2013年, 第48卷, 第7期　刊出日期：2013-07-15

  

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综合论述
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  中国特殊钢行业的发展现状及思考

  王一德，唐荻，米振莉，吴华杰

  钢铁. 2013, 48(7): 1-6.

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  介绍了中国特殊钢行业发展和技术装备概况，包括发展历史、整体发展水平和典型钢种质量与国际先进水平的差距及原因、工艺技术的进步和装备的升级情况。探讨了中国特殊钢行业发展中值得关注的几个问题，如企业兼并重组问题、特殊钢资源合理利用问题、短流程向长流程发展问题。最后，论述了中国特殊钢行业存在的问题，并提出了相应的对策和建议。
原料与炼铁
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  高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移规律

  韩跃新，任多振，孙永升，高鹏

  钢铁. 2013, 48(7): 7-11.

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  针对鄂西某地高磷鲕状赤铁矿进行了深度还原技术研究，考查了还原温度、还原时间、配碳系数和CaO添加量对磷迁移规律的影响。结果表明：进入铁粉中磷的品位和回收率随着还原温度的升高和还原时间的延长而升高，随着配碳系数的增大先升高后降低，并在配碳系数为2.0时达到最大；而受CaO添加量的影响较小。还原物料的XRD和SEM分析表明大部分磷被还原为单质迁移进入了铁粉中。对高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移规律进行了初步探索，为进一步研究高磷鲕状赤铁矿提供了一定的理论基础。
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  提高预热煤粉燃烧率的机制

  刘然，王杏娟，梁春朝，吕庆，冯帅，杜林森

  钢铁. 2013, 48(7): 12-16.

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  以邯郸钢铁公司2种高炉喷吹用煤粉作为原料，用马弗炉进行预热，测定不同温度预热后的失重率和燃烧率，并采用扫描电镜（SEM）观察预热后煤粉表面结构的变化。试验结果表明，烟煤150℃预热时的失重率为512%，且随着预热温度升高，煤粉的失重率增加，预热温度300℃时失重率可达到17.24%。无烟煤预热后失重率变化不大，预热温度为300℃时失重率仅为5.66%。预热后煤粉燃烧率明显升高。300℃预热条件下的烟煤燃烧率为89.74%，相对于原煤提高了15.67%，无烟煤燃烧率为85.19%，相对于原煤提高了24.80%。预热后煤粉表面结构发生了明显变化，层状和孔隙结构增加，从而提高了煤粉的燃烧率，为提高预热煤粉的燃烧率提供了理论基础。
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  不同含镁添加剂对球团矿工艺参数及质量的影响

  青格勒，吴铿，屈俊杰，刘文旺，田筠清，王梦

  钢铁. 2013, 48(7): 17-22.

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  MgO对高铁低硅烧结中烧结矿的质量有不利影响，但其可以改善球团矿的冶金性能。因此，不在烧结矿而在球团矿中添加MgO，可在改善烧结矿质量的同时提高球团矿的冶金性能。不同的含镁熔剂对球团工艺参数和性能影响不同。通过试验研究了在高铁低硅条件下，白云石、蛇纹石、硼泥和镁质添加剂等4种含镁添加剂对球团造球，焙烧工艺及对球团矿物化性能和冶金性能的影响。试验结果显示，镁质添加剂对提高球团矿MgO含量、控制低硅球团矿还原膨胀率、改善球团矿还原度和熔滴性效果最好。
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  贫瘦煤为主制备型焦的工艺方案

  籍永华，秦丙克，王春霞，石开仪

  钢铁. 2013, 48(7): 23-26.

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  研究了以玉舍贫瘦煤为主要煤种制备型焦的工艺方案，利用正交试验考察了成型煤粒度组成、贫瘦煤配入比例、炭化速率、炭化时间、炭化终温等工艺条件对型焦质量的影响。通过对型焦质量检测结果比较分析，结果表明，最佳的工艺条件为：成型煤粒度小于1mm，贫瘦煤配入比例70%，炭化速率4℃/min，炭化时间4h，炭化终温900℃，此时制得的型焦符合国家二级冶金焦的要求。
炼钢
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  含钛焊丝钢小方坯连铸水口的结瘤机制

  常金宝，马德刚，李双武，韩志杰，刘善喜，轩宗宇

  钢铁. 2013, 48(7): 27-31.

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  利用扫描电镜对含钛焊丝钢中夹杂物性质及连铸水口结瘤物的物相组成进行了分析，并结合热力学计算研究了水口结瘤的形成机制。结果表明，LF 精炼出站钢液中存在大量Al2O3、TiO2夹杂物，并不断附着沉积在水口内壁形成氧化铝型、氧化钛型或两者结合的结瘤物，连浇炉数仅为4次。通过优化钢中［Al］-［Ti］-［O］关系，控制铝质量分数在钛-铝竞争氧化平衡线之上，即w(［Ti］)/w(［Al］)4/3>84.49 且w(［Ti］)/w(［Al］)>7.46，当钢液中w(［Al］)<0.0068%时，能够降低Al2O3夹杂比例，有效减轻水口结瘤，连浇炉数提升至6炉次。
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  控制冷却下强冷及返温阶段板坯表面热塑性及组织形貌变化规律

  赵新宇，刘洋，甄新刚，王海宝，王文军，邹扬

  钢铁. 2013, 48(7): 32-35.

