2018年, 第28卷, 第3期　刊出日期：2018-03-15

  

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技术综述
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  炼铁系统节能减排技术的现状和发展

  孙敏敏 宁晓钧 张建良 李克江 王广伟 王海洋

  中国冶金. 2018, 28(3): 1-8.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170199

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  随着科技手段的进步，现代的高炉炼铁技术已经得到充分的发展。然而从资源、能源及环境的角度看，高炉炼铁系统仍然面临着严峻的压力，烧结、焦化、高炉的能耗及污染不容乐观。从不同方面分别介绍了国内外炼铁系统的节能减排的重要方法，围绕含铁原料、燃料、高炉系统分别介绍了烟气脱硫、干熄焦技术、TRT发电技术、全氧高炉- 煤气自循环技术及炉渣的综合利用等几种典型工艺，以及其对炼铁系统节能减排的主要作用，并通过研究提出了中国高炉节能减排的发展方向。
专题研究
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  某钢铁企业常用铁矿粉烧结基础性能及优化配矿

  谢运强，张中中，王子宏，春铁军

  中国冶金. 2018, 28(3): 9-15.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170232

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  为了研究某钢铁企业常用铁矿粉基础特性之间的关系，优化烧结配矿，采用微型烧结法对其常用铁矿粉的烧结基础性能进行了试验研究，包括铁矿石的同化性、液相流动性、黏结相强度及铁酸钙生成能力。结果表明，澳金布巴粉同化温度最低，其同化性最强；巴西1SSFT同化温度最高，其同化性最弱。南非库伯粉液相流动性最好，澳纽曼粉流动性最差。澳金布巴粉黏结相强度最高，加拿大粉最低，澳纽曼粉铁酸钙生成能力最强，巴西2BRBF铁酸钙生成能力最弱。通过对某钢铁企业常用8种铁矿粉的基础特性研究，进行基础特性优化互补的配矿烧结杯试验，为烧结厂优化配矿提供依据。
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  持续氧化对钢水钙处理过程中夹杂物的影响

  彭开玉，刘洋，张立峰

  中国冶金. 2018, 28(3): 16-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170367

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  采用感应炉研究了持续氧化对钙处理过程夹杂物的影响。结果表明，在氧化发生前，钙的挥发是夹杂物成分转变的主要原因；氧化发生后会依次与钢中的钙、铝和硅元素发生反应，夹杂物转变规律为CaO- CaS- (Al2O3)→CaO- (CaS)- Al2O3→(CaO)- Al2O3→Al2O3→SiO2。夹杂物的数密度从10升高到210个/mm2，最终样品夹杂物的数密度为300个/mm2。根据钢液成分的检测结果，可将试验分为钙挥发期、铝氧化期和硅氧化期，对氧化过程分阶段进行热力学计算，能够更加准确地预测夹杂物成分。
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  含铌微合金钢连铸坯角部裂纹控制二冷新工艺

  刘志远，王重君，蔡兆镇，李双江，安海瑞，陈长芳

  中国冶金. 2018, 28(3): 22-29.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170230

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  基于唐钢中厚板厂含铌钢板坯连铸生产实际，采用数值模拟方法研究了Q345B- Nb含铌钢板坯连铸过程实施铸坯角部二冷高温区角部组织多相变晶粒细化控冷工艺的可行性。结果表明，通过在结晶器窄面足辊下方增加6组针对铸坯角部强喷淋冷却的喷嘴结构，可使铸坯角部温度下降至约600 ℃，而后减少立弯段中下部3区与4区冷却水量，可使铸坯角部温度回升至900 ℃以上，满足铸坯角部多相变温度控制条件。在此基础上，将新控冷工艺应用于现场实际，实施铸坯二冷高温区多相变控冷新工艺后，铸坯角部距表面0~20 mm范围内的组织均可由传统工艺下“奥氏体＋先共析铁素体膜”结构转变成“铁素体＋珠光体”结构，且晶粒细化至不大于20 μm，铸坯抗裂纹能力大幅提高，含铌钢连铸坯角部裂纹率由原工艺的5.89%稳定控制在小于0.1%水平。
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  飞剪剪切力计算模型及影响因素分析

  张宝平

  中国冶金. 2018, 28(3): 30-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170260

