2023年（第二十四届）全国炼钢学术会议
基本信息
2023-04-25
2023-04-28
中国金属学会炼钢分会;北京金属学会
中国金属学会炼钢分会
会议论文集/摘要集
1. CaCO3添加对含锌除尘灰中锌挥发的影响研究
摘要： ##1. 前言 在钢铁冶炼过程中,不可避免地产生大量粉尘,包括高炉瓦斯灰、炼钢二次灰、转炉OG泥和电炉除尘灰等[1]。据统计,钢铁企业各类粉尘产生量一般占钢铁产量的 8％～12％,其中含锌除尘灰约占 20％～30％。一方面,含锌除尘灰属于固废,必须按规范妥善处置;另一方面,含锌除尘灰是重要的二次资源,含有多种有价元素,其中部分稀有金属元素的含量甚至已高于某些原生矿工业品位[2]。因此,重视含锌除尘灰中的有价元素分离提取和利用,不仅有利于固废资源回收及充分利用,还有利于环境保护,具有显著的经济价值和社会效益。
发布时间：2024-06-13
2. 溶解时间对活性石灰在转炉熔渣中溶解速率及溶解行为的影响
摘要： ##1.前言 2022年,中国粗钢产量高达 10.18亿吨。钢铁行业作为化石能源消耗大户、碳排放大户必然成为碳减排的主要目标,同时,钢铁行业实现碳减排既是积极应对气候变化的重要举措,又是可持续发展的重要挑战[1]。由于中国粗钢产量占全球产量的 1/2以上,加上生产工艺主要以"高炉-转炉"为主,从而导致中国钢铁行业碳排放量占全球钢铁碳排放总量的 60％以上,占全国碳排放总量的 15％左右,是 31 个制造业门类中碳排放量最大的行业。所以提高钢铁冶炼渣的综合利用率,发展绿色低碳的炼钢技术对降低钢铁行业碳排量、发展低碳钢铁新格局尤为重要[2]。在炼钢过程中,石灰是最重要的造渣原料之一,粒径一般为 10-50 mm,加入量为20-40 kg·t-1铁水。钢渣作为炼钢的副产物,大量的堆积会对环境造成危害。钢渣中CaO的质量含量一般为 40-50％,并且存在一些白色或棕色的点状物质即f-CaO.这部分f-CaO将会使钢渣消化而引起体积不稳定,是钢渣综合利用的主要障碍之一。钢渣中的f-CaO大部分来源于未完全溶解的石灰[3]。
发布时间：2024-06-13
3. 百吨级钢锭的新一代连铸液态电渣技术展望
摘要： 传统双支臂电渣重熔生产百吨级铸锭时,由于金属母材存在交替熔炼过程,交替时刻因电流中断极易引发铸锭的表面渣沟、铸锭内部夹渣等典型问题,限制了百吨级铸锭的制备。本文提出了新一代电渣液态浇铸技术,采用双感应熔炼坩埚,依次交替向导电结晶器内持续的提供稳定的钢液,能够实现电渣重熔的持续稳定进行。基于前人对电渣液态浇铸的研究,探讨了本文提出的新一代电渣液态浇铸的导电方式、熔化速率、钢液浇注温度等工艺对铸锭质量的影响规律。本文旨在为熔炼百吨级铸锭的提供一种新工艺。
发布时间：2024-06-13
4. 一机一流板坯中间包用耐火材料提寿与应用
摘要： ##1.前言 由于连铸工艺的不断优化及对钢坯质量要求的提高,中间包已经逐渐演变为钢水精炼的终端设备,其作用主要有两个:一是钢水的精炼,二是非金属夹杂的消除。为实现上述功能,就要求中间包所用耐火材料必须向长寿化、洁净化方向发展。
发布时间：2024-06-13
5. 唐钢 100 吨钢包扩容设计与实践
摘要： ##1. 前言 为满足生产需求,转炉后期有效容积增大后可以增加出钢量,但是转炉增产受现有钢包容量的限制,钢包装入量过大容易出现精炼炉溢渣现象,如果只是单纯减小钢包工作层的厚度,则会造成钢包包龄寿命的降低、耐材成本升高。目前长材事业部 2022年1月份起就进行月产 45万吨钢规模生产,这就要求转炉冶炼扩容,即每炉钢水量从现在的 100吨增至125吨以上,为适应转炉容量增加后的生产需要,钢包设计优化及改进势在必行,设计出一种 100吨钢包可承装125吨钢水的修砌方案。
发布时间：2024-06-13
6. 两种渣系电渣重熔冶炼C-HRA-3 镍基合金锭冶金质量试验探究
摘要： 本文利用实验室 10 kg级电渣重熔炉研究了两种六元渣系电渣重熔冶炼C-HRA-3合金冶金质量的差异。结果表明:相比于 60%CaF2-20%Al2O3-10%CaO-10%MgO(以下简称 6211 渣系)基础渣系,利用新型 50.4%CaF2-26.1%Al2O3-19.5%CaO-3%MgO基础渣系(以下简称新型渣系)电渣重熔冶炼C-HRA-3 合金表面质量更优,凹坑数量少且深度浅;新型渣系冶炼的电渣锭柱状晶生长方向与中心线夹角更小,熔池深度更大;两种含相同比例TiO2 和ZrO2 组元渣系冶炼的电渣锭各位置处Al、Ti、Zr、Si、B元素含量均可控制在C-HRA-3 合金目标含量范围内;新型渣系电渣锭中夹杂物数量更少,四个不同高度处氧化物夹杂数量比例均更低,电渣锭中液相中新生夹杂物数量极少,均主要来源于原电极内部的夹杂物。
发布时间：2024-06-13
7. 高性能精/特钢材料磁控超常冶金制备技术-进展与思考
摘要： ##精品钢和特殊钢材料广泛应用于能源、交通、智能制造、航空航天等领域,在国民经济建设中作用和意义重大。但高端精/特钢材料及制备技术仍受限于发达国家,如高等级硅钢、航母用钢、工模具钢、航空轴承钢等。本文认为,精/特钢材料性能提升的关键在于如何提高其冶金质量。
发布时间：2024-06-13
8. 温差法在铜套辊拆套作业中的应用实践
摘要： ##1.前言 铜套辊在金属冶金得到中广泛应用,主要用于金属结晶和电磁搅拌辊。本文中铜套辊是宁波钢铁有限公司某一前沿技术所用的重要工艺装备,2016年9月为能完成提高铜套辊冷却性能增强的试验,需要对铜套冷却通道进行扩孔改制。因其内部结构较为复杂,铜套与芯轴必须分离以便于清理加工产生的异物,避免异物堵塞冷却通道。
发布时间：2024-06-13
9. 低硅ST30Al镇静钢生产工艺实践
摘要： ##1.前言 ST30Al属于低碳低硅铝镇静钢,产品主要被用于制作无缝钢管,供汽车油管使用。ST30Al钢水中碳硅含量较低,转炉出钢氧含量较高,脱氧元素以Mn和Al为主,铝是其中主要的强脱氧剂,容易生成Al2O3夹杂,造成结瘤等生产事故。为减少Si成分异常、浇铸结瘤等事故的发生,淮钢针对钢种特点,对生产环节进行优化,实现了转炉→LF→RH→连铸ST30Al六炉的连续生产[1-2]。文对某钢厂转炉-LF精炼炉-LF精炼炉-连铸开发低碳低硅铝镇静钢的生产过程进行论述,对生产中存在的问题进行探讨。
发布时间：2024-06-13
10. SAE1084 高碳钢铸坯表面缺陷分析与工艺优化
摘要： ##1.前言 SAE1084 是一种高碳钢,某钢厂在生产该钢种的过程中,主要存在两个问题:一是结晶器内渣条多,影响正常的生产操作,需要工人进行捞渣操作;二是产生的铸坯表面存在较为明显的纵向渣沟,渣沟深度在 2mm～5mm之间,铸坯需进行人工修磨,严重的需进行报废处理,严重影响产品质量和制造成本。针对高碳钢铸坯表面质量问题,开展生产过程出现的结晶器内渣条多和铸坯表面渣沟的原因分析,并进行相关的工艺优化试验,以期改善铸坯质量。
发布时间：2024-06-13
11. 电机爪机用钢AISI1006 生产工艺实践
摘要： ##1.前言 随着我国汽车工业及工程机械工业的蓬勃发展,发动机转子爪极用钢需求日益旺盛。爪极绕有励磁线圈,当励磁线圈有电流通过时,就会产生磁场,磁场通过线圈中心的磁轭导到爪极上,爪极的磁阻越小,电导率越高,越有利于提高发电效率,电机爪极用钢的高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力等磁性能直接影响发电量[1],钢中的成分控制是影响磁性能的主要因素之一,因此必须严格控制AISI1006的化学成分,尽可能的收窄碳、硅、锰成分范围,减少有害残余元素和非金属夹杂物的含量。
