2015年, 第50卷, 第2期　刊出日期：2015-02-15

  

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综合论述
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  高炉炉缸耐火材料应用现状及重要技术指标

  左海滨，王聪， 张建良， 赵永安， 焦克新

  钢铁. 2015, 50(2): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140283

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  从高炉长寿的角度，讨论了炉缸部位选用优质耐火材料的重要性；介绍了3种高炉炉缸耐火材料，分别是炭砖、刚玉质砖、碳复合砖，并介绍了这3种耐火材料的国内外发展情况；揭示了针对炉缸部位耐火材料的4项重要性能指标作用机理，包括热导率、铁水溶蚀指数、抗炉渣侵蚀性和微气孔化指标，并对比分析了3种耐火材料的上述性能指标。表明碳复合砖的综合性能指标优于炭砖和陶瓷杯；应用在高炉炉缸部位的耐火材料不能追求某一指标的发展，应注重各项指标协调综合提高；碳复合材料是新一代炉缸耐火材料的发展趋势。
冶金工艺技术
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  应用煤岩配煤进行非炼焦煤改性炼焦

  杨友辉，朱子宗，熊浩，季焕林，王鑫海，盛建文

  钢铁. 2015, 50(2): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140086

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  通过分析南钢炼焦煤的煤岩性质和40 kg试验焦炉所炼焦炭抗碎强度，确定了基于炼焦煤镜质组最大反射率的活性权函数方程，根据其活性权函数对各炼焦煤的活惰比进行了计算，得出焦炭抗碎强度[M40]最大时所对应的活惰比为2.53，即为南钢用煤的最佳活惰比。以最佳活惰比为目标，优化配煤，预测焦炭质量，从而为科学便捷地确定配煤比提供技术依据。同时对非炼焦煤进行改性，使非炼焦煤具有一定的活性，非炼焦煤在炼焦中的配加量达到10%以上，炼制合格的焦炭。
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  添加剂对高MgO烧结矿中铁酸钙生成的影响

  姚君豪，杨军，韩冬，郭兴敏，

  钢铁. 2015, 50(2): 12-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140161

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  高铝铁矿在高炉中用量的逐年增加，带来了高炉炉渣变稠、脱硫困难等一系列问题。生产高MgO烧结矿成为解决高炉炉渣性质的有效途径之一。但是，烧结料中MgO质量分数过高会导致烧结过程中黏结液相量减少，带来烧结矿强度降低的新问题。主要尝试向烧结料中配加少量的低熔点添加剂，以促进烧结过程中铁酸钙生成，拓宽改善烧结矿强度的思路。试验选择了B2O3、CaCl2和Na2SiO3为添加剂，配入高MgO、高Al2O3烧结料进行烧结，通过对试样的XRD衍射分析、观察矿相结构等，研究添加剂对烧结过程的影响。结果表明，加入这3种低熔点添加剂，均能促进铁酸钙形成，但是影响程度不同。当MgO质量分数为4%时，B2O3、CaCl2和Na2SiO3配入量（质量分数）分别为0.094%、0.470%和0.470%，可形成最多的铁酸钙，较少的加入量有利于铁酸钙形态向针状发展。MgO质量分数较高时，液相生成有助于赤铁矿向磁铁矿转变。
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  基于铝土矿配碳球团还原熔分过程的渣相组成

  张颖异，师学峰，齐渊洪，邹宗树，郭玉华

  钢铁. 2015, 50(2): 17-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140073

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  试验采用煤基直接还原熔分技术和热力学分析手段，对高铁铝土矿含碳球团在还原熔分过程中的渣相组成机理进行了研究。试验结果表明，渣系碱度对粒铁的收得率和粒铁尺寸以及渣系组成有重要影响。当碱度为1.00、2.00、3.85时，粒铁收得率分别为91.55%、44.53%和88.48%，粒铁尺寸分别为15.50、7.00 和8.54 mm；熔分渣的相组成（质量分数）分别为55%A-34%CA6-6%C2AS-4%Fe、64%A-35%C2AS-2%Fe、24%C2S-62%C12A7-7%C2AS-4%C3AS3-3%Fe；当渣系碱度为3.85时，还原熔分渣系的组成主要为C2S和C12A7，两者质量分数约为85%；只有当混合物处在C2S到C12A7的渣线上或者渣线附近时（即[R]=3.85时），冷却析晶的平衡相中才会出现C2S和C12A7。
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  模拟复吹转炉脱钛预处理的理论和试验

