2018年, 第28卷, 第5期　刊出日期：2018-05-15

  

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技术综述
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  低温氧化法用于烧结烟气脱硝的可行性探析

  闫武装，谢桂龙，周景伟，樊响

  中国冶金. 2018, 28(5): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170285

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  烧结烟气中氮氧化物（NOx）是危害人体健康和生态环境的主要污染物之一。鉴于大部分钢铁厂烧结生产线都还没配置烟气脱硝设施，烧结烟气NOx治理迫在眉睫。然而，烧结烟气具有温度低、SO2含量高、NOx含量低等特点，不适宜采用燃煤电厂常用的选择性催化还原（SCR）或非催化还原（SNCR）脱硝方法。介绍了几种低温氧化脱硝技术，分别采用氯酸、亚氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢和臭氧等氧化剂，并详细阐述其氧化原理及技术特点。还对低温脱硝技术应用于烧结烟气NOx治理进行可行性分析，认为过氧化氢法、臭氧法和和黄磷乳浊液法等氧化脱硝技术具有一定的市场前景。
专题研究
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  配煤对煤灰熔融过程的矿物演变的影响

  王其，张建良，王广伟，王海洋

  中国冶金. 2018, 28(5): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170309

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  对高钙烟煤和低钙无烟煤以及这两种煤组成的混合煤进行灰熔融特性研究。利用灰熔点测试仪测定煤灰的灰熔融特征温度，通过FactSage热力学软件的Equilib模块和Phase Diagram模块计算煤灰熔化过程的物相变化。结果表明，煤的灰熔点与煤灰的成分密切相关，酸性物质能使混煤灰的熔融特性温度升高，碱性物质使混煤灰的熔融特性温度降低；通过FactSage的Equilib模块得到的熔化过程可以看出，烟煤和无烟煤煤灰的熔融特性差异是温度高于1 000 ℃时莫来石和钙铝黄长石的含量变化导致的。对于混煤灰，随着低钙无烟煤比例的增加，在1 000 ℃的矿相成分中莫来石含量增加，钙铝黄长石含量减少，导致混煤灰熔点提高。
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  喷吹煤结构与铁水成本寻优模型的应用

  竺维春，王冬青，马丽，陈辉，周继良，王金花

  中国冶金. 2018, 28(5): 12-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170278

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  选择Microsoft Visual Basic 6.0作为编程语言，Microsoft Office Access作为数据平台，调用MatrixVB的线性规划搭建优化模块配料计算，开发了高炉喷吹煤结构与铁水成本寻优模型。该模型包含了高炉喷吹煤数据库，具备定性评判喷吹煤资源和喷吹煤单种煤性价比的功能，可定量计算且推导出需要的结果。该模型能够对基础配煤方案进行优化，给出优化配煤方案及降成本幅度，从而有利于喷吹煤降成本决策。2016年首钢某地高炉使用该配煤软件，优化了配煤结构，经过模型评价的性价比较好的A煤在工业试验中得到了应用。A煤比例为35%的工业试验期间，高炉顺行程度提高，技术经济指标良好；由于A煤性价比高使得铁水成本降低2.74元/t，目前该模型已在首钢多地进行推广使用。
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  梅钢热轧厚规格带钢氧化铁皮控制工艺

  卞皓，殷胜

  中国冶金. 2018, 28(5): 18-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170330

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  为了提高热连轧厚规格带钢表面质量，减小氧化铁皮对产品质量的影响，对氧化铁皮的形成过程、弯曲过程的受力、理想氧化铁皮成分组成进行了分析。通过分析，认为理想的氧化铁皮厚度应越薄越好，Fe3O4比例越高越好，采用高温快轧可以获得薄的氧化铁皮，卷取温度迅速降低到300～570 ℃时，带钢表面富氏体发生共析反应，则可以得到更多的Fe3O4。在这一工艺指导下，试验测得氧化铁皮厚度不大于10 μm，氧化铁皮中Fe3O4质量分数不小于70%，氧化铁皮可以得到有效的控制，验证了这一工艺在控制热轧厚规格氧化铁皮上的正确性。
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  电子辐照对9Cr- ODS钢中氧化物稳定性的影响

