术的开发，能够促进中国钢铁工业CO2减排，对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的现实意义和深远影响。
原料与炼铁
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  锌在包钢高炉中行为机制

  张芳, ，张世忠，罗果萍, ，郝忠平，王巨清

  钢铁. 2011, 46(8): 7-11.

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  首先测定了包钢炼铁厂6号高炉入炉原燃料及产出项的锌含量，并结合取样期间高炉实际生产数据对6号高炉做了锌平衡分布计算。其次，采用LS230型激光粒度分析仪对各级瓦斯灰的粒度进行检测；采用扫描电镜(SEM, Hitachi S-3000)及能谱分析(X-EDS)对包钢6号高炉炼铁原料及产出物的微观形貌进行观测，并对其赋存状态进行分析。结果表明，包钢6号高炉锌负荷为0.625kg/t，在国内处于中等偏高水平，必须对烧结矿和球团矿中的锌含量加以控制。支出项中，由瓦斯灰带走的锌量最多，占总支出量的96.14%，应严格控制各级除尘灰进入烧结系统。含锌吸附物均匀分布于瓦斯灰中，不同粒度瓦斯灰对锌的吸收能力有所不同。锌在瓦斯灰中主要以ZnO的形式存在，但其中还含有锌的铁酸盐、硅酸盐、铝酸盐以及硫化物。锌在风口凝结物中的存在形式为金属锌或铅锌合金。
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  在烧结混料过程中喷吹轻烧白云石粉工艺试验

  刘成伟，欧阳代刚，刘清才，卫敏，胡钢，陆震

  钢铁. 2011, 46(8): 12-16.

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  研究了在烧结混料时运用喷吹轻烧白云石粉工艺，以及不同轻烧白云石粉添加量、水分添加量对烧结混料情况、混料机粘料率和烧结矿冷态强度的影响规律。在此基础上与传统熔剂的添加工艺进行了比较分析并进行了烧结杯试验研究。结果表明：采用喷吹方式加入轻烧白云石粉，与传统配入方式相比，烧结混料情况改善，混合料制粒效果和混匀情况变好，同时粘料率降低0.69%~0.97%，烧结矿的冷态强度略有升高，但变化不大。得出保证烧结矿最佳混料情况和冷态强度的轻烧白云石喷吹量为4.64%，最佳喷吹位置为一混时及w(H2O)=7.5%时。
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  高炉下部区域气液平衡实证研究

  徐小辉，项钟庸，邹忠平，罗云文

  钢铁. 2011, 46(8): 17-21.

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  通过炉腹煤气量指数与透气阻力系数的关系，研究了炉腹煤气量指数的控制对改善炉内料柱透气能力的作用以及对高炉下部区域气液平衡的影响。依据实际生产技术指标数据加以实证分析，绘制炉腹煤气量指数液泛关联图。研究结果表明，炉腹煤气量指数能够较好地用于衡量高炉强化程度，对提高煤气利用效率、保持高炉下部气液平衡、维持高炉稳定顺行具有重要意义。
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  锌对焦炭反应性能的影响

  穆林，刘乐天,，郑海燕，魏国，沈峰满

  钢铁. 2011, 46(8): 22-24.

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  通过气相吸附法制备吸附不同锌含量的焦炭试样，并对吸附锌的焦炭的反应性进行了检测。研究结果表明：1000℃条件下焦炭锌的吸附量最大。锌的吸附不仅发生在焦炭表面，还进入焦炭内部；锌对焦炭的溶损反应具有正催化作用。随着锌吸附量的加大，焦炭的反应性增强。
炼钢
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  X70低硫管线钢的深脱硫、控氮及夹杂物控制工艺分析

  王新志，刘海强，王三忠，宋素格，张远强

  钢铁. 2011, 46(8): 25-30.

