2018年, 第28卷, 第7期　刊出日期：2018-07-15

  

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技术综述
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  综述钢铁行业智能制造的相关技术

  王春梅，周东东，徐科，张海宁

  中国冶金. 2018, 28(7): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180078

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  随着全球范围内制造业的信息化、智能化及终端产品需求多元化，加之中国社会经济的转型升级，对钢铁终端产品质量提出了更高的要求，智能制造是解决上述问题的关键所在。首先介绍了钢铁全流程质量检测及工艺优化的研究现状;然后展望了各子工序质量检测、冶炼过程重点参数监控及工艺优化的着力点;最后结合物联网、大数据、云计算、温度检测及成分快速检测等关键技术，探讨了如何利用上述先进技术推动钢铁行业智能制造更好的实施。
专题研究
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  100 t复吹转炉底吹透气砖分布的数值模拟

  宁林新，解家英，张利君，王凤琴

  中国冶金. 2018, 28(7): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180094

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  利用ANSYS Fluent软件研究了某钢铁企业100 t复吹转炉底吹透气砖分布对钢水的流场和混匀时间的影响。结果表明，当底吹透气砖位置不同时，转炉内钢水的流场分布也不同。在总吹气量（100 m3/h）相同的情况下，当采用双透气砖底吹气（每个透气砖的吹气量为50 m3/h）时，钢水的混匀效果优于单透气砖底吹气时的混匀效果，2块底吹透气砖对角布置时钢水混匀时间最短，为204 s，其次为4块底吹透气砖平面对称布置，钢水混匀时间为255 s。
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  高强IF钢第二相粒子的应变诱导析出行为

  于洋 惠亚军 ，王畅 王林 ，吴耐 王明哲

  中国冶金. 2018, 28(7): 13-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180107

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  在 Gleeble- 3500型热模拟试验机上，利用应力松弛试验研究了含磷高强IF钢第二相粒子的析出行为。结果表明，微合金元素析出钉扎住了位错与晶界，导致应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验用钢的PTT曲线呈现典型的“C”曲线形状，最快析出的鼻子点温度约为850 ℃，在此温度下，第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为14和246 s，随着弛豫时间的增加，第二相粒子的析出数量逐渐增多，形貌逐渐粗化，析出粒子为Ti4C2S2 和TiC，主要呈圆形颗粒形貌。由于试验钢种采用磷强化,在析出的第二相粒子中存在棒形和长条形FeTiP，同时由于磷的晶界偏聚，所以FeTiP同样存在晶界析出的规律。
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  高性能Q460耐火耐候结构用钢的研发

  李春智，马龙腾，田志红，张苏渊，黄乐庆

  中国冶金. 2018, 28(7): 19-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180111

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  以低C- Mn为基体，辅以钼、铜、铬、镍等元素合金化，采用实验室冶炼及轧制，配合合理的控轧控冷工艺，研发了Q460级别耐火耐候抗震结构用钢。对试制的钢板进行了力学性能、高温耐火性能及耐大气腐蚀性能检验，并进行分析。结果表明，Q460钢韧性和塑性优异，屈强比低，具有较好的抗震性，600 ℃保温3 h耐火及耐大气腐蚀性能良好，完全满足高性能建筑结构钢的要求。
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  热轧不锈钢复合板力学性能及工艺优化

  王小勇，张海，刘建明，马长文

  中国冶金. 2018, 28(7): 24-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180066

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  研究了热轧不锈钢复合板的力学性能及工艺优化。借助显微组织观察技术及热模拟技术对复合板复层塑性恶化的原因及不锈钢再结晶行为进行了研究，并结合研究结果，通过再热处理进行了工艺优化。结果表明，低温终轧使得复层产生明显的加工硬化是导致不锈钢复层塑性恶化的主要原因，通过适当温度的再热处理可以明显改善复层的塑性，获得理想的强塑性匹配。
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  首钢热轧酸洗板的研制与开发

  郭子峰 ，张 ，李秋寒 ，冯军 ，吕宝锋，李玉鹏

  中国冶金. 2018, 28(7): 28-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180070

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  介绍了首钢推拉式酸洗生产线的工艺流程、主要设备、热轧酸洗产品的技术要求以及首钢热轧酸洗板的研制与开发情况。根据客户的使用要求，结合生产设备，首钢研制与开发了一系列热轧酸洗产品，含压缩机用钢和汽车结构用钢等，并实现了双相钢和高扩孔钢等先进高强钢产品批量供货，产品具有表面质量好、性能优异等特点，赢得客户的好评。
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  焊接材料对双金属复合板焊接接头性能的影响