  王会 ，杨占兵 ，杨苏冰 ，罗骥

  中国冶金. 2018, 28(5): 23-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170310

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  利用超高压电子显微镜系统在450、500和550 ℃下对9Cr- ODS铁素体/马氏体钢（F/M钢）进行了电子束辐照，通过观察和分析辐照前后钢中Y- Ti- O纳米氧化物的形貌及成分变化，对比研究不同温度下电子辐照对氧化物稳定性的影响。结果表明，不同温度下，电子辐照后的氧化物尺寸发生了不同程度的减小现象。辐照前后氧化物尺寸减小率分别为8.51%（450 ℃）、19.38%（500 ℃）和25.99%（550 ℃）；氧化物内铬成分变化程度关系为550 ℃＞500 ℃＞450 ℃。通过分析得出，电子辐照条件下，钢中Y- Ti- O弥散氧化物抑制了材料的辐照肿胀。高能电子轰击以及辐照中产生的过饱和点缺陷的扩散会促使氧化物中溶质原子移动，从而造成了氧化物尺寸的减小。温度的增加提高了空位的扩散速率，加速了氧化物尺寸的减小。研究9Cr- ODS钢在电子辐照下的损伤行为有助于探究氧化物辐照损伤机理，为后期控制和减少9Cr- ODS钢辐照损伤现象提供依据。
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  还原焙烧- 氧化浸出对石煤钒浸出率的影响

  孟文博，闫柏军

  中国冶金. 2018, 28(5): 28-32.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170316

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  以湖北某地石煤钒矿为研究对象，此石煤钒矿中的钒大部分存在于钒云母中，其次为炭质包裹钒和游离态钒。为了更好地研究还原焙烧对钒云母中钒浸出率的影响，首先通过TG- DSC分析结合盐酸酸浸探究了提取石煤中游离态钒和碳质包裹钒的试验条件，然后研究了还原焙烧的焙烧温度、还原剂添加量以及氧化浸出过程中添加氧化剂对钒云母中钒浸出率的影响。结果表明，氧化浸出过程中加入氧化剂KMnO4对钒云母中钒的浸出率几乎没有影响，但在还原焙烧过程中加入还原剂铝可显著提高钒云母中钒的浸出率。
生产技术
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  500万t/a带式焙烧机球团精矿干燥系统设计

  智谦，韩志国，易毅辉，张卫华

  中国冶金. 2018, 28(5): 33-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170325

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  介绍了某500万t/a大型带式焙烧机球团生产线的干燥系统的工艺设计过程。根据干燥物料特性和生产需求的研究，确定了载热体形式为热烟气，干燥设备选用干燥筒，干燥方式采用顺流干燥。通过物料平衡和热平衡计算，得出了干燥筒的铁精矿处理能力、水分蒸发量及所需热量，进而确定了干燥筒的规格为5 m×24 m，干燥筒驱动功率为859 kW，选用液压马达作为驱动设备。选用热风炉的供热能力为1.32×108 kJ/h。选用布袋除尘器＋引风机作为烟气排放和除尘设备，引风机和除尘器处理风量为20万m3/h，引风机全压为3 000 Pa。

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  山东墨龙HIsmelt工艺生产运行概况及主要特点

  张建良，张冠琪，刘征建，王振华，李克江，张协兵

  中国冶金. 2018, 28(5): 37-41.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180021

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  山东墨龙HIsmelt新工艺采用非焦煤粉在熔融还原炉中还原含铁原料，后经过铸造过程，最终生产出特种铸造生铁，为高端制造行业（如核电）提供原材料，该工艺是冶金领域的革命性新技术。首先介绍了山东墨龙HIsmelt铸锻工厂的概况及熔融还原炉的反应机理；其次对山东墨龙HIsmelt工艺的主要生产指标进行了分析，结果表明，山东墨龙HIsmelt工厂主要生产指标已明显优于力拓HIsmelt工厂，其所生产的特种铸造生铁磷质量分数低，基本不含硅、锰等元素，其他5种有害元素（铅、锡、砷、锑和铋）含量非常低，满足了高端制造业对铁原料的要求；最后总结了山东墨龙HIsmelt生产过程的特点，分析了在生产过程中如何通过熔融还原炉中的三大操作制度（调节喷煤量、调整含铁物料喷吹量和调整热风中的富氧量）的协同作用来调整炉内冶炼状态，并且对冶炼温度的影响和煤耗的确定进行了探讨。
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  无取向硅钢钢水钛质量分数影响因素分析