  吴巍，倪冰，刘壮壮，杨 勇

  钢铁. 2015, 50(2): 22-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140181

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  采用具备顶底复吹功能的500 kg感应炉模拟了转炉预脱钛工艺，分析了钛的氧化反应机理。试验结果表明：终点铁水钛质量分数平均为0.008 2%，脱钛率平均为71.3%。脱钛率随铁水温度升高而降低，随熔池供氧量增加而增加。铁水的终点钛质量分数与终点硅、锰质量分数存在平衡关系，与过程中碳的氧化没有相关性。渣铁间钛分配比为0.6～1.6，随渣中氧化亚铁质量分数的提高而提高，随铁水温度的升高而降低。试验结果和低温下有利于脱钛的理论分析一致。
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  BOF-LF-CC工艺生产SPHC钢的洁净度

  刘成松，李京社，高晓杰，杨树峰

  钢铁. 2015, 50(2): 27-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140121

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  基于示踪剂生产试验，通过对国内某钢厂BOF-LF-CC工艺生产的SPHC钢的洁净度和缺陷进行全流程系统取样和综合分析。结果表明，LF出站时钢液中大型夹杂物由钙处理后的19.6 mg/(10 kg)升至36.7 mg/(10 kg)。LF精炼后至中间包浇注，钢液中氧质量分数由23×10-6升高至(36～48)×10-6，存在一定的二次氧化现象。铸坯和热轧板卷中夹杂物示踪剂结果显示，精炼渣、耐火材料、中间包覆盖剂以及结晶器保护渣均有不同程度的卷渣或侵蚀，其中精炼渣的卷入和中间包耐火材料的侵蚀最为严重。
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  高钛焊丝用钢的钢液可浇性改善

  邓叙燕，马建超，赵伟杰

  钢铁. 2015, 50(2): 32-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140064

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  用扫描电镜（SEM/EDS）分析了高钛焊丝钢连铸水口结瘤物和钢液中夹杂物的形貌和组成，结果表明：结瘤物的主要组成是[TiOx]和凝钢；精炼结束后钢液中的夹杂物主要是[MnO-Al2O3-SiO2-TiOx]、[MgO-Al2O3-TiOx]和[TiOx]类夹杂物；钢液中大量的高熔点含钛夹杂物是导致水口结瘤的主要原因。对钢液中的Al-Ti-O平衡和钢渣间的平衡进行了热力学计算，结果表明：当[w([Al])/w([Ti])＜0.15]时，氧优先与钛结合，反之优先与铝结合；当钢包渣中的[w((FeO))][＜]0.05%、[w((SiO2))][＜]15%时，可避免钛被炉渣氧化。通过对冶炼工艺参数和操作过程的优化，钢液中[TiOx]的质量分数从0.002 4%降低到0.001 0%以下，钢液的可浇性得到明显改善。
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  包晶钢连铸坯表面纵裂与保护渣性能选择

  曹磊

  钢铁. 2015, 50(2): 38-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20130197

