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回顾了近十年来首钢为生产优质冷轧钢板和特厚钢板而开发的板坯连铸新技术。为了降低优质冷轧钢板表面冶金缺陷，开发了浸入式水口防堵塞技术、结晶器内钢液流动综合控制技术和中高拉速FC结晶器技术等。综合应用这些技术后，水口堵塞率降低60%以上，结晶器液面波动±3 mm比例提高至98%以上，冷轧钢板表面卷渣缺陷指数降低50%以上。为了提升特厚钢板的冶金质量，开发了特厚板坯窄面鼓肚控制技术、倒角结晶器连铸技术、半干法连铸技术和二冷间歇式喷淋等技术，400 mm厚板坯窄面鼓肚量降低至5 mm以下，含铌微合金化钢板坯表面裂纹发生率大大降低。开发了特厚板坯连铸轻压下技术，中心偏析C类1.0级及以下比例达到100%，确保了150 mm特厚钢板的心部韧性达到100 J以上。
为了研究优化固体燃料粒度以减少烧结过程NOx排放，采用微型烧结燃烧装置进行不同粒度下单独焦粉颗粒的燃烧试验，以及焦粉分别为粗粒级(粒度为2.00～3.15 mm)、中间粒级(粒度为0.5～1.0 mm)、细粒级(粒度小于0.5 mm)下的固结试验，并在此基础上通过烧结杯试验研究了优化焦粉粒度对烧结NOx排放和产质量指标的影响规律。结果表明，随着焦粉粒度的减小，其燃烧过程NOx排放浓度和氮元素转化率均逐渐升高，且当焦粉为全粗粒级和中间粒级时，烧结固结强度得到改善。此外，将焦粉粒度控制在0.50～3.15 mm范围内，其NOx最大排放浓度和氮元素转化率分别降低约8%和27%，且烧结各项产质量指标都得到改善。
摘要： 高炉冶炼过程中炉腰位置容易出现倒V型软熔带，存在固液两相的复杂流动过程。针对此恶劣环境，提出一种基于一维导热的炉温在线检测传感器，传感器不同位置埋设有测温探头，建立了其导热过程的数学模型。以数值模拟为基础并通过控温试验进行验证，分析了传感器不同位置温度分布规律。得到了高温端温度与低温区域温度的理论关系，从而能够实现由低温区温度推算高温区温度的目的，克服高温端不能直接测温的困难。试验与数值模拟对应较吻合，在线检测传感器能够为高炉智能化、自动化检测提供新的方法。
摘要： 电工钢热轧凸度和楔形难以满足日益增高的板形质量要求。为了揭示横向温度分布对无取向电工钢热轧板形的影响规律，建立了三维弹塑性有限元模型，有限元模型中的带钢材料模型以其热塑性本构模型为依据进行设定。通过有限元仿真计算分别研究了电工钢热轧过程两相区和单相区轧制温度条件下带钢横向温度抛物线分布、边部温度下降和横向温度倾斜分布3种典型温度分布特征对板形的影响规律。研究发现，两相区轧制时，横向温差易引发凸度增大、边降增高等板形问题；单相区轧制时，横向温差则会导致凸度减小甚至下凹、边部翘起等问题；较小的横向温度倾斜分布即会引发巨大的楔形缺陷。电工钢热轧过程应严格控制横向温差，以降低其对板形的不良影响。
为了推动轧制差厚板在汽车梁结构件上的应用，以U型件为对象，研究了轧制差厚板的纵向弯曲回弹特性。首先完成了差厚板U型零件纵向弯曲成形数值模拟，分析了差厚板的回弹趋势，讨论了差厚板的应力分布，揭示了差厚板弯曲回弹规律，探讨了差厚板等效应力的影响因素，并通过试验对回弹仿真结果进行验证。结果表明，不均匀的应力分布是纵向弯曲的差厚板U型件沿弯曲轴方向上回弹不一致的根本原因，退火处理能够减小差厚板卸载前后的应力差，从而实现抑制差厚板回弹的作用。差厚板的板料尺寸、厚度、过渡区长度均会对差厚板的等效应力造成较大影响，从而改变差厚板的回弹大小及分布。另外，差厚板零件不同厚度部位的回弹相互牵制，使得各部分的回弹量趋向一致，从而导致差厚板的回弹量均介于薄、厚等厚板之间。