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  针对连退机组飞剪设备由于刀刃钝化而导致剪切力计算值与实际并不相符的问题，充分考虑到飞剪的设备与工艺特点，通过分析刀刃钝化规律，建立了飞剪刀刃钝化模型。在此基础上，首次提出了刀刃钝化系数新概念，并根据斜刃剪切理论建立了针对连退机组飞剪剪切力计算模型，实现了对实际所需剪切力的精确表达。随后，分析了飞剪所需剪切力大小的影响因素，并编制了剪切力预报分析软件，可推广应用到某钢厂连退机组生产线，为飞剪设备电机功率与刀刃硬度的选择以及工艺参数的设定起到了指导作用。
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  439超纯铁素体不锈钢耐蚀性评价

  任娟红 陈安忠 李照国 王建新

  中国冶金. 2018, 28(3): 35-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170249

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  通过盐雾试验、电化学试验和FeCl3点腐蚀试验，并结合扫描电镜，对比研究了439超纯铁素体不锈钢和430普通铁素体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明,碳、氮间隙元素极低的439超纯铁素体不锈钢耐点蚀性能明显优于430普通铁素体不锈钢，虽然430钝化膜修复能力较强，但点腐蚀速率也较快；430不锈钢具有严重的晶间腐蚀敏感性，同样，430普通不锈钢在干湿加速盐雾试验中发生了严重腐蚀，439超纯铁素体不锈钢在上述腐蚀试验中均表现出轻微的腐蚀。可见在430普通不锈钢基础上降低碳、氮间隙元素含量，同时加入钛稳定化元素，使其耐腐蚀性能大幅提高。
生产技术
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  马钢4号3 200 m3高炉强化冶炼实践

  王志堂，聂长果，赵淑文，陈军

  中国冶金. 2018, 28(3): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170251

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  马钢4号3 200 m3高炉开炉以后为了快速降低生铁成本，提高大型高炉的综合经济效益，通过加强入炉料管理，保持适宜的炉腹煤气量指数，采取综合鼓风技术，采用中心加焦结合大矿批大角差技术、高顶压操作，控制适宜的热制度及造渣制度，加强炉型管理以及出渣铁管理等措施，使开炉后的高炉冶炼水平不断提高，获得了较好的生产技术经济指标，高炉燃料比降至495 kg/t以下，利用系数保持在2.4 t/(m3·d)左右的水平。
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  低磷低钛低硫钢冶炼工艺技术创新集成和应用

  勾新勇

  中国冶金. 2018, 28(3): 46-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170242

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  针对低磷低钛低硫钢生产的控制难点，通过研究熔氧结合快速脱磷去钛技术、高效快速脱硫技术的研究与应用、精炼过程控钛脱氧技术开发与应用等多项新技术，集成应用，形成了一套成熟的低磷、低钛、低硫钢的冶炼工艺，解决了电炉脱磷去钛困难、石灰消耗高、合金化低磷合金消耗高、精炼过程增钛量大、脱硫难度大（出现换渣）、精炼周期波动大、冶炼成本高等问题，获得了钢水中极低的磷、钛、硫质量分数，电炉终点磷质量分数可达到0.004%以下，钛质量分数达到0.000 6%以下，成品磷质量分数不高于0.010%、钛质量分数不高于0.003%、硫质量分数不高于0.003%，钢水氢质量分数不高于0.000 15%、氧质量分数集中于0.001 1%~0.001 4%，实现了低磷、低钛、低硫高洁净钢的批量稳定生产，产品质量满足中高端用户要求。
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  3种铁水脱硫工艺的应用实践

  孙亮，朱良，赵晓东

  中国冶金. 2018, 28(3): 50-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170243

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  详细介绍了3种不同脱硫工艺在首钢股份的应用实践情况及3种脱硫工艺的工作原理，并有针对性地对3种脱硫工艺的纯脱硫时间、脱硫周期、脱硫率、铁损、处理温降、转炉回硫以及成本进行了比对；分析了3种脱硫工艺的优缺点，给出了不同规模钢企采取不同脱硫工艺的建议和意见。成本方面以铁水初始硫质量分数 0.035%、脱硫结束目标硫质量分数0.003%为例进行对比，单喷颗粒镁脱硫法和复合喷吹脱硫法分别较KR机械搅拌法脱硫成本高12和10元/t，考虑长期效益和安全，大中型钢企采用KR法脱硫为宜。
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  铁素体轧制工艺热轧板显微组织研究与分析

  王建功，王晓东，周旬，夏银锋，李瑞，李东宁

  中国冶金. 2018, 28(3): 54-59.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170236

