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中国冶金
2017年 27卷 6期
刊出日期 2017-06-15
技术综述
专题研究
生产技术
装备技术
铁合金
技术综述
1
翟江南
厚料层烧结技术的经济学解释
烧结料层透气性的Voice公式与经济学中的“柯-道生产函数”具有相似性，它们都是用来说明投入与产出之间的技术关系。用经济学中“规模效用递减”的基本法则和“边际分析”方法，引入到烧结生产中料层高度和抽风负压对烧结矿产出的分析中；作出了烧结生产的等成本曲线、等产出曲线；获得厚料层烧结生产条件下数量型增长和效益型增长的理论模型；首次从经济学角度解释了中国厚料层烧结生产机理和扩张路径，给出了烧结生产经济区的定义和确定方法；最后，提出厚料层烧结技术的发展方向不是单一或多个投入要素的提高，而是需要向提高全要素生产率的方向发展。
2017 Vol. 27 (6): 1-6 [
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专题研究
7
董鹏莉，尚海霞，王华
铸坯及板卷典型质量缺陷成因与控制技术
热轧板卷的表面质量缺陷主要是夹杂类缺陷（夹杂、气泡和翘皮）及裂纹类缺陷（纵裂纹、横裂纹和星状裂纹）等，内部质量缺陷主要是带状组织和分层现象等，其中大多数缺陷与连铸坯的质量有关。为解决连铸板坯轧制板卷过程中产生的表面及内部质量问题，在综合分析现场生产环境和样品检测结果的基础上，系统研究了铸坯及板卷典型质量缺陷的产生原因或机理，并针对性地提出了相关缺陷的控制技术。
2017 Vol. 27 (6): 7-13 [
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14
王建泽，徐斌，潘吉祥，李鸿亮，李玉峰
SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理
采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型，结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明，SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al2O3尖晶石的复合夹杂以及Al2O3-CaO-TiO2复合氧化物；当w(［N］)为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650 ℃时，平衡钛质量分数为0.23%~0.38%；当钢液温度为1 600 ℃、w(［Al］)为0.02%时，w(［Mg］)大于0.000 8%时生成MgO·A12O3，w(［Mg］)大于0.004 4%则生成MgO；当钢液温度为1 600 ℃、w(［Al］)为0.02%时，钙处理后w(［Ca］)为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al2O3及3CaO·Al2O3，且在钛合金化后易生成低熔点的A12O3-CaO-TiO2复合氧化物。
2017 Vol. 27 (6): 14-18 [
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19
曾周燏，江姗，李东晖
TMCP工艺轧制桥梁用不锈钢复合板的组织与性能
为了获得桥梁用不锈钢复合板良好的综合性能，采用控轧控冷（thermal mechanical control process，简称TMCP）工艺轧制了桥梁用不锈钢复合板316L＋Q370qD，利用金相、扫描、拉伸、冲击、弯曲、剪切和晶间腐蚀等手段研究了该复合板的组织与性能。结果表明，316L＋Q370qD桥梁用不锈钢复合板的界面实现了完全冶金结合，未发现孔洞、裂纹等缺陷以及大颗粒的析出物及氧化物夹杂等；复合板的屈服强度为421~446 MPa，伸长率为24.0%~28.0%，－20 ℃纵向冲击吸收能量平均值为200 J，180°内、外弯曲合格，平均剪切强度为412 MPa，复合板的各项力学性能均满足GB/T 8165—2008《不锈钢复合钢板和钢带》标准要求。按照GB/T 4334—2008方法E进行晶间腐蚀试验，复层不锈钢316L未出现晶间腐蚀现象，具有良好的耐晶间腐蚀性能。
2017 Vol. 27 (6): 19-23 [
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24
