2015年, 第50卷, 第1期　刊出日期：2015-01-15

  

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综合论述
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  不锈钢耐蚀性能的价电子理论研究进展

  李春福， 童丽华， 程定春， 张凤春， 文 平

  钢铁. 2015, 50(1): 1-4.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140170

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  在介绍固体与分子经验电子理论（EET理论）和扩展的EET理论的基本原理和方法的基础上，综述了这一理论在钢铁材料成分设计、组织结构转变和性能预测方面的应用及其研究现状；归纳了在晶体价电子结构理论角度上探讨不锈钢中合金元素的作用及不锈钢抗腐蚀机理的研究进展；并提出了采用扩展的EET理论，从合金元素对晶体价电子结构影响的层次上揭示不锈钢抗腐蚀性能的本质以及发展新型不锈钢的计算合金设计新方法。
冶金工艺技术
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  矿焦混装对钒钛矿综合炉料软熔滴落的影响

  陈立杰， 柳政根， 付小佼， 于洪翔， 唐 珏， 储满生

  钢铁. 2015, 50(1): 5-10.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140042

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  为提高高炉冶炼钒钛磁铁矿水平，系统研究了矿焦混装对高炉综合炉料软熔滴落性能和V、Cr在渣铁中迁移规律的影响，并进行了理论分析。试验过程中烧结矿和球团矿所占比例不变。研究表明，矿焦混装对高炉综合炉料的软化区间、熔化区间、滴落率和透气性等软熔滴落性能参数有显著影响。随着混装率提高，软化区间[t40－t4]稍微变宽；熔化区间[tD－tS]逐渐变窄，软熔带变薄且位置下移；熔滴性能总特征值明显减小，综合炉料透气性能显著改善；渣铁滴落率先增加后减少；V、Cr在初铁中的收得率先升高后降低。因此，一定程度的矿焦混装有利于改善钒钛磁铁矿高炉冶炼综合炉料的软熔滴落性能，其混装率以25%为宜。
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  高磷钢渣气化脱磷影响因素的实验

  张 伟， 刘卫星， 李 杰， 李运刚， 邢宏伟

  钢铁. 2015, 50(1): 11-14.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140024

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  在脱磷剂种类和配比一定的条件下，借助微型烧结实验手段，研究了碱度、温度、配碳量和磷含量等因素对高磷钢渣气化脱磷率的影响规律。研究发现，碱度升高，钢渣气化脱磷率降低，温度升高，钢渣气化脱磷率升高；随着配碳量增加，钢渣气化脱磷率先升高后降低，磷含量增加，钢渣气化脱磷率升高，当磷含量达到一定水平后，磷含量对气化脱磷率的影响减弱，并最终确定了各因素的最佳状态。
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  KR脱硫渣矿相及硫在渣中分布

  徐建飞， 王新华， 黄福祥， 刘春阳

  钢铁. 2015, 50(1): 15-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140090

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  为探讨KR脱硫渣的脱硫机理，利用现场取脱硫渣，通过炉渣淬火实验，对渣中矿相组成和硫在渣中分布进行研究与分析。研究结果表明：KR渣主要位于CaO-SiO2-CaF2-CaS四元系，渣中含有单一的CaS相、以CaO为主的CaO-CaF2-CaS相和以CaO、SiO2为主的CaO-SiO2-CaF2-CaS相，且CaS相中的硫含量明显高于其他2种矿相。通过统计渣相中CaS相的面积分数，并结合炉渣总的硫含量，得出渣相中的硫主要以单一的CaS形式存在。因此，通过提高渣相中CaS相的面积分数，可提高炉渣硫含量。
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  超低氧精炼时钙处理对氧化物夹杂的影响

  杨 俊， 杜 江， 陈波涛， 吴俊雄

  钢铁. 2015, 50(1): 19-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140003

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  研究了采用LF精炼顶渣控制技术对钢液进行超低氧冶炼时，钙处理对钢中非金属夹杂物的影响。试验在转炉出钢时采用铝终脱氧，LF精炼过程采用强脱氧、高碱度、强还原性精炼顶渣对钢液进行超低氧冶炼，比较了钙处理和不钙处理的钢液中非金属夹杂物转变的情况。结果表明，采用精炼顶渣控制技术冶炼超低氧钢时，钢液不需要进行钙处理就能实现铝脱氧产物Al2O3→MgO·Al2O3尖晶石→CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂物的转变，得到炼钢温度下呈液态的复合氧化物夹杂，这些液态的夹杂物容易通过碰撞长大上浮去除，得到高洁净度的钢液，且残留在钢液的氧化物夹杂为较低熔点的复合氧化物，在浇注过程中不会产生水口结瘤。
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  宝钢COREX煤压块技术分析

  刘 浩， 钱 晖

  钢铁. 2015, 50(1): 27-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20130744