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  为进一步摸清Ti- IF钢在铁素体轧制工艺下热轧板的金相组织分布规律，以及铁素体轧制工艺和常规轧制工艺下热轧板的金相组织差异性，结合某热轧厂半连轧生产线新开发的铁素体区轧制工艺技术，利用透射电镜试验对Ti- IF钢铁素体区轧制工艺的热轧板金相组织和析出物的控制情况作了初步研究，并分析了铁素体轧制工艺和常规轧制工艺热轧板金相组织以及析出物类别、晶粒尺寸的差异。研究可知，铁素体轧制工艺能得到细小均匀的再结晶晶粒，且比奥氏体晶粒尺寸小6~10 μm，其组织整体的均匀性理想。析出物方面，铁素体轧制工艺整体比奥氏体工艺大30~50 nm，不过TiN析出物尺寸相差不大。
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  冷轧基料酸洗后表面黑条纹原因分析

  闫文凯，俞飞

  中国冶金. 2018, 28(3): 60-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170234

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  为了解决冷轧基料酸洗后表面出现沿轧制方向具有双向特征的黑色山形条纹缺陷，利用金相显微镜、扫描电镜和能谱对缺陷部位进行微观形貌和成分分析，并对经不同加热工艺的轧制效果进行对比。结果表明，钢中含有较高质量分数的残余元素镍、砷、铜在基体与氧化层间形成酸洗难以去除的网状富集相是造成冷轧基料表面酸洗后山形黑条纹的根本原因。此类富集相需要较长的高温时间形成，黏附于基体表面,甚至沿晶界进入基体，且不易通过除鳞及酸洗工艺去除。通过调整配矿结构和缩短铸坯在炉时间可有效解决此问题。
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  管线钢边部发纹的形成与控制

  韩承良 白学军 张学峰 王锁涛

  中国冶金. 2018, 28(3): 66-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170245

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  边部发纹是管线钢常见的表面缺陷之一。针对管线钢轧制时出现的边部发纹，对其产生原因和控制方法进行了一系列试验研究。结果表明，管线钢边部发纹为连铸坯侧端面薄弱位置轧制过程开裂所致。轧制过程钢板上下表面变形不均匀，下表面延展小于上表面，因此下表面发纹距钢板边部较上表面远，导致下表面发纹无法正常切除。提高连铸坯加热均匀性可以缓解钢板上下表面不均匀变形，但不能完全解决下表面发纹问题。最终通过设定展宽阶段下辊速大于上辊速，缩小上下表面不均匀变形，控制钢板上表面发纹距边部15 mm以内，钢板下表面发纹距边部25 mm以内，上下表面发纹通过切边均可正常切除。管线钢的生产效率和成材率得到大幅提高。
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  钢铁企业油脂优化整合初探

  周康，张宽德，糜莉萍

  中国冶金. 2018, 28(3): 70-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170178

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  针对钢铁企业设备种类众多导致的油脂选型困难甚至供油出错等问题，通过制定润滑油脂准入、管理和报废标准,实施国产化替代，归并润滑油脂品种,强化设备润滑管理等方法，对钢铁企业设备用油进行优化整合初探。润滑油脂的优化整合，对钢铁企业正确选用油脂、降低采购成本、提升润滑管理水平和实现降本增效等具有重要的意义。
节能环保
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  炼钢厂含铁固体废弃物资源化回收利用

  王莉，曹盛，闫占辉，罗磊，吉立鹏

  中国冶金. 2018, 28(3): 73-79.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170255

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  首钢京唐钢铁联合有限责任公司是首钢搬迁调整的重要载体，钢铁厂的建设并非是污染物的转移，而是按照循环经济的理念，做到固体废弃物接近“零排放”。重点论述了首钢京唐炼钢厂转炉一次除尘灰、炉渣、余钢等固体废弃物的处理难点及工艺控制点，并结合京唐公司“全三脱”工艺特点，相继开发了脱碳炉热态渣返回脱磷炉、钢包铸余渣返回脱磷半钢包回收利用等技术，实现了炼钢厂固体废弃物的厂内循环利用。
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  冶金窑炉内实现固体废弃物协同处理的工艺

  潘聪超，邸久海，庞建明，郭培民，赵沛

  中国冶金. 2018, 28(3): 80-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170214

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  研究了冶炼行业中高温窑炉内实现协同处理固体废弃物的潜力及工艺方式。提出通过还原变价处理、燃烧氧化处理、稀释固化处理及富集提取处理等4类方式可实现协同处理的工艺。并调研了国内外成功的协同处理案例，验证了4类实现协同处理工艺的可行性。高温窑炉协同处理不仅为固体废弃物处理提供新的模式，也为固体废弃物危害的应急处理提供了新思路。