2018年, 第28卷, 第10期　刊出日期：2018-10-15

  

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技术综述
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  石墨烯复合材料用于气敏传感器的研究进展

  姜丽丽，涂思豪，侯新刚，孟益民，赵元寿

  中国冶金. 2018, 28(10): 1-4.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180117

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  石墨烯(Graphene)自发现以来，凭借其出色的二维蜂窝的网状平面结构获得了良好的导电性、导热性，运用领域越来越广泛，也为各方面的科研提供了一系列创新思路。总结了石墨烯在气敏传感器领域的创新思路以及目前的发展概述和未来的展望。石墨烯独特的蜂窝网状结构对气体具有良好的吸附能力和在简单条件下的脱附能力，并且良好的导电能力使得待测气体在接触石墨烯表面时会发生电子交换改变石墨烯的电阻，而石墨烯为基的气敏传感材料正可以利用这个细小的变化来测量待测气体的浓度。为提高石墨烯的气敏特性，目前研究大多在石墨烯表面通过掺杂其他金属离子或者金属氧化物，以及有机高分子材料来提高石墨烯复合气敏材料的气敏特性。
专题研究
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  首钢A高炉炉渣降低MgO的热力学分析

  王冬青 ，马泽军 ，陈辉 ，王伟 ，竺维春

  中国冶金. 2018, 28(10): 5-9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180089

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  为了研究首钢A高炉炉渣降低MgO的可行性，利用FactSage热力学软件，从理论上解析首钢A高炉炉渣中MgO对固相析出温度和黏度的影响。研究发现，A高炉炉渣固相析出温度在1 400 ℃左右，炉渣在高炉炉缸中全为液相并具有较好的流动性。1 500 ℃下，现有炉渣组分在相图中液相区，若MgO含量降低，炉渣仍处在液相区。MgO质量分数在2.87%～7.37%区间变化时，随MgO含量升高，固相析出温度增加；MgO质量分数升高1%，炉渣固相析出温度升高约3.73 ℃。随MgO含量升高，炉渣黏度降低。1 500 ℃下，MgO质量分数升高1%时，炉渣黏度降低0.014 Pa·s。分析认为，炉缸热状态较好(铁水温度在1 480 ℃以上)时，适当降低MgO质量分数至6%，炉渣黏度不会受较大影响；炉缸热状态较差(铁水温度在1 480 ℃以下)时，不建议降低MgO含量。
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  基氏流动度在配煤炼焦中的应用

  张明星，周俊兰，杜屏

  中国冶金. 2018, 28(10): 10-13.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180051

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  通过基氏流动度试验，分析依据单种煤基氏流动度加权计算配合煤基氏流动度方法的可靠性及配合煤基氏流动度曲线随配比的变化规律。结果表明，基氏流动度对数加权计算值和实测值之间吻合较好，便于为配煤炼焦提供指导，不同煤种替换时配合煤基氏流动度变化规律有明显差异。同时,结合40 kg侧装小焦炉炼焦试验，得到基氏流动度指标和焦炭质量之间的关系。
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  卷取温度对高强IF钢再结晶及织构的影响

  王云平，赵小龙

  中国冶金. 2018, 28(10): 14-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180140

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  为了研究卷取温度对高强IF钢250P1罩式退火再结晶规律的影响，采用氮气炉加热模拟罩式退火工艺，研究了高温及低温卷取工艺下含磷高强IF钢250P1冷轧板再结晶规律；采用X射线衍射仪对700 ℃模拟退火板及罩式退火成品板进行了织构分析，并对成品板金相组织进行了观察。结果表明，低温卷取冷轧板再结晶温度约为675 ℃，高温卷取冷轧板再结晶温度约为700 ℃；低温卷取退火板具有较高强度的{111}有利织构、较高的{111}/{100}比值以及r值，成品板的饼形晶粒更大。
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  退火时间对Zr- 4合金管材性能影响

  朱晨

  中国冶金. 2018, 28(10): 19-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180083

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  采用高温拉伸试验、均匀腐蚀试验、金相显微组织观察试验和第二相粒子统计的方法研究了Zr- 4合金管材在不同退火时间后的高温拉伸性能、均匀腐蚀性能、金相组织及第二相粒子的变化规律。结果表明，退火时间在3.5~5.5 h变化时，Zr- 4合金管材的高温抗拉强度、屈服强度和伸长率的变化曲线趋势基本波动不大，均匀腐蚀结果略有降低，Zr- 4管材内中外层的晶粒度均为11级，无异常晶粒长大组织，第二相粒子尺寸范围逐渐增大。
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  二次铝灰中氟、氯的浸出与回收分析

