2012年, 第47卷, 第4期　刊出日期：2012-04-15

  

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综合论述
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  高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势

  齐渊洪，干磊，王海风，张春霞，严定鎏

  钢铁. 2012, 47(4): 1-8.

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  系统分析了从20世纪70年代末以来高炉熔渣余热回收技术的发展历程及各个时期的特点，通过分析可知，目前高炉熔渣余热回收的效率很低，限制了其商业化运行。提高余热回收效率，优化余热利用方式，开发高附加值的炉渣副产品已成为熔渣余热回收技术发展的趋势。
原料与炼铁
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  考虑化学反应平衡的理论燃烧温度计算

  王广伟，张建良，苏步新，邵久刚，邱家用

  钢铁. 2012, 47(4): 9-13.

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  从化学反应平衡角度给出新的高炉理论燃烧温度计算模型及求解方法，对比不同条件下传统模型和新模型风口回旋区理论燃烧温度的计算值。结果表明：H2/H2O化学平衡对理论燃烧温度的影响要远大于CO/CO2平衡；对于全焦高炉，传统模型和新模型对不同条件下理论燃烧温度差异的表征基本相同；高炉喷吹富氢燃料以后，新模型更能表征不同条件下理论燃烧温度的差异。
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  MgO添加方式对改善球团矿冶金性能的影响

  周明顺，沈峰满，翟立委，刘杰，张辉

  钢铁. 2012, 47(4): 14-18.

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  为改善球团矿的冶金性能，进行了含MgO球团矿的冶金性能试验研究，分析了不同MgO添加方式造球工艺的效果。结果表明，在合理的MgO添加方式下，对含MgO球团矿，氧化镁含量由0.6%提高到1.8%后，球团矿RDI+3.15由62.2%增加到约75%，还原度RI由34%增加到45%～53%（900℃还原1h），还原膨胀指数RSI（还原度40%）由23%降低到约20%，且软熔温度明显提高，冶金性能改善。认为提高氧化镁含量的方式应当是菱镁石或含MgO精矿粉，避免添加白云石。
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  以高炉最大炉腹煤气量确定鼓风机能力的新方法

  欧阳标，项钟庸

  钢铁. 2012, 47(4): 19-22.

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  长期以来，确定高炉鼓风机能力的方法不科学，导致与高炉的能力不匹配，并增加高炉投资。通常认为，采用气体动力学非线性规划方法比较科学，但用实际高炉的最大炉腹煤气量对计算结果校正，发现参数取值值得研究。此外，由于计算复杂，难于掌握和推广。因此，根据各级高炉炉腹煤气量指数的大量实际统计数据，提出了1种简单的确定鼓风机能力的新方法。
炼钢
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  Al2O3夹杂物在钢-渣界面处的运动特性及去除率

  郭洛方，李宏，王耀，李永卿

  钢铁. 2012, 47(4): 23-27.

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  通过理论计算和分析，研究了夹杂物颗粒在钢-渣界面处夹杂物去除层内的运动特性及去除率。结果表明：在夹杂物去除层内，Al2O3夹杂物颗粒的布朗扩散上浮临界尺寸为1.33μm，直径小于临界尺寸的夹杂物颗粒很难上浮去除；布朗碰撞的优势区域主要是直径为2.5μm以下的夹杂物颗粒之间以及直径为2.5～5μm夹杂物颗粒与0.5μm以下的微小颗粒之间的碰撞；直径为20～150μm的夹杂物颗粒在钢-渣界面去除层中9min内很容易完全上浮去除，而直径小于10μm的夹杂物颗粒去除率很低且升高缓慢，是提高钢液洁净度的主要控制对象。
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  侧孔长水口两流非对称中间包流场优化

  赵岩，雷洪，周骏，，陈海耿，孙中强，邢国成

  钢铁. 2012, 47(4): 28-31.

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  中间包流体流动直接影响连铸坯的质量，为了缩小非对称中间包两流之间的流动差异，利用水模型和数值模拟方法，研究了侧孔长水口中间包流体流动特性。研究结果表明：直通型长水口、圆形湍流控制器和单挡墙结构中间包两出口流体差异较大，侧孔长水口和多孔挡墙结构中间包两流之间平均停留时间差异是直通型长水口中间包的3/4，且近长水口侧出口的平均停留时间延长7.7%。
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  攀钢转炉双渣法脱磷的试验研究

  何肖飞,王新华,陈书浩,王万军

  钢铁. 2012, 47(4): 32-37.