发布时间：2024-06-13
12. 连铸一致性管理在淮钢的实践应用
摘要： ##1 前言 随着中国新材料产业的快速发展,以钢铁为基础原料的金属产品对质量的要求越来越高,尤其是高品质高附加值钢种,每年的需求量不断增加。淮钢主要生产各类管坯钢、钢球钢、轨道用钢、汽车用调质/非调质钢、弹簧钢、轴承钢等钢种,这些钢种对产品质量要求更高,这就要求管理者更加注重连铸生产过程的管控,包括:连铸生产操作、中间包的准备以及设备的功能精度等三个方面。
发布时间：2024-06-13
13. 奥氏体化温度对氮微合金化螺纹钢微观组织及强度的影响
摘要： ##1. 前言 螺纹钢在房屋、桥梁、道路等重大工程建设有着广泛的应用。作为一种结构材料,强韧性是反映螺纹 钢冶金质量的主要指标之一[1] 。氮是一种廉价的钢材强化元素,它不仅可以实现固溶强化,还可以同钢中 的氮化物形成元素(V 、Nb) 形成氮化物, 进而通过析出强化改善钢材性能。 奥氏体化温度是钢的热轧工 艺的关键参数,对显微组织和强韧性具有重要影响。有必要选择合理的奥氏体化温度,在生产中既要防止 奥氏体晶粒的过分长大而影响最终组织,又要保证合金元素充分溶解而发挥作用[2] 。因此, 开展微合金钢 奥氏体化温度的试验研究,确定奥氏体化温度、奥氏体晶粒尺寸、合金元素的溶解、析出及再结晶之间的 关系有重要的意义。许多学者针对螺纹钢的氮微合金化工艺[3]以及元素配比[4-6]展开研究。但针对奥氏体化 温度对氮微合金化螺纹钢强度的影响的研究工作较少。由于锻造与轧制本质上都是破坏钢锭的铸造组织, 并消除显微组织的缺陷, 从而使钢组织密实,改善力学性能,故本研究拟采用实验室锻造工艺模拟工业生 产中热轧环节, 采用锻造前的保温过程模拟工业生产中奥氏体化环节, 针对不同奥氏体化温度对氮微合金 化螺纹钢微观组织及强度的影响展开研究,本研究可以为含氮螺纹钢热加工工艺的制定提供参考。
发布时间：2024-06-13
14. 高品质欧标轨炼钢生产工艺实践
摘要： ##1. 前言 随着中国经济的快速发展和"一带一路"战略的实施,中国铁路运输的正向着高速化和重型化两个方向发展,即客运应体现高速、舒适,货运应加大载货量,因此铁路发展对钢轨质量提出了越来越高的要求。目前国内共有五家钢轨生产企业,钢轨产品质量虽然可以满足国内铁路发展的需要,但与国际最先进的欧标钢轨相比尚有一定的差距[1],主要表现在:⑴夹杂物含量要求更加严格。国内钢轨夹杂物检验按照GB/T 10561-2015 标准的评级法进行,只对夹杂物含量定性分析,而欧标钢轨氧化物洁净度按照 K 值法进行,不仅对夹杂物进行定性,还要定量分析。针对欧标钢轨在夹杂物含量的严格要求,本文重点从欧标轨炼钢冶炼生产全流程工艺控制难点进行系统分析和攻关,不断优化生产工艺,形成了欧标钢轨冶炼和轧制关键核心集成生产技术,钢轨各项性能指标满足欧标标准要求,且产品质量稳定。
发布时间：2024-06-13
15. NM450 耐磨钢稀土处理工业实践
摘要： ##1.前言 低合金耐磨钢由于合金含量低、综合力学性能好、生产成本相对较低等优点,被广泛应用于冶金、建材、煤炭、化工等领域的机械设备制造[1-2]。随着机械设备服役的环境越来越恶劣、极寒地区资源的勘探和开发对设备要求越来越苛刻,以及装备制造业向规模大型化、运转高效化、轻量化等方向的发展[3],对低合金耐磨钢在不同服役条件下的综合性能提出了更高的要求。
发布时间：2024-06-13
16. 铁铬铝线材抗塌陷性能测试研究
摘要： ##1. 前言 扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺[1-2]。其炉体加热系统中的加热部件,通常采用铁铬铝大规格钢丝(φ6-8mm)绕制成大圈径螺旋(φ350mm以上)进行通电发热,使用温度一般在600-1200℃。在使用中,因螺旋圈径较大,高温工作的螺旋加热元件会产生一定程度的变形,如果设计、使用不合理,加热部件会形成严重塌陷变形,造成内衬石英管碎裂,或因加热丝变形导致加热螺旋匝间搭接打弧甚至烧毁,图 11,严重影响扩散炉的使用寿命,甚至因此造成被加热材料报废,产生较大的经济损失。为更好对比不同材料、不同丝径抗塌陷能力,模拟使用条件设计了抗塌陷性能的测试方法及测试装置,对典型材料的抗塌陷性能进行对比测试研究,为炉体设计选材提供参考依据。
发布时间：2024-06-13
17. 渗碳环境对镍铬合金的破坏
摘要： ##1. 前言 镍铬合金由于氧化膜主要成分为氧化铬,在渗碳气氛下容易发生绿蚀,导致材料内部贫铬,抗氧化性能下降、寿命降低[i]。但渗碳环境对镍铬合金的破坏形式及机理具体表现形式还不明确,为此本文采用在1050℃高温空气中石墨包裹提供强渗碳环境,研究在强渗碳环境对铬合金的破坏现象,以直观揭示渗碳环境对镍铬合金破坏的机理。
发布时间：2024-06-13
18. 稀土Ce对孪晶诱导塑性钢低温冲击性能影响研究
摘要： ##1. 前言 孪晶诱导塑性钢因其优异的性能在最近几十年备受关注,并且在液化天然气存储、外太空和具有丰富资源的极地地区的探索等方面展现出巨大的应用潜力 [1-3]。目前奥氏体不锈钢[1]、9％Ni合金钢[66]等传统低温结构材料存在成本高昂、制备工艺复杂等缺点。 因此,可满足碰撞过程中能量吸收需求和抗低温开裂能力的孪晶诱导塑性钢成为能满足以上要求的替代钢种,而低温冲击性能是低温钢在低温服役环境的核心指标。因此,有必要开展孪晶诱导塑性钢的低温冲击性能研究。
发布时间：2024-06-13
19. 定向凝固过程硫化锰析出行为研究
摘要： 通过不同冷却速率下的定向凝固实验准确控制高硫钢凝固过程冷却速率,研究了冷却速度与元素偏析对高硫钢中MnS析出行为的影响。研究表明,冷却速度从 0.09 oC/s增加到 0.65 oC/s,柱状区内MnS夹杂物的数密度逐渐增大。冷却速度从 0.09 oC/s增加到0.87 oC/s,柱状去内MnS夹杂物平均尺寸从 8.25 μm下降到 5.37 μm.较快的冷却速度抑制了Mn和S的宏观偏析,但加剧了微观偏析。通过偏析模型计算得到在目前的冷却速度范围内,当固相分数大于 0.82 时,MnS夹杂物开始析出,随后硫和锰的元素偏析减弱。
发布时间：2024-06-13
20. 稀土铈元素对高硫钢中硫化物的改性
摘要： 本研究以某高硫钢为研究对象,通过真空感应炉冶炼了含有不同铈含量的样品。通过夹杂物检测、小样电解实验研究了不同铈含量对钢中硫化物形貌及尺寸的影响,少量稀土铈元素能够减少钢中大尺寸硫化物的生成,增加小尺寸夹杂物的生成。通过侵蚀实验研究了不同类型硫化物在钢中的分布,稀土铈元素明显降低了钢中沿晶界分布的大尺寸Ⅱ类MnS的生成。
发布时间：2024-06-13
21. U71Mn重轨钢中夹杂物表征
摘要： 非金属夹杂物是重轨钢内部损伤及产生疲劳破坏的主要原因。重轨钢采用无铝脱氧工艺,严格控制尖晶石类脆性夹杂物。本研究取自国内某钢厂常规工艺生产的一炉重轨钢,取中间包、连铸坯和成品钢轨研究钢中非金属夹杂物,基于自动电镜扫描与能谱结合分析了三个阶段夹杂物的形貌、平均成分、数量密度与面积分数的变化,发现Al2O3 夹杂成分变化幅度较大,占比由中间包的 64.81%上升至钢轨中 78.86%;SiO2由 16.80%降低到 2.57%;MnO由 4.65%降低到 1.76%;CaO由 9.46%下降到 4.64%;MgO由 4.28%上升至12.17%。钢轨中夹杂物的典型形貌为MnS包裹着氧化物的复合夹杂物,中包到钢轨过程中夹杂物数量密度逐渐下降,铸坯中由于凝固存在夹杂物析出和一些MnS包裹的氧化物导致面积分数和平均尺寸有所增加。
