2015年, 第25卷, 第04期　刊出日期：2015-04-15

  

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专题研究
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  低成本减量化Q690qENH高强桥梁钢的开发

  姬凤芹，利成宁，唐帅，王国栋

  中国冶金. 2015, 25(04): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140173

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  对Q690qENH桥梁钢进行了减量化合金成分设计，降低了Ni、Cu元素的质量分数，克服了对Mo元素的依赖；基于新一代TMCP技术进行短流程工艺设计，生产出屈服强度为745MPa、抗拉强度为961MPa、伸长率为16.8%、-40℃夏比冲击功约为166J的低成本减量化Q690qENH桥梁钢。与传统桥梁钢TMCP+淬火+回火工艺相比，新一代TMCP工艺取消了淬火+回火过程，生产的Q690qENH桥梁钢吨钢可节约合金成本约1521.08元，节水约2180m3/h，节约用电275.37kW·h；相当于吨钢节约原煤消耗154.20kg，减少污染物排放量约361.83kg。对于新一代桥梁钢的生产，在降低物耗能耗、保护环境方面有重要的理论指导意义。
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  高速重轨钢洁净度与均质性控制关键技术

  王玉昌 ，张家泉

  中国冶金. 2015, 25(04): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140157

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  高速铁路对重轨钢质量提出了更高的要求，洁净度与均质性控制是其质量提升的关键。包钢高速重轨钢采用无铝脱氧工艺降低钢水全氧质量分数、VD 真空脱气工艺强化脱氢、全程保护浇注与中间包冶金防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮，提高钢的洁净度；通过合理控制钢液过热度、严格控制拉速、采用结晶器电磁搅拌、动态二冷、动态轻压下控制等关键技术来减轻和消除铸坯中心偏析，提高钢的均质性。生产实践表明，高速重轨钢中w T ［O］≤0.0020%、w［N］≤0.0050%、w［H］≤0.00015%、w［Al］≤0.0040%，A类夹杂物不超过2.0级，B、C、D 类夹杂物不超过1.0 级，中心疏松评级不超过1.0级的比例平均为83.1%，中心缩孔不超过0.5级的比例平均为94.3%，中心碳偏析指数最大为1.07。包钢高速重轨钢综合质量满足了《时速200km客运专线铁路用钢轨标准》的要求。
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  铁水运输过程热损失模拟计算浅析

  王君，唐恩，范小刚，邵远敬，王小伟，李菊艳

  中国冶金. 2015, 25(04): 12-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140137

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  为了考察铁水运输过程中的热损失，开发了铁水运输过程温降数学模型。该模型准确性较高，计算结果与现场数据吻合良好。利用该模型对铁钢界面的3种铁水运输工艺进行了能效对比分析，得到了不同运输条件对铁水运输过程能效利用的影响等一系列结果。结果表明，铁水表面加保温剂或加保温盖能够显著减小铁水温降，存在临界运输距离和临界运输时间使得鱼雷罐-兑铁包工艺和一罐到底工艺的铁水温降相等，兑铁包初始温度对临界运输距离和临界运输时间均有影响。
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  基于ANSYS的立-平轧制过程的有限元模拟

  董占斌，王雪松，才春辉，刘永利

  中国冶金. 2015, 25(04): 18-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140147

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  利用显式动力有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，建立-平轧制过程的仿真模型，并对其轧制过程进行模拟计算。研究结果表明, 经过立辊轧制，板坯的边缘上出现明显的鼓形，使板坯横断成为“狗骨状”，板坯头尾部形成鱼尾形，造成头尾部宽度收缩。水平轧制能够减轻立轧板坯头部的失宽，但使板坯头尾部非均匀长度增加，使板坯尾部产生部分回展；同时水平轧制能够减轻尾部的鱼尾变形，但对头部鱼尾变形影响很小；立辊轧制对尾部回展没有影响，其随厚向压下量的改变而改变。
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  冷轧硅钢板形与横向厚度控制的分析

  李广林，陈凌峰，张广治，胡志远，王付兴，张宝磊

  中国冶金. 2015, 25(04): 24-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140151

