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	中国冶金
	2020年 30卷 3期
	刊出日期 2020-03-15


	冶金科技英才冶金科学技术奖技术综述专题研究生产技术节能环保装备技术

技术综述

	1	刘帅, 张宗旺, 张建良, 王振阳
		高钛型高炉渣钛提取工艺研究现状及发展展望
		含钛高炉渣可直接用于制作混凝土、渣棉和混凝土砌块等原材料,但其钒、钛有价资源得不到有效利用。中国含钛高炉渣储量大,且每年仍以较快速度增长。因而含钛高炉渣钛资源提取问题成为研究热点。通过对含钛高炉渣钛提取技术的相关研究进行回顾,分别从钛铁合金、钛白和四氯化钛等不同富集形式,对含钛高炉渣钛提取工艺的过程以及优缺点进行综述,并分析探讨各工艺可行性,期望可以促进钛资源可持续健康发展,达到资源综合利用目的。
		2020 Vol. 30 (3): 1-7 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [PDF 2322KB] ( 3278 )

专题研究

	8	刘竹林, 蒋友源, 寿擎, 汪雄, 张波
		高炉混合喷吹用生物质燃料可磨性及燃烧性能分析
		为探讨生物质燃料应用于高炉喷吹的可行性,缓解高炉能源与环境问题,将干燥后的生物质燃料(花生壳)与高炉喷吹煤粉按不同比例进行混和破碎,并分别对破碎物料进行理化性能检测和燃烧过程分析,研究不采用传统干馏制炭工艺条件下,生物质燃料用于高炉喷吹的可行性。研究表明,花生壳的适量添加有利于提高混合物料的可磨性指数,同时降低灰分和煤粉中硫含量,有利于冶炼工艺控制;并且显著降低混合物料在挥发分析出燃烧与固定碳燃烧阶段的活化能,从而促进燃料燃烧,当添加20%的花生壳时,混合物料中固定碳的燃烧温度相比无烟煤降低了约40 ℃。
		2020 Vol. 30 (3): 8-12 [摘要] ( 226 ) [HTML 1KB] [PDF 765KB] ( 581 )

	13	薛瑞, 张燕超, 张彩军, 王重君, 刘志远
		转炉底吹供气方式对熔池混匀效果的数值模拟
		通过数值模拟的手段,以北方某钢厂300 t转炉为原型,建立了转炉底吹的三维模型。研究了在非均匀供气制度下转炉底吹氩气对转炉混匀效果的影响,优化了设计方案。结果表明,随着底吹氩气流量的增加,熔池内平均流速和平均湍动能均增加,弱流区比例减小,但死区比例降低的幅度不大。单个透气砖氩气流量为440 m³/h时,流量分配比为1∶1、2∶1、3∶1和4∶1的平均速度分别0.189、0.204、0.167和0.168 m/s,死区比例分别为17.5%、11.60%、23.53%和20.23%。流量分配比为2∶1时转炉混匀效果最好,1∶1时次之,4∶1时再次,分配比为3∶1时混匀效果最差。
		2020 Vol. 30 (3): 13-20 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [PDF 6825KB] ( 2925 )

	21	曹小军, 李明林, 黄宇, 成国光, 代卫星, 谢有
		Nb-H13钢中一次碳化物的析出机理和控制
		为了得出铌微合金化H13钢中合适的铌元素添加量,以H13钢中的一次碳化物为研究对象,通过实验室冶炼不同铌元素质量分数的H13钢,系统地研究了Nb-H13钢中一次碳化物的析出机理和合适的Nb添加量。结果表明,当H13钢中铌的质量分数小于0.03%时,Nb-H13钢中的一次碳化物主要为富钒相;当H13钢中铌的质量分数达到0.05%时,Nb-H13钢中的一次碳化物主要为富钒相和富铌相。铌微合金化H13钢中铌元素的添加量应小于0.03%。铌质量分数的高低会显著影响FCC相中碳化物的析出顺序,随着铌质量分数的增加,碳化物的析出顺序由首先析出富钒相转变为首先析出富铌相,且富铌相的热稳定性要远高于富钒相。理论计算结果与试验观察结果基本一致,工业试验结果同样论证了本研究的结论。
		2020 Vol. 30 (3): 21-27 [摘要] ( 166 ) [HTML 1KB] [PDF 7203KB] ( 2857 )