针对罩式炉工业化生产590 MPa含锰低合金冷轧钢带表面氧化色缺陷，分析了表面氧化色的主要组成。实验室采用马弗炉模拟了罩式炉退火工艺，验证了金属锰薄片对钢带表面氧化色的抑制作用。结果表明，金属锰薄片可以通过消耗炉内氧化性气氛，保护试样表面在退火过程中不被氧化。罩式炉工业化退火采用冷点温度620 ℃、热点温度630 ℃、保温时间25 h及全过程40 m3/h氢气流量吹扫制度，同时退火过程中在每个对流板中心处装入125 kg纯金属锰薄片，可避免工业化生产590 MPa含锰低合金冷轧钢带边部出现氧化色缺陷，同时力学性能满足要求。
选取IF软钢为研究对象，考虑热轧边部温降的影响，对其热轧卷取温度进行调整试验，并对热轧基料与冷轧成品卷分别进行力学性能、金相组织的分析，研究热轧卷取温度对冷轧成品组织性能的影响。结果表明，卷取温度对IF钢屈服强度、抗拉强度无显著影响，伸长率随温度升高先升高后降低，r值在卷取温度为750 ℃时最高；卷取温度升高时，热轧基料边部出现混晶及组织不均匀现象，冷轧退火会加剧组织不均匀，造成IF钢边部混晶。研究结果对于揭示IF钢板生产工艺与性能之间的内在联系有重要意义，也对指导企业制定低耗高效的轧制工艺参数以获得性能优异的产品具有积极作用。
为了探究时效处理工艺对Stellite 6B钴基高温合金组织性能的影响，采用不同的时效处理方法对合金试样进行了处理，对比分析了不同时效处理工艺下试样的微观组织、显微硬度及碳化物析出情况。结果表明，随着时效处理时间的延长，碳化物的析出量增加，晶界上也开始析出能够强化晶界的碳化物链。时效处理参数为 980 ℃×12 h 时，效果最佳。此时，组织全部奥氏体化，基体和晶界上无大块的一次碳化物；析出的M23C6碳化物弥散均匀分布，尺寸控制在1 μm左右，最大不超过3 μm；晶界网状碳化物断开成碳化物链，最长不超过5 μm；合金硬度为HRC47.18，能够满足挤压模具对材料硬度的要求。
基于实际生产工况参数，利用ABAQUS有限元分析软件，对高强度球扁钢的感应加热过程进行二维模拟，模拟结果与实测结果基本一致。探究了线圈电流密度对球扁钢截面温度分布的影响，提出了球扁钢感应加热工艺参数优化方案。模拟结果的推荐工艺参数为：预热电流密度为7.0×106 A/m3，加热电流密度为8.5×106 A/m3。对优化工艺参数前后的高强度球扁钢进行显微组织和力学性能比较，结果表明,优化感应加热工艺参数后的高强度球扁钢具有更好的截面均匀性。
为了弄清铌含量对奥氏体再结晶的影响，以低碳钢为研究对象，借助热模拟试验机与金相等分析手段对其进行试验研究与讨论。结果表明，在铌含量一定的条件下，发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的增加而提高，随着变形温度的升高而降低；当铌质量分数增至0.05%时，其阻碍动态再结晶的作用更为明显；此外，降低变形量，减少道次间隔时间，提高铌含量，均会使静态再结晶体积分数下降，阻碍静态再结晶的发生。