祁豆豆，林万明，李双寿
淬火-分配工艺对高强钢疲劳失效的影响
高强钢是目前应用最广泛的一类钢铁材料。为提高抗疲劳失效性能，对贝氏体高强钢采用淬火-分配（quenching-partitioning，简称Q&P）热处理，采用岛津USF-2000型超声波疲劳试验机（频率为20 kHz）进行超声波疲劳振动试验。经过Q&P热处理后的贝氏体高强钢的抗拉强度和超高周疲劳强度分别为1 688和875 MPa，疲强比（疲劳强度/抗拉强度）达到0.52。通过扫描电镜、透射电镜观察发现，经Q&P处理的钢产生大量的膜状的残留奥氏体。通过XRD测量可知，残留奥氏体的体积分数为22%，残留奥氏体中的碳质量分数为1.2%。疲劳结果表明，残留奥氏体对疲劳裂纹有阻碍作用，可有效提高钢的抗疲劳性能。
2017 Vol. 27 (6): 24-29 [
摘要
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30
赵丹，谷聪敏
降低08Al板坯高温氧化烧损
为了降低08Al板坯氧化烧损，采用模拟08Al板坯高温氧化烧损过程，研究08Al的微观氧化机理和特征以及不同加热条件（气氛组成和温度）对其氧化动力学的影响。结果表明，氧化烧损随p(O2)的降低而显著降低，在氧气体积分数小于0.1%中的烧损比氧气体积分数4%（工况）中的至少降低了70%以上；在氧气体积分数为4%条件下，温度从1 250 降至1 200 ℃，08Al烧损减少了12%，相比之下，降低p(O2)比降低温度能更有效地减少钢坯的氧化烧损。
2017 Vol. 27 (6): 30-33 [
摘要
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34
孙亮
低锰钢炼钢控锰应用实践
介绍了首钢股份公司迁安钢铁公司在低锰钢试制过程中，经过试验研究，改进和完善控制低锰成分的炼钢工艺。通过技术人员不断摸索和试验，并对不同工艺操作的试验和数据分析对比，得出了能够稳定冶炼成品锰质量分数不大于0.050%钢水的工艺路线和操作方法。通过对铁水条件选择、转炉造渣制度、转炉双渣倒初渣的最佳时间和倒渣量、合理的吹炼枪位、前一炉溅渣护炉操作、上炉含锰类合金加入控制等措施，使出钢炉后钢水锰质量分数从原来的不大于0.063%降至不大于0.040%。质量分数不大于0.05%锰的过程能力Cpk达到了1.31，确保满足低锰钢种成品锰的要求。
2017 Vol. 27 (6): 34-37 [
摘要
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生产技术
38
吴明，杨芳，李应江，王军，张仕洋
120 t转炉滑板挡渣冶金效果分析
针对马钢120 t转炉自2013年使用滑板挡渣技术后，转炉出钢过程中渣量明显减少，相比于挡渣棒方式挡渣，钢包渣层厚度由平均117下降到64 mm，经过LF炉精炼钢种SPHC平均每炉铝粒消耗量由127减少到108 kg，下渣回磷率小于0.005%比例由78%提高到92%，对不经过LF炉精炼板坯Q235B钢种硅、锰收得率分别提高了3.6%及1.2%，经过RH炉精炼的硅钢减少预熔型顶渣改质剂加入量12%左右等效果。
2017 Vol. 27 (6): 38-41 [
摘要
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42
韩立海，姜英，李文研，嵇延军
通钢SPA-H集装箱钢板边部缺陷原因分析及控制
通钢FTSR薄板坯生产线生产SPA-H钢，原来存在严重的边部缺陷。为了消除SPA-H钢的边部缺陷，从理论上分析了边裂产生的原因，认为边部缺陷产生的主要原因是二冷水给水模式不合理、扇形段运行不良、夹持辊扭矩偏大及扇形段静态一次压下、钢水中酸溶铝和氮质量分数偏高。通过二冷水给水模式优化、更换扇形段、多段缓慢压下及将钢水中酸溶铝和氮质量分数降低等措施，将集装箱板SPA-H热轧板卷的边部缺陷比例由14.9%降到0.9%。
2017 Vol. 27 (6): 42-47 [
摘要
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48
赵迪 闫波 刘丹 程业 李嘎子 康文举
提高Q345B钢板探伤合格率的工艺措施
针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 650 mm断面连铸坯生产的低合金Q345B钢板探伤不合格现象，通过对不合格钢板取样进行电镜检测分析，得出中心锰偏析、硫化锰夹杂、氧化铝夹杂是导致探伤不合格的主要原因。通过优化成分来降低钢中锰元素质量分数、提高钢水洁净度、降低钢水硫质量分数、优化连铸二冷制度、严控铸机开口度等措施，铸坯中心偏析得到了改善，轧后钢板探伤质量合格率得到了提高。