	28	张付祥, 赵阳, 黄永建, 王春梅, 黄风山
		特钢棒材标记方案设计与信息码识别
		为了解决特钢棒材信息跟踪的问题,提高生产智能化水平,搭建了基于机器视觉的特钢棒材端面信息码识别系统。根据车间环境和特钢棒材端面特征,提出了水平双标志点的标记方案,并针对该标记方案提出了一种信息码图像识别方法。该识别方法提取了字符二值图像灰度共生矩阵与区域连通域面积两组特征,建立特征模板库,利用特征模板库对特钢棒材端面信息码进行识别。结果表明,基于水平双标志点的标记方案能够满足特钢棒材身份标记需求,信息码图像识别方法可有效解决特钢棒材端面信息码的自动识别问题,提高钢厂自动化和智能化水平。
		2020 Vol. 30 (3): 28-34 [摘要] ( 116 ) [HTML 1KB] [PDF 1429KB] ( 452 )

	35	杨占兵, 杨苏冰, 李连奇
		辐照温度对SUS316L不锈钢中二次缺陷及肿胀的影响
		利用超高压电子显微镜分别在350、400、450以及500 ℃下对SUS316L奥氏体不锈钢进行剂量为3.6 dpa的电子束辐照,通过观察和分析辐照后样品中的空洞和位错环数量密度以及肿胀率,讨论了不同温度下电子束辐照对材料肿胀率的影响。结果表明,不同温度下,样品中都产生二次缺陷,如位错环和空洞;空洞引起辐照肿胀;在350～450 ℃范围内,肿胀率随着温度升高而增加,并在450 ℃达到最高;450 ℃后,肿胀率降低。不同温度下,两种二次缺陷对于点缺陷的尾闾强度不同,肿胀率与位错环、空洞在显微组织中所占比例有关。试验研究辐照肿胀率与二次缺陷间的关系,为进一步理解辐照肿胀机理、寻求抑制辐照肿胀的方法提供依据。
		2020 Vol. 30 (3): 35-39 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [PDF 7961KB] ( 2817 )

	40	王玥瑶, 何青, 赵征志, 张明博, 包阔, 黄耀
		卷取温度对热轧高强度搅拌罐用钢性能的影响
		在实验室研究了不同卷取温度对C-Si-Mn-Al热轧高强度搅拌罐用钢组织性能的影响。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等技术对试验钢在不同卷取温度下的组织、力学性能进行对比研究。研究结果表明,试验钢在580、550 ℃卷取得到铁素体和珠光体组织;在400 ℃卷取得到铁素体和贝氏体组织;在300 ℃低温卷取得到铁素体、贝氏体和马氏体组织;在150 ℃低温卷取得到铁素体和马氏体组织。随着卷取温度的降低,试验钢的抗拉强度与硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。试验钢在300 ℃模拟卷取时抗拉强度达到1 029 MPa,维氏硬度为342.6;在150 ℃模拟卷取时抗拉强度高达1 265 MPa,维氏硬度达到360.7,屈强比达到最低,仅为0.58。
		2020 Vol. 30 (3): 40-44 [摘要] ( 144 ) [HTML 1KB] [PDF 7445KB] ( 2605 )