为了研究分析铌微合金化HRB400E高强钢筋不同冷速下转变组织，达到现场精细化的生产管理的目的，利用LINSEIS L78热膨胀仪及AutoCCT软件，结合组织和硬度测定并绘制了CCT曲线。分析结果为，过冷奥氏体在冷速小于3.5 ℃/s时发生F+P转变；在冷速为3.5 ℃/s时析出B；在冷速约为20 ℃/s时无P析出，组织为B+少量F；在冷速约为32 ℃/s时发生M相变，此时无F析出；在冷速约为80 ℃/s时全部转变为M。随着冷速的增大，F晶粒逐渐变小，而硬度逐渐增大且约到80 ℃/s时趋于平缓。根据测得的CCT曲线制定现场轧制工艺为开轧温度为（1 040±30） ℃，上冷床温度为规格小于25 mm时（950±30） ℃，规格不小于25 mm时（990±30） ℃，轧后冷速为2.2~3.0 ℃/s，可得到F+P组织且性能良好的高强钢筋。
通过对265 mm厚Q500DZ35钢板成分设计，采用洁净钢冶炼技术、自主知识产权的水冷模铸锭浇注、高温低速大压下轧制工艺及合理的热处理工艺，钢质洁净度高，有害元素残余极低，并有效控制了钢板的组织，细化钢板晶粒，使钢板的综合力学性能均匀稳定，经焊接性能评定试验验证，焊接性能稳定。成功实现了265 mm厚Q500DZ35钢板的批量化生产，保证了钢板的各项质量指标均达到水电站用大厚度高强钢板的技术要求。
针对氨合成塔外壳用钢单重、壁厚的大幅增加以及相应技术要求的日趋加严等难题，舞钢基于化工关键设备运行安全稳定高效的创新成分设计，并结合当前生产线的装备水平，创造性地采用电渣生产工艺成功开发出大型氨合成塔外壳用特厚电渣板。结果表明，钢质纯净、成分均匀、组织致密细小，同时具有碳当量低、优良的室温、高温拉伸性能和良好的负温冲击性能，内外在质量优异。钢板厚度达177 mm，成品单重37.9 t，厚度、单重国内第一，技术要求接近该类钢现阶段的极限水平，钢板替代进口，用于国内某化工项目中大型氨合成塔的设计与制造。
管线钢属于能源用钢，涉及安全服役问题，对其质量要求也较为严格。针对管线钢在热轧轧制过程出现的边部裂纹缺陷，从宏观特征和微观形貌进行了机理分析。分析表明，边部裂纹形成原因与板坯减宽量、表面温差等存在一定对应关系。通过使用立辊减宽，减宽量小于30 mm；或使用定宽机减宽，减宽量大于150 mm进行试验。缺陷发生率明显降低，使得X80管线钢边裂缺陷从15%左右降低至4%以下，有效提升了市场占有率和客户满意度，为企业创造良好的经济效益和社会效益。
敞开间接冷却水是钢铁企业水系统的主要形式，研究补水、用水过程中水量与水质的相互关系，对认识敞开间接冷却水系统的规律是十分必要的。将用水过程中的水量与水质指标结合起来，提出“有效水”概念，建立了数学模型及相关分析方法。对某钢铁企业补水、用水实际案例的研究表明，补水和用户两方面的水质变化都将导致系统补水有效性改变，进而使系统的新水消耗和废水排放量发生改变。与单纯的水量指标相比，“有效水”概念及其分析方法能够更科学地评价敞开冷却水系统的用水特性。
针对恶劣工况及作业要求对液压倾翻装置的结构、动作、控制进行了全面详细的探究，对典型液压倾翻装置在实际使用过程中的优缺点进行了深入分析。设计了一种钢包倾翻装置和液压控制系统，解决了倾翻机的卡阻问题，提高了倾翻装置的稳定性、承载能力和适用范围。通过计算和设计优化，解决了系统的发热问题，采用多级保护提升了倾翻控制的安全性能，实现了倾翻装置的稳定和精确控制，降低了设备的使用故障。
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