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  通过对比原料处理成本和技术可行性，得出粉煤压块是解决COREX炼铁工艺中粉煤再利用的最为便捷和有效的途径，并对宝钢COREX煤压块的工艺流程、工艺装备和成品质量进行了详细的介绍，总结了宝钢COREX煤压块的技术特点。认为宝钢COREX煤压块工艺切实可行，它有利于降低COREX炼铁工艺对原料煤的采购要求，拓宽原料来源，同时也为其他企业的粉料回收利用提供了新的思路和方法。
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  太钢高炉上下部操作炉型相互作用及其影响

  杨志荣

  钢铁. 2015, 50(1): 31-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140018

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  通过太钢2座4 350 m3高炉生产、操作炉型监控和维护的实践，认识到高炉上下部操作炉型之间有密切的相互作用关系，其对炉缸寿命有一定的影响。高炉上部的操作炉型受到炉腹煤气量、炉身部位耐火材料的选择以及炉身冷却水流向的影响。适当的炉腹煤气量、减少冷却板与砖衬间可能形成的窜气通道、冷却水横向分段、分区冷却有助于形成合理的上部操作炉型。炉身操作炉型与渣皮厚度具有相互作用关系，风口以上操作炉型对炉缸炉底的侵蚀和结厚也存在相互作用关系。通过维持炉芯死焦堆透气透液性、高炉炉身硬质压入以及钒钛矿护炉等措施，维持合理的上、下部操作炉型，改善了炉况顺行和操作指标，同时减缓炉缸侧壁的侵蚀。
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  凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器钢水流动特征的影响

  黄 琦， 熊 霄， 邓小旋， 王新华， 王万军 ， 姜 敏

  钢铁. 2015, 50(1): 37-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140320

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  采用全比例的水力学模型，利用刺激-响应法、波高传感器、流速仪研究了考虑凝固坯壳时高拉速板坯连铸结晶器内的钢水流动、液面特征与卷渣特征。结果表明：考虑凝固坯壳后钢液到达液面的时间缩短；在高拉速条件下(2.4 m/min), 有坯壳时结晶器液面最大平均波高与表面流速比没有坯壳时分别大31 % 和17.5 %，使卷渣更容易发生。其主要原因在于考虑坯壳后结晶器下部钢液的自由流动空间变小，下回流的钢液流动受到抑制，上回流的能量变大。所以在高拉速结晶器水模拟试验过程中，有必要考虑凝固坯壳的影响。
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  热连轧机水平振动及其与轧制参数影响关系

  孙建亮， 刘宏民， 李琰赟， 彭 艳

  钢铁. 2015, 50(1): 43-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140391

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  研究了热连轧机轧辊水平振动机制、水平振动与轧制过程参数间的影响关系。考虑间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素，建立了板带轧机工作辊水平振动非线性动力学模型，同时建立了轧机水平振动与轧制过程参数的关系模型。对某厂热连轧机F2机座进行水平振动测试试验，工作辊水平振动剧烈，中后期振幅达到4.5 g，甩尾时超过5 g，振动优势频率为40和118 Hz；同时对振动过程进行仿真，研究了轧件厚度、轧制速度和张应力参数对水平振动的影响。结果表明：仿真分析水平振动加速度幅值达到4.8 g，对比仿真和实测的振动曲线，可知仿真与实测结果相符；轧件的厚度越薄，对轧辊振动影响越大；轧制速度变化对水平振动影响较大；相比其他因素，张力对轧机水平振动的影响较小。
钢铁材料
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  一种核岛用钢P280GH热变形行为

  于 辉， 郭元蓉， 王秀琳， 刘利刚， 冯 庆， 胡 铂

  钢铁. 2015, 50(1): 50-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140201

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  利用Gleeble-3500 热力模拟试验机在800～1 100 ℃，应变速率为0.01～10 s－1的条件下对一种核岛用钢P280GH进行了热压缩变形实验，测定了真应力-真应变曲线，对变形组织进行了系统分析，计算得到了该材料的热变形激活能数值，揭示了其不适合进行再结晶轧制的原因，并建立了该材料的本构方程，为进一步优化轧制工艺和产品性能控制提供理论依据。
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  S31042耐热钢650 ℃持久的析出相对持久塑性的影响

  杨亚红， 朱丽慧， 王起江， 朱长春

  钢铁. 2015, 50(1): 55-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140183

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  S31042钢是一种重要的超临界和超超临界锅炉用钢。针对该钢持久塑性差的问题，采用扫描电镜和透射电镜研究了S31042钢在650 ℃持久前后的微观组织，主要探讨了析出相对持久塑性的影响。结果表明：持久1 608 h，S31042钢的塑性快速下降。而后塑性缓慢下降，并逐渐趋于稳定。S31042钢持久过程中主要的析出相为二次NbCrN和M23C6，长期持久会导致少量σ相和Cr3Ni2SiC的析出。S31042钢持久塑性显著下降的主要原因是由于M23C6在晶界上的析出。此外，链状M23C6、立方形M23C6以及未溶的NbCrN对S31042钢的持久塑性也有害。
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  900 MPa级析出强化钢高温变形行为