  张侠洲，王凤会，陈延清，张熹，郭占山，刘宏

  中国冶金. 2018, 28(7): 31-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180063

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  为研究焊接材料对Q235B/304双金属复合板焊后性能的影响，采用手工焊条电弧焊方法焊接 Q235B/304双金属复合板，焊接材料分别为THNi317焊条和THA062焊条。利用光学显微镜及EDS（X射线能谱仪）分析了焊接接头金相组织和合金元素在熔合线两侧的分布情况，并进行了焊接接头力学性能试验。结果表明，两种焊条的焊缝组织主要均为奥氏体γ和少量δ铁素体。THNi317焊接材料可以更加有效控制碳元素扩散以及铬和镍合金元素稀释。采用两种焊条获得的焊接接头抗拉强度和硬度均满足标准要求，但是采用THNi317焊条获得的焊缝和热影响区比采用THA062焊条获得的焊缝和热影响区具有更好的冲击韧性。
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  高强钢冲裁断面质量模具间隙敏感性分析

  韩龙帅，郑学斌，李少博，李涛，胡开广

  中国冶金. 2018, 28(7): 37-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180073

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  高强度汽车板应用越来越多，其成形边裂问题一直是研究的热点。冲裁间隙对冲压件断面质量有着重要的影响，以S550MC、S315MC和SPFH590等3种高强钢板为研究对象，以冲孔、扩孔和电镜扫描等物理试验为研究手段，分析了冲裁间隙对断面质量、冲裁力和扩孔率的影响。结果表明，对于高强钢来说，随着光亮带宽度的增加，扩孔率并不一定增加；对于S550MC来说，适当增加冲裁间隙不仅有利于降低冲裁力，且有利于提高板料的扩孔性能。
生产技术
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  高炉煤气干法除尘喷碱塔系统的分析与优化

  付祎

  中国冶金. 2018, 28(7): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180079

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  针对已在迁钢2号高炉成功应用的高炉煤气干法除尘喷碱塔系统在新建3号高炉应用中出现的煤气冷凝水pH值偏低的问题，对2、3号高炉煤气干法除尘喷碱塔系统的碱液浓度、外排水系统、喷头和碱液泵的运行参数、煤气在喷碱塔内的停留时间以及碱液喷头雾化效果进行了对比分析。结果表明，外排水系统排水不畅和碱液喷头雾化效率低是导致3号高炉煤气冷凝水pH值偏低的主要原因。对外排水系统和碱液喷头进行改造后，3号高炉煤气冷凝水pH值为6～7，这不但防止了管道因高炉煤气冷凝水腐蚀而导致的生产事故，而且降低了系统运行成本。
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  热轧卷表面机清条纹的形成机理与预防措施

  王畅 于洋 王林 ，青靓 陈瑾，王明哲

  中国冶金. 2018, 28(7): 46-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180076

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  对热轧卷表面机清条纹的形成机理进行了研究。结果表明，缺陷主要是在板坯机清过程中形成，根本原因为机清凸棱顶部及根部的铁皮随轧制过程裹入基体，造成机清条纹处皮下铁皮存在。凸棱失稳倾倒或者钢坯表层金属流动均可导致皮下裹入铁皮的现象，且此类机清条纹无法通过热轧、酸洗和冷轧等各工序予以消除，遗传性极强。采取更换机清喷嘴、改造天然气工程以及优化机清工艺后，成功消除了机清缺陷，提高了外板的表面质量。
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  高强钢SFB700热轧板形缺陷的成因及控制措施

  靳振伟，滕洪宝，张长利，李晓林

  中国冶金. 2018, 28(7): 50-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180058

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  分析3.0～6.0 mm厚规格的SFB700热轧板边部浪形缺陷的形成原因，主要在于轧制精轧出口板型控制边浪趋势，与带钢在轧后冷却时边部冷却不均有关。通过优化精轧板形控制策略、调节层冷区域两侧水量差及侧喷水角度减少边部浪形缺陷的产生，并采用新的平整工艺有效消除边部浪形，显著降低了SFB700边浪缺陷的发生率。
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  2 230冷连轧机带头飞翘原因分析与措施

  王少飞，窦爱民，时海涛，王玉良

  中国冶金. 2018, 28(7): 54-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180095

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  2 230 mm西马克冷连轧机在生产过程中因轧机出口带头飞翘问题频繁停车，产线多次停车导致机组作业率下降，废品量明显上升。通过现场观察以及生产数据分析，调整了轧机出口的剪切张力，优化了剪切时序，规范了穿带速度，增加了变厚度轧制功能，机械人员在皮带助卷器加装磁铁。通过一系列措施，成功解决了厚带钢带头飞翘问题，实现了稳定剪切穿带，显著降低了机组停机时间，减少了废品量。
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  六辊CVC平整机横向辊印缺陷分析与控制

