2018年, 第28卷, 第8期　刊出日期：2018-08-15

  

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技术综述
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  纳米材料在重金属及有机物废水处理中的应用

  裴烈飞，姜丽丽，侯新刚，崔智凯

  中国冶金. 2018, 28(8): 1-5.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170324

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  纳米材料比表面积大、表面自由能高等特性决定了其良好的吸附性能，将其作为吸附剂用于各类废水处理现已成为科研人员研究的重点。在查阅了大量国内外文献的基础上，对近些年来应用于废水处理方面的新兴纳米复合材料进行整理，着重介绍了碳纳米材料、纳米TiO2光催化材料、纳米复合滤膜等材料的制备方法，吸附-脱附特性及吸附机理等内容。对比传统吸附材料发现纳米吸附材料对废水的处理效果明显优于传统吸附材料，但在实际应用中仍面临着生产成本高、处理效果不稳定等难题。因此，开展纳米吸附材料的研发和吸附机理研究，为高效、低成本处理各类废水提供理论依据。
专题研究
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  Al2O3对酒钢低铝渣黏度的影响及热力学分析

  常治宇，张建良，许仁泽，焦克新，白兴全，韩旺学

  中国冶金. 2018, 28(8): 6-9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170358

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  为进一步分析Al2O3含量对低铝渣黏度的影响，以酒钢高炉渣成分为基础，通过试验和FactSage热力学软件分别研究了不同Al2O3含量炉渣的黏度、液相线温度、活度和冷却结晶过程的物相变化。结果表明，在本试验的低铝渣范围内，随Al2O3含量增加，炉渣黏度增大，在1 450 ℃以上黏度低于0.45 Pa·s，炉渣流动性和稳定性良好。Al2O3活度随Al2O3含量的增加而增大，相反，SiO2活度降低也证明炉渣聚合度的增大。炉渣的冷却结晶过程则表明，在液相线温度以上时，炉渣黏度主要与炉渣结构的复杂程度有关；在液相线温度以下时，黏度受液相炉渣结构和固相颗粒含量的共同影响。
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  国内外23CrNi3Mo钎具钢洁净度的差异

  黄宇，谢有，成国光

  中国冶金. 2018, 28(8): 10-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170372

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  通过国内外23CrNi3Mo钎具钢的洁净度对比，找出在冶金环节上与国外钎具钢的差距，并对国外钎具钢中夹杂物的生成机理进行了理论热力学计算。结果表明，国外钎具钢的洁净度较高，易偏析元素砷、磷等含量远低于国内钎具钢；夹杂物的类型主要以单独的MgAlO类夹杂物和MgAlO外包裹MnS类夹杂物为主，夹杂物的尺寸主要为0～3 μm；纵截面上MnS夹杂物具有很明显的拉长现象，且具有很好的熔断效果，宽度为1 μm左右，纵横比为3～6。国内钎具钢中夹杂物主要为单独的MgAlO类夹杂物和MgAlO外包裹(Ca,Mn)S类夹杂物，尺寸以3～6 μm为主；纵截面上，单独的(Ca,Mn)S沿轧制方向几乎不变形。热力学计算表明，MnS类夹杂物的两次析出是导致MgAlO类夹杂物的包裹率达到70%、复合类夹杂物尺寸较小的主要原因。
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  邯钢中碳微合金钢板坯轻压下位置优化

  周素强，成旭东，姜东滨，张守伟，孙玉虎，朱苗勇

  中国冶金. 2018, 28(8): 17-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170357

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  板坯连铸轻压下实施过程中，合理的压下参数是影响铸坯内部质量的决定性因素。根据邯钢中碳微合金钢板坯连铸生产条件，建立凝固传热模型，结合板坯射钉试验研究，预测其凝固进程和压下位置。在此基础上，开展轻压下工业试验，分析了压下位置对铸坯中心偏析的影响。结果表明，在拉速为0.85 m/min、过热度为20～30 ℃、二冷比水量为0.59 L/kg的条件下，邯钢中碳微合金钢板坯连铸压下区间中心固相率为0.2～0.7，对应位置为16.42～21.62 m，位于7～9号扇形段内。与采用6～8号扇形段压下相比，优化方案明显改善了板坯中心偏析和疏松，东西两侧不均匀偏析和横截面V型偏析显著减弱。
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  热轧过程中温度对MnOAl2O3SiO2夹杂物变形行为影响

  张良进，王纪元

  中国冶金. 2018, 28(8): 22-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170353

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  为了研究温度对轧制过程中MnOAl2O3SiO2夹杂物变形行为的影响，通过建立有限元模型的方法对轧板中MnOAl2O3SiO2型夹杂物在800～1 000 ℃热轧过程中的变形行为进行了研究。通过模拟结果可知，当温度不小于950 ℃时，基体的塑性应变小于夹杂物的塑性应变，此时无裂纹产生；当温度小于950 ℃时，基体的等效塑性应变大于夹杂物的塑性应变，基体与夹杂物之间产生相对位移，造成夹杂物周围裂纹的产生。温度的升高造成夹杂物的变形量增大和裂纹尺寸的减小。
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  冲压“积瘤”对汽车外板涂装影响及对策分析