2017 Vol. 27 (6): 48-53 [
摘要
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54
李明贤，朱国军
氮质量分数对铸坯角部裂纹的影响及控制
从理论方面重点对氮质量分数与铸坯角裂的相关性进行了总结分析，根据钢中氮质量分数水平与板坯角部横裂纹发生存在正相关关系，对氮质量分数控制目标进行了研究。通过分析氮质量分数的来源，研究氮质量分数对含硼钢、含铝钢和含铌钢的影响，结合其他钢厂氮质量分数控制情况，查找某厂各工序氮质量分数控制情况，制定氮质量分数控制措施，并对比钢中氮质量分数与铸坯切角数据，摸索出了部分钢种的氮质量分数控制目标，进一步降低了铸坯切角率。
2017 Vol. 27 (6): 54-57 [
摘要
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58
危亚军，郭显胜，黄永钢，辛雪倩，柴彪，杨依霖
80 t低频气保恒熔速电渣炉的技术特点及应用
为满足中国能源（电站、核电）、轴承、模具、航天等领域对高端锻件的需求，提升国产高端锻件的市场竞争力，实现中信重工在高洁净、高品质钢锭制造领域的又一新突破，在经过多年对国内外先进电渣装备调研、考察、论证的基础上，新增一台80 t低频单电极气保全同轴恒熔速电渣炉。该电渣炉采用了低频电源、单电极、全同轴、微正压惰性气体保护、高精度称重、恒熔速、同相逆并联大电流短网、双炉头车、电网平衡等多项创新技术，可实现重熔过程计算机自动控制，具有设计独特、技术含量高、节能环保、安全可靠等优点。生产的电渣锭经过质量检测分析,电渣锭偏析程度小、纯净度高，质量达到较高水平。
2017 Vol. 27 (6): 58-61 [
摘要
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装备技术
62
尉鹏，张小林
桥式双斗轮取料机结构优化改进
宁钢混匀料场桥式双斗轮取料机经过3年多的使用，发现设备故障率偏高，取料能力偏低，严重影响原料的后续作业流程。通过对设备实地调研并结合已有故障分析，发现主要的故障点集中在桥架梁刚度偏低、小车车体变形和料耙结构不合理等几个方面，针对以上几方面存在的问题，结合实际并借鉴已有的成功经验对设备的机构本体进行分析优化、局部进行改型，从根本上提高了设备的工作稳定性和作业能力，极大地减少了设备的维护成本；同时本次改进对该类设备的换代升级有很大的借鉴意义。
2017 Vol. 27 (6): 62-65 [
摘要
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节能与环保
66
张高峰，陈善乾，丁红柱，王建征
一种炉前除尘风机变频节能新工艺的探索
重庆钢铁股份有限公司炼铁厂目前拥有3台2 400 kW的变频除尘电机，其能耗接近4 000万kW·h/a，虽确保了现场生产的环保除尘，但同时也造成了极大的能源消耗。因此，针对以上问题，通过对炉前生产工艺跟踪并对除尘电机能耗进行分析，根据实际生产工艺多次调整风机频率，最终确立了一种炉前除尘风机变频节能的新工艺，这样既保证了环保达标，又极大程度上降低了动力成本，从而为高炉的环保节能生产提供了有力保障。
2017 Vol. 27 (6): 66-70 [
摘要
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铁合金
71
王勇，赵志成，陈翀，罗茂林，方波，曾维波
YT膜分离技术在密闭矿热炉高温荒煤气除尘的应用
密闭矿热炉在铁合金冶炼过程中产生的高温荒煤气必须经过净化除尘后才能作后续利用，现有净化除尘方式不能满足高温荒煤气净化和高效利用的要求。介绍了YT分离技术在密闭矿热炉荒煤气除尘的应用，并与传统布袋除尘进行了对比。实践证明，采用YT高温荒煤气除尘工艺可实现经济高温、高精度连续稳定地除尘，净化后的粉尘含量完全满足国家标准要求，系统同时具有工艺流程短、占地面积小的优点。
2017 Vol. 27 (6): 71-74 [
摘要
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254
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