2013年, 第48卷, 第4期　刊出日期：2013-04-15

  

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综合论述
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  钒钢的技术进展

  杨才福

  钢铁. 2013, 48(4): 1-11.

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  介绍了V在钢中的应用及V微合金化技术最新进展。通过含V钢中增N，利用廉价的N元素，优化了V的析出，显著提高沉淀强化效果，达到节约V用量及降低成本的目的。V-N钢中V（C，N）在奥氏体中析出，起到晶内铁素体核心作用，明显细化铁素体晶粒。V在贝氏体中的析出起到明显强化作用，提高了贝氏体的强度。V-N微合金化技术在高强度钢筋、高强度型钢、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢等产品中获得广泛应用。
原料与炼铁
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  高炉风温影响因素研究

  陈川，程树森，郭喜斌

  钢铁. 2013, 48(4): 12-17.

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  建立了热风炉蓄热室内格子砖二维温度场数学模型，通过对宣钢2000m3高炉3号热风炉进行测量，验证了模型的准确性，同时研究了格子砖参数、拱顶温度、混风操作以及操作周期对热风温度的影响。结果表明：对于每个格孔直径应该有一个最优的活面积，通过优化格孔直径与活面积的对应关系，可以提高热风炉风温。采用双预热技术之后，煤气和助燃空气预热温度每提高100℃，拱顶温度以及热风温度分别提高80、72℃。缩短操作周期可以提高风温，但是煤气流量增大。因此，必须根据燃烧器的燃烧能力选择合理的操作周期，保证煤气和助燃空气混合均匀、燃烧充分。
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  太钢烧结主抽风机转速的智能控制

  李强

  钢铁. 2013, 48(4): 18-23.

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  主抽风机采用变频技术后，为了通过调整主抽风机转速实现烧结过程稳定的目的，研究了主抽风机转速、烧结风量、烧结机速和垂直烧结速度之间相关关系，开发了以垂直烧结速度为判据的主抽风机转速自动控制系统。太钢烧结机应用该技术后，过程垂直烧结速度稳定性大幅提高，保证了烧结终点持续稳定在倒数第2个风箱范围内，终点稳定率为98.1%，比人工控制提高35.5%，烧结返矿率比人工控制降低3.46%。同时，该技术更好地发挥了主抽风机变频的优势，主抽电耗进一步降低，较工频运行时节省电能28.6%。
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  高炉炉缸的安全预警机制

  赵宏博 ，霍守锋，郝经伟，程树森

  钢铁. 2013, 48(4): 24-29.

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  近年国内外多座高炉面临着炉缸侵蚀加剧的问题甚至发生了炉缸烧穿事故，炉缸寿命已成为现代高炉安全高效生产的限制性环节，但目前由于缺乏系统和量化地研究，炉缸安全预警机制尚未明确。笔者依据对不同容积、结构及耐材选择的多座高炉炉缸进行的传热学计算、热负荷及侵蚀监测，比较分析了不同类型炉缸的热负荷及侵蚀特点，对炉缸监测的一次检测元件、软件模型、评判标准、预警方法进行了探讨，提出了现代高炉炉缸安全预警机制建议。
炼钢
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  LF电气特性分析及供电制度优化

  王义芳，胡志刚，赵英利，李杰

  钢铁. 2013, 48(4): 30-34.

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  采用电气特性优化模型，对河北钢铁集团150t LF炉进行了电气特性曲线分析，计算了1至4档电压下各工作点的电气参数，优化了现有的供电制度，达到了缩短精炼时间，提高LF热效率的目的。研究结果表明：该150t LF炉1至4档电压下的加热速度在2.46～4.25℃/min之间；通过优化供电制度，加热期间的功率因子由05提高到0.72，热效率由0.68提高到0.82，加热速度提高了0. 93℃/min，吨钢成本可节约4元。
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  冷却模式对铸坯表面组织的影响

  王海宝 ，张炯明，赵新宇，刘洋，王文军，甄新刚

  钢铁. 2013, 48(4): 35-39.