  鲍善词，李素芹，张昌泉，苗星

  中国冶金. 2018, 28(10): 24-28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180088

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  为了研究二次铝灰中氟、氯等有害元素在水溶液中的浸出规律和无害化处理的方法，针对某铝厂生产过程中产生的二次铝灰中含有的氟氯化合物进行了浸出影响因素分析，考察了不同浸出时间、液固质量比、浸出液pH值、浸出温度对氟氯浸出率的影响。结果表明，最佳的工艺参数为浸出时间为8 h，液固质量比为6，浸出液pH值为4，浸出温度为60 ℃，氟、氯元素的最大浸出率分别为87.67%和99.02%。分离后滤液经蒸发回收氯盐与氟盐，冷凝液回用到浸出工序，滤渣无有害元素析出后可以作为原料生产免烧砖等建筑材料，实现了二次铝灰的无害化处理和资源化利用。
生产技术
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  提高冷弯结构空心型钢SS490B的性能稳定性

  柴超，李松波

  中国冶金. 2018, 28(10): 29-33.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180064

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  冷弯结构空心型钢SS490B是一种硼钛微合金化出口材，由热轧板卷剪裁后进行制管，对板卷的质量要求非常严格。如果板卷性能不稳定，在后续加工使用时会出现加工平台缺陷，影响用户的使用。在通钢FTSR生产线上，对影响冷弯结构空心型钢SS490B性能稳定性的因素进行分析，并根据分析的结果，通过稳定化学成分、提高铸坯质量、优化轧制温度制度、优化冷却工艺、稳定层流冷却、加装风吹装置以及制定相应监察制度等措施，能够稳定SS490B的力学性能，满足用户的使用要求。
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  高强集装箱板冷连轧轧制研究与应用

  李靖，万军，唐伟，张晓峰，任志超，任新意

  中国冶金. 2018, 28(10): 34-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180060

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  高强集装箱钢板是指屈服强度在700 MPa以上、抗拉强度在800 MPa以上的集装箱用钢板，一般为冷轧产品。此种高强钢在冷连轧时频繁出现带尾边裂、跑偏断带、板形突变等问题，轧制稳定性差、轧制难度极大。对上述轧制过程中出现的问题进行了深入系统分析，提出了热轧生产线采用带钢全长U型分布卷取、冷连轧跑偏自动调整倾斜控制技术、带钢头尾弯辊自动补偿功能等技术措施，有效解决了高强集装箱板轧制过程中的边裂、断带、板形不良的问题，取得了良好的实际效果。
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  邯钢3 500宽厚板线轧后冷却系统优化分析

  马有辉，游大秀，熊磊

  中国冶金. 2018, 28(10): 37-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180085

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  为了研究热轧钢板冷却板温均匀性控制，对邯钢3 500 mm宽厚板线轧后冷却系统自动化系统存在的缺陷进行了分析，在分析的基础上对控制系统进行了再开发。为轧后冷却系统新增了板温均匀性控制系统，包括头尾遮蔽、边部遮蔽、辊道微加速等一系列的功能，并将该系统应用于生产，提高了冷后钢板纵向和横向的温度均匀性，有效改善了钢板的板形和性能均匀性。
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  溶液控制模型在高速立式清洗段上的应用

  李振，任伟超，郑晓飞，刘宗发，杨世勇，王小广

  中国冶金. 2018, 28(10): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180069

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  为解决高速连退立式清洗段因电解清洗液位下降、脱脂剂冒泡、凝胶、残留等问题导致清洗后带钢的表面黑点缺陷。通过现场调研分析漏液发生的规律，提出了溢流管道增加阀门的控制理念，优化后液位下降速率由0.12%/s降低至 0.02%/s(清洗段速度为500 m/min)，通过建立带钢带入系统污染物模型，定量计算不同工况下脱脂剂中残油、残铁含量，确定清洗段不同工况下脱脂剂排放以及消泡剂添加的最优量。建立了带钢带入热水漂洗系统脱脂剂计算模型，得出热漂洗段脱盐水排液量不得低于11.47 m3/h。通过上述措施，成功解决了高速立式清洗段清洗后带钢的表面黑点缺陷。
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  热镀锌钢板表面亮点缺陷成因分析与控制

  李伟刚 赵云龙 王滕 周忠臣 钱鑫

  中国冶金. 2018, 28(10): 46-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180026

