2018年, 第28卷, 第11期　刊出日期：2018-11-15

  

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技术综述
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  硅锰渣在建筑材料领域的应用现状和发展方向

  姬军，刘晓圣，聂京凯，张思奇，王美娜，倪文

  中国冶金. 2018, 28(11): 1-4.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180127

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  硅锰渣是冶炼硅锰合金产生的最多的废渣。随着科技的不断进步，硅锰渣的利用由胶凝材料向高附加值产品方向发展。通过对硅锰渣的矿物学特征进行描述，综述了利用硅锰渣制备矿棉、微晶玻璃、水泥、混凝土掺合料、透水砖等材料的研究现状、应用及性能评价，同时也对其应用前景进行了展望。“新一步法”制备矿棉既可以实现硅锰渣的高附加值利用，又符合国家的节能环保政策，是硅锰渣资源化利用的一种发展趋势。
专题研究
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  京唐高炉高球比下含铁固废流重构解析

  徐萌，张雪松，吉立鹏，霍吉祥，骆振勇

  中国冶金. 2018, 28(11): 5-9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180114

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  京唐二期建成投产后拟将高炉球团比例从30%提高到50%，工艺配置与原料条件发生重大变化。根据循环极限理论推导了烧结矿、高炉除尘灰的钾、钠、锌元素极限含量和高炉钾、钠、锌元素极限入炉负荷。结果表明，京唐二期投产后如果高炉旋风灰仍返回烧结回收使用，将导致高炉入炉锌负荷显著提高，因此提出以高炉稳定顺行为目标的含铁固废流重构技术，将含锌固废集中于转底炉进行脱锌和金属化处理，再返回高炉或转炉使用，确保入炉锌负荷可控。
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  首钢京唐焦化固废高效利用研究与应用分析

  李玉清，马超，严军喜，闫立强，彭军山

  中国冶金. 2018, 28(11): 10-15.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180122

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  合理利用钢铁流程中所产生的固体废弃物，实现其无害化和资源高效利用，对节能减排、降低环境污染具有重要意义。为确定焦化固废在配煤中的应用效果，首钢京唐焦化公司进行了回配焦化除尘灰的300 kg半工业炼焦试验以及焦化除尘灰与生化污泥浆混配比例研究。试验表明，焦化除尘灰回配比例不应超过1.5%，生化污泥与除尘灰的适宜混合比例应控制在20%～25%。综合前期研究结果以及京唐焦化生产现状，设计并成功应用了焦化除尘灰回配工艺装置。在配煤以及焦炭质量保持稳定的前提下，成功解决了焦化除尘灰和生化污泥两大固废的处理难题，实现了焦化固废资源的循环利用。
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  电炉粉尘锌元素回收利用基础分析

  李洋，张建良，袁骧，王飞，王桂林，刘征建

  中国冶金. 2018, 28(11): 16-24.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180123

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  通过对电炉粉尘进行化学成分、物相结构、粒度组成、颗粒形貌等基础物性进行分析，可知电炉粉尘中锌元素主要以铁酸锌(ZnFe2O4)形式存在，相较于ZnO而言ZnFe2O4不易还原，给电炉粉尘中锌的回收造成了困难。采用ZnO和Fe2O3化学纯试剂制备纯ZnFe2O4，通过XRD、DSC和SEM- EDS等方法对ZnFe2O4的碳热还原机理进行分析，探讨了温度和还原剂种类对ZnFe2O4碳热还原的影响。结果表明，ZnFe2O4的碳热还原分为3个阶段,即ZnFe2O4分解段、氧化锌还原段和铁氧化物还原段，第1阶段主要为ZnFe2O4的分解反应，第2阶段主要为ZnO的还原反应，并伴随少量铁氧化物的还原反应，第3阶段主要为铁氧化物还原和碳气化反应；在反应初期，煤粉转化率大于石墨，而在反应后期则相反。
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  超低碳深冲钢冶炼全流程中夹杂物分析

  马汝成，牛小超，董中奇，刘燕霞 ，齐素慈，徐海强

  中国冶金. 2018, 28(11): 25-29.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180039

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  采用光学显微镜和扫描电镜对超低碳深冲钢冶炼全流程中的夹杂物进行分析。结果表明，RH精炼过程中的夹杂物由FeO转变为Al2O3类脱氧产物；中间包浇铸过程中的夹杂物以Al2O3·TiOx类夹杂为主，但受到钢包渣和中间包渣的影响；连铸过程中的夹杂物以铝钛夹杂为主，夹杂物的形成与结晶器内的卷渣紧密相关。
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  高温时效对铁素体不锈钢组织和性能的影响

  陈安忠，任娟红，王军伟，李玉峰

  中国冶金. 2018, 28(11): 30-35.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180124