  赵培林， 董洪壮， 王金洪， 张利平， 郝 帅， 刘茂升

  钢铁. 2015, 50(1): 61-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140177

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  针对900 MPa级析出强化型热轧高强钢，利用Gleeble-3800热模拟试验机研究其在变形温度为950～1 150 ℃、变形速率为0.1～10 s-1条件下的压缩变形行为。根据应力-应变曲线图获得峰值应力，并用双曲正弦方程描述热压缩变形过程中的试验钢峰值应力与Zener-Hollomon参数的关系。回归分析得到方程中变形激活能及其他材料变形参数，并对试验在高温条件下的流变应力本构方程并对其进行了验证。结果表明，采用该本构方程计算出的流变应力值与试验所得应力值非常接近，为估算成形时所需的最大载荷及设备选取提供参考。
环保与能源
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  熔渣纤维化机理研究进展

  张玉柱 ， 张遵乾， 邢宏伟， 李 杰

  钢铁. 2015, 50(1): 66-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140197

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  熔融矿渣制备矿渣纤维已成了有效利用资源的新途径，对于冶金熔渣的研究通常分别建立在牛顿流体或非牛顿流体的基础上。然而由于温度等因素的变化，熔渣纤维化过程经历了从牛顿流体向非牛顿流体的转变过程，并且熔渣的这2种状态对于其纤维化都会产生一定的影响。针对冶金熔渣的成纤机理进行了综述，提出将纤维化过程划分为牛顿流体状态与非牛顿流体状态2个阶段的构想，为进一步深入研究熔渣的纤维化机理提供了思路。
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  含磷炉渣处理技术的回顾与展望

  梁 强， 曾加庆， 齐渊洪

  钢铁. 2015, 50(1): 69-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140259

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  系统分析了含磷炉渣处理技术的研究现状及其特点,通过分析可知,目前含磷炉渣的回收技术存在简单的初级利用、能耗过高、不适宜批量处理或工业化生产的问题。因此，提高磷元素回收效率、优化剩余残渣利用方式已成为含磷炉渣资源化利用的趋势。以回收含磷炉渣中的磷资源为主要目的，提出了转底炉低温固-固碳热还原气化脱磷制备磷酸及残渣用作转炉辅料的工艺技术路线。通过热力学及动力学分析，表明该技术路线是一种高效、低耗、环保、资源化利用含磷炉渣的新途径，对促进钢铁企业节能减排和可持续发展具有重要意义。
技术交流
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  微波煅烧石灰的活性度及显微结构

  艾立群， 张小妹， 张彦龙， 洪陆阔

  钢铁. 2015, 50(1): 76-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20130722

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  试验选取3个不同产地的石灰石为原料，研究了微波加热以及不同结构的石灰石对石灰活性度的影响，并对活性石灰的微观形貌进行了观察。试验结果表明，利用微波加热可在较低的加热温度和较短的保温时间条件下得到高活性的石灰，所得石灰的活性度均达到了400 mL以上，最高可达435 mL，比传统生产石灰的方法活性度要高25 mL；当石灰石的结构致密且晶粒大小分布不均匀时，所得石灰的活性度偏低；通过扫描电子显微镜对石灰的观察可以更清楚了解到活性石灰的微观形貌为多孔结构，由细小的氧化钙晶粒组成。
装备技术
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  罩退过程以黏结防治为目标的装炉优化技术

  白振华 ， 崔亚亚， 朱厚鸿， 孔令昆， 李秀军， 李鹏程

  钢铁. 2015, 50(1): 81-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140385

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  针对以往罩退过程中装炉时仅考虑退火效率而不考虑缺陷防治的问题，结合罩退机组的设备与工艺特点，经过大量的现场试验与理论研究，在分析了装炉工艺对黏结缺陷影响机制并定义了黏结指数新概念的基础上，充分考虑到卷取工艺制度、卷径大小、产品规格、退火工艺制度等对钢卷内部应力的影响，采用多目标函数优化方法，兼顾生产效率与缺陷防治，以钢卷装炉后炉台的数量尽可能接近理论最小炉台总数、同批次所有钢卷黏结指数均值与峰值都最小为目标，提出了一套适合于罩退过程中以黏结防治为目标的装炉优化技术，并将其应用到某冷轧薄板厂的生产实践，取得了良好的使用效果，使得生产线产量提高了5.5%、黏结发生率下降了12.4%，为企业创造了较大的经济效益，具有进一步推广应用的价值。
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  干式真空系统在包钢VD中的应用

  王玉昌 ， 刘 平， 张家泉

  钢铁. 2015, 50(1): 86-91.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140304

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  由于蒸汽喷射泵抽真空系统具有能耗高、维护量大等缺点，因此干式机械泵组成的真空系统开始受到广泛关注。基于包钢实践，对干式真空系统原理、构成与工作过程进行解析，详细介绍其自控与软件系统的特点，并对其目前的工作效果给予客观评价。其中，在100 t VD上对原蒸汽泵组进行改造，改用干式真空泵后节电效果达95%，且实现了免维护。结果证明，机械泵VD到达深真空时间可达5 min以内， VD处理后钢水中[H]质量分数在0.000 25%以内，工艺效果完全满足包括优质重轨钢在内的高品质钢生产规范要求。