发布时间：2024-06-13
22. 改进座滴法测量Fe-0.2S钢与CaO接触角
摘要： 本文采用改进座滴法,测量了Fe-0.2S钢与CaO基片的接触角。该方法有效避免了钢样在加热阶段与基片发生反应导致接触角测量不准的问题,确保钢液滴能够以球形形态与CaO基片发生接触。在 1600℃下Fe-0.2S钢滴与CaO基片的初始接触角为 100°,在8 分钟内逐渐升高至 123°并保持不变。通过SEM-EDS分析发现钢滴与CaO基片界面生成了 50μm厚的的CaS层,这导致钢滴中的硫含量降低,从而使钢滴与CaO基片的接触角升高。
发布时间：2024-06-13
23. 动态条件下MgO-C耐火材料与钢液的界面反应
摘要： 在本研究中,通过将MgO-C耐火材料棒浸入到钢液中,研究了动态条件下MgO-C耐火材料与钢液的界面反应。结果表明:动态条件下钢液对耐火材料的冲刷使得耐火材料边界处的 MgO 剥落进入钢中,部分MgO与钢中的溶解Al反应生成MgO-Al2O3 夹杂物,进入钢中影响钢的洁净度。在耐火材料和钢液的界面处生成了一层致密的MgO反应层,其将钢液与镁碳耐火材料隔离,抑制了钢液和耐材的相互侵蚀。
发布时间：2024-06-13
24. 高牌号无取向硅钢精炼过程夹杂物分析
摘要： 无取向硅钢的磁性能很大程度上受到钢材内部因素的影响,其中夹杂物的影响至关重要。为了研究无取向硅钢精炼过程中夹杂物的演化机制,选择某高牌号无取向电工钢进行全流程分析。通过蔡司场发射扫描电镜和能谱仪(SEM-EDS)对夹杂物进行形貌、成分和种类进行分析。结果表明:该牌号无取向硅钢在RH阶段添加脱氧剂合金后主要为团簇状和球状Al2O3 类夹杂物;在RH添加脱硫剂后,Al2O3 夹杂物被改性为CaO-Al2O3-MgO夹杂物、MgO-Al2O3 和MgO-Al2O3-CaS夹杂物;RH破空后几乎不再存在Al2O3 夹杂物,夹杂物中MgO-Al2O3 夹杂物的比例有所上升;中间包时夹杂物多为MgO-Al2O3-CaS和CaO-Al2O3-MgO复合型夹杂物,并且氮化物和硫化物的数量有所增加。
发布时间：2024-06-13
25. MgO耐火材料对轴承钢中夹杂物的影响
摘要： 利用实验室硅钼炉使工业用MgO耐火材料和轴承钢在 1873K温度和Ar气氛保护条件下以 120 rpm旋转速度进行动态反应60 min,研究MgO耐火材料和轴承钢界面形貌和成分,和钢中夹杂物成分和数量的变化。结果表明:MgO耐火材料和轴承钢动态反应在界面处会生成CaO-Al2O3或MgO-Al2O3,反应后的夹杂物平均成分几乎没有变化,主要是Al2O3含量较高的CaO-Al2O3和MgO-Al2O3夹杂物,夹杂物数密度会由12.18/mm2降低至1.74/mm2。
发布时间：2024-06-13
26. 稀土改性高锰钢中复相夹杂物多尺度表征及形成机制研究
摘要： ##铁路运输是国民经济中具有基础性和战略性的重要产业,是社会发展的重要支撑。高锰钢辙叉作为铁路运行系统的重要组成,是铁路运输安全高效运行的关键部件。目前,随着列车的不断提速、加载、大运量,辙叉会出现各种失效形式,这严重影响了列车的行驶安全和运输效率。研究发现,高锰钢辙叉失效的主要原因是表面内部脆性夹杂物周围产生应力集中,从而在夹杂物周围萌生裂纹。钢中夹杂物改性处理是降低脆性夹杂物危害的有效途径之一,稀土是一种常见的夹杂物改性剂。研究表明,稀土元素与氧结合能力较强,钢中添加适量的稀土元素后,钢中大尺寸的Al2O3 脆性夹杂物转变为尺寸较小的稀土氧化物夹杂物,在一定程度上减轻大尺寸Al2O3 脆性夹杂物的负面影响。钢液凝固过程中稀土氧化物可作为稀土硫化物的形核中心,形成塑性相对较好的复相夹杂物,从而降低脆性氧化物类夹杂物与钢基体之间的应力集中,提高钢的断裂韧性。因此,研究稀土处理钢中复相夹杂物的形成机理对夹杂物的控制具有指导意义。
发布时间：2024-06-13
27. 超低氧特殊钢中大型夹杂物成因与防止对策研究
摘要： ##1. 前言 用于制作轴承、弹簧、齿轮、传动轴等机械设备零部件的特殊钢,要求具备优良抗疲劳破坏性能,必须对钢中夹杂物进行严格控制。上世纪 80 年代日本山阳特殊钢厂发现将轴承钢氧含量降低至超低含量范围(0.0004-0.0007％),可大幅提高轴承的疲劳寿命。其后十几年时间里,降低氧含量一直是高品质特殊钢冶金质量的控制重点,目前国内外高水平特殊钢厂生产轴承、齿轮、轴件等特殊钢已能够稳定地将氧含量降低至 0.0004-0.0007％。
发布时间：2024-06-13
28. 钢中第二相Mo2(C,N)的细化组织机制研究
摘要： ##1. 前言 夹杂物的组织和形态对铁基体性能有着重要的影响作用,通过控制有益夹杂物的析出有利于细化晶粒,进而促进铁素体的异质形核,最终提升钢种的品质。量子力学可以分析晶体结构的性能,在原子尺度分析钢中第二相Mo2(C,N)碳氮化物的氧化物冶金机制。计算分析手段能够减少实验成本、预测和分析第二相在冶金中的作用方式。因此,本文从量子力学计算角度分析了Mo2(C,N)在炼钢中的原子尺度影响机理。
发布时间：2024-06-13
29. 不同脱氧制度条件下高品质钢中稀土夹杂物聚合特征的在线检测分析
摘要： ##1. 前言 稀土是高品质钢中重要的合金元素之一,能够显著提升钢材的力学性能、耐腐蚀性及抗氧化性[1,2]。然而,稀土因其与氧、硫等元素之间存在极强的亲和力,加入钢中后易形成大量高熔点、高密度、大尺寸的稀土夹杂物,严重危害浇注工艺及钢材质量[3,4]。铝和硅是钢常用的脱氧剂,研究表明稀土能够将铝镇静钢中的Al2O3 变质为稀土铝酸盐、稀土氧化物及稀土氧硫化物[5,6]。高温共聚焦显微镜技术具有成像清晰、升温迅速及控温精准等优势,能够对高温钢液中夹杂物的动态行为进行原位观察[7]。然而,不同脱氧制度条件下钢液中稀土夹杂物聚合特征的在线观测分析仍然鲜有报道。
发布时间：2024-06-13
30. 夹杂物控制与去除技术研究
摘要： ##1.前言 夹杂物对于钢材性能和表面质量有着重要影响,不加以控制会使钢材出现表面缺陷并降低钢材性能,例如IF钢冷轧薄板表面的线性或斑点缺陷一般是由铸坯尤其是表层中夹杂物造成, 钢热加工时如果夹杂物变形很小或根本不变形,钢基体与夹杂物界面上会形成微裂纹、空洞等,在其后工件服役过程容易成为疲劳破坏源[1-4]。随着对于夹杂物不断深入研究,提出了洁净钢的概念,即当钢中杂质元素或非金属夹杂物的数量、尺寸或分布对产品性能没有影响时认为是洁净钢,目前我国国内也已经搭建起洁净钢生产平台[5-7];氧化物冶金(Oxide Metallurgy)的概念,最早是于 1990年,由日本的高村仁一和沟口庄三等提出,传统观点认为,非金属夹杂物会导致钢结构内部的缺陷,是有害的。然而,对于较大的非金属夹杂物而言是有害的,但对于微米级的氧化物而言,可通过控制其大小尺寸、排列分布和组成,从而让钢的性能得到一个质的提升和改善[8-10]。
发布时间：2024-06-13
31. 321H不锈钢精炼-连铸全流程夹杂物演变规律