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  分析了X70低硫管线钢的深脱硫、控氮及夹杂物控制之间的关系。指出了强化脱硫需具备的条件及控制方法对控氮与夹杂物控制的影响；指出了以CaO-SiO2-Al2O3系为脱硫渣系时的较理想的渣系组成与渣量控制；指出精炼过程中底吹氩气流量对脱硫、控氮及夹杂物的影响，并重点分析了强化脱硫期的底吹流量与脱硫时间控制；从洁净钢的角度指出低硫管线钢夹杂物的来源与控制方法；指出低硫管线钢钙质处理的目的、要求及实施效果；此外还从侧面指出采用铁水预处理+精炼双联工艺对冶炼低硫管线钢的必要性。
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  应用COMI炼钢工艺控制转炉脱磷基础研究

  吕明，朱荣，毕秀荣，魏宁，汪灿荣，柯建祥

  钢铁. 2011, 46(8): 31-35.

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  基于转炉炼钢过程脱磷的热力学分析和计算，以控制转炉冶炼过程脱磷期温度为出发点，提出一种利用CO2气体代替部分O2进行吹炼的转炉炼钢新工艺，即COMI炼钢工艺。研究发现：COMI炼钢工艺能有效控制转炉熔池温度，降低半钢和一倒钢液磷含量，同时可有效减少炉渣铁损，为转炉高效脱磷提供了一种新思路。
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  IF钢板坯连铸工艺优化

  刘启龙，王志政，臧红臣

  钢铁. 2011, 46(8): 36-39.

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  通过下渣检测系统、FC结晶器、塞棒吹氩、全程保护浇注、炼钢—精炼—连铸节点控制、IF钢洁净度判定等连铸工艺的应用和优化，解决了塞棒失控、结晶器液面波动、浸入式水口堵塞、漏钢预报系统误报等问题。在板坯连铸IF钢时，取得了月均夹杂物质量分数达0.22%，增氮合格率大于等于85%，连浇炉数大于等于6炉等良好效果。
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  大方坯末端电磁搅拌位置和连铸工艺参数的确定

  王晓东，王宝峰，曹建刚，李建超

  钢铁. 2011, 46(8): 40-42.

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  采用有限元方法，对某钢厂的重轨钢大方坯连铸机的凝固过程温度场分布情况、坯壳生长规律和凝固率进行了模拟研究。根据末端电磁搅拌对凝固率的要求，为该钢厂重轨钢大方坯连铸机的末端电磁搅拌位置和相应连铸工艺参数的确定提供了理论依据。根据模拟结果，确定在距弯月面11.6m处安装末端电磁搅拌器，同时通过射钉试验和末端电磁搅拌生产试验证明在该位置安装末端电磁搅拌器是合适的。
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  亚包晶钢板坯连铸结晶器液面波动与控制

  李阳，黄泉金，张小欢，张家泉，赵和明，赖朝彬

  钢铁. 2011, 46(8): 43-47.

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  针对亚包晶钢板坯连铸结晶器内经常出现的严重液面波动问题，从机制认识出发，进行了工艺试验研究。指出液面驻波和二冷区坯壳的非稳定鼓肚是导致结晶器液面波动的主要因素。通过调整亚包晶钢的化学成分，使其碳含量与实际包晶点的计算值接近，并适度增加二冷前区的冷却强度，可有效抑制液面波动。结果表明，亚包晶钢连铸突出的液面波动是因为其不均匀坯壳生长所造成的非稳定鼓肚。亚包晶钢实际碳含量距包晶点越近，相变收缩比例越小，坯壳厚度不均匀度以及后续坯壳非稳定鼓肚量的变化也将越小，有助于减小液面波动程度。
压力加工
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  汽车大梁钢K610L在昆钢炉卷轧机上的研发与生产

  张志波，张红斌，张瑜，杨春雷，张卫强，李金柱

  钢铁. 2011, 46(8): 48-51.

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  研究了在昆钢特有的双机架紧凑式炉卷轧机上开发和生产高强度汽车大梁钢K610L的工艺。通过合理的Nb-Ti复合成分设计和各工序生产工艺试验与优化，生产出满足重型载货汽车制造厂要求的K610L高强度汽车大梁钢。结果表明，昆钢利用炉卷轧机生产的K610L具有较高的抗拉强度、良好的韧性、优异的冷弯成型性能和较好的自然时效性。
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  3500mm炉卷轧机工艺及工程机械用钢和管线钢开发

  王新江,孙斌,韦弦,欧阳瑜,李力

  钢铁. 2011, 46(8): 52-55.

