2017年, 第27卷, 第2期　刊出日期：2017-02-15

  

• 全选
  |

专家论坛
• Select
  智能制造助力钢铁工业转型升级

  李新创

  中国冶金. 2017, 27(2): 1-5.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160310

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  论述了在“打造平台经济，加快两化融合，建设服务型钢铁企业”的理念下，如何通过智能制造助力钢铁企业转型升级。首先从宏观视角阐述中国经济进入减速转型发展的新阶段；随后论述钢铁产业在目前发展阶段的十大趋势，以及在减量发展背景下如何进行九化协同，重塑价值链；重点论述了如何通过智能制造助力钢铁工业成功转型升级，分析了钢铁智能制造目前存在的问题、发展思路及主攻方向，提出钢铁企业在智能化发展的不同阶段推进转型升级的具体实施路径。
技术综述
• Select
  超低二氧化碳排放炼钢项目的进展与未来

  严珺洁

  中国冶金. 2017, 27(2): 6-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160169

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  钢铁工业的CO2排放量占人类总CO2排放量的6%，在全球碳排放控制日益严格的大环境下，高碳排放的钢铁工业的生存面临着前所未有的危机，而目前世界最先进的减排方法已达到瓶颈，世界各国都大力开发能够显著降低CO2排放量的突破性新工艺。阐述了欧洲的超二氧化碳炼钢项目的最新进展和未来研究，其中炉顶煤气循环工艺（TGRBF）、新的熔融还原工艺（HIsarna）、新型直接还原工艺（ULCORED）和碱性电解还原铁工艺（ULCOWIN，ULCOLYSIS）被认为最有前景，结合碳捕集存储技术，最高可降低80% 的CO2排放量，投资成本和运营成本都比传统高炉工艺的要低。
专题研究
• Select
  熔融气化炉内块煤裂解特性的差异化分析

  刘起航，张亚楠，折媛，吴铿

  中国冶金. 2017, 27(2): 12-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160185

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  为了研究块煤在熔融气化炉内高温结构演变和降解机制，采用扫描电镜和光学显微镜观察了COREX熔融气化炉风口焦和实验室自制半焦的形貌和显微结构，并结合不同试样的高温反应特性，确定了不同风口焦试样的来源。结果表明，风口焦中兴隆庄块煤形成试样含有较多的中粒和粗粒镶嵌结构，表面呈孔状结构；大同块煤形成试样中类丝炭较多，表面呈层状结构。根据结果提出应考虑灰分对煤焦高温强度的影响，在测量风口焦试样的反应性及反应后强度时应考虑灰分含量进行折算，并确定了以灰分的基准含量为13%进行折算为最佳条件。
• Select
  钢渣替代烧结白灰的试验

  马怀营 ，裴元东 ，潘文

  中国冶金. 2017, 27(2): 18-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160145

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  钢渣中含有大量能够循环利用的钙、铁、镁等成分，替代熔剂用于烧结过程是钢渣循环利用的重要途径之一。为提高钢渣在烧结过程中的使用比例，回收利用钢渣中的有用成分，采用XRD、矿相显微镜、微型烧结装置和烧结杯装置对某钢厂转炉钢渣进行了替代烧结白灰的试验研究。结果表明，钢渣的矿物组成主要是RO相（MgO、FeO和MnO的固溶体）、硅酸二钙、硅酸三钙等；钢渣作为熔剂用于烧结能够促进液相生成，提高液相流动性；钢渣搭配优质白灰替代部分低质白灰能够提高烧结矿的成品率和平均粒径，降低固体燃耗。
• Select
  用风口耗氧量来评估某些高炉操作制度

  项钟庸，王筱留

  中国冶金. 2017, 27(2): 22-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160163

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  从低碳炼铁的角度研究高炉采取的各种操作制度的合理性非常必要。用Rist模型和风口耗氧量来评估增加渣量、提高炉腹煤气量、高富氧高湿度、低硅冶炼等操作制度。研究了增加渣量不仅要增加炉渣的熔化热，而且由于风口耗氧量的增加，将提高直接还原度，提高燃料比。高富氧高湿度冶炼，由于水分解需要消耗碳素，同时附加了热量消耗，使风口耗氧量增加；唯有改善炉身效率，增加间接还原，充分利用炉内煤气热能和化学能，才能补偿风口耗氧量引起的负面影响。目前中国高炉的炉身效率普遍偏低，而低硅冶炼应在提高煤气利用率与低燃料比的基础上进行才能发挥效果。由此提出在种种操作制度下需要关注的方面，供操作者参考。
• Select
  磷、钛对含磷IF高强钢织构的影响

  王瑾，罗晓阳，赵小龙，张梁

  中国冶金. 2017, 27(2): 28-32.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160143