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  通过金相、SEM和EDS等技术，研究了900 ℃下不同时效时间对超纯铁素体不锈钢组织和性能的影响。结果表明，439钢种高温时效对Ti(C,N)析出作用较小，晶界析出相TiN较少，晶粒粗化严重，塑性较低；441钢种高温时效会沿着晶界析出Fe2Nb(Laves)相，析出数量较多，晶粒较细小，但由于Fe2Nb(Laves)相沿晶界呈网状分布，对材料塑性影响较大；444钢种高温时效会在晶界和晶内析出Fe3(Nb,Mo)3C，析出数量较少，第二相钉扎作用较弱，部分晶粒出现异常长大，由于Fe3(Nb,Mo)3C析出相未呈网状分布，断后伸长率高于441钢种。
生产技术
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  柳钢4号2 000 m3高炉炉役后期布料制度探索实践

  雷发荣，祝和利，钱海涛

  中国冶金. 2018, 28(11): 36-39.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180096

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  阐述了柳钢4号2 000 m3高炉布料方式的特点。为了解决原燃料质量一般和后期炉役护炉生产条件下炉况长期稳定顺行的问题，4号高炉采用大角度、大角差结合中心加焦布料方式，其核心要点是适当压制边沿气流，发展中心气流。柳钢4号高炉生产实践表明，采用大角度、大角差结合中心加焦布料方式，边沿汽流相对较重，边沿十字测温温度在150 ℃以下，但是由于中心加焦的作用，中心煤气流较旺盛，高炉顺行状态良好。
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  青岛特钢开炉经验及生产实践

  王世达

  中国冶金. 2018, 28(11): 40-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180102

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  青岛特殊钢铁有限公司(以下简称青岛特钢)始建于2013年，是青钢集团为实现产业升级和可持续发展，在“十二五”期间通过实施搬迁新成立的新型环保钢铁企业。青岛特钢环保搬迁项目一期工程配套建设2×1 800 m3高炉，分别于2015年11月、2016年10月相继开炉投产，对两次开炉初期的一些问题和经验及后续的生产实践进行了总结，分享了开炉和生产实践中的成功经验，也对高炉炼铁合理操作炉型的维护、低成本经济炼铁等方面进行了深入论述。投产至今，两座高炉铁水成本、技术经济指标均达到同行业先进水平。
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  H08A焊条钢工艺及质量控制

  邱涛

  中国冶金. 2018, 28(11): 45-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180105

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  H08A焊条钢属低碳、低硅、不含铝的钢种，国内各大钢厂在生产中均存在连续浇铸能力差、铸坯易产生气泡等共性问题。结合现场装备和工艺条件，通过研究脱氧工艺、精炼钢包渣组成控制、钢水可浇性及铸坯气泡控制等关键技术，形成了转炉＋小方坯流程生产的H08A钢工艺技术。研究成果应用后，实现了H08A焊条钢夹杂物数量的有效控制，解决了铸坯气泡缺陷，焊条钢H08A单中间包连续浇铸时间由90～180提高到360～405 min，拉拔过程未出现断丝，满足了工业生产要求。
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  提高300 t钢包滑板使用炉数的生产实践

  王崇，黄财德，张启东

  中国冶金. 2018, 28(11): 50-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180116

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  阐述了钢包滑板的工作原理，从实际应用角度分析了炼钢工艺对钢包滑板的性能要求，以及影响钢包滑板多炉连用的各种因素。剖析了滑板砖的损毁机理，一方面从滑板砖自身原材料、材质性能方面进行优化研究，另一方面从实际使用操作方面进行改进与优化,并提出了相关技术操作要领，使滑板砖多炉连用由3炉提高至4炉，效果显著，为未来滑板寿命的进一步稳定与提高奠定了理论基础。
装备技术
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  基于BP神经网络的干熄焦CO自适应控制系统

  卢敏，邹骏，黄斌

  中国冶金. 2018, 28(11): 53-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180110

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  由于干熄焦生产过程复杂多变，因此很难获得系统更具说服力的数据和运算形式，所以在传统的基础上现行的种种PID控制所达到的程度并不令人满意。为了克服上述缺陷，提出了基于BP神经网络的干熄焦CO自适应控制新方法。该方法通过BP神经网络对PID控制参数Kp、Ki和Kd进行在线优化控制，使得CO浓度控制在有效合理的区间范围内，从而达到了最佳性能指标，取得了良好的控制效果。
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  连续棒材生产线生产型钢产品的实践

  唐丽娟

  中国冶金. 2018, 28(11): 57-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180112