摘要： ##1. 前言 高钛钢因具有高强度、耐腐蚀性和良好的焊接性能等优点已被广泛应用在航空航天、医药、化工、船舶等诸多领域[1]。但是,高钛钢水中的TiN夹杂具有良好的热力学析出条件,可上浮至钢渣界面协同钢水中的 Ti 和 Al 等易氧化组分与保护渣组元发生竞争氧化还原反应,从而诱发保护渣性能恶化和结晶器"结鱼"等问题,且非金属夹杂物过多会导致水口结瘤,恶化浇铸顺行,严重情况下会造成漏钢事故[2-4]。研究表明高钛钢中氮化钛夹杂大多数以氧化物作为形核核心析出长大,导致钢中产生大量的氧化物夹杂,其中部分夹杂如镁铝尖晶石很难通过搅拌及吹入氩气泡上浮等去除干净[5-7]。钛合金化后的钢水会析出大量的氮化钛和氧化钛夹杂物,会导致水口结瘤和浇铸困难等问题,同时氧化钛夹杂与连铸保护渣中氧化钙结合形成高熔点的钙钛矿,严重影响保护渣润滑和传热性能的发挥,最终导致铸坯产生纵裂、凹陷等大量的表面质量缺陷[8]。因此有必要明确高钛钢在精炼和连铸流程中夹杂物的形成和演变规律,为精炼制度的优化以及后续连铸工艺的改进(保护渣优化、工艺参数)提供理论指导。本文以国内某钢厂的 321H不锈钢为研究对象,重点研究精炼-连铸全流程中夹杂物的生成机理及演变规律,为 321H不锈钢的夹杂物控制、精炼制度以及连铸工艺的优化提供思路。
发布时间：2024-06-13
32. 镁钙处理对 45MnVS非调质钢中硫化物形貌的影响
摘要： ##1. 前言 45MnVS 钢是一种典型的中碳含硫非调质钢,广泛用于制造汽车的曲轴、曲柄、连杆、转向节轴、驱动轴、前桥等零部件。由于45MnVS钢中的硫化锰(MnS)夹杂物比基体更软,在轧制时MnS夹杂多呈细长条状,影响材料的切削性能,并加剧钢材的各向异性。因此,控制 45MnVS钢中的MnS的形貌对提升该钢种的综合力学性能尤为重要[1-2]。钙处理和镁处理是目前常用的夹杂物改性方法[3-4]。本文对某企业采用钙处理和镁钙复合处理生产的 45MnVS 非调质钢样品进行对比分析,研究两种处理方法对钢中夹杂物成分、形貌的影响,可为非调质钢中夹杂物的控制提供参考。
发布时间：2024-06-13
33. 高废钢比条件下含钛钢中TiN夹杂析出及其对疲劳性能的影响
摘要： ##随着我国废钢资源的蓄积量逐渐增大以及响应双碳战略的发展要求,钢铁冶炼主要原料结构将逐步转变为废钢。然而,高废钢比冶炼会引入更高氮含量,含钛钢中析出的氮化钛夹杂硬度高、脆性大易于造成钢产品疲劳失效,因此,深入研究高废钢比冶炼条件下含钛钢中"氮含量-TiN夹杂-疲劳性能"之间的内在规律对于经济脱氮以及确保钢产品的安全服役具有重要意义。本文研究了三种钛含量微合金钢(0.12％Ti)中TiN夹杂析出及其高周疲劳性能,其区别为氮含量不同(在中间包含量为56ppm、40ppm和 30ppm)。结果显示,只有 20％的疲劳试样裂纹起源于尺寸在 16.8 μm ～ 55.9 μm的氧化物夹杂物,而其余 80％起源于表面缺陷,没有发现TiN夹杂物导致疲劳失效。进一步通过疲劳断裂面附近截面的夹杂物统计分析表征表明:H56、M40和L30钢中TiN夹杂物的平均尺寸为3.50 μm、3.22 μm和2.89 μm,最大尺寸分别为 6.92 μm、6.67 μm和6.23 μm.基于ChemAppPy平台模拟了含钛钢中TiN夹杂析出规律,在冷却速率为 0.2K/s条件下,当氮含量从30 ppm增加到 60 ppm时,TiN夹杂物的尺寸将从 6.1 μm增加到 7.1 μm。
发布时间：2024-06-13
34. 镁稀土处理超纯铁素体不锈钢凝固过程中δ-Fe的非均匀形核机理
摘要： ##1. 前言 铁素体不锈钢因其优异的综合性能,如强磁性、大导热系数、小比电阻、低膨胀系数、耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀及耐缝隙腐蚀等,故在各种机械设备制造领域得到广泛应用。细化凝固组织,促进形成高比例等轴晶是降低不锈钢表面皱褶的重要途径[1,2],也是提高铁素体不锈钢表面质量的可行方案。Kimura等[2]研究了Ti/Mg对铁素体不锈钢凝固组织晶粒细化的影响,Mg处理不仅降低了Ti的使用量,其脱氧产物MgAl2O4 还加速了钢中 TiN的形成,细化了钢的凝固组织。Li等[3]开发了用于铁素体钢的新型晶粒细化剂LaB6,在钢中引入与δ-Fe具有良好晶体学匹配关系的La2O2S粒子,并获得细小均匀的铁素体钢铸态组织。另一方面,Ce2O2S粒子在铁素体钢中的异相形核效应在Ji等人[4]的研究中被详细阐明。本研究主要聚焦于镁稀土处理对超纯铁素体不锈钢凝固过程中δ-Fe的非均匀形核机理。
发布时间：2024-06-13
35. 液态夹杂物在气泡尾流中碰撞行为数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 在炼钢过程中,会向钢液内引入不同来源、不同尺寸、不同性质的夹杂物,非金属夹杂物会使钢产品的塑性、韧性、焊接性和抗腐蚀性显著下降[1]。此外,在浇铸时,钢中非金属夹杂物易导致水口结瘤,严重时会导致水口的堵塞,对连铸生产节奏造成极大的影响[2]。因此,在炼钢时,必须尽快、高效地去除钢液中的非金属夹杂物,以提高钢水的洁净度,确保生产过程的顺利进行,从而提高钢液品质,并使铸坯质量得到进一步改善。
发布时间：2024-06-13
36. TSCR工艺均热过程Ti(Cx,N1-x)回溶行为及其对晶界钉扎力和Ti元素固溶量的影响
摘要： ##1. 前言 随着市场对超高强度钢需求的增加,采用TSCR工艺生产超高强度微合金钢已成为一个重要的发展趋势[1-2]。由于TSCR工艺具有连铸冷却强度高、再加热速度快和保温时间短等明显有别于传统工艺的冶金特征,使得TSCR均热过程微合金元素第二相的回溶规律与传统工艺有很大的差异[3]。而第二相粒子对铸坯乃至最终产品的质量和性能有重要的影响[3-6]。因此,探明TSCR工艺过程第二相回溶的量化演变规律对于最终产品质量和性能的调控是极其必要的。Mujun Long 等学者[7]考虑微偏析、沉淀热力学和生长动力学,对钛微合金钢工艺连铸过程中第二相的析出和生长行为进行了系统研究,分析了钢种成分和连铸冷速对第二相析出和长大的影响。HanjieGuo等人[8]通过金相法、电解法和RTO技术对含钛IF钢TSCR工艺铸坯中第二相进行了表征分析,探讨了薄板坯中第二相的形成和起源。而这些研究中TSCR工艺均热过程第二相回溶量以及合金元素固溶量大多是通过热力学计算得到的,缺乏量化的实验研究结果。本研究旨在通过高温原位实验,模拟研究TSCR工艺均热过程中第二相的回溶行为。讨论第二相回溶行为对Ti元素固溶量以及奥氏体晶界钉扎力的影响。研究结果可为超高强钢TSCR工艺铸坯质量的提高提供理论指导。
发布时间：2024-06-13
37. GCr15 轴承钢EAF-LF-RH-CCM流程夹杂物演变规律研究
摘要： ##1.前言 GCr15 轴承钢被广泛应用于航空航天、轨道交通和机械制造等领域,在复杂、严苛的运行环境下,要求轴承具有高的洁净度、高的可靠性和高的疲劳寿命[1～4]。钢中氧化物夹杂物是显著影响轴承的可靠性和疲劳寿命的主要因素之一。因此,钢厂一般都是采用Al脱氧和高碱度精炼渣工艺[5～8]进行脱氧,获得较低的氧含量和氧化物夹杂物。在强还原剂条件下,钢水中会生产镁铝尖晶石和钙铝酸盐复合型夹杂物[9～10],其易于在连铸水口聚集,从而恶化钢水的可浇性,并产生宏观夹杂物,从而严重影响了轴承钢的产品质量。
发布时间：2024-06-13
38. 20 钢管内壁鼓泡原因分析与措施