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  简要介绍了安钢3500mm炉卷轧机的生产工艺特点和技术优势。安钢炉卷轧机生产线采用超宽中厚板坯配以单机架炉卷轧机的工艺配置，在生产薄宽规格上具有独特优势，而轧制道次间隔时间长、中厚板坯压缩比低又对生产高品质中厚板带来技术难度。为此，在炉卷轧机生产技术条件下，通过成分设计、优化加热制度与再结晶区和未再结晶区控制轧制技术参数，达到了开发高品质钢板产品的目的，并形成了炉卷轧机独特的宽幅薄钢板生产优势。
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  热轧高强带钢同卷强度波动原因探讨及分析

  赵培林，，孙新军，汤化胜，段明波，雍岐龙

  钢铁. 2011, 46(8): 56-62.

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  针对700MPa级热轧高强带钢同卷力学性能出现波动的问题，采用扫描电镜、透射电镜观察，EBSD分析以及物理化学相分析等手段，同时通过拉伸试验及温度测定等措施对波动现象进行了研究。结果表明，钢卷沿轧制方向力学性能分布不均，头部、尾部的强度偏差较大，中间强度相对稳定。头部、中间、尾部沉淀强化，位错强化以及细晶强化效果的不同，决定了钢卷不同部位的强化差别较大，为实际生产高强钢提供了理论依据。
钢铁材料
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  直接淬火石油储罐用钢N610E的回火组织与力学性能

  余伟，武会宾，王立军，霍松波，祝瑞荣，林国强

  钢铁. 2011, 46(8): 63-67.

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  N610E级石油储备罐用钢(12MnNiVR)常用加热调质处理工艺生产。利用OM、TEM等试验方法，研究了石油储罐用钢N610E直接淬火后，不同回火温度对组织和力学性能的影响。结果表明：直接淬火钢经655℃回火，钢板具有最佳综合力学性能，其抗拉强度640MPa，屈服强度570MPa，伸长率22%，－20℃冲击功273J，不同回火温度的N610E钢韧脆?湮露染冢?0℃以下。随回火温度的升高，板条贝氏体回复作用逐渐加强，位错通过运动、合并、重组，相邻板条合并，组织粗化；回火后钢的力学性能变化趋势的非单调性，归因于回火过程贝氏体中位错亚结构的回复软化与碳的脱溶及第二相的析出强化机制综合作用。
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  半高速钢冷轧辊材料的锻后淬火工艺

  吴琼，孙大乐

  钢铁. 2011, 46(8): 68-72.

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  研究了半高速钢冷轧辊材料的锻热淬火工艺，并与传统热处理工艺获得的力学性能和微观组织进行比较评价，得到如下结论：半高速钢冷轧辊材料锻热淬火（终锻温度大于等于900℃、油冷）+750℃回火后的碳化物尺寸适中，分布均匀弥散，细小的碳化物在最终热处理时容易固溶，对最终热处理组织较为有利；新工艺轧辊的强度、塑性和冲击韧性介于球化退火和调质热处理之间，有着比较均衡的强韧性，而且硬度适中，易于机械加工。因此，新的锻热淬火工艺可以代替传统的锻后热处理工艺，达到节能降耗、提高生产效率的目的。
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  连续冷却过程中铜含量对析出的影响

  李闯,王学敏,尚成嘉,贺信莱

  钢铁. 2011, 46(8): 73-77.

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  研究了一系列含铜钢在连续冷却过程中的析出行为。采用1℃/s的冷却速度以及中间淬火取样方法获得铁素体组织。利用金相显微镜和透射电镜研究不同铜含量对析出的影响。结果表明：当铜的质量分数高于1.5%时，随着铁素体的产生，在铁素体内产生第二相析出颗粒。当铜的质量分数低于1%时，并未观察到第二相析出。第二相析出物为富铜颗粒，以相间沉淀方式析出。
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  含硫、稀土、铋等合金元素的易切削奥氏体不锈钢研究

  吴迪，李壮

  钢铁. 2011, 46(8): 78-82.

