2017年, 第27卷, 第10期　刊出日期：2017-10-15

  

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技术综述
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  钢厂与城市共生关系

  苏丹，赵珂

  中国冶金. 2017, 27(10): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170045

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  中国的大中型钢厂多位于城市中，近年来随着各大城市发展水平的快速提升，钢厂与城市发展的新要求不相适应的矛盾日益显现，包括环境、能源、社会经济等多方面，城市钢厂在城市的生存空间受到挤压。通过分析城市钢厂与城市之间在社会经济、上下游产业、资源能源以及环境质量等方面的关系，梳理两者间存在的主要矛盾，为未来城市钢厂如何转型升级以更好地适应城市的迅速发展提供基础依据。
专题研究
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  ZnO对焦炭气化反应的影响及动力学分析

  郭科，张建良，王广伟，李克江，钟建波 王海洋

  中国冶金. 2017, 27(10): 7-14.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170104

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  为了研究ZnO对焦炭气化反应的催化作用，采用热重分析法（TGA）对不同ZnO质量分数的两种焦炭（Coke A和Coke B）气化反应进行对比研究。结果表明，在一定ZnO质量分数范围内，随着ZnO质量分数的增加，其对焦炭气化反应的催化作用越明显。通过对比特征温度，发现ZnO对Coke B气化反应的影响较明显。从碳转换速率（DTG）曲线中发现，添加ZnO后的焦炭气化反应速率从开始反应温度到950 ℃左右呈升高趋势，氧化锌质量分数越高，反应速率越快，950~1 056 ℃时反应速率趋于稳定，之后再次呈上升趋势。利用KissingerAkahiraSunose（KAS）模型计算动力学参数，发现添加ZnO使焦炭气化反应活化能降低。
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  钙处理对430不锈钢板坯夹杂物的影响

  喻大刚，陈兴润，程云霞，潘吉祥

  中国冶金. 2017, 27(10): 15-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170043

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  通过热力学计算分析了430铁素体不锈钢钙处理后在生成液态夹杂物区间内钢中钙质量分数和铝质量分数的关系，并对430铁素体不锈钢未采用钙处理和采用钙处理板坯中夹杂物类型、数量进行了对比，分析了钙处理夹杂物变性过程。结果表明，精炼过程喂入硅钙线可以得到理想的钙处理效果。钙处理后430钢水中高熔点的Al2O3和低变性的CaOSiO2Al2O3MgO夹杂物得到良好变性，夹杂物数量比未采用钙处理时明显减少，夹杂物尺寸都小于15 μm。CaO和Al2O3两者通过发生化学反应变性为低熔点的液态夹杂物。
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  ND钢管在干熄焦锅炉副省煤器中的应用

  龙高翔

  中国冶金. 2017, 27(10): 19-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170071

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  锅炉管的漏水和爆管问题是目前干熄焦正常生产的最大威胁之一，因此，对副省煤器受热面管子耐低温露点腐蚀性能进行研究具有重要意义。分析了副省煤器受热面管子腐蚀的原因，介绍了ND（09CrCuSb）钢的特性和耐腐蚀性能；并通过强度校核计算，分析了用ND钢管作为替代材质的技术可行性；最后通过工程案例介绍了具体实施方法和经济效益，具有实际推广应用意义。
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  急冷对Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055合金储氢性能的影响

  祁豆豆，林万明，张琦，李双寿

  中国冶金. 2017, 27(10): 23-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170066

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  为了研究急冷对储氢合金残余氢量的影响，利用真空电弧熔炼炉和铜模喷铸制备了Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055合金，采用XRD、PCT（压力容量温度）、TG/DTA等手段分析了急冷对储氢合金吸放氢性能的影响。结果表明，铸态合金和急冷合金均由BCC固溶体主相和Laves第二相组成；急冷对首次吸氢动力学行为影响较大，由铸态时的化学反应控制变为急冷时的新相晶核形成长大控制；急冷后，合金吸放氢平台压得到提高，且吸氢起始点左移，但吸放氢滞后性增大。TG/DTA曲线表明，急冷并没有改变合金的残余氢量，但氢化物放氢温度升高。
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  氮对SAF2205双相不锈钢组织及力学性能的影响