  文杰，王永强，于孟，张晓峰，胡建军，张益涛

  中国冶金. 2018, 28(7): 57-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180100

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  为解决某厂六辊CVC平整机换辊后出现的横向辊印缺陷问题，采用三维光学轮廓仪对横向辊印缺陷样板进行了检测与分析，获得缺陷区域与正常区域的表征参数差异。研究了平整机辊缝闭合过程辊间接触压力分布，确定横向辊印缺陷的产生机理。在此基础上，提出了平整机中间辊CVC辊形优化与辊缝闭合过程参数优化解决方案，并应用于工业生产，消除了横向辊印缺陷。
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  双机架在线平整机组过焊缝技术应用

  齐海峰，万军，刘醒，张宝来，李靖，任新意

  中国冶金. 2018, 28(7): 61-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180065

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  双机架平整机组二次冷轧过程中，极易发生断带情况。分析了首钢京唐公司在线双机架平整机组过焊缝过程中月牙区域断带的原因，一是局部浪形过大，导致部分形成应力集中；二是在线DCR平整过程中张力较大，局部应力集中，导致带钢屈服失稳，拉断带钢。通过调整辊系的水平度和垂直度，制定无带钢标定和轧制力偏差异常的临时控制措施;同时开发过焊缝自动降低张力程序，将机组过焊缝平整机前后张力降低20%，机组的断带率从2次/月降至0次/月。
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  首钢落料线常见质量缺陷分析及控制措施

  王占斌

  中国冶金. 2018, 28(7): 65-67.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180061

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  首钢落料线是由北京首钢股份有限公司投资建设，于2011年5月底建成投产，主要为汽车企业提供高水平的落料压力成型服务。生产线采用德国舒勒整体进口设备及自动化控制系统，压机采用伺服直驱技术，年加工能力为10万t。首钢落料生产线在生产中产品经常出现硌伤、划伤、油污、锈蚀、辊印、毛刺、波浪、弯曲、边缘损伤和尺寸超差等影响汽车企业冲压工序的质量缺陷。针对产品常见的质量缺陷进行分析，查找各种质量缺陷的成因，提出了相应控制措施，消除了各种质量缺陷，提高了产品成材率和市场竞争力。
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  大型钢铁企业皮带机运输带管理与维修

  陈朝明

  中国冶金. 2018, 28(7): 68-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180062

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  大型钢铁企业原燃料从进入料场后，需要输送到炼铁、烧结、焦化、球团等用户，在中转过程中，皮带机占有非常重要的地位。在分析运输带非正常损坏的主要种类的基础上，结合现场生产实际，提出了确定运输带寿命周期、确定费用分配方案、确定费用消耗计算方法、合并同类项、降低运输带消耗以及确定考核管理办法等一系列强化管理措施。采取上述措施后，运输带总体消耗费用及其占总机物料费用比例逐年下降，经济效益显著。
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  Q440C级门架型钢翼缘裂纹成因分析及解决措施

  丰年

  中国冶金. 2018, 28(7): 73-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180015

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  分析了叉车用门架型钢Q440C钢轧材翼缘裂纹缺陷。结果表明，门架型钢轧材翼缘裂纹缺陷是由铸坯角部裂纹造成的。通过将保护渣1 300 ℃黏度、碱度和1 350 ℃熔化速度分别由0.96、0.75和51调整到1.55 Pa·s、0.96和47 s；振幅振频分别由6 270 μm和65 cpm调整到5 560 μm和88 cpm；二冷水比水量由0.40降低为0.25 L/kg；结晶器一冷水流量由145增加到155 m3/h；进水温度由25～28增加到30～33 ℃；拉速由0.60～0.65提高到0.70～0.75 m/min，解决了Q440C门架型钢翼缘的裂纹问题。
企业管理
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  利用数学模型分析首钢京唐公司低碳物流体系

  王金荣，周俊希，范明皓

  中国冶金. 2018, 28(7): 78-84.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20180068

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  通过查阅首钢京唐公司规划阶段多种设计指标、投产运行后的多种生产统计数据，构建了低碳物流评价体系数学模型，对首钢京唐公司的低碳物流发展能力进行分析，并运用层次分析法对指标进行精简，最后运用多级模糊综合评价法实现对首钢京唐公司低碳物流体系的计算，得到首钢京唐公司的低碳物流能力综合评价为良好。