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  为满足用户对钢中磷含量的要求，攀钢采用“双渣法”转炉脱磷工艺开展脱磷试验，并根据生产条件和转炉工艺特点考察转炉脱磷专用氧枪的实际使用效果。试验中，转炉工艺冶炼前期低温脱磷，后期脱碳升温，吹炼前期采用低供氧强度脱磷喷枪，倒渣时切换为常规吹炼喷枪。在吹炼脱磷前期结束扒渣后，熔池中的w(［P］)下降至0040%以下，脱磷率为47.9%。在试验终点钢水中的w(［P］)均在0.010%以下，波动范围在0.006%~0.010%，w(［P］)的平均值是0.0081%。终点脱磷率波动范围是84.4%~92%，平均值是88.3%。
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  Q345B厚板坯连铸轻压下工艺的优化

  马建超，桂仲林，苏笃星，夏奇，夏翁伟，王志福

  钢铁. 2012, 47(4): 38-41.

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  针对生产中出现的厚规格Q345B板材厚度中心分层缺陷进行了调查分析，结果表明：板材中心分层是由于连铸坯中较为严重的中心疏松在后期轧制过程中未能轧合所致。进一步对Q345B连铸坯轻压下工艺调查发现，实际凝固终点位置比模型计算值靠后，且凝固末端扇形段压下率低，不足以补偿其凝固收缩，从而形成较为严重的中心疏松缺陷。在调查分析基础上，通过将该规格连铸坯轻压下区间后延并加大轻压下量，增加了凝固末端压下率，降低了连铸坯中心疏松和中心偏析程度，从而彻底解决了板材中心分层问题。
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  复吹提钒转炉熔池形状与底枪布置方式

  丁小明,李京社,陈永峰,田东方

  钢铁. 2012, 47(4): 42-46.

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  根据相似原理采用修正Froude准数相等，对承德150t提钒转炉进行物理模拟,选取相似比为1∶6。通过研究确定了纯顶吹状态下熔池冲击面积和穿透深度的变化规律，并得出冲击直径与穿透深度比值为3.1时混匀效果最佳。对底枪布置研究确立了底枪支数和布置方式对熔池混匀的影响，此试验中8支底枪非对称布置熔池混匀时间最短,平均混匀时间为38.6s。
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  利用倒角结晶器消除连铸板坯的角横裂纹缺陷

  刘洋,王文军,朱志远,王凤琴,关春阳,韦耀环

  钢铁. 2012, 47(4): 47-50.

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  提出一种用以解决连铸板坯角横裂纹缺陷的倒角结晶器技术。倒角结晶器的数值仿真和工业化试验表明：倒角铸坯在连铸矫直区角部温度可以提高70℃以上，能够避开钢的高温低塑性区；同时，倒角的特殊的结构形式可以降低铸坯角部的Z向应力，有助于控制角横裂纹缺陷。
压力加工
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  摩擦对IF钢铁素体区热轧和退火织构的影响

  许令峰，，潘洪波，贾明霞

  钢铁. 2012, 47(4): 51-54.

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  采用X射线衍射仪分析IF钢铁素体区热轧织构以及退火织构的演化，在实验室热轧机上进行了IF钢的铁素体区热轧，研究了摩擦对IF钢铁素体区热轧、退火织构的影响。结果表明：无润滑轧制时，钢板表层形成强高斯织构组分{110}〈001〉，弱γ纤维织构，导致再结晶织构中高斯组分强度高，γ纤维织构强度低；润滑轧制时，钢板表层高斯织构组分强度降低，{100}〈011〉、γ纤维织构强度提高，退火后γ纤维织构强度提高。钢板中心受摩擦作用影响较小，轧制过程中发展为较强的α和γ纤维织构，退火后γ纤维织构成为主要织构组分。
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  超低碳贝氏体厚壁X80宽厚板的研发

  李少坡，姜中行，李永东，许晓东，白学军

  钢铁. 2012, 47(4): 55-59.

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  采用热模拟试验，结合工业热轧过程，对厚度27.5mm高强度、高韧性X80管线钢板进行了研究，包括化学成分设计、板坯加热制度、控制轧制和控制冷却工艺。研究结果表明：采用超低碳设计，结合发挥显著作用的合金元素Mo和Cr等来弥补中厚板心部冷却不足，可以促进全壁厚匀质贝氏体相变组织形成；通过控制板坯加热温度，可以有效抑制原始奥氏体晶粒粗化；在控轧阶段，通过控制轧制压下量充分细化奥氏体晶粒尺寸；最终通过适当的加速冷却工艺，获得一个理想的微观组织结构。通过优化控制轧制工艺获得的微观组织保证了产品的低温韧性能力。
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  中厚板横向残余应力控制对策研究

  王勇勤，徐维，严兴春，刘志芳，王勤

  钢铁. 2012, 47(4): 60-62.