摘要： ##1 前言 随着国民经济的快速增长,钢管在工业生产中的地位越来越重要,钢管的质量要求越来越高,用来生产钢管的原材料管坯钢的质量很大程度上决定了钢管质量的优劣[1-2]。某炼钢厂小方坯连铸机,年生产方坯60 万吨,种类涵盖普通碳合结、齿轮钢、锚链钢、弹簧钢、轴承钢等200多个品种,铸坯表面和内部质量一直比较稳定。用户在对某批次 20管坯钢进行生产加工成型、内外磨削时均没有发现问题,在碳氮共渗热处理加热时,发现部分钢管存在内壁鼓泡缺陷,影响钢管的正常使用。
发布时间：2024-06-13
39. 基于氧化物冶金的低碳齿轮钢带状组织调控研究
摘要： ##1. 前言 带状组织是低碳齿轮钢热轧缓慢冷却下形成的以先共析铁素体为主和珠光体交替分布的条带组织[1],不仅会恶化钢材横向塑韧性,造成力学性能各向异性,而且会增大齿轮渗碳淬火变形量,导致齿轮啮合困难而提前失效报废[2]。凝固合金元素偏析是带状组织形成的必要条件[3],其对带状组织形成的影响主要体现在两方面:一方面是合金元素对相转变温度的影响,另一方面则是合金元素对C元素扩散的影响。此外,热轧过程钢中易形成长条状夹杂物,导致铁素体在长条状夹杂物上形核并沿轧制方向生长为铁素体带。因此,改变钢中塑性夹杂物存在形式,调控先共析铁素体形核长大以及C元素扩散,有望在热轧冷却过程实现带状组织的控制。
发布时间：2024-06-13
40. Zr处理对Ti脱氧低碳微合金钢夹杂物的影响研究
摘要： ##1. 前言 Ti是氧化物冶金技术常用的脱氧合金元素,其氮化物和氧化物均可诱导晶内铁素体形核。但是,Ti脱氧能力弱于Al,且其脱氧产物Ti2O3易在枝晶间偏聚,无法在钢中均匀弥散分布。Zr与Ti为同族元素,具有许多相似特性,但是Zr脱氧能力要明显强于Ti,且Zr脱氧产物ZrO2 可以很好地被固相捕获并弥散分布在基体中。Wakoh等人[1]开展了含Ti钢Zr脱氧处理研究,发现Zr加入可以细化和变质氧化物,改性后的Si-Mn-Ti-Zr-O复合氧化物可作为MnS形核核心,并在凝固过程诱导AF形核。至此,Ti-Zr脱氧工艺开发及其脱氧产物诱导AF形核的研究逐渐引起关注[2-3]。
发布时间：2024-06-13
41. 中间包二次氧化对铝脱氧钙处理钢夹杂物的影响
摘要： ##1.前言 中间包环节对钢水洁净度起着非常重要的作用[1-3]。在过去的几十年里,为进一步提高钢的洁净度,进行了大量有意义的研究,例如调整中间包覆盖剂成分[4-5]、优化中间包流场[6]、使用中间包过滤器[7-8]和气幕挡墙[9-14],旨在最大限度地去除夹杂物。然而,中间包也是容易发生二次氧化的地方。严重的二次氧化会导致钢水污染和水口堵塞,影响稳定生产和产品质量及性能。引起中间包二次氧化因素较多,包括氧化性钢包渣卷入、注流区吸气、中间包耐材对钢水的氧化等。目前,关于二次氧化负面影响的研究有很多,主要集中对钢水成分的影响,如[Al]s、N、T.O,对铸坯和轧材夹杂物影响的报道较少。
发布时间：2024-06-13
42. Ca和Ti含量对 55SiCr弹簧钢中夹杂物特性的影响
摘要： ##1.前言 弹簧钢作为特种钢材,广泛应用于机械制造、车辆工程、高速铁路、电子元器件等领域。近年来,汽车工业和高速铁路的高速发展,对弹簧钢的抗疲劳性能、弹性、韧性提出了更高的要求[1]。硬质夹杂物是导致弹簧钢疲劳抗力降低的主要原因[2]。钢中的钛元素可以提高塑性和韧性,但产生的TiOx夹杂物,不仅引起抗疲劳性能下降,还会在连铸过程中引起喷嘴堵塞问题[3-4]。因此,研究含Ti和Ca含量变化对弹簧钢中夹杂物特征的影响具有重要价值。一方面阐明了夹杂物随钛含量变化的演化规律,另一方面研究了钙处理后夹杂物在不同Ti/Al比钢水中的转变行为。本研究采用场发射扫描电子显微镜和能谱仪(EDS)对熔体中的夹杂物进行检测和分析。研究结果为Ti-Ca复合处理的工业应用和解决弹簧钢生产中的夹杂物控制问题提供了理论依据。
发布时间：2024-06-13
43. 表面活性元素硒对非调质钢 49MnVS3中硫化物的影响
摘要： ##1. 前言 在全球能源日益紧缺的大背景下,非调质钢以生产周期短、节省能源、成本低廉、切削性能优异等优点,引起了冶金工作者的广泛关注。非调质钢一般应用于制作汽车的曲轴、连杆等[1],49MnVS3 是一种典型的铁素体-珠光体组织的非调质钢,为改善切削性能,非调质 钢中的 S 含量通常在 0.035～0.075％[2],通过在钢中形成大量的 MnS 夹杂物来促进钢基体改 善钢材及零件的切削性能[3],然而,钢中大尺寸树状MnS夹杂,在轧制过程中常常延伸成 条带状,造成钢的力学性能各向异性,极大的影响了产品质量[4-6]。 20 世纪80年代, Goldshtein 等人[7-8]研究了硒对硫化物形态及切削性能的影响,发现硒在钢中有助于形成球状硫化物, 改善硫化物尺寸和长径比,硫化物夹杂长径比小、球形、分布弥散不仅避免了力学性能的各 向异性,还有助于进一步降低切削力。但是对于硒的冶金作用,缺乏进一步的研究本文以高 温硅钼炉中设计冶炼实验,以硒含量为变量,分析了不同硒含量下非调制钢中硫化物的尺寸、 形态及分布的影响。
发布时间：2024-06-13
44. 钛合金化钢转炉-连铸生产工艺技术研究
摘要： 由于钢中钛元素化学性能极为活泼,极易与冶金辅料、空气等发生反应,导致水口堵塞、结晶器渣况恶化等,导致无法采用连铸工艺生产。本项目通过开发适应于高钛钢的冶金工艺技术和连铸保护渣,成功解决了水口堵塞、结晶器渣况恶化的关键技术难题,实现了钛含量 0.2-0.5%的钛合金化钢的多炉连浇。产品成分实现了精准控制,其中:ΔTi:±0.007%、ΔSi:±0.009%、ΔAl:±0.005%;铸坯表面质量良好,无明显裂纹和结疤;钢质洁净度较好,铸坯[N]12ppm～14ppm,[S]≤30ppm,T[O]含量为8～13ppm,TiN夹杂物尺寸＜10μm的比例大于88%。
发布时间：2024-06-13
45. 重轨钢A类夹杂物控制工艺技术研究
摘要： 针对重轨钢钢轨MnS夹杂物尺寸控制困难(高速轨要求A类夹杂物≤2.0 级)的问题,国内钢轨生产厂家大多通过将钢中S含量控制在很低的水平(小于 0.006%,有的厂家甚至小于 0.004%)来控制钢中MnS的尺寸。该方法有一定的效果,但根据连铸过程MnS析出特性,仍存在出现大尺寸MnS夹杂物的可能性,另外,钢中过低的硫含量易引起氢致裂纹发生。本研究结合重轨钢生产工艺对A类夹杂物的影响分析,认为:要想有效控制钢中A类夹杂物,需通过向钢中引入形核质点的方法,诱导MnS在钢中呈弥散、多质点分布析出。本项目通过对形核剂成分及加入方式进行了研究,建立了重轨钢A类夹杂物改性方法。工业试验结果表明:钢轨A类夹杂物均≤2.0 级;MnS夹杂物中含形核质点的比例由原工艺的 24%提高到51%左右;钢轨拉伸强度、疲劳寿命、断裂韧性等力学性能均满足标准要求。
发布时间：2024-06-13
46. DS夹杂物的来源及控制思路分析
摘要： ##1.前言 轴承、齿轮类产品对于疲劳寿命有很高的要求,而钢中DS夹杂物对钢材疲劳寿命影响很大。国标GB/T 10561鉴定DS夹杂物标准为"圆形或近似圆形,直径≥13μm的单颗粒夹杂物"[1] 。宋朝琦[2]研究了影响QD08钢疲劳性能的DS类夹杂物主要成分为CaS-Al2O3-MgO-CaO,其尺寸在15～30μm,认为钙处理是影响DS夹杂物的主要因素,通过减少钙处理,降低了DS类夹杂物等级。新日铁[3]分析了高碳锰铁、硅锰及硅铁合金对含CaO类夹杂物的影响,发现在无渣状态下,夹杂物中也含有CaO,且CaO的量只与硅铁添加量成正相关,现场实际冶炼也存在相似现象。Meng SUN[4,5]研究了含钙硅铁合金对钢液夹杂物的影响,发现在精炼过程的后期加入硅铁,可以观察到大量的液态钙铝酸盐夹杂物。山阳特钢[6]在冶炼轴承钢 LF 进站时加入碳酸钡,RH 进站时加入碳酸铯以追踪CaO类夹杂物的来源,分析发现此类夹杂物主要来源于炉渣的卷入。