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  制作直径10mm试样模拟铸坯表面，使用Gleeble-2000D热模拟试验机研究表面控制冷却下强冷和返温阶段板坯表面热塑性及组织形貌的变化规律，为表面组织控制冷却在立弯式板坯连铸机上的应用提供理论依据。研究结果表明：强冷阶段，魏氏组织和膜状先共析铁素体的形成造成试样塑性恶化。返温阶段，返温处理有效地消除了这种恶化，将试样断面收缩率最小值提高至40%以上。因此表面控制冷却在立弯式连铸机上应用时，强冷阶段应在铸坯进入弯曲段之前完成，铸坯可以在返温阶段进入弯曲段。
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  CSP连铸液芯压下技术改造与实践

  陈友根 ，Wolfgang Mossner，高海潮，龙胜平

  钢铁. 2013, 48(7): 36-39.

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  通过对马钢CSP连铸液芯压下技术改造及其实践的试验研究，分析了增加液芯压下量对铸坯形状、铸坯内部质量及其轧制工序的影响，得出了在马钢CSP连铸现有装备条件下，将液芯压下量从原设计的20mm增加到35mm是可行的，压下率达到了38.8%。该技术成功开发不仅增加了生产的灵活性，也获得了良好的冶金效果。
压力加工
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  检测辊安装精度对冷轧带钢在线板形信号的影响

  李荣民 ，杨利坡，于丙强，刘宏民，杜长征

  钢铁. 2013, 48(7): 40-48.

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  基于几何关系和板形检测理论，建立了针对检测辊安装误差的在线板形信号误差补偿模型。结合轧机设备布局特点和工艺参数，针对固定包角和变包角两种安装方法，从水平误差和垂直误差2个方面，对在线板形信号进行综合误差的定量补偿。对于固定包角方式，检测辊安装精度的板形补偿量可设定为一常数；对于变包角方式，则需要根据变动态包角计算公式，在线实时计算动态补偿量。基于理论分析和工业实际数据，制定适合轧机自身特点的检测辊允许安装误差，才能最大限度地提高板形检测精度，使综合补偿后的板形曲线更真实地反映在线冷轧带钢的实际板形状况。以某1050冷轧机为例，其水平误差和垂直误差建议分别控制在0.03和0.05mm以内，才能满足基本的板形控制技术要求。
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  基于无线传感器扭矩检测的轧机扭振前馈控制

  崔桂梅 赵继威 李仲德

  钢铁. 2013, 48(7): 44-48.

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  针对轧机轧辊反复正反转咬钢抛钢受到突然强有力的冲击时扭振现象极为严重的情况，研究采用扭矩无线传感器实时采回负载干扰值，解决了现有的扭振抑制方法中采用扭振预估器计算扭振时容易出现偏差的问题；利用前馈能在扰动发生时提前做出干扰补偿的原理，在大型轧机交交变频调速系统定子转矩电流与转速双闭环的基础上，在转矩控制器的输入端加入负载扭矩扰动补偿，提前控制定子电流转矩分量而达到控制扭振的目的，并用Simulink对上述过程进行仿真。结果表明：基于无线传感的扭振前馈抑制方式对扭振的控制效果非常明显，几乎可以彻底消除扭振，更贴近实际。
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  一种负荷分配新方法应用于五机架冷连轧机组的在线计算

  陈丹 何绪铃 高雷 郭立伟 李书昌

  钢铁. 2013, 48(7): 49-52.

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  介绍了一种负荷分配的新方法：传统经验表中使用相对压下率作为初始负荷分配数据时，计算的末机架出口厚度与成品厚度存在差异，采用对数补偿法进行修正，提高初次负荷分配精度。为了保证人工修改变形量时计算过程平稳，采用平滑方法修正人工输入变形量；考虑轧制力极限和轧制力-功率平衡条件对压下率的修改，实现动态调整，满足在线控制；通过对变形量的回归计算，将第4机架出口厚度的偏差量分配给了2、3、4机架，以保证轧机第5机架出口厚度波动最小，实现稳定轧制。该负荷分配新方法能够满足实时在线控制要求并且保证产品厚度精度。
钢铁材料
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  齿轮钢高温渗碳后的疲劳性能

  杨延辉 ，王毛球，陈敬超，董瀚

  钢铁. 2013, 48(7): 53-57.