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  分析了中厚板轧件常见的板形缺陷问题及其产生的原因，建立了轧件在矫直过程中横向残余应力计算的解析模型并进行了数值求解；建立了3维接触有限元模型并进行了模拟计算，验证了解析法与有限元法计算结果的一致性，以此为基础研究了中厚板矫直横向残余应力的消减趋势、规律和控制策略，研究结果表明：加大压下量有利于减小残余应力，轧件断面的最大塑性百分比控制在70%～80%为宜。
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  采用OHTP生产低成本X80管线钢工艺研究与实践

  彭兆丰，吝章国，刘红艳，孙洪利

  钢铁. 2012, 47(4): 63-68.

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  钢铁市场进入微利时代，提高企业竞争优势的出路在于科技创新、优化工艺，实现低成本生产品种钢战略。针对上述问题，邯钢结合炼钢和轧钢技术装备能力，采用了低碳、高铌以及较低的Cu、Ni、Mo成分设计，采用优化的HTP(OHTP)工艺生产出大厚壁、低成本的X80高级别管线钢。检测结果表明，采用OHTP工艺生产的X80管线钢显微组织、力学性能、－15℃落锤性能均符合国家标准和用户的要求。同时，采用OHTP轧制工艺生产的X80管线钢具有优良的低温韧性，完全满足西气东输二线项目对大壁厚X80管线钢热轧钢板的技术要求。
钢铁材料
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  奥氏体不锈钢凝固组织中残留铁素体特征研究

  黄福祥,王新华,王万军

  钢铁. 2012, 47(4): 69-73.

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  采用化学侵蚀、彩色金相和电子探针（EPMA）等方法对AISI304奥氏体不锈钢连铸方坯凝固组织及其残留铁素体的形貌、化学组成等特征进行了分析，并采用DICTRA软件对铁素体向奥氏体的扩散转变进行了模拟研究，结果表明AISI304不锈钢铸坯表层树枝晶区的二次枝晶间距为12~20μm，富Cr贫Ni的残留铁素体呈骨骼状分布；铸坯中心等轴晶区的残留铁素体为蠕虫状分布，中心等轴晶区的残留铁素体富Cr贫Ni的同时富Si贫Mn，且其富Cr贫Ni的程度比柱状晶区的残留铁素体轻。钢液成分和先析铁素体向奥氏体扩散转变时间、距离是影响残留铁素体化学组成的主要因素。
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  冷轧基板SPHE静态再结晶行为研究

  曾松盛，彭伟，刘旭辉，成小军

  钢铁. 2012, 47(4): 74-78.

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  利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了冷轧基板SPHE钢的静态再结晶行为, 通过对奥氏体再结晶行为的研究，得到试验钢发生静态再结晶时变形温度越高，发生静态再结晶越容易。试验钢在900、950和1000℃变形过程中停留不同时间，再结晶分数出现了个别点下降，是试验检测误差所致；随着停留时间的增加，由于溶质原子和碳化物等第二相质点的析出，引起了再结晶速率降低。试验钢SPHE发生静态再结晶的激活能为23987kJ/mol。
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  共析钢中铌对珠光体相变行为的影响

  张正延,，雍岐龙，孙新军，亓海全，施锦

  钢铁. 2012, 47(4): 79-83.

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  通过金相、扫描电镜，相变临界点和过冷奥氏体等温转变的分析，研究了Nb对共析钢（质量分数：C 075%，C 0.78%）珠光体相变微观组织和等温转变动力学的影响。结果表明：微量Nb（质量分数为0.04%、0064%）的加入使钢中先共析铁素体的量较未含铌钢有所增加，这很可能是Nb的加入使得共析碳含量明显升高的结果，同时使珠光体相变产物的形貌发生明显变化，珠光体中渗碳体的展弦比显著降低。此外Nb提高了先共析铁素体和珠光体的开始转变温度，即Nb的加入在一定程度上降低了过冷奥氏体的热力学稳定性；相变动力学表明加入Nb 0.04%可使珠光体相变的鼻子点温度升高约50℃，且最快开始相变时间比不含铌钢推迟一个数量级以上，即Nb的加入推迟了鼻子点和较低温度下的珠光体相变，提高了钢的淬透性。
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  连续退火工艺对冷轧马氏体钢板力学性能的影响

  朱晓东

  钢铁. 2012, 47(4): 84-88.