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  借助电子背散射衍射（EBSD）技术，以罩退生产的冷轧TiIF钢及含磷TiIF高强钢为目标，分析不同磷、钛合金质量分数对产品特征织构的影响。结果表明，磷元素虽然有利于γ取向线上{111}〈112〉织构的增加，但也增加了组分强度差，不利于塑性应变比r值，并且磷元素对{111}织构发展的促进作用取决于钢中过剰钛的质量分数，过剩钛质量分数过高会促进FeTiP二相粒子的析出，从而阻碍{111}取向再结晶晶粒的长大，弱化{111}面织构的强度。研究结果对该材料合金成分的调整起到了指导作用。为了保证所生产的含磷IF高强钢获得一定的强度，同时兼备良好的冲压性能，应降低IF钢中的钛质量分数，适当加入铌以弥补因钛减少对间隙原子固定产生的影响。
• Select
  云铜铜渣还原熔分试验分析

  何鹏，张俊，严定鎏

  中国冶金. 2017, 27(2): 33-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160096

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  为了合理利用云铜渣，采用ITmk3工艺获得高质量粒铁，在实验室条件下进行了一系列的基础研究。通过比较试样全铁质量和熔分得到的粒铁质量，得到了金属铁的收得率，结合化学分析方法，分别得到了试样还原后的金属化率以及熔分后金属铁中的碳质量分数，研究了各个因素对以上指标的影响规律，形成了对云铜渣合理还原熔分的工艺路线，得到如下结论：渣熔化是形成粒铁的必要条件，铁的聚合程度取决于渣铁分离熔化之前铁的渗碳质量分数。渣中SiO2的存在是渣相低熔点的根本原因，碱度改变时云铜渣的熔化区间会发生变化，但对熔化开始温度的影响不显著。当碱度大于0.4后，添加CaO能显著地提高云铜渣的还原性能。
• Select
  辐射管辊底式热处理炉数学模型的研究与应用

  朱伟素

  中国冶金. 2017, 27(2): 37-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160140

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  采用假想面法建立了辐射管辊底式热处理炉炉内钢板加热的二维数学模型，开发了辐射管热处理炉模型控制系统。该模型包括钢板温度跟踪和炉温设定两个模块，钢板温度跟踪可以实时计算钢板在炉内的温度，为钢板热处理进入保温状态提供依据；炉温设定可以计算不同钢种、不同厚度、不同热处理目标温度下钢板对应的炉温设定值范围，用于指导生产。该模型已成功应用于某公司的辐射管辊底式热处理炉上，通过埋偶试验对模型进行了验证。试验结果表明，模型计算精度在±5 ℃以内，控制效果良好。
生产技术
• Select
  碳质材料脱氧技术在转炉渣的应用

  魏国立

  中国冶金. 2017, 27(2): 41-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160158

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  顶吹转炉由于其工艺特点，造成转炉终渣FeO质量分数高等不利因素。为了解决该问题，通过研究碳脱氧的原理，提出了以碳质材料作为炉渣脱氧剂的思路，使用碳质材料降低炉渣中的氧化铁。在工业试验中吨钢加入1.2~2.2 kg/t的碳质材料，转炉出钢至1/2时均匀向渣面加入碳质材料，出钢至1/4时加完。结果显示，碳质材料在炉渣脱氧方面具有良好的使用效果，可按照2∶1的比例代替铝，具有明显的经济效益，有利于降低生产成本。
• Select
  基于轧辊凸度优化的冷轧平整机边浪控制技术

  孙珏璐，林潇，张立元

  中国冶金. 2017, 27(2): 45-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160152

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  冷轧平整机对成品带钢板形具有直接且重要的影响。针对宝钢某平整机组出口带钢板形普遍存在的边浪缺陷，通过有限元仿真对不同支撑辊辊形进行对比分析，确定在凸度倒角辊形基础上对双机架支撑辊凸度进行试验优化，以增强平整机板形调控能力。经上机试验验证，双机架支撑辊凸度优化后边浪浪高指标改善22.14%，边浪急峻度指标改善41.67%，取得了明显的应用效果及经济效益。
• Select
  热轧平整机组挫伤缺陷控制的研讨

  张明生，孙腾飞

  中国冶金. 2017, 27(2): 50-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160166

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  热轧平整机组主要针对常温下的耐候钢、冷轧料及马口铁等低强度的薄规格产品进行平整作业，以提高其表面质量、改善板形及力学性能等。但在生产过程中由于原料卷内圈松卷问题，易造成带钢中、尾部出现不同程度的挫伤缺陷，对带钢表面质量造成影响。主要介绍了热轧带钢挫伤缺陷的形貌特征与分布规律，通过研究挫伤产生的规律、设备功能的优化及固化操作人员的操作习惯等几个方面提出改进方案，达到了消除挫伤缺陷的目的。
• Select
  LZ50车轴钢边部增碳低倍缺陷的检验和分析