  胡华东

  中国冶金. 2018, 28(8): 28-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170371

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  评价热镀锌汽车外板表面质量的参数包括粗糙度、波纹度和PC值，而评价汽车板涂装后表面质量的重点参数包括桔皮、鲜映性、长波、短波等。冷轧钢板表面粗糙度的波长在油漆前后有明显的差别，油漆前冷轧钢板表面的起伏以短波长的比例占优势，而油漆后短波长的部分几乎消失，长波长部分仍然保留并且占优势。以汽车公司反映最为强烈的影响涂装的表面积瘤缺陷为切入点，全面分析了积瘤的类别及缺陷形成的根本原因，重点制定了包括降低入锌锅板温，优化入锌锅板温与锌锅温度的匹配，通过提高锌锅铝含量来抑制锌锅中的铁，保持铁含量在极低的范围内，从根本上抑制锌粒的形成，从而达到有效降低锌粒缺陷比例，降低汽车公司返修率，满足2C1B涂装工艺要求的目的。
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  火焰清理机能源介质对清理质量的影响

  陈智勇 王璟博 杨轶龙 王鹏 王俭

  中国冶金. 2018, 28(8): 32-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170360

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  火焰清理机利用高温火焰去除板坯表面缺陷，生产出高品质钢材，其已为越来越多的钢铁企业所认可。使用不同能源介质的烧嘴火焰存在差异，对板坯清理效果和品质影响巨大。根据国内几个钢厂的火焰清理介质参数，基于计算流体力学方法建立烧嘴火焰数值模型，并模拟出相对应的温度场、速度场，研究分析各类能源介质烧嘴火焰性状的差异，进而推测其对板坯质量的影响，同时结合生产实际研究火焰清理的最佳模型。
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  高强汽车大梁钢S700L性能预测模型分析

  夏碧峰 ，杜振民，崔全法，费书梅，吴新朗，武巧玲

  中国冶金. 2018, 28(8): 38-43.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170359

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  根据首钢股份公司迁安钢铁公司（以下简称首钢迁钢）生产实际，结合现有工装设备，通过对S700L大梁钢生产数据、成分及性能检测数据系统分析，找出影响其性能的关键因子。通过多因子回归分析，摸索适应于高强汽车大梁钢S700L性能数字模型，并通过已知的炼钢、轧制工艺知识验证剖析回归方程的可行性，优化生产工艺及性能数字预测模型。使用DOE设计，探索最低合金成本各元素配比响应优化值，为生产工艺的调整提供有效的参考，并尝试通过模型内合金元素的配比变化，为探索生产更高级别高强钢的可能性提供一种新的思路。
生产技术
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  转炉高钛铁水冶炼工艺优化

  张祥远

  中国冶金. 2018, 28(8): 44-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170345

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  由于高炉采用钛矿护炉，使得铁水中的钛质量分数明显增高，已远远超出转炉正常冶炼要求。为了减轻高钛铁水对120 t转炉冶炼带来的不利影响，如过程喷溅、“炉渣返干”、炉口黏渣等情况，通过改变铁水消化模式、供氧制度、枪位制度、造渣制度和终点控制制度等方面进行冶炼工艺优化，成功解决了这一系列问题。结果表明，优化后的冶炼工艺不仅缩短了废钢入炉的时间，稳定了过程控制，而且加快了生产节奏，吨钢钢铁料消耗降低2.5 kg，取得了较好的实践效果和经济效益。
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  马钢CSP流程RH精炼钢水温度预测模型

  孙波，张良明，吴耀光，解养国，刘前芝，万栋

  中国冶金. 2018, 28(8): 48-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20180369

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  基于冶金机理和传热学计算，分析研究了RH精炼过程中脱碳、吹氧加铝、脱氧、合金化、喷粉、真空室状态以及钢包等级等各类因素对钢水温度的影响。结合现场实际生产数据，建立了RH精炼钢水温度预测模型，经过对实际生产跟踪验证表明，模型预测的钢水终点温度与实测值偏差在±5 ℃以内的命中率为87.42%，偏差在±8 ℃以内的命中率为100%。
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  高压水除鳞系统管路预充水方式的选择

  杨德正，敖锋，陈红军

  中国冶金. 2018, 28(8): 53-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20180067

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  热轧生产线配套的高压水除鳞系统设备在除鳞作业间歇时对除鳞阀后管路进行预充水，能有效防止管路失水变成空管而集气，消除除鳞作业时引起管路冲击、振动，防止管路设备的损坏，其预填充水方式有低压充水和高压充水两种。非节能型除鳞泵和蓄能器混合供水的除鳞系统，以及除鳞泵直接供水的除鳞系统宜选择高压充水方式，系统增加的能量很少，安全可靠；节能型除鳞泵和蓄能器混合供水的除鳞系统宜选择低压充水方式，系统能耗低，但系统安全性相对较差。
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  首秦公司冷矫直机工艺优化及应用