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  冷轧马氏体钢采用水淬退火机组生产，可以节约合金元素，同时获得高强度，符合汽车用钢高强度和减重节能的要求。以冷轧低碳马氏体钢为研究对象，研究了连续退火工艺对马氏体钢板力学性能的影响，发现淬火温度、缓冷速度和回火温度均对马氏体钢的强度有很大影响。在奥氏体缓慢分解的较高温度区间开始淬火有利于马氏体钢强度的稳定。回火降低马氏体钢的抗拉强度，对屈服强度有提高的作用，在200~300℃之间回火，冷弯性能基本不变或有所提高，未发现在240℃以上过时效出现显著的冷弯性能下降的现象。
环保与能源
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  高炉循环冷却水的超声波处理

  郭浩，，金永龙，，何志军，叶建东

  钢铁. 2012, 47(4): 89-92.

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  为探究超声波对高炉循环冷却水的阻垢效应，采用正交试验方法研究超声频率、功率和循环水流速对高炉循环冷却水Ca2+浓度的影响。结果表明：影响主次顺序为超声频率＞循环水流速＞超声功率；阻垢效果最佳组合参数为超声频率30kHz，循环水流速0.6m/s，超声功率为400W（100W/cm2换能器与循环水管接触面积），此条件下作用8h Ca2+浓度为84.2mg/L，阻垢效果明显；对超声波作用下模拟水样的电导率与时间的关系进行了曲线拟合；当超声功率为400W时，运行8h后的实际能耗为3.571kW·h，效率最高，达到89.6%。
技术交流
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  薄板坯连铸连轧中高碳钢生产技术

  毛新平，，陈麒琳，李春艳

  钢铁. 2012, 47(4): 93-97.

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  薄板坯连铸连轧流程钢水凝固速率高，铸坯在炉温度低、时间短，道次压下量大，有助于抑制化学成分偏析、细化非金属夹杂物、降低表面脱碳、减小珠光体片层间距，一定程度上缓解了传统流程生产高碳板带钢存在的问题，适于生产高质量的高碳钢板带。采用金相显微镜、扫描电镜等方法分析了薄板坯连铸连轧流程生产的中高碳钢的微观组织，结果表明：碳的最大偏析度为1.16，较传统流程的2.0有明显改善；单面脱碳层深度小于板带厚度的1.0%，为传统流程脱碳层深度的30%~60%；珠光体片层间距显著减小，有利于提高材料的综合性能。基于薄板坯连铸连轧流程已开发出中高碳优质碳素钢、碳素工具钢、弹簧钢、合金结构钢及合金工具钢，最高碳的质量分数达到1.0%，产品已广泛应用于汽车制造、工程机械、特种设备、高端锯片以及专用器具等领域。
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  热轧高强船板拉力分层原因分析及措施

  李云,王华，秦海山，顾柏,王勇

  钢铁. 2012, 47(4): 98-101.

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  为了降低热轧高强船板钢的拉力分层比率，对判定合格与不合格的拉伸残样进行了金相、扫描等对比检验，并且收集了所有试样对应钢板的生产工艺和技术参数，采用回归等统计分析方法得出造成拉力分层的根本原因是锰含量中心偏析，直接原因是裂纹与孔洞；利用回归方程预测，锰含量降低到1.30%以下时可以显著降低分层率。采取措施后拉力分层率由8.07%降低到1.25%，且可以稳定控制在2.0%以下。
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  特厚合金结构钢板42CrMo的研制

  袁永旗，高照海，唐郑磊，李忠波，于飒，李亮亮

  钢铁. 2012, 47(4): 102-105.

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  为满足市场客户需求，缩短生产周期,降低生产成本，提高市场竞争力，南阳汉冶特钢通过模铸浇铸、3800mm轧机轧制、钢板堆冷和退火、试样调质的热处理工艺，采取以轧代锻方式，成功地研制出了42CrMo特厚合金结构用钢板，钢板的力学性能各项指标均达到国标要求且富余量较大，焊接性能良好，超声波探伤全部符合JB/T4730.3—2005中Ⅰ级标准。