  张乔英，常正昇，尹国才

  中国冶金. 2018, 28(5): 42-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170302

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  对于硅钢而言，残留的钛元素对磁性能存在有害影响，因此需尽可能降低钢中的钛质量分数。统计了一段时期内生产的不同牌号无取向硅钢的中间包钢水钛质量分数，进而分析了不同牌号无取向硅钢钢水钛质量分数的影响因素。结果表明，无取向硅钢钢水钛质量分数的影响因素主要有硅铁合金、脱硫喷粉过程和中间包钢水增钛，正常的平均增钛量分别为0.001 5%、0.000 3%和0.000 6%；随着无取向硅钢牌号的提高，中间包钢水平均钛质量分数随之增加；随着各牌号无取向硅钢中硅质量分数的提高，RH终点钢水平均钛质量分数也增加，且硅质量分数由0.31%提高至3.05%，则RH终点钢水平均钛质量分数由0.000 75%增加至0.002 03%。
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  迁钢转炉复吹的进步

  孙亮，朱良，赵晓东，杨晓艳

  中国冶金. 2018, 28(5): 47-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170335

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  介绍了迁钢转炉复吹的发展历程，并对迁钢新开发的转炉全炉役底吹稳定控制技术（SEBC）进行了介绍。采用该技术后，解决了低底吹搅拌强度下的转炉底吹效果难以稳定控制的难题，实现了转炉全炉役碳氧积稳定控制，平均碳氧积不高于0.002 0，即使在炉龄6 000炉次以后，碳氧积依旧能够保持稳定控制。以1号转炉为例，转炉复吹效果的提高和稳定带来转炉溅渣成本降低31.83%，转炉补炉料成本降低38.28%，转炉脱磷率由85%提高到87%，终渣TFe质量分数由17.29%降低到15.60%，溅渣时间缩短45 s，氧活度降低1.64×10-4。
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  首秦公司管线钢板形控制的研究与实践

  王雪松，李群，王志勇，王锁涛，王坤，张学峰

  中国冶金. 2018, 28(5): 51-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170314

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  针对首秦4 300 mm轧机在没有CVC窜辊装置、无预矫直机、无板形仪等板形控制手段的情况下，在轧制方面开发基于板凸度策略的控制方法，为板形控制提供数据支持，摆脱了操作工通过肉眼观察控制板形的局面；在冷却方面采用“微中浪控制法”，通过调节轧制板形达到钢板在冷床冷却后板形良好的目的；在热矫直方面通过增加矫直力和塑性变形比例改善钢板板形。通过以上控制方法的优化与应用，管线钢板形效果改善明显，在国家重点项目中批量稳定生产。
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  常规热连轧粗轧工作辊磨损分析与应用

  汪净

  中国冶金. 2018, 28(5): 54-57.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170257

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  涟钢2 250热轧板厂是国内设计制造的常规热轧生产线，只配置了一架粗轧机，粗轧工作辊相对于其他配置两架粗轧机的热轧线磨损要大。生产线为了降低辊耗和减少粗轧换辊次数，增加粗轧工作辊过钢量，运行一段时间后发现轧辊事故增多和精轧前机架出现明显中浪。通过对粗轧工作辊过钢量、磨损量和消耗量等数据进行处理和分析，摸索出三者之间的数学关系，根据其对粗轧工作辊过钢量进行规范后，轧辊事故同比减少了58.28%,精轧前机架出现浪形的现象明显减少，成功解决了粗轧工作辊消耗与产品质量、轧辊安全使用之间的矛盾。
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  高压锅炉管用P91钢热处理工艺优化