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  为了优化现有棒材生产线产品结构，增强企业适应市场的能力，在某小型连续棒材生产线保留原有产品和产能的情况下，通过对部分设备和孔型系统的改造，增加了角钢和槽钢产品生产，具体介绍了确定新增型钢产品大纲、选择利用现有轧机、配置型钢孔型系统的方法，利旧的轧机主电机参数校核计算的方法，以及主要设备改造的方案。仅通过局部设备和生产工具的改造即可使得连续棒材生产线同时具备棒材和型钢产品的生产能力，为新建设和已建成的棒材生产线开拓了一条产品优化升级的新思路。目前，该结构优化改造项目已圆满完成并稳定运行，提高了企业的经济效益。
节能环保
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  基于OxyCup竖炉处理工艺的尘泥团块软熔性能

  王桂林，刘征建，张建良，袁骧，李洋，毛瑞

  中国冶金. 2018, 28(11): 61-66.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180126

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  为了使OxyCup竖炉工艺有效处理钢铁企业含铁尘泥，基于OxyCup竖炉工艺，通过改变还原气氛、硅石的添加方式以及荷重研究尘泥团块的软熔性能。结果表明，当φ(CO2)/(φ(CO)＋φ(CO2))值为0时，尘泥团块的最大压差约为587 Pa，软化区间为900～1 030 ℃，滴落区间为1 191～1 203 ℃，基本不存在软熔带，随着CO2体积分数升高，尘泥团块软化区间缩小，滴落区间迅速扩大，软熔层迅速增厚；当φ(CO2)/(φ(CO)＋φ(CO2))值为1时，尘泥团块软化区间为971～977 ℃，滴落区间为985～1 192 ℃，软熔带较厚；硅石层装与硅石混装较硅石内配时，最大压差较低，且熔滴温度区间较窄；不同荷重条件下，尘泥团块的压差变化规律相似，最大压差较小，荷重对尘泥团块的软熔性能影响较小。
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  冶金炉窑微孔陶瓷管收集粉尘的特性及润湿性

  齐振，袁章福 ，边立愧，谢珊珊，于湘涛，刘敬霞

  中国冶金. 2018, 28(11): 67-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180120

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  为了研究有色冶金烟气中的高温熔融金属对微孔陶瓷管过滤性能及寿命的影响，采用静滴法进行熔融金属铋与微孔陶瓷基板之间的润湿性试验。采用金相显微镜、扫描电镜和EDS等手段分析了接触面的结构和成分，并对实际生产中微孔陶瓷管膜除尘系统收集的烟气粉尘进行了元素和粒径分析。结果表明，熔融金属铋与陶瓷基板之间黏结性较差，结合力较弱，容易进行反吹清洗，回收有价金属元素；实际生产收集到的烟气粉尘中主要含铅、砷、锌、铜、铁、钙等元素，其中铅含量最高，烟气粉尘粒径较小，生产稳定运行后粒度范围缩小至1～30 μm，小于PM2.5的颗粒占8%～12%。
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  首秦资源类固废综合回收利用实践

  刘胜涛，王凯，朱利

  中国冶金. 2018, 28(11): 73-88.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180125

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  主要论述了在大力推广钢铁企业绿色可持续发展的大背景下，首秦对厂内资源类固废回收利用的探索和实践。除小部分固废可直接回吃外，首秦通过厂内自建加工线进行加工回吃，实现了大部分固废的回收利用，提高了自消纳率，为企业创效的同时，也为环境作出了积极贡献。2013年以来资源类固废回吃比例达到72%，比2012年提高2.3%。高炉渣通过自建水渣超细磨工艺实现年产水渣微粉约60万t。钢渣通过自建钢渣处理生产线，对渣钢进行干磨深加工，精选出水磨豆钢及钢渣水磨粉两种产品分别返回炼钢和烧结回收利用。烧结和高炉无法自回收利用的烧结机头三电厂除尘灰、高炉布袋灰与炼钢OG泥、氧化铁皮等固废配加一定燃料和皂土烧成红泥砖，烧成砖后破碎成一定粒度，返回炼钢作为冷却剂使用，破碎后的粉末返回烧结使用，后期该工艺改? ＡЫ豪涔糖蛲殴ひ眨档图庸し?0元/t。
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  硫酸渣煤基自还原制备铁颗粒试验

  雷家柳，赵栋楠，操昌

  中国冶金. 2018, 28(11): 79-83.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180092

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  硫酸渣是一种富含铁的二次资源。为了保护环境，实现硫酸渣的高效利用，提取其中的铁资源，解决铁矿原料不足的问题，降低生铁成本。以从某厂取回的硫酸渣为原料，无烟煤为还原剂，探讨了硫酸渣煤基自还原制备铁颗粒过程中，配碳量、还原时间及还原温度对还原压块中铁的金属化率的影响。最终确定了最优还原条件，即配碳量nC/nO为1.2、还原温度为1 250 ℃以及还原时间为12 min。此时获得的试验结果最好，在此参数条件下铁的金属化率达96.99%。同时，对硫酸渣的应用前景提出了展望。