	45	刘坡, 刘政, 张尧成, 许峰, 熊义峰
		受热不均匀对低碳钢SAE1010板材组织及成形性能的影响
		为了研究退火过程受热不均匀对板材组织及成形性能的影响规律,对热轧态SAE1010低碳钢板进行冷轧及连续退火,分析热轧态、冷硬态及退火态钢板边部和芯部的显微组织,分别对退火态钢板边部和芯部试样进行拉伸和折弯试验。结果表明,热轧态试样少量岛状珠光体分布在铁素体晶界处,边部组织晶粒尺寸小于芯部,珠光体中部分片层渗碳体退化为球状。冷硬态板材组织沿轧制方向呈现明显的晶粒破碎特征,退火态边部组织存在较多的大晶粒和粒状渗碳体团,芯部组织较为均匀细小。退火态板材芯部材料伸长率高于边部而强度低于边部,经180°折弯后芯部钢板无开裂而边部出现裂纹。退火温度均匀性对于SAE1010低碳钢板组织和性能具有重要的影响。
		2020 Vol. 30 (3): 45-50 [摘要] ( 123 ) [HTML 1KB] [PDF 21184KB] ( 2862 )

生产技术

	51	田晓涛, 冯春松, 胡正彪, 魏闰巍, 贺东风
		灰色模型在转炉终点温度预测中的应用
		以邯钢邯宝炼钢厂转炉历史生产数据为基础,应用小波分析与灰色模型相结合的方法建立了转炉终点温度预测模型,在目前预测方法的基础上提出了一种新的思路。通过MATLAB中的小波变换工具,剔除数据“噪声”后分为趋势数据和波动数据,并以24个炉次为待测样本,利用灰色模型对转炉终点温度进行预测。结果表明,预测误差在[－10, 10]区间的占据95.83%,能够满足生产要求,从而验证了模型的有效性。
		2020 Vol. 30 (3): 51-55 [摘要] ( 140 ) [HTML 1KB] [PDF 1223KB] ( 451 )

	56	陆强, 沈昶, 郭俊波, 张晓峰, 何云龙, 荣光平
		RH真空精炼控氮工艺实践
		为精确控制钢中氮含量,通过对真空条件下钢液控氮的热力学和动力学条件进行分析,结合实际情况,研究120 t RH精炼过程中不同硫质量分数铝镇静钢的脱氮和增氮过程。研究结果表明,不同硫质量分数铝镇静钢在脱氮进行到7 min时都出现脱氮速率拐点,脱氮速率明显降低,拐点处钢水氮质量分数为0.004 1%~0.004 9%;RH精炼过程中切换提升气体为氮气的增氮工艺稳定可行,在提升气体流量为600 L/min条件下,低硫铝镇静钢增氮速率大于高硫铝镇静钢,增氮速率分别为0.000 23%/min和0.000 14%/min。
		2020 Vol. 30 (3): 56-59 [摘要] ( 129 ) [HTML 1KB] [PDF 716KB] ( 399 )

	60	王胜, 窦为学, 徐海强, 常立山, 智新龙
		单嘴浸渍管RH和弓形浸渍管RH的应用效果
		敬业钢铁有限公司现场试验了单嘴浸渍管结构RH炉和弓形浸渍管结构RH炉真空精炼超低碳钢的应用效果,记录两种RH炉提升气体流量和真空度的变化,多次取样检测钢液中w([C])和w([Mn]),分析对比两种RH炉的脱碳效果和混匀时间。结果显示,在真空处理6 min内,两种RH炉的真空度都可降至100 Pa以下,10 min后稳定在50 Pa左右;在真空处理20 min内,前者钢中w([C])基本脱至0.001 0%~0.001 5%,而后者钢中w([C])可以脱至0.000 5%左右,后者的脱碳速率也明显快于前者;前者和后者的混匀时间分别在3和1 min左右。结果表明,后者的冶炼效果明显优于前者,弓形浸渍管比单嘴浸渍管更适用于小吨位RH真空精炼炉。
		2020 Vol. 30 (3): 60-63 [摘要] ( 202 ) [HTML 1KB] [PDF 924KB] ( 372 )