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  带钢板形和横向厚度差是冷轧硅钢产品的关键质量指标。针对冷轧硅钢板形与横向厚度控制进行了研究分析，描述了冷轧硅钢板形和横向厚度存在的缺陷以及两者的相关性，指出了热轧原料断面厚度的不均匀性是硅钢板形与横向厚度控制存在的矛盾点，并表明了良好的热轧原料轮廓尺寸是保证冷轧硅钢板形与横向厚度协调控制的关键因素。
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  风量对烧结烟气成分影响的实验研究

  冯祥，张忠孝，杨斌，史强

  中国冶金. 2015, 25(04): 28-32.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140325

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  通过对工业冶金烧结过程进行简化，建立了小型固定型的热态烧结试验台，考察了风量对烧结烟气中可燃稀薄气体组分（CO、H2和CH4）体积分数变化的影响。研究结果表明： CO和H2体积分数随风量与时间的变化趋势相似，呈现刚开始快速增加后平稳再急速下降的变化，CO与H2体积分数总体变化为随着风量的增大而减小；燃烧比φCO/（φCO+φCO2）在风量为100m3/(m2·min)左右时较低，说明此时碳的化学能利用较高，但考虑风量提高伴随风机电耗的提高和漏风量的增加，烧结风量为90m3/(m2·min)是实验中得出的较优风量；CH4体积分数在各个风量下都呈现先快速增加再平稳到接近烧结终点后体积分数剧烈减小，且在烧结风量为70m3/(m2·min)时最大，最高接近2%（体积分数）。此实验结果为烧结实际生产的风量选择和烟气回收等节能减排项目提供了一定的参考。
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  顶渣对帘线钢中夹杂物塑性化的控制

  辛彩萍，岳峰，蒋晨旭 吴启帆

  中国冶金. 2015, 25(04): 33-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140159

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  以某钢厂生产的帘线钢铸坯试样为原料，使用硅钼棒炉对其进行顶渣熔炼实验，研究顶渣成分对CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物塑性化的影响。结果表明, 在顶渣碱度为0.8～1.2时,随着顶渣中Al2O3 质量分数的增加夹杂物中的Al2O3 质量分数也随之增加。当顶渣中Al2O3质量分数低于10%时，CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物的成分在塑性区范围，对应的此时钢液中的w［Al］s低于8×10-6。通过控制顶渣的成分可以把CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物的成分控制在塑性区内。
生产技术
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  基于静态误差的破鳞拉矫机张力设定优化算法

  朱晓岩 张殿华 王力 孙杰

  中国冶金. 2015, 25(04): 37-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140186

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  酸轧联合机组生产过程中，破鳞拉矫机在变规格、换辊后会出现张力设定精度低，导致伸长率控制精度低的情况，影响酸洗效果。为解决此问题，提出了新的张力计算模型，并引入模型静态误差的概念，对破鳞拉矫机张力模型进行了优化改进。现场实际应用效果表明：破鳞拉矫机换辊后，首条带钢的张力设定精度偏差平均值由原来的4.477%降低到1.798%，明显提高了伸长率控制能力。并给出了张力模型静态误差的普遍求解方案，模型在线使用效果良好，适于工业推广。
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  40kg焦炉制备型煤铁焦的实验研究

  任伟，李金莲，张立国，袁慧，王再义

  中国冶金. 2015, 25(04): 41-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140169

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  为探索铁矿粉配比和煤种对铁焦制备的影响，以40kg焦炉实验方式进行了现场混合煤和1/3焦煤的铁焦制备。研究表明：在1/3焦煤配比为50%~90%（质量分数）范围内，以1/3焦煤:铁矿粉为9∶1的效果最佳，M40为54.3%，M10为8.8%，金属化率可以达到60%左右，所得焦炭反应性CRI为42.5%，提高铁矿粉配比，则铁焦内部孔洞尺寸和数目增加，M40指标下降，M10指标上升，但CRI指标增加。
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  连续退火机组入口活套计算与分析

  孙建华，何姗，李少卓

  中国冶金. 2015, 25(04): 45-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140163

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  入口活套作为连续退火生产线入口段与工艺段的枢纽，其稳定运行对整个生产线的正常运行起着非常重要的作用。介绍了马鞍山钢铁股份有限公司硅钢分厂连续退火机组入口活套的组成结构、主要技术参数和入口活套运行速度,重点对入口活套的停机时间和套量进行了详细的计算和分析,确定了入口活套的合理套量和入口最小上卷吨位,从而确保连退机组连续稳定地运行，同时创造了较大的经济效益。
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  锅炉管用钢12Cr1MoV生产实践