发布时间：2024-06-13
47. 二次氧化对GCr15 轴承钢夹杂物成分影响
摘要： ##1. 前言 连铸二次氧化影响因素主要有空气氧化如长水口吸气、耐火材料向钢水中传递氧、冶金类炉渣对钢水的氧化如大包渣、中包渣、引流砂卷入到钢水中[1-3]。二次氧化不仅会恶化钢水纯净度,还会影响钢水可浇性。为了减少浇铸过程钢水二次氧化,冶金工作者对长水口吹气、长水口与钢包下水口间接触方式、密封垫、中间包吹氩方式、中间包覆盖剂、中间包耐材、浸入式水口等进行了优化[4-5],保护浇铸也取得了明显进步,但完全杜绝钢水氧化目前还很难做到。为了研究二次氧化对夹杂物成分影响,论文以铝脱氧轴承钢为研究对象,采用铁质取样器对RH破空后轴承钢钢水进行取样,同时取样前在不同铁质取样器中加入不同质量的铬质引流砂或FeO粉,以模拟钢水不同程度的氧化。通过分析钢水总氧和夹杂物成分,得到不同二次氧化程度对轴承钢夹杂物成分影响。
发布时间：2024-06-13
48. Q345R 钢板延伸不合原因分析及改进
摘要： ##1. 前言 锅炉和压力容器用钢 Q345R 广泛应用于压力容器及相关设备的制造。随着石油、化工、电站、锅炉等行业的飞速发展,不仅对 Q345R 钢板的需求量越来越大,而且对其性能要求也越来越高。延伸合格率是衡量铸坯轧后性能的一个重要指标,近期我厂生产的 Q345R 钢轧后出现不同程度的延伸不合现象,造成了钢板的降级改判,对我厂生产成本、合同兑现等产生了严重影响。因此,采用酸浸、金相显微镜等方法对不合格试样进行低倍、断口形貌和金相显微等分析,找到了延伸不合的原因,并针对性的提出改进措施,进一步减轻铸坯中心偏析,提高铸坯内部质量,减少延伸不合改判。
发布时间：2024-06-13
49. 薄规格高品质汽车板针眼状缺陷控制的研究
摘要： ##1.前言 近年来随着车企出于汽车节能和降低制造成本的需要将很多部件用钢板厚度减薄后,出现了汽车板在车企冲压加工开裂显著增加的情况。如国内一些车企将乘用车车门、B 柱、后备箱等部件用钢板减薄至0.65mm后,其称之为"针眼"状的冲压开裂缺陷发生率显著增加,而由连铸交接坯轧制的钢板在其中占有很大比率。统计了邯钢 2021年共发生针眼缺陷 223次,其中炉次间交接坯(即第一块和第五块铸坯)的针眼状缺陷发生率最高,共发生 141 次,占比达 63.2％。若将这些交接坯进行降级处理,可以显著减少针眼状缺陷的发生率。
发布时间：2024-06-13
50. 炼钢中的计算流体力学应用及发展
摘要： ##1. 前言 炼钢装置内的高温熔体多相流的运动状态密切地影响高品质钢的洁净化、均匀化和精细化。该高温熔体多相流为非稳态湍流,同时耦合传热、传质、相变、反应、电磁力、多相流等诸多过程形成了十分复杂的非稳态、非线性、非平衡多物理场,很难通过现场测试对其内部的各种物理量进行在线测量。在确保流动和凝固过程相似的情况下,开展物理实验与数值模拟,已成为阐述各类冶金缺陷形成机理的重要手段。然而,与传统流体力学问题相比,冶金高温熔体多相流的突出特点是物性变化大、本构关系式复杂、相界面影响因素多及边界物理量梯度大等,且炼钢装置内的多物理场存在连续相大界面变形、离散相颗粒输运以及连续相-离散相转变等复杂多变的多尺度界面结构,以及多尺度的湍流涡结构,这些都给高温熔体多相流模型化研究带来极大困难。
发布时间：2024-06-13
51. 球化退火工艺对 440C轴承钢碳化物影响研究
摘要： ##1. 前言 440C 钢是一种高碳高合金轴承钢,在航空航天、装备制造等领域有着广泛的应用。在完成锻造后的440C钢中分布着大量的碳化物,这些碳化物不仅硬度较高,难于切削加工,而且会增加钢的脆性,造成淬火变形甚至开裂[1]。因此,对锻造后钢材进行的球化退火尤为重要,其目的在于降低钢材硬度,得到球状碳化物颗粒,并为后续的淬火做好组织准备[2]。Li等[3]研究了退火工艺参数对 1.0C-1.5Cr轴承钢等温球化过程的影响,结果表明:当奥氏体化时间从 0.5 h增加到7 h,或奥氏体化温度从760 ℃增加到 880 ℃时,碳化物平均直径和颗粒间距均增大。尹德福等[4]对GCr15 轴承钢 60 mm棒料进行了不同工艺的球化退火,结果表明,经加热至 790 ℃、保温 3.7 h炉冷至 720 ℃保温 3.2 h炉冷球化退火的GCr15 钢组织较细小均匀,接触疲劳疲劳寿命L10 达1.2×107 次。目前,大部分球化退火研究仅停留在Cr含量1％左右的轴承钢,对高Cr(15％以上)轴承钢球化退火研究较少。因此,本文通过设计不同的 440C钢球化退火工艺制度,观察其对 440C钢中二次碳化物影响,以探索最佳的球化退火温度与时间。
发布时间：2024-06-13
52. 钢中外部引入Ti3O5 的探索性研究
摘要： ##1.前言 1990年,Mizoguchi和Takamura在日本钢铁冶金国际会议上首次提出氧化物冶金的概念[1]。该技术利用特定种类的夹杂物,在奥氏体-铁素体相变过程中,诱导晶内铁素体(IGF)形核。截止目前,钛氧化物被认为是最有效的氧化物,因此成为了研究的焦点。
发布时间：2024-06-13
53. 轴承钢水浸探伤缺陷分析与改善实践
摘要： 本文以韶钢BOF-ARS(氩站)-LF-RH-CC工艺路线生产GCr15 轴承钢生产为研究背景,通过轧材超声水浸探伤、定位解剖分析与冶炼全流程取金相样分析相结合的方法,对钢中宏观夹杂物缺陷的特征及关键影响因素进行分析,并提出相应改善措施。研究结果表明:精炼时产生的细小CaO-Al2O3-MgO类夹杂物,随着成分中CaO含量的增加以及Al2O3含量的降低,与钢液润湿性增强,较难从钢中上浮去除,在凝固过程团聚并形成宏观夹杂物的机率增大。冶炼过程酸溶铝变化、LF精炼时间以及LF处理后钢中Ca含量与水浸探伤结果显著相关,当过程酸溶铝损失增大、LF精炼处理时间不当以及钢中Ca含量过高时均会导致水浸探伤合格率大幅降低。改进后将转炉终点碳控制在 0.1%以上、LF精炼时间 50-90min、LF处理后钢中Ca含量指数在 5以内,钢中液态夹杂物数量大幅降低,轧材中未检测到毫米级别的宏观大尺寸夹杂物,钢水纯净度得以有效提升。
发布时间：2024-06-13
54. 硅锰镇静低碳钢塞棒侵蚀机理研究及改进
摘要： ##1. 前言 大包长水口、浸入式水口和塞棒是连铸三大控流元件。塞棒主要控制中间包到结晶器的钢水流量,保证钢水在结晶器中的液面稳定,确保生产顺行[1-2]。因此,塞棒对于连铸过程的控制有着非常重要的作用。实际生产中,塞棒的侵蚀或结瘤问题会造成结晶器钢水液面波动过大,甚至被迫关流,严重影响生产的稳定顺行。
发布时间：2024-06-13
55. 板坯连铸结晶器电磁搅拌对流场的影响
摘要： 本研究针对某厂板坯连铸过程,建立了电磁搅拌作用下结晶器内流场计算的三维数学模型,应用Fluent有限元仿真软件,对结晶器内钢液的流场和磁场进行耦合求解,进而分析电磁搅拌对结晶器内钢液流场的影响规律。结果表明,电磁搅拌的应用影响了结晶器内钢液的流场。在水平搅拌旋流的影响下,下环流涡心上移,但下环流流股在结晶器内的整体流态无明显变化;由于电磁搅拌产生的搅拌作用,结晶器上部区域已无明显的上环流流态,整体流态由无电磁搅拌情况下垂直方向的环流逐渐向加载电磁搅拌后水平方向的环流转变。