	64	王立辉, 李建新, 孙力, 安会龙, 马成, 董伊康
		HC340LA钢冲压“桔皮”缺陷成因及措施
		分析了340 MPa级冷轧低合金高强度钢“桔皮”缺陷钢板和正常钢板的微观组织结构和力学性能。结果表明,缺陷钢板的应力-应变曲线屈服点伸长率达到了3.73%,屈服延伸过大导致了所冲压的前风窗横梁连接板表面产生“桔皮”缺陷。在实验室采用对钢板预拉伸的方法模拟钢板工业化生产的平整与拉伸矫直工艺,随着预拉伸量的增加,试验样屈服平台的长度减少,当预拉伸量超过1.8%时,试验样的屈服平台消失。微观组织进一步分析显示,退火温度高导致钢板晶粒粗大和晶粒取向异常是冲压钢板 “桔皮”缺陷产生的根源。在连续退火工艺环节中合理控制平整和拉伸矫直工艺可以消除或者缩短试验钢屈服平台长度,并避免冲压件表面“桔皮”缺陷发生。
		2020 Vol. 30 (3): 64-68 [摘要] ( 139 ) [HTML 1KB] [PDF 6309KB] ( 2674 )

节能环保

	69	李小龙, 魏进超, 朱诚, 徐兵, 崔泽星
		活性炭粉配煤再造粒强度及其脱硫性能分析
		以原煤、煤焦油、沥青和活性炭粉为原料制备了颗粒脱硫脱硝活性炭,考察了不同活性炭粉添加量对再造粒强度及其脱硫性能的影响规律。研究表明,随着活性炭粉添加量的增加,再造脱硫脱硝活性炭的耐磨强度和耐压强度整体呈现下降趋势;脱硫值随活性炭粉添加量的增加而逐渐增大;本试验活性炭粉配煤混合粉中炭粉添加占比为15%～23%的情况下可制备出产品性能优良、资源回收利用率高的脱硫脱硝活性炭,对应的耐磨强度、耐压强度和脱硫值区间分别为97.01%～97.40%、56.63～63.57 daN和28.92～29.54 mg/g。
		2020 Vol. 30 (3): 69-73 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [PDF 5545KB] ( 2701 )

装备技术

	74	陈跃峰, 曹学欠, 陈卫强, 沈克, 杨小成, 李鹏
		多断面方坯连铸机设计及生产实践
		针对多断面方坯连铸机的生产实际,从工艺和设备设计角度并结合生产实践提出如下思路。二冷区总长度设计为7 685 mm,分四区,并将第四区细化为四区＋四区延长区以适应多断面、多钢种较高拉速生产;二冷各区分配比定为0.33-0.39-0.19-0.09(四区延长区关闭)和0.35-0.39-0.12-0.14(四区延长区打开),比水量范围为0.3～1.2 L/kg;独特的二冷全水和气雾喷嘴快换装配结构可节省断面更换时间至2.5 h;兼顾各断面生产的末端电磁搅拌最佳安装位置为距离弯月面9.2 m处。按上述思路设计的多断面方坯连铸机可实现较高拉速生产,铸坯质量良好,连铸机作业率高,并为同类型连铸机改造或设计提供实践经验。
		2020 Vol. 30 (3): 74-79 [摘要] ( 186 ) [HTML 1KB] [PDF 7203KB] ( 2860 )

冶金科技英才

	80	李花兵


		2020 Vol. 30 (3): 80-80 [摘要] ( 124 ) [HTML 1KB] [PDF 1024KB] ( 333 )

冶金科学技术奖

	81
		取向硅钢高速连续激光刻痕技术研发与应用

		2020 Vol. 30 (3): 81-81 [摘要] ( 129 ) [HTML 1KB] [PDF 621KB] ( 301 )

	82
		高品质压铸模具钢关键技术开发与应用

		2020 Vol. 30 (3): 82-82 [摘要] ( 99 ) [HTML 1KB] [PDF 632KB] ( 332 )

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