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  奥氏体不锈钢是难加工的材料。通过在传统的奥氏体不锈钢中添加硫、稀土和铋，经过钢锭熔炼、切削试验、组织性能检测，对其切削性能和力学性能进行了研究。结果表明，奥氏体不锈钢中的夹杂物主要由MnS组成。稀土包裹在MnS中，金属夹杂物铋以尾状物附于MnS的两端。稀土具有明显的变质作用，易切削奥氏体不锈钢中的夹杂物大部分呈球状或纺锤状。硫、稀土和铋合金元素的添加降低了切削力、减轻了刀具的磨损、改善了切屑的形状。所开发的合金获得了极好的切削性能。由于硫和铋都是软的相，在变形过程中它们并不诱发裂纹的形成。呈球状的夹杂物不仅有利于切削性能的改善，而且还有利于钢获得良好的力学性能。
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  低温板坯加热取向硅钢形变和初次再结晶织构的演变规律

  张贞贞，任卫，方建锋

  钢铁. 2011, 46(8): 83-88.

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  采用取向分布函数和取向线分析方法对低温板坯加热取向硅钢从热轧到初次再结晶工艺阶段的织构进行了研究。研究表明：一次冷轧后各层的织构组分与热轧板各层面的织构组分存在着继承关系，次表层存在很强的{001}<110>织构，中心层的织构和热轧板的中心层相似，存在强的{001}<110>和{112}<110>织构；中间退火后发生再结晶，各织构组分的强度有所减弱，Goss织构组分再次出现；二次冷轧后沿厚度方向上的织构不均匀性不明显，{111}<112>织构强度最高，几乎是其他织构组分的1倍，{001}<110>织构大幅降低；初次再结晶后织构沿厚度方向没有明显的不均匀性，{111}<110>为最强的织构组分，并且具有一定强度的Goss位向。
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  热处理工艺对г85钢板组织和性能的影响

  孟刚，曹开宸，郝小强，王鑫

  钢铁. 2011, 46(8): 89-91.

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  采用不同淬火工艺和回火制度，并结合金相组织和合金元素，研究了热处理对г85钢板性能的影响。试验结果表明：淬火对г85钢板性能影响较大，在930~940℃之间淬火能保证钢板的淬透性。回火温度低于700℃时，钢板强度随温度的增加缓慢降低；回火温度高于700℃时，强度急速下降。合金元素Mn、Mo、Nb有效提高了г85钢板的淬透性和回火稳定性。
环保与能源
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  钢坯加热过程数学模型的试验修正研究

  权芳民,，孙文强，蔡九菊，田永华

  钢铁. 2011, 46(8): 92-95.

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  复杂的炉内热交换过程容易导致根据总括热吸收率法建立的加热过程数学模型的计算精度降低。为解决该问题，在建立钢坯加热过程数学模型的基础上，提出了总括热吸收率的试验修正方法。采用拖偶试验测得了钢坯在炉内不同位置的温度，计算出不同位置处的总括热吸收率，并将其与模型给定值相比较，从而确定总括热吸收率的补偿值。仿真结果表明，修正模型计算所得钢坯温度与试验测量结果非常接近，该试验修正方法可以满足钢坯加热过程在线试时控制的精度要求。
技术交流
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  连续退火中带钢表面横向条纹缺陷产生机制及其治理技术

  白振华，申延智，周利，于顺兵，石晓东，司红鑫

  钢铁. 2011, 46(8): 96-99.

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  针对带材在连续退火过程中表面的横向条纹缺陷问题，充分结合连续退火机组的设备与工艺特点，在完成了平整轧制速度对横向条纹影响试验、炉内带钢运行速度对带钢表面横向条纹的影响试验、连退炉内各炉辊表面状况调查试验、炉内张力对横向条纹的影响试验等4项现场试验研究的基础上，详细分析了连退机组带钢表面横向条纹缺陷的产生机制，提出了相应的带钢表面横向条纹综合治理措施，并根据实际情况，将相关技术推广应用到某连续退火机组的生产实践，制定出了详细的技术方案，取得了良好的使用效果，有效地提高了带材的表面质量，为现场创造了较大的经济效益。