  汪开忠，郝震宇，胡芳忠，陈世杰，黄贞益

  中国冶金. 2018, 28(5): 58-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170321

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  利用正交试验研究P91钢热处理工艺与性能之间的关系，并通过热处理及生产试验验证，最终对其热处理工艺进行优化。结果表明，影响P91钢性能的主次顺序为回火温度、回火时间、正火温度和正火时间。通过引入客户对P91钢力学性能的要求为衡量指标，并试验验证，得出P91钢经过（1 050±10） ℃正火，（770±10） ℃、（210±10） min回火后，获得了良好的力学性能和细小均匀的回火板条马氏体组织，热处理及生产试验验证达到预期目标，可在生产中推广实施。
装备技术
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  米巴赫激光焊机剪切精度的维护调整方法

  刘陶

  中国冶金. 2018, 28(5): 64-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170252

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  首钢京唐2 230冷轧分厂引进德国米巴赫CSLH21型激光焊机，分别用于冷硬卷带钢的焊接，可焊接带钢宽度范围为800～2 150 mm、厚度范围为0.4～2.5 mm的低碳钢、高碳钢、双相钢等多种钢种。主要介绍连续退火生产线（连退线）激光焊机双切剪精度缺失对焊缝质量的影响，通过对焊机剪切精度进行多方位调整，恢复了剪切精度，极大改善了焊接质量，降低了冷轧厂连退线激光焊机的重焊率及停车率。
节能环保
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  铁矿烧结烟气氧化- 氨法协同脱硫脱硝

  阮志勇

  中国冶金. 2018, 28(5): 72-78.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170290

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  铁矿烧结是钢铁行业SO2和NOx的主要排放源，采用氧化- 氨法工艺对铁矿烧结烟气进行协同脱硫脱硝研究。结果表明，预先氧化烧结烟气、提高吸收液中SO2-3初始质量浓度、pH值和增大液气比均有利于提高脱硫率和脱硝率，而烟气温度及烟气中NO质量浓度和SO2质量浓度的升高，均不利于烟气同时脱硫脱硝。在适宜的条件下，脱硫率和脱硝率分别达到97.95%和47.54%，烟气被氧化后进行氨法脱硫脱硝，最终脱硝产物为N2和NO-3。
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  磁处理对循环冷却水缔合程度的影响

  姚夏妍，鲁兴武，程亮，崔海瑞，张恩玉

  中国冶金. 2018, 28(5): 79-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170265

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  基于L16(45)的正交试验，通过TDS、电导率以及表面张力的极差分析结果和最佳值出现差异的原因，综合研究了磁处理过程中各个因素对循环冷却水缔合程度的影响，发现在离子质量浓度为900 mg/L、温度为35 ℃、流速为0.4 m/s、磁场强度为0.5 T的情况下，TDS和电导率均达到最佳值，水分子的缔合程度和离子质量浓度也相应达到了最大值，此时磁处理的除垢效果最好。但表面张力达到最佳值时，水分子的缔合程度却出现了差异，主要表现为当其最佳值的条件不同于TDS和电导率的最佳条件时，水分子的缔合程度减弱了，结果导致磁处理的除垢效率减弱。当表面张力、TDS、电导率达到最佳值的条件一致时，磁处理是加强水分子缔合程度的，同样也增强了磁处理的阻垢效果。
企业管理
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  首钢国际提升内部审核有效性的研究与实践

  颉建新 ，王璇 ，刘然

  中国冶金. 2018, 28(5): 86-91.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20170313

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  分析了企业开展管理体系内部审核工作的目的与意义。依据质量、环境、职业健康安全管理体系标准，企业通过建立管理体系管理手册，提出内部审核工作要求。依据管理手册内部审核工作要求，制定内部审核工作程序，提出内部审核工作采取的主要措施和方法，其措施和方法具有较突出的管理创新性，通过近3年来内部审核结果分析，内部审核工作发挥了较好的作用，促进了管理体系的持续改进和有效运行，具有较好的推广与应用价值。