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  制作直径10mm的试样以模拟铸坯表面组织，将试样分别在传统冷却模式下和控制冷却模式下进行冷却，通过对试样截面的微观组织形貌进行金相分析，从而研究冷却模式对铸坯表层组织结构的影响。试验得到如下结果：传统冷却条件下，试样边部为块状铁素体和珠光体，晶粒尺寸在10~200μm之间，中心位置为条状、针状铁素体和珠光体，晶粒粗大，组织不均。控制冷却条件下，试样均由块状铁素体和珠光体组成，晶粒尺寸在9.36~12.25μm之间，晶粒细小，组织均匀。控制冷却可以通过细化晶粒来提高铸坯表面的高温塑性从而对避免表面横裂纹的发生产生有利影响。
压力加工
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  面向局部高点控制的工作辊同宽轧制公里数

  于斌，王义栋，杨旭，郭宝安，刘宏民

  钢铁. 2013, 48(4): 40-44.

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  为适应市场和节能降耗的迫切需要，提出了工作辊同宽轧制公里数研究，基于金属塑性变形和辊系弹性变形等模型耦合建立起描述带钢断面形状的仿真系统，以带钢断面形状良好即局部高点为控制对象，研究了在不同轧制模式下，工作辊同宽轧制公里数与带钢局部高点的关系。模拟计算和生产试验表明，普通模式下工作辊轧制公里数明显受限于同宽带钢轧制，相比普通轧制，采用合理的窜辊轧制可以大大提高带钢同宽轧制公里数，有效控制带钢局部高点，研究结果对组织轧制生产和制定换辊制度具有重要的指导意义和实用价值。
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  二辊矫直机凹辊辊形设计

  王云，刘才，马立东，王玉峰，黄庆学

  钢铁. 2013, 48(4): 45-50.

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  针对某钢厂新引进的棒材二辊矫直机的辊子需要国外进口，成本昂贵的问题，在对矫直过程中残余曲率的变化规律及辊形计算方法研究的基础上，结合有限元计算，通过分析塑性变形以及矫直后的棒材平直度，对弯曲曲率进行修正，得出相应辊形并进行有限元模拟，直到矫直后的棒材平直度达到要求，进而得出合理的凹辊辊形。该辊形与实测的辊形进行对比，基本一致。
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  4100mm宽厚板轧机支承辊辊型曲线优化仿真分析

  王海源

  钢铁. 2013, 48(4): 51-54.

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  辊间接触压力分布是影响宽厚板板形质量和轧辊使用寿命的重要因素,为了获得均匀的辊间压力分布，以4100mm宽厚板四辊轧机为对象，考虑轧件弹塑性变形和辊系弹性变形耦合作用，采用弹塑性热-力耦合非线性有限元方法，数值模拟分析了宽厚板轧制过程的辊间接触压力分布规律，并通过仿真分析，对支承辊辊型及其边部卸载曲线进行了选型和优化改进，获得了以二次曲线为辊凸度和抛物线为辊肩部卸载曲线的辊形，延长了轧辊的使用寿命，改善了宽厚板的板型质量。
钢铁材料
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  强磁场下冷却速率对Fe-1.1%C合金中“反常”组织的影响

  宫明龙，刘凤芳，赵骧，左良

  钢铁. 2013, 48(4): 55-58.

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  研究了强磁场下冷却速率对Fe-1.1%C钢中“反常”组织形貌及性能的影响。结果表明：强磁场下“反常”组织面积分数随冷却速率的增加而减小，这是由于快速冷却时原子扩散不能充分进行所致。在相同冷却速率条件下，经强磁场处理后样品与非磁场处理样品相比，“反常”组织面积分数明显增加，样品宏观硬度值下降。
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  冶炼工艺对H13钢组织和力学性能的影响

  刘振天 周健，马党参，秋立鹏 刘宝石

  钢铁. 2013, 48(4): 59-63.