  杨吉春，杨文魁，唐庆余，富晓阳，闫瑞军

  中国冶金. 2017, 27(10): 27-33.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170088

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  通过增加氮质量分数、降低镍质量分数研究了对SAF2205双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明，增氮降镍后，当氮质量分数和镍质量分数在合适的范围(w(N)≤0.26%、w(Ni)≥5.940%)内时，试验钢的奥氏体相区扩大，奥氏体晶粒变小且均匀；随着镍质量分数降低，晶粒变得粗大，但冲击吸收功和强度均有所提升，其中AkV由199.7增至232.5 J,Rm由538提高到787 MPa，Rp0.2由484提升到692 MPa，此时钢的塑性指标降低较小。
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  热处理及NbVN微合金化对船板钢组织性能的影响

  阳开生

  中国冶金. 2017, 27(10): 34-39.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170103

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  为了获得一种良好强韧性匹配的390 MPa级船板钢，通过NbVN复合微合金化及不同热处理工艺（正火＋回火、淬火＋回火），对实验室钢板的室温拉伸、－40 ℃冲击性能及钢的微观组织、析出相等进行了分析研究。结果表明，钒、铌的添加能细化晶粒，且氮质量分数的增加使得这种细晶效果更为显著，从而使得钢的强韧性，特别是冲击韧性明显提升。相比轧态，正火＋回火、淬火＋回火热处理后钢的力学性能均有明显提高，特别是低温韧性有明显改善，这得益于回火过程中大量微合金碳氮化物的弥散析出及钢的有效晶粒尺寸的显著细化。
生产技术
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  锌灰含碳球团直接还原试验

  高建军 齐渊洪 严定鎏 林万舟

  中国冶金. 2017, 27(10): 40-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170084

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  锌灰是热镀锌厂和电解锌厂生产过程中产生的一种副产品，主要成分为氧化锌，是生产直接法氧化锌的主要原料。传统的直接法氧化锌生产工艺落后，装备水平差，能源消耗高，资源回收率低。为了提高锌灰生产直接法氧化锌的绿色化水平，开发了锌灰含碳球团直接还原新技术。试验研究了不同工艺参数对锌灰含碳球团直接还原的影响关系，得到最佳的工艺条件为：还原温度为1 200 ℃，还原时间为60 min，煤粉配加量为20%，CaO配加量为4%。在上述工艺条件下，锌灰中氧化锌的还原率可以达到95.5%，显著提高了锌的回收率。
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  陕钢烧结配加金布巴粉工业生产实践

  张东宏，成继勋，高银夫

  中国冶金. 2017, 27(10): 45-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170017

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  为了研究金布巴粉矿在烧结矿中的最佳配比，陕钢集团汉中钢铁有限责任公司（简称陕钢集团汉钢公司）与必和必拓公司长期合作，将必和必拓公司生产的金布巴粉矿在其2×265 m2烧结机上进行实践性生产。结果表明，通过采取低碳厚料烧结技术、调整水分控制标准、适当压料等措施，金布巴粉配比已达到30%，烧结矿成分、质量均能满足该公司烧结矿冶金性能和生产技术要求，为合理系统配矿、有效组织烧结工序生产提供了更好的条件。
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  京唐1号高炉低燃料比冶炼技术

  庄辉，刘长江

  中国冶金. 2017, 27(10): 49-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170041

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  为了降低京唐高炉燃料消耗，通过对Rist操作线的意义进行阐述，以京唐1号高炉生产参数为依据，计算并绘制了Rist操作线，据此分析了煤气利用率、风温、生铁含碳、金属化率等高炉操作参数改变对燃料比的影响。针对这些影响因素，京唐1号高炉对降低燃料比进行了一系列攻关工作，通过采取强化原燃料管理，提高原燃料质量，为降低燃料消耗创造条件。优化高炉操作，降低热风炉拱顶温度，对热风管系进行改造，提高送风系统的安全性，尽可能提高风温水平；优化装料制度，获得较高的煤气利用率；高风温、富氧，稳定均匀喷吹以提高煤粉置换比。通过对生产攻关实践，首钢京唐1号高炉实现了低燃料比生产，达到490 kg/t。
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  宽厚板连铸坯中间裂纹成因分析及控制