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  利用旋转弯曲疲劳试验方法，研究了Nb和Ti微合金化20CrMn齿轮钢（20CrMnNb钢：w(Nb)0.077%；20CrMnTiNb钢：w(Nb)0.048%+w(Ti)0.038%）经1000℃高温渗碳后的疲劳性能。结果表明，Nb-Ti复合微合金化的20CrMnTiNb钢中析出相尺寸小、数量多，其渗碳层原奥氏体晶粒平均尺寸明显低于Nb微合金化的20CrMnNb钢，因而20CrMnTiNb钢的疲劳极限高于20CrMnNb钢。疲劳断口观察发现，20CrMnNb和20CrMnTiNb钢主要以近表面基体方式起裂，渗碳层中疲劳裂纹沿晶界扩展，因而晶粒尺寸较细的20CrMnTiNb钢的疲劳性能较高。
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  太钢超超临界电站锅炉用TP310HCbN无缝管的研制

  方旭东，韩培德

  钢铁. 2013, 48(7): 58-64.

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  针对超超临界火电机组关键不锈钢材料的使用环境特点，阐述了太钢耐热钢TP310HCbN的设计原理、强化机制、生产工艺流程及主要工艺技术措施。采用TEM、EDS等分析测试方法，对组织、焊缝、析出物进行了细致研究，同时对常规力学性能、高温拉伸性能、持久性能等进行了测试。开发的TP310HCbN耐热无缝钢管组织均匀、综合性能良好，产品已进入批量生产阶段。
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  X70级抗大变形管线钢的组织与性能

  赵连玉，张志军，史显波 ，严伟，单以银，杨柯

  钢铁. 2013, 48(7): 65-69.

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  通过成分设计、相变规律研究、工业规模试制，分别获得了（PF+B）双相组织及AF组织的管线钢钢板。二者的试验研究结果表明，当弛豫终止温度低于相变开始温度后，组织中将出现多边形铁素体（PF）。弛豫终止后以20℃/s左右的冷速加速冷却时，未转变的奥氏体转变为由粒状铁素体（GF）及贝氏体铁素体（BF）组成的贝氏体B组织。相比于AF组织管线钢，（PF+B）组织管线钢具有较低的屈强比及较高的伸长率。试验获得的（PF+B）组织管线钢的轧板厚度达30.8mm，强度级别达到X70级，拥有较低的屈强比和较高的伸长率，满足海底管线对抗变形性能的要求。
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  含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材夹杂物

  张海泉，谢有，成国光，陈列，寇玉山

  钢铁. 2013, 48(7): 70-75.

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  以EAF电炉—LF精炼炉—VD真空精炼炉—LF精炼炉—CC连铸工艺流程生产含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材，利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分别对棒材横纵截面的边缘部位、1/2半径处和中心部位的夹杂物进行了检测，综合分析了夹杂物的尺寸、数量、分布以及形貌和成分。结果表明：含硫齿轮钢SAE8620H热轧棒材中的夹杂物主要有单独硫化锰和核心主要是Al2O3和MgO-Al2O3，外围是MnS或者（Ca、Mn）S的氧硫复合夹杂物；从边缘到中心，夹杂物总数递增，氧硫复合夹杂物比例递减；棒材横截面上夹杂物大部分小于2μm，长宽比小于3；棒材纵截面上夹杂物平均长度为11μm，边缘部位夹杂物平均长度较中心部位短3μm，纺锤状夹杂物的比例占30%。
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  屈服强度700MPa级冷成形用热轧带钢的开发

  白晓虹，刘东升

  钢铁. 2013, 48(7): 76-83.

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  采用SiMnTiNb低C钢成分、运用TMCP技术在1450mm热连轧生产线上成功开发了一种屈服强度700MPa级热轧超高强冷成形用钢。测定了开发钢的连续冷却相变（CCT）曲线，研究了其析出强化规律，测试了带钢的力学性能和冷弯性能，研究了其焊接性能。结果表明，其组织为4~5μm细晶粒铁素体+贝氏体+少量马氏体，铁素体晶粒中含Nb-Ti沉淀相。超高强度的获得归功于细晶强化+相变强化+析出强化。所开发的热带钢冷弯成形性和焊接性能良好。
环保与能源
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  LF热态钢渣循环利用炉渣成分控制

  彭情亮，唐萍，文光华，刘炳宇，李具中

  钢铁. 2013, 48(7): 84-88.

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  为了实现LF热态钢渣的循环利用，对目前武钢LF热态钢渣两次循环利用工艺中精炼渣的组成、脱硫能力及吸收夹杂能力的变化进行了分析研究。结果表明，LF热态钢渣循环利用后钢水的脱硫率可以达到90%以上，精炼终点w（［S］）可以达到0.001%的水平；相对于未循环工艺，钢中w(T［O］)减少17.50×10-6，w(［N］)减少17.00×10-6，夹杂物数量减少4.47个/mm2。根据两次热循环利用结果得出：通过控制回收的渣量及补加石灰的量，可保证循环后初始炉渣中的w((S))小于0.20%，终渣碱度（w(CaO)/w(SiO2）)在12.00～20.00范围，w(CaO)/w(Al2O3)为1.75～2.00，从而使精炼渣的脱硫效率、w((S))/w(［S］)不受循环次数的限制。