  张学峰，王雪松，郑会平，田鹏，李群，白学军

  中国冶金. 2018, 28(8): 57-59.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170286

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  为解决原有矫直模式单独依靠钢板厚度来判断的问题，在现有各缺陷矫直模型的基础上，根据实际生产特点进一步对厚度和变辊原则进行优化。结合屈服强度对厚度进行细化，将矫直模式的判断量（钢板期望塑性变形率）由原设计的3降为2，优化冷矫直机九/五矫直模式，改变了以前固定的矫直模式，实现了矫直模式的动态调整。使矫直模式根据钢板强度和厚度的变化来确定，缺陷钢板经过矫直后板形良好，完全满足标准要求。
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  中厚板热处理表面质量缺陷分析与控制

  马国金，王雪松，王飞

  中国冶金. 2018, 28(8): 60-62.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170366

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  对热处理易出现的丸料压入、钢板下表面炉底辊压痕和钢板边部挤压变形等质量缺陷进行原因分析。通过对抛丸机组改造，在抛丸机上表面增加刮板和吹扫装置，改造下表面抛丸辊道；采用专用的钢板进行洗炉，清理黏附在炉底辊道表面的氧化铁皮；优化装炉制度和工艺参数，制定装炉偏移控制等措施，有效控制热处理钢板的表面质量。钢板热处理质量得到明显改善，提高了产品质量的控制能力。
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  汽车活塞销用钢质量检验与改善试验

  李仕超，李金波，范全保

  中国冶金. 2018, 28(8): 63-67.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170323

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  采用一种定性的塔形检测方法对活塞销用20CrH圆钢进行了检验分析，并与其他钢厂进行了对比。研究发现，该圆钢中心部分存在簇状黑线为中心的偏析线且较严重，不能满足用户要求。为改善中心偏析，对轧制加热工艺进行优化，效果不明显，需要进一步优化炼钢工艺，缓解铸坯中心偏析。通过这种定性的塔形检测方法，能够较为全面地反映活塞销的外工作面、内部质量和内孔质量，为活塞销用钢检验以及标准的制定提供了指导和参考。
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  沸腾焙烧高铜锌精矿的工艺研究及生产实践

  彭幼林

  中国冶金. 2018, 28(8): 68-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170337

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  为了进一步提高沸腾焙烧炉对高铜锌精矿的适应能力，在生产中尽量保证其他操作条件不变的基础上调整入炉料铜含量，剖析高铜锌精矿对沸腾焙烧的不良影响。依据铜在沸腾焙烧过程中的反应机理，结合生产实际，通过采取优化配料方式及操作方法精细化等工艺措施，逐步提高沸腾焙烧锌精矿铜含量，取得了较好的效果，为企业创造了良好效益。
装备技术
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  无料钟炉顶的发展及秦冶炉顶设备的应用特点

  陆明春

  中国冶金. 2018, 28(8): 71-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170339

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  无料钟料顶因其优越性在炼铁高炉中得到广泛应用，然而半世纪以来PW公司的无料钟炉顶设备始终垄断着世界炼铁高炉炉顶设备市场。为打破国外对无料钟炉顶工艺技术及设备的专利垄断和封锁，北京科技大学严允进教授自1975年开始研究无料钟炉顶设备，并完成中国第一套无料钟炉顶设备的试验研发和工业设计，后研发“水冷水封型”无料钟炉顶并达到国际先进水平。同期,僧全松教授团队研发的“僧氏”无料钟炉顶也应用于国内中小高炉。实现国产无料钟炉顶设备应用于大型高炉的突破是秦冶研发的BFT（BCQS）新型设备，该设备应用于浦项、越南和静及宝钢湛钢大型高炉，由此代表具有中国自主知识产权的无料钟炉顶走向世界。
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  大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用

  白瑞国 徐立山 包阔 王福来

  中国冶金. 2018, 28(8): 76-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170319

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  为保证高端钢铁产品生产过程中的质量控制需要，实现“稳定、高效、有序”生产这一目标，河钢承钢借助质量过程自动控制信息系统，将现有信息化和工业化成果相融合，实现钢铁产品生产可管控、异常可预警、过程可追溯、缺陷可诊断等质量管理控制目标。该系统正式运行以来效果显著，其有效地对生产全过程提供了科学指导和决策支持，并实现产品在线判定，彻底颠覆了传统的质检判定方式，推动了产品质量全面提升；践行绿色发展理念，彻底改变了产品研发模式，为钢铁行业研发更高端产品、参与全球化竞争提供有力的数据支撑和技术支持。
企业管理
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  首钢国际提升管理评审有效性的研究与实践

  颉建新 ，王璇 ，刘然

  中国冶金. 2018, 28(8): 81-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn10069356.20170266

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  分析了企业开展管理体系管理评审工作的目的与意义。依据质量、环境、职业健康安全管理体系标准，公司通过建立管理体系管理手册，提出管理评审工作要求。依据管理手册管理评审工作要求，制定管理评审工作程序，提出管理评审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年管理评审结果分析，管理评审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。