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  研究了真空感应+电渣重熔、电炉+LF+VD两种特殊钢冶炼工艺对H13钢组织和力学性能的影响，结果表明：真空感应+电渣重熔冶炼对提高H13钢洁净度，降低H13钢中S、P含量，降低合金元素偏析有一定作用，在一定程度上提高了H13钢心部横向冲击韧性，但由于组织中大量一次碳化物的存在，制约着H13钢横向冲击韧性的提升。
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  冷轧TRIP590钢带的成分优化

  贾书君 高洪刚，刘明辉，刘清友

  钢铁. 2013, 48(4): 64-69.

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  化学成分和热处理工艺是影响TRIP钢力学性能的关键因素。通过热模拟试验方法研究了不同成分试验钢在临界区退火过程中的微观组织变化规律。结果表明：随着两相区退火温度的升高，铁素体平均晶粒尺寸逐渐减小，铁素体体积分数随着加热温度的升高而降低；残余奥氏体量和其中的C质量分数先随着退火温度的升高而降低，达到一个低谷以后，再随退火温度的升高而升高；在相同的退火温度下，随着Nb的加入，多边形铁素体晶粒尺寸细化，铁素体体积分数逐渐减少；既加Nb又高Si的试验钢钢中残奥数量最多，不加Nb的试验钢中残奥数量最少。TRIP钢试制结果表明，钢带组织类型为典型的TRIP钢组织，多边形铁素体平均晶粒尺寸约8μm，体积分数67%，残余奥氏体体积分数为5.58%，残余奥氏体中C质量分数为1.34%，同时，力学性能也完全满足TRIP590的性能要求。
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  δ铁素体形成机制以及对马氏体耐热钢冲击功的影响

  赵义瀚，赵成志，王健楠，蒋辰宇，袁玉平

  钢铁. 2013, 48(4): 70-75.

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  通过Thermo-Calc热力学软件计算、定量金相分析、冲击试验和SEM试验分析，研究了化学成分和正火温度对材料中δ铁素体含量的影响，并分析了δ铁素体的形成机制，以及含量和位置分布对材料冲击韧性的影响。结果表明：化学成分和正火温度对δ铁素体含量影响显著，C+N含量增加能够显著降低材料中的δ铁素体含量；δ铁素体主要集中在原奥氏体晶界位置生成，显著降低材料的冲击功，并且在δ铁素体与马氏体基体界面位置会聚集大量富Nb碳化物，降低韧性的同时减少了MX相生成量。
环保与能源
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  蓄热式钢包烘烤的数值模拟

  季乐乐 贺东风 徐安军 汪红兵 葛新峰

  钢铁. 2013, 48(4): 76-81.

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  为研究高温空气燃烧技术在钢包烘烤过程中的应用效果，优化某钢厂的钢包烘烤制度，利用商业软件FLUENT，采用有限差分方法和速度-压力耦合算法SIMPLE，对钢包烘烤过程的流动、燃烧、传热现象进行数值模拟与优化研究，定量分析了空气预热温度对钢包内温度分布的影响。结果表明，对钢包烘烤器进行技术改造，提高空气预热温度是优化钢包烘烤，节约能源的有效措施，这将对指导现场生产有重要的意义，模拟计算结果与现场工况实测结果基本吻合。
技术交流
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  高速铁路轨道板用高强度长材产品研发

  王立峰，周玉丽，张玮，周德 邓素怀 邸全康

  钢铁. 2013, 48(4): 82-87.

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  介绍了高速铁路轨道板用高强度长材产品的种类及特点、开发过程关键工艺技术。通过合理Mn、Cr、B、Ti优化组合，自主设计了无砟CRTS1型板专用拉杆盘条的化学成分，满足了高铁设计的要求；精炼过程渣面避免采用硅铁粉的扩散脱氧，提高炉渣碱度的工艺，可以提高钢材的洁净度，w(T［O］)控制在7×10-6～12×10-6；针对中碳高硅钢脱碳敏感性强的问题，开发了脱碳层控制技术，包括加热炉温度、时间、气氛以及轧后冷却制度的控制，将中碳高硅钢脱碳深度控制在小于1%钢材直径，无全脱碳；利用表层组织强化和析出强化来提高强度，同时轧材心部获得细小的铁素体+珠光体来保证材料的塑性，实现了高铁用精轧螺纹钢筋在高强度基础上的高塑性。