  刘兵 吕安明 刘利 梁艳 刘超群

  中国冶金. 2015, 25(04): 49-51.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140136

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  莱钢特钢事业部新区采用铁水+废钢→100t电炉→双工位LF→双工位VD→圆坯连铸（650mm）→步进式加热炉→950轧机轧制的流程生产高压锅炉管钢12Cr1MoV，通过优化冶炼工艺、调整精炼渣系、强化保护浇铸等措施，克服了12Cr1MoV钢在实际生产中的困难，使12Cr1MoV钢的化学成分、低倍以及非金属夹杂物评级等各项指标均满足用户要求。
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  某含钛铁砂烧结行为实验研究

  李永欣

  中国冶金. 2015, 25(04): 52-55.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140357

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  通过烧结杯试验，结合烧结矿冶金性能检测和矿相分析，对某含钛铁砂的烧结行为进行了研究。结果表明，随着该含钛铁砂配比增加，烧结利用系数和烧结矿转鼓强度下降；冶金性能方面，烧结矿低温还原粉化性能出现了大幅度恶化，烧结矿熔滴性能得到改善。根据矿相观察结果，烧结指标恶化的主要原因之一是由于含钛矿物导致烧结液相过热度降低，促进了烧结玻璃相的生成，抑制了铁酸钙相的结晶和析出。综合实验室结论，建议该含钛铁砂在混合料中配加比例控制在5%以内，并配合喷洒CaCl2措施以减少其对烧结矿低温还原粉化性能的影响。
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  中厚板矫直环节三次氧化铁皮压入的研究

  孙炳红 ，王嘎，许少普，符代砺，罗红涛，李扬

  中国冶金. 2015, 25(04): 56-59.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140135

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  通过统计分析与对比试验，论证了中厚板矫直过程中，三次氧化铁皮在强力矫直机工作辊压力下压入钢板并造成钢板表面缺陷的可能性。并对中厚板矫直环节氧化铁皮压入缺陷的形貌及特征做了总结，对矫直环节的氧化铁皮压入过程及原因进行了系统的分析与阐述。指出三次氧化铁皮的生成、氧化铁皮受外加弯曲力发生崩裂并积聚、垂直于钢板表面的压力是矫直环节氧化铁皮压入的3个必要条件；还指出了影响中厚板矫直环节氧化铁皮压入的几个关键工艺点以及如何预防或减少矫直环节的氧化铁皮压入缺陷。
节能与环保
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  首钢京唐KR高效脱硫技术

  赵长亮，田志红，陈虎，王飞，彭国仲

  中国冶金. 2015, 25(04): 60-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140172

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  首钢京唐采用KR进行100%全量铁水脱硫预处理，从生产布局上可以同时满足脱磷炉和脱碳炉的生产需要。为了实现KR的高效脱硫，对影响脱硫的因素进行了分析和讨论，认为脱硫剂中添加一定量的CaF2可生成一定量的共熔晶体，提高了铁水中硫元素的传输和反应速率；铁水中加入一定量的铝渣可以降低铁水中的氧活度，提高脱硫反应速度；铁水温度应控制在1300~1380℃之间，温度太高会在石灰颗粒表面形成较多的液相，造成石灰颗粒聚团，减少铁水与脱硫剂的接触面积，降低了反应速率；良好的石灰质量和搅拌头形状也有利于KR脱硫。 通过以上措施，铁水经过KR脱硫预处理后w［S］≤0.002%比例达到98%以上，转炉终点平均硫质量分数为0.005%。
技术交流
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  基于本体理论的冶金设备分类编码方法

  王坤 王芳

  中国冶金. 2015, 25(04): 66-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140305

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  随着冶金信息化建设的不断发展，物资采购管理、设备资产管理、工程建设管理的改革在不断深化，冶金设备以及备品备件信息的规范化、科学化管理亟待解决，构建标准化的冶金设备“统一分类与编码”体系迫在眉睫。运用本体理论和方法,对冶金设备信息进行了概念、属性的定义，构建了冶金设备领域本体,在此基础上，提出了更加科学和实用的基于本体理论的冶金设备分类编码构想，满足了冶金设备信息共享和重用的需求。