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  某钢厂宽厚板250 mm×1 820 mm连铸机使用包晶钢类型MB-59型保护渣生产[w(C)]为0.120%～0.150%钢种时，连铸坯表面出现大量纵向裂纹与皮下裂纹缺陷。通过提高保护渣碱度，降低保护渣黏度，改善铸坯坯壳与结晶器壁之间渣膜传热等技术措施，使铸坯的表面裂纹与皮下裂纹缺陷得到了有效控制。同时，对浇注[w(C)]为0.090%～0.120%钢种时采用MB-59型保护渣连铸坯表面无裂纹的原因进行了探讨分析，认为由于选分结晶，优先凝固的坯壳中碳质量分数低于钢液原始碳质量分数，使优先凝固的坯壳中[w(C)]实际已经小于0.090%，不再属于裂纹敏感性强的包晶钢范围，因此表面质量较好。
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  四辊平整机组复杂浪形控制技术

  白振华，李涛，崔亚亚，郭乾勇，刘亚星，李秀军

  钢铁. 2015, 50(2): 43-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140388

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  针对平整机组因压下量小、变形热与摩擦热少、轧辊热凸度不大而无法采用精细冷却的方式控制中双组合浪、单肋浪、多肋浪、中肋组合浪、边肋组合浪等复杂浪形缺陷的问题，以四辊平整机组为研究对象，提出了一套采用非对称式结构来替代对称性结构，将板形控制手段从传统的对称弯辊（对称窜辊）、倾辊等二维增加到左弯辊、右弯辊、上窜辊、下窜辊以及倾辊等五维的板形控制思想，并在此基础上以实际板形与目标板形的差值最小为目标建立了一套适合于四辊平整机组的复杂浪形控制技术，通过左弯辊、右弯辊、上窜辊、下窜辊以及倾辊等板形控制参数的优化设定，有效解决了四辊平整机组复杂浪形缺陷的控制问题，弥补了平整机组因无法采用精细冷却而带来的板形控制先天性不足问题，为现场平整机组板形精细控制提供了一套新方法，具有进一步推广使用的价值。
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  304不锈钢带板形控制的有限元分析

  麻永林， 宫美娜， 邢淑清， 李志峰

  钢铁. 2015, 50(2): 48-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140394

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  为了掌握十二辊轧机中间辊横移量对带钢板形的影响规律，运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件，对十二辊轧机轧制不同宽度的304奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟。研究了当中间辊沿操作侧进行－30～－50 mm横向移动及带钢宽度变化时，工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。结果表明，动态调节中间辊横移量使对中长度[L]占来料宽度的55%～60%，可以获得平直度高的板形。
钢铁材料
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  700 ℃汽轮机转子用耐热合金的研究进展

  田仲良，包汉生，何西扣， 刘正东

  钢铁. 2015, 50(2): 54-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140371

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  700 ℃超超临界电站用高中压转子是汽轮机中的核心部件，高中压汽轮机转子材料的选择是当前的研究热点。新型铁素体系和奥氏体系耐热钢的研发促进了600 ℃超超临界火力发电机组的建设，而铁素体系和奥氏体系耐热钢已经不适用于700 ℃超超临界电站中高温部件的制造，必须考虑采用镍基耐热合金。文章着重分析了700 ℃超超临界汽轮机转子用耐热合金的技术特点，介绍了欧洲、美国和日本在700 ℃超超临界汽轮机转子耐热合金的研发和工业制造方面所取得的最新进展，讨论了中国700 ℃超超临界汽轮机转子耐热合金的发展趋势。
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  30CrMo钢大直径厚壁压力气瓶淬火过程数值模拟

  王葛，王莉莉，高静娜，朱国善，杜雄飞，李强

  钢铁. 2015, 50(2): 61-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140323

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  采用有限元数值模拟技术，建立了30CrMo钢大直径厚壁压力气瓶在淬火过程中内部温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型，给出了气瓶在槽内浸水与内表面径向间歇喷雾外表面连续喷水2种淬火工艺下的温度、组织及应力的分布与演化规律。数值模拟研究结果表明，在槽内浸水淬火冷却过程中，气瓶瓶体内外表面温度差异较大，存在较大温度梯度，气瓶在淬火过程中的应力峰值较大，容易引起气瓶发生较大变形，且瓶体不能完全淬透，马氏体转变量较少；气瓶内表面径向间歇喷雾外表面连续喷水淬火工艺可使气瓶的内外表面冷却强度更加合理，进而降低其内外表面的温度梯度，减小其淬火应力峰值，消除其淬火变形，改善其组织分布，从而保证瓶体组织和硬度的均匀性。
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  热处理工艺对超级马氏体钢逆变奥氏体的影响