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  针对热镀锌钢板表面亮点缺陷，采用金相显微镜、扫描电镜对其微观形貌及微区元素进行了研究分析。结果表明，亮点处存在明显的凹坑，常见的有圆形、椭圆形、长条形3种微观形貌，缺陷区域有铁元素富集现象，且抑制层已有部分破碎，较薄的抑制层促使脆性Fe- Zn相的产生，降低了缺陷区域锌层的附着性。结合现场具体情况，对来料因素、退火炉区域、锌锅区域、光整区域等进行了排查分析，发现亮点缺陷与锌渣在带钢表面的黏附与脱落有关，调整气刀工艺参数可使缺陷有所改善。
装备技术
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  拉矫机工作辊异常磨损和轴头烧损的对策

  李生存，陈景辉，王浩宇

  中国冶金. 2018, 28(10): 51-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180071

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  为了解决拉矫机工作辊服役周期短的问题，在研究拉矫机工作原理的基础上，对工作辊啮合量的合理使用范围进行了深入探讨,针对生产中出现的工作辊异常磨损现象，通过表面纳米涂层处理，延长了工作辊的使用寿命；针对工作辊轴头烧损现象，通过分析工作辊端部的受力变化，结合分析量化了拉矫机支撑辊和工作辊之间的间隙，最终解决了轴头的烧损难题。
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  三元流转子在攀钢烧结的应用

  王东

  中国冶金. 2018, 28(10): 57-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180049

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  为了研究提高烧结主抽风机效率的措施，进一步降低烧结工序电耗，引进了效率更高的三元流转子离心风机。简单介绍了三元流转子的设计原理，将三元流转子离心风机与原二元流转子离心风机的主要参数进行了对比，详细描述了三元流转子在烧结生产中的实际应用效果。结果表明，一台三元流转子代替两台普通二元流叶轮转子后，克服了原两台抽烟机之间的“抢风”现象，抽烟机运行平稳、风门开口度提高，电流降低。由于新抽烟机的风量增加且运行平稳，烧结机操作更趋稳定，充分发挥了烧结机产能。烧结矿钛赤铁矿、铁酸盐相有所增加，还原性能改善。针对钒钛磁铁精矿很难烧结成块的特殊性，提出了改进措施。
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  线材减定径关键工艺装备技术的研究与开发

  马靳江，周民，陈莹卷

  中国冶金. 2018, 28(10): 62-66.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180046

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  分析了高速线材及减定径技术现状，对减定径工艺装备相关的孔型设计、微张力控制、控制冷却模型、速比配置及换挡技术、模态分析等重要问题进行了研究。开发了先进的SRSCD线材减定径机组及水冷控温模型系统，可实现750 ℃低温轧制和40%～45%大压下，产品精度达到±0.1 mm，并在某不锈钢线材生产线上进行了定径机的高精度轧制验证，其产品精度达到研发目标，开发的SRSCD机组为线材生产技术升级提供了良好的手段。
节能环保
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  钢铁企业污水深度处理后浓盐水处理实践

  邓平 巩磊 郑云霞

  中国冶金. 2018, 28(10): 67-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180045

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  随着污水深度处理在钢铁企业的广泛应用，浓盐水合理处理已成为钢铁企业污水深度处理的关键环节。以某钢铁企业浓盐水处理为例，针对原水水质指标和浓盐水控制标准，设计了浓盐水处理工艺流程，介绍了各单元处理原理和作用。通过实际运行，详细分析了对化学需氧量(COD)、氨氮和总氮的处理效果，浓盐水经处理后可以达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456—2012)中特别排放限值要求。一级脱盐浓水处理成本约为6元/m3，二级脱盐超浓水处理成本约为15元/m3。
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  氧化铁粉的回收与再利用技术探讨

  王章岭，徐亮，田贵昌，韩乐，杨卫东，马海龙

  中国冶金. 2018, 28(10): 72-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180072

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  从环保角度出发，介绍了钢铁企业酸再生产线对热轧钢板酸洗后形成的废酸循环利用及氧化铁粉制备和应用过程。通过技术优化和创新，不断提高产品品质和用途，并逐步满足了高端客户对氧化铁粉的不同品质需求，有效提升了酸再生能力和氧化铁粉一级品率，减轻了钢铁企业副产物对环境的影响。在现代企业生产过程中，提高固废资源利用效率，逐步实现资源化利用，减少环境污染，降低运营成本，形成绿色循环和可持续发展理念，成为时代发展的主题，也是企业应尽的社会责任。