  李吉东 ，韩培德，王烽，任永秀，贾元伟，李建春

  中国冶金. 2017, 27(2): 53-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160162

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  通过对LZ50车轴钢边部增碳缺陷进行金相检验和扫描电镜检验，发现增碳处组织异常，全部为珠光体，伴随大量MnS和硅酸盐夹杂物。现场排查发现在保温帽和铸模之间有较大的缝隙，缝隙中残留有大量粉渣，而且使用的保护渣为高碳型保护渣。由此判断,浇铸过程中钢水与缝隙中的粉渣接触造成钢锭帽口线增碳，而且钢水中未被保护渣完全吸收的夹杂物也被捕捉残留在钢坯表面。
节能与环保
• Select
  钢铁厂烧结机主抽风机变频改造实践

  贾鸿屹

  中国冶金. 2017, 27(2): 57-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160284

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  主抽风机作为烧结生产的主要设备，需要根据不同的料层厚度、透气性及漏风率对负荷进行调整，传统的调节方式节流损失大、电耗高，对风压、风量无法精细调节，进而影响烧结矿成品产量与质量，而变频节能改造可以解决以上问题。通过对调速方式的分析，结合某钢厂烧结生产实际，确定了变频调速方式和二拖二切工频运行方式，并针对该方式带来的问题进行有益探索。该方案有效解决了问题及隐患，最终实现以最小的投入，达到提高产量、稳定质量、节能和安全运行的目的。
企业管理
• Select
  首钢京唐公司能环部设备管理浅析

  代琳娜，薛岩

  中国冶金. 2017, 27(2): 62-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160170

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  首钢京唐公司能源与环境部承担着为钢铁主工序提供能源介质的重任，加上设备先进、数量多且复杂，分布范围广，确保设备长期稳定受控运行成为设备系统工作的重中之重。通过吸收国内外设备管理先进理论，结合实际，多措并举，形成了一套自有设备管理体系，同时采取多项设备管理措施，提高了设备维护管理水平，实现了设备近10个月的长期稳定受控运行，故障缺陷率均同比下降50%以上，为企业的可持续发展提供了可靠保障。
• Select
  本钢构建先期介入EVI服务体系的探索

  王亚芬，李志伟，赵广东，杜洪志

  中国冶金. 2017, 27(2): 66-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160159

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  介绍了先期介入EVI的概念，概述了本钢构建EVI服务体系的经营思维模式和发展目标，从当前汽车用钢的发展形势引入车厂对钢铁企业的技术要求，以及钢铁企业从研发、生产和销售的传统模式向供应商先期介入EVI服务模式的转变。详述了以用户为中心，针对车身研制的每个阶段，本钢可以为车厂提供相应的EVI技术服务手段，包括应用分析、车身设计、工具、制造和生产监控等多方面的技术支持。对本钢EVI服务的团队提出了具体的要求——“成为用户信赖的专家”。
铁合金
• Select
  高效合金烘烤在转炉炼钢中的应用

  张东，韩宇，李彦军，房志琦，袁娜，张兴隆

  中国冶金. 2017, 27(2): 70-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160172

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  为了研究高效合金烘烤在转炉炼钢中的应用，对高效合金烘烤装置在转炉炼钢生产中的应用进行了实践研究。结果表明，对比传统合金烘烤方式，高效合金烘烤装置可在2~4 h内将15 t铁合金升温至400~600 ℃，进而有效去除铁合金内的结晶水。当铁合金实际温度达到450 ℃时，可将钢中氢质量分数降低至0.000 150%以下，同时出钢温度降低20.31 ℃，转炉终点碳质量分数提高0.027%，脱氧剂消耗降低20%。在满足洁净钢生产的同时，可降低生产成本。
• Select
  DCS在大型硅钙电炉烟气余热发电系统中的应用

  李建国，庞建明，杨林，马永宁，潘聪超，王磊

  中国冶金. 2017, 27(2): 74-78.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20160290

  摘要 ( ) XML 附件   可视化   收藏

  阐述了分布式控制系统（distributed control system，简称DSC）在3×33 MV·A硅钙合金电炉、1×7.5 MW余热发电系统3台余热锅炉、6.5 MW汽轮机、7.5 MW发电机和电站电气系统中的应用，重点介绍了其技术可靠性的实现、热工自动化监控技术以及画面组态，对数据的采集、顺序控制系统和自动调节等相关技术问题进行了探讨。实践证明，该套DCS系统在大型硅钙电炉烟气余热发电系统的应用中，实现了可靠、安全、经济以及操作简单方便的目的，可作为类似工程参考。