  姜雯，赵昆渝，业冬，李俊，苏杰，雍岐龙

  钢铁. 2015, 50(2): 70-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140233

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  试验采用光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）及能谱分析（EDS）等手段，研究不同铬含量的超级马氏体不锈钢在相同热处理工艺下逆变奥氏体含量、组织形貌及生长规律的异同。结果表明，13Cr和15Cr两试验钢经淬火＋回火后的显微组织为回火马氏体和逆变奥氏体，两试验钢中逆变奥氏体含量及尺寸均随着回火温度升高先增加再减小，且在650～700 ℃时达到最大。两试验钢内的逆变奥氏体在回溶过程中会对基体组织产生细化作用。通过对比发现，15Cr钢中的逆变奥氏体含量更多，尺寸更大，回溶时对基体的细化作用更明显。
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  硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响

  杨维宇，董瑞峰，高峰，李智丽

  钢铁. 2015, 50(2): 76-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140345

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  通过端淬试验、[Z]向硬度测试、显微组织和力学性能分析，研究了硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响。试验结果表明：微量固溶硼可显著提高60 mm厚Q690D钢的淬透性；和无硼的试验钢相比，含硼试验钢板厚1/4处的淬火组织由马/贝复相变成板条马氏体，淬火、回火态横截面上[Z]向最大硬度差分别由9、 5HRC降低到4、3HRC，提高了[Z]向硬度的均匀性，同时含硼试验钢淬火、回火态的强度和韧性得到提高。
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  分段冷却对HRB400E相变过程及微观组织的影响

  陈伯瑜，廖琳琳，王明娣，孟祥，李辉，陈银莉

  钢铁. 2015, 50(2): 81-84.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140241

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  HRB400E吐丝后的冷却过程决定了其微观组织组成。通过Gleeble-3500热模拟试验机模拟了HRB400E不同的冷却工艺，分析了不同冷却工艺条件下的膨胀量曲线和微观组织。试验结果表明：冷却速率和冷却速率突变温度对试验钢的最终组织组成有非常大的影响，2个参数的合理搭配，可以控制得到一定数量的贝氏体；贝氏体体积分数随突变温度的降低和冷却速率的提高呈现上升的趋势。
环保与能源
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  富氧燃烧在太钢加热炉的节能应用

  闫振武

  钢铁. 2015, 50(2): 85-89.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140293

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  随着能源价格逐步上涨与环保压力日益加重，钢铁企业亟待采取一种高效的能源使用方式来缓解当前面临的不利局面。富氧燃烧作为一种先进的燃烧方式，其应用的规模和范围正在不断扩大。讨论了富氧燃烧技术在节能及环保方面的技术优势，针对太钢某轧钢厂加热炉的现状，分析了富氧燃烧应用的可行性与节能效果，并进行了应用实证分析。
装备技术
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  热连轧机刚度差及其对板廓非对称的影响

  郑旭涛， 张 杰 ， 李洪波， 马珩皞， 张鹏武， 胡 海

  钢铁. 2015, 50(2): 90-95.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140444

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  针对某2 250 mm宽带钢轧机出现的带钢断面板廓非对称性问题，提出综合1次楔形与3次楔形的不对称度概念来描述和评价板廓的非对称性。其次，采用压靠法获得轧机的弹跳曲线，并利用基于影响函数法的非对称辊系变形模型，计算分析轧机刚度差对带钢板廓非对称性的影响。在生产中，通过轧机设备关键零部件维修和定量预设定轧辊倾辊量达到对因轧机刚度差而引起的板廓非对称性进行控制和消除，从而保证宽带钢板廓的对称性和轧制稳定性。