发布时间：2024-06-13
56. 旋流钢包长水口对夹杂物去除的数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 钢铁在社会经济发展中具有至关重要的作用。然而,我国高端钢产品质量不稳定,大量钢材依赖进口,夹杂物控制是提升我国钢产品质量稳定性的关键问题。因此,目前冶金工作者提出众多方法与技术促进非金属夹杂物的去除并提高夹杂物去除率,为生产高品质洁净钢提供有效途径。
发布时间：2024-06-13
57. 板坯缺陷遗传相关热卷边部裂纹的识别与控制
摘要： ##1. 前言 随着钢轧效率提升、产品质量要求的提高,首钢股份在部分高碳钢及中碳钢热卷边部出现了疑似铸坯遗传缺陷的波动。日常监控发现缺陷形貌、位置及轻重程度多样。缺陷发生呈现出常态化的零星发生及个别生产单元的小批量发生,因缺陷位置、长度及深度特点产品很难进行修磨修复,质量损失较大。且因缺陷发生具有不连续的偶发特点,缺陷溯源及控制出现了较大困难。为解决缺陷的困扰,我们从缺陷的形貌及发生规律入手开展了研究与控制工作。
发布时间：2024-06-13
58. 含Ti-IF钢无堵水口工艺技术开发
摘要： ##1. 前言 含 Ti-IF 钢水口堵塞是长期困扰连铸生产的一个行业难题,它不仅影响正常的浇铸作业,而且还会造成浸入式水口出口偏流,结晶器液面波动大,导致结晶器卷渣或水口壁沉积物冲刷进入结晶器内被凝固坯壳捕捉[1],最终造成后工序板卷表面形成Sliver缺陷。因此含Ti-IF钢浸入式水口堵塞一直是国内外冶金工作者广泛研究并试图在生产中彻底解决的一个难题[2,3]。
发布时间：2024-06-13
59. 特殊钢高拉速生产实践
摘要： ##1.前言 连铸高拉速是连铸高效化生产的核心,高拉速的实现是一项集工艺技术、装备技术与生产操作技术于一体的综合性技术,可以提高单机生产效率,增加产量,降低能源消耗[1]-[6]。
发布时间：2024-06-13
60. 大方坯连铸中间包钢水温度稳定化控制实践
摘要： ##1. 前言 沙钢大方坯生产钢种主要为帘线钢、胎圈钢、桥梁缆索钢等,该类钢种C含量高,盘条芯部易形成网状渗碳体组织,进而导致盘条拉拔脆断[1-4]。帘线钢盘条在客户使用过程中,不同炉次、不同卷断丝表现差异大;桥梁缆索钢盘条强度、面缩值存在较大波动,二者部分盘条芯部均存在高级别网状渗碳体组织。对连铸过程进行分析,发现拉速、比水量、轻压下等工艺参数保持恒定,仅中间包钢水过热度存在波动,同一浇次钢水最大温度差为24℃,同一炉次钢水最大温度差为7℃,而过热度波动对连铸坯凝固终点位置影响较大,进一步影响轻压下效果。为实现连铸恒温、恒拉速生产,稳定控制连铸坯中心质量,引进了通道式中间包电磁感应加热装置。本文主要对感应加热中间包应用情况进行了研究介绍。
发布时间：2024-06-13
61. CaF2与B2O3相互作用下高铝TRIP钢连铸保护渣的黏性特征与结晶性能
摘要： ##1.前言 低反应性 CaO-Al2O3 基保护渣成为极具潜力的高合金钢连铸保护渣新品种[1-3],但其在浇铸过程中性能的稳定性仍有待提高。国内某厂采用含F的CaO-Al2O3 基保护渣进行高铝TRIP钢连铸试制时,存在熔渣析晶能力过强,浇铸过程渣条粗大、粘结报警频发等问题,无法实现长时间多炉连浇。研究表明,B2O3含量的提高在一定程度上可抑制保护渣结晶性能。因此,本研究以CaO-Al2O3 基保护渣为对象,研究助熔剂CaF2 和B2O3 在其中的综合作用规律,以期有效调控熔渣析晶能力,进而为高铝TRIP钢连铸保护渣设计开发提供理论依据。
发布时间：2024-06-13
62. 高品质长型材连铸坯生产关键技术
摘要： ##1.前言 连铸是钢铁流程中的重要环节,铸坯质量是影响钢材质量的重要因素。长型材铸坯主要质量问题有表面缺陷(夹杂)、内部缺陷(中心偏析、疏松及中间裂纹)等。钢凝固过程存在选分结晶现象,不可避免的造成铸坯中心偏析,而中心疏松常与中心偏析伴生,中高碳钢、合金钢等钢种中心偏析、中心疏松问题尤为突出。对于轴承钢、弹簧钢等对疲劳性能要求严格的钢种来说还要求高的铸坯表面质量。
发布时间：2024-06-13
63. 230mm厚板坯结晶器浸入式水口结构的优化研究
摘要： ##1 前言 随着冶金技术的发展,钢厂对连铸板坯的质量要求越来越高。浸入式水口作为连接中间包和结晶器的桥梁,在连铸生产中起到至关重要的作用。水口形状对结晶器内钢液的流场、传热、凝固均有较大影响。结晶器内钢液的流动主要依靠浸入式水口流股的冲击,结晶器内上下回流区对结晶器内夹杂物上浮、结晶器液面稳定性有重要影响[1,2]。
发布时间：2024-06-13
64. 薄带连铸技术研究
摘要： ##1.前言 宁钢薄带连铸是我国第一条薄带连铸工业化生产线,是宝钢集团在宁钢实施的重大科研项目,得到了国家的大力支持。与传统的工艺相比,薄带连铸具有生产工艺先进、节能、环保、投资少等等;适于生产超薄热带、生产周期短、宜于实施无头轧制;在碳钢、不锈钢领域中可替代部分热轧薄板和冷轧薄板,是未来钢铁生产的主要发展方向之一。
发布时间：2024-06-13
65. 中碳钢换水口后粘结报警的原因分析及预防措施
摘要： ##1.前言 结晶器漏钢事故是连铸工序重大的生产事故之一,为防止漏钢事故的发生,当前各钢铁企业均采用结晶器液面专家即漏钢预报设备来预防粘结性漏钢事故的发生。漏钢预报系统的工作原理是:当粘结发生时,漏钢预报系统可以检测到安装在粘结发生位置的热电偶温度变化,及时采取降低浇铸速度的方式,使得粘结的坯壳脱开,从而避免漏钢事故的发生。宁钢在浇铸中碳钢时,典型钢种成分如表 1。
发布时间：2024-06-13
66. Cr原子对MC碳化物稳定性及力学性能的第一性原理研究
摘要： ##1.前言 轴承钢具有高强度、抗疲劳性能及良好的耐磨性被广泛应用于精密设备、风力发电、高速铁路及航空航天等战略新兴产业[1-5]。轴承关键部件一般要求具有 107 次以上的超长接触疲劳寿命,有研究表明,当轴承钢疲劳寿命高于 107 以上时,轴承钢中碳化物的微观物理性质将决定轴承的疲劳寿命[6-7]。在轴承钢凝固过程中,研究学者们对碳化物析出行为进行深入研究。其中,Du等人[8]基于热力学计算和试验表征对M50轴承钢凝固过程中初生碳化物特征及析出机理进行系统研究,研究表明,由于凝固过程溶质富集的现象,富V的FCC结构的MC初生碳化物和富Mo的HCP结构的M2C初生碳化物成核于奥氏体边界,其中MC呈块状;M2C 碳化物呈细长交织的条状。Jiang等人[9]对 GCr15 轴承钢初生碳化物析出行为进行原位试验观察,由试验得出:初生碳化物析出于凝固末期,并最终分布于溶质富集区,随着冷却速率的加快,初生碳化物尺寸减小,稳定性减弱。同时,Yu等人[10]利用合金化处理技术对碳化物稳定性进行改进,当M23C6碳化物中掺杂Nb元素可有效提高其物相稳定性,使M23C6 碳化物尺寸减小。虽然通过热力学计算和试验手段可知轴承钢初生碳化物的析出时机、形貌变化以及碳化物稳定性的宏观特征,但无法得知碳化物形成过程中由于溶质元素的掺杂对碳化物演变机理的影响规律,更无法明晰溶质元素掺杂对碳化物稳定性及力学性能的影响规律,由此可见,通过试验手段仍无法全面解析碳化物演变过程中力学性能的变化规律。因此,本文基于密度泛函理论利用Materials Studio软件对MC碳化物的稳定性和力学性能进行第一性原理研究,从形成能、弹性常数以及电子特性等微观性质方面解析Cr原子对MC碳化物稳定性和力学性能的影响关系。