  王国连，曹磊

  中国冶金. 2017, 27(10): 54-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170090

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  针对某钢厂100 t转炉LF钢包精炼炉板坯连铸机工艺流程和生产试验数据，探讨了板坯连铸一种内外弧型中间裂纹的发生机制。结果表明，连铸坯鼓肚收缩应变是中间裂纹产生的外因，钢的化学成分决定其高温力学性能，是中间裂纹产生的内因。某钢厂连铸板坯中间裂纹的产生是连铸坯鼓肚收缩应变和钢种的高温力学性能共同作用的结果,而弯曲矫直应变是中间裂纹扩展的重要影响因素，可能导致中间裂纹的扩展。结合钢种和铸坯规格的合理辊缝设计对控制中间裂纹至关重要。
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  冷轧薄规格高强钢表面斜纹缺陷分析与控制

  任新意，王松涛，高慧敏，周鹏飞，李文波，黄华贵

  中国冶金. 2017, 27(10): 59-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170054

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  为了研究某2 230连续退火产线薄规格高强钢表面斜纹缺陷的产生机理，采用SIAS带钢表检系统和ZEISS扫描电镜对缺陷位置的形貌特征进行分析，并系统分析了表面粗糙度、平整机传动方式和平整轧制力对斜纹缺陷的影响规律。通过优化带钢平整工艺、匹配带钢运行速度、调整轧辊粗糙度等系列措施，解决了连退薄规格高强钢表面斜纹缺陷问题，取得了显著的应用效果。
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  硅钢酸洗系统硅泥去除技术的功能解析与改进

  刘天浩

  中国冶金. 2017, 27(10): 65-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170070

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  针对硅钢酸洗系统易失稳、可靠性差的状况进行了系统的分析。描述硅垢在酸洗系统中形成的过程及机理，并对硅泥和硅垢如何使得紊流酸洗降效进行了系统的阐述。对在线脱硅的结构功能及工艺原理和碱洗的原理及碱洗的不同模式进行分析。通过对酸洗系统、在线脱硅和碱洗系统的深度解析，并结合硅垢对系统产生失效的机理，首次认清了三者的工艺逻辑关系。对系统中结构不完善的地方进行了有效的改进，从而提高了整个酸系统的可靠性、稳定性，降低了机组运行的成本。
装备技术
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  矿热炉自动配料控制系统设计

  吴明永，李菊生，王国伟，张锐

  中国冶金. 2017, 27(10): 70-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170076

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  针对矿热炉配料系统工艺流程复杂、可靠性及性价比要求高的特点，系统利用Modbus通信和工业以太网技术构建了由上位监控层、下位控制层和现场设备层组成的总体网络架构，设计出以S71200 PLC为核心的稳定、高效和经济实用的分布式控制系统。通过合理的硬件、软件和监控界面设计，有效解决了生产效率与配料精度之间的矛盾，实现了称量、配料自动化。该系统自投入使用以来，性能稳定，工作可靠，具有较高的性价比，能够满足实际生产需求，达到了预期设计的目标。
节能与环保
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  韩国钢铁工业的固体废弃物回收再利用

  罗晔，吴瑾，王超

  中国冶金. 2017, 27(10): 76-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170120

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  韩国两大钢铁企业将炉渣、粉尘和污泥等副产物作为资源在厂内进行了处理，主要作为钢铁冶炼原料重新投入生产，作为施工建筑原材料得以广泛应用，或转化成高附加值产品，近年的副产物资源化率水平已经达到了98%以上。与此同时，通过与其他行业合作，开展创新实践，有效利用牛粪、石灰石污泥、报废汽车等城市固体废弃物，钢铁工业正努力实现与地方的共处共融，和谐发展。