发布时间：2024-06-13
67. 高拉速下不锈钢连铸结晶器卷渣控制研究
摘要： ##1.前言 不锈钢具有优良的冷、热加工性能,以及良好的耐蚀性,因而被广泛应用于装饰、建筑、化工和石油等行业[1]。由于不锈钢钢液中镍、铬、钛等合金元素的不同作用及其含量的不同,使不锈钢钢坯具有不同的凝固特性和高温性能,导致不锈钢与普碳钢有很大差异,在连铸过程中铸坯表面极易出现凹陷、裂纹、深振痕及夹渣等缺陷,这些缺陷增加了铸坯修磨量,严重降低了不锈钢的成材率[2-5]。
发布时间：2024-06-13
68. 基于数字化图像处理技术的连铸坯低倍质量自动评级系统研发
摘要： 连铸生产过程中不可避免的连铸坯偏析、缩孔和裂纹等缺陷,很大程度上影响着连铸坯质量,严重制约着连铸的高效化生产,已成为钢铁生产领域亟待解决的难题。基于此,本研究采用深度学习构建了连铸坯低倍组织缺陷检测模型,实现了对连铸坯低倍组织及缺陷的精准识别与分割;基于图像处理技术,对国内外评级标准图进行数字化表征,构建了连铸坯低倍质量数字化评级体系,明确了标准图像中偏析、疏松、缩孔和裂纹缺陷的位置、尺寸、形状等定量化特征,并开发了基于Unet深度学习的连铸坯低倍缺陷检测模型,实现了连铸坯低倍质量评级的标准化、数字化和科学化;然后,基于Python语言,开发了连铸坯低倍质量自动评级系统。以连铸坯低倍组织与中心偏析评级为例,结果表明,针对低倍组织的分割,模型交并比达 93%,对中心偏析的评级,成功率达 91.2%。
发布时间：2024-06-13
69. 水口堵塞对结晶器内钢液行为的影响研究
摘要： ##1. 前言 在连铸生产过程中,液态钢水中含有的非金属夹杂物在浇筑过程中由于湍流作用而附着于水口内壁,进而引起水口结瘤,造成结晶器液面不同程度的波动,此时,若不及时更换水口,结晶器内钢液容易发生偏流从而造成卷渣等事故,导致对应的铸坯降级或是判废[1-3]。因此,稳定的结晶器流场对改善铸坯质量、进一步提高生产效率均具有重要的意义[4]。本文以某钢厂异型坯连铸机为研究对象,针对现场水口堵塞 0％、5％、10％三种浇筑模式,分别建立了三维异型坯结晶器数学模型,通过 CFD 模拟计算,对比分析了结晶器在水口结瘤条件下的流动情况与钢渣形貌行为。
发布时间：2024-06-13
70. 微合金钢中(Ti,Nb)(C,N)等温析出的激光共聚焦显微镜原位观测
摘要： ##1. 前言 纳米级的碳氮化物析出能有效地改善微合金钢的微观结构和力学性能,比如起到晶粒细化和第二相强化的效果,但同时也容易引起连铸坯中延展性的下降和裂纹的形成[1],因此研究微合金钢中第二相析出对于提高铸坯性能和实现高效连铸具有重大意义。在以前的实验研究中,由于碳氮化物析出尺寸属于纳米级,而且发生在样品内部,通常只能在等温或非等温析出过程结束后快速冷却来"冻结"高温时的析出行为,再通过透射电镜等微观结构测试方法来进行表征,这通常就需要进行多次不同析出时间的重复实验。但是由于近期高温激光共聚焦显微镜等先进观测仪器的出现,可以通过实时原位观测析出过程中样品表面形貌的变化来间接表征内部的碳氮化物析出形成和变化。本研究就此基于析出热力学计算和激光共聚焦显微镜观测结果重点分析了不同钢样成分、温度和时间对样品表面浮凸形成的影响,即间接表征了对碳氮化物析出行为的影响。
发布时间：2024-06-13
71. 中间包汇流旋涡的形成机理及旋转塞棒抑旋研究
摘要： ##1. 前言 在中间包浇注末期,当中间包内钢液液位过低时,浸入式水口上方会形成汇流旋涡,液面逐渐下凹,最终贯通水口,使得覆盖渣、空气及团聚的夹杂物随着汇流旋涡卷入水口。同时由汇流旋涡引起的夹渣易导致钢液外来夹杂物变多、钢液的二次氧化、中间包内残余钢量大及浸入式水口堵塞等问题[1-3]。目前常用的预防措施是在液面达到形成自由液面漩涡的临界高度前停止浇注,但会造成大量的残余钢,经济效益较低。Ruan[4]、赵鹏[5]和Wang[6]等提出了通过优化挡墙和挡坝位置、优化水口结构、降低拉速和底部吹氩等方法抑制汇流漩涡的产生,但这些方法不仅成本较大,同时会影响中间包内的稳态流场。因此本文提出一种旋转型塞棒抑制中间包汇流旋涡的新技术,其原理是在保留原塞棒系统的基础上,优化塞棒头部结构,加装一个变频电机或气动马达带动塞棒旋转,当钢液处于低液面时,塞棒沿与漩涡方向相反的方向旋转,扰动水口上方自由表面漩涡的形成。该技术较之于其他的旋涡抑制措施具有不改动包体结构、安装和操作简便的优点。
发布时间：2024-06-13
72. 旋流浸入式水口内气泡去除夹杂物的数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 我国是世界钢铁大国,但我国高端钢产品质量不稳定。在"碳达峰、碳中和"的战略目标背景下,我国钢产品由量到质的转型迫在眉睫,钢中夹杂物的控制是提升我国钢产品质量稳定性的关键问题。随着对钢材洁净度要求的提高,夹杂物控制已成为洁净钢生产的关键技术。
发布时间：2024-06-13
73. 全水口自旋流与电磁搅拌协同结晶器流动传热行为研究
摘要： 旋流水口连铸是从源头上优化结晶器内流动和传热行为的重要技术。本文利用数值模拟手段对全水口自旋流连铸开展研究,分析了传统/旋流水口协同电磁搅拌下大圆坯结晶器流动传热行为。结果表明,与传统水口相比,旋流水口连铸能有效消除结晶器冲击流,加速钢水过热去除。旋流水口协同电磁搅拌下钢液速度和温度更加均匀,与旋流水口+反向搅拌相比,同向搅拌下钢水过热进一步降低约 2 K。
发布时间：2024-06-13
74. 重庆钢铁 6#连铸机智慧制造实践
摘要： ##1. 前言 重庆钢铁炼钢厂方坯生产线包括KR脱硫两座、80 吨转炉三座、吹氩站三座、LF两座、六机六流连铸机(5#机、6#机、7#机)三台。 6#连铸机技改项目由重庆钢铁股份设计院和湖南镭目科技有限公司联合总包,是根据中国宝武对于智慧制造的要求,通过"少人化、集控化、一键化",按照"四个一律"的目标(即"制造环节操作室一律集中、操作岗位一律机器人、运维一律远程、服务环节一律上线")打造的极致高效、安全的智慧连铸机。
发布时间：2024-06-13
75. GCr15 轴承钢连铸坯组织均匀性分析及改进
摘要： ##1. 前言 连铸坯是钢铁材料长流程生产工艺下的初始产品,其质量的好坏直接关系到后续轧制的顺行及质量的稳定,部分缺陷甚至会遗传到轧材中,影响产品的使用性能[1-3]。连铸坯的缺陷种类较多,如GB/T 1979《结构钢低倍组织缺陷评级图》中描述的一般疏松、中心疏松、锭型偏析、斑点状偏析、白亮带、中心偏析、内部气泡、晶间裂纹等缺陷。除此之外,对于特殊用途的钢种,如有疲劳性能要求的钢种,要求钢铁材料具有较为均匀的组织,以此来提高受外力过程材料的受力均匀性,防止因局部应力集中而产生裂纹[4-6]。
发布时间：2024-06-13
76. 特厚板坯探伤合格率影响因素及控制措施
摘要： ##1. 前言 特厚钢板是指厚度＞100mm 的钢板,其技术含量、产品附加值极高,其中特厚板坯连铸生产技术更是限制国家海洋、能源、建筑等军事和民用重要工程领域的关键[1-2]。然而特厚板坯大多用于生产重大装备的关键承压承重部件,其性能与质量要求极为严苛,多为管线钢、耐磨钢、高强钢和军用钢或含有多种合金元素特种钢,连铸工艺流程生产难度大,铸坯极易出现中心偏析和疏松、夹杂物、裂纹等质量缺陷[3-4]。
发布时间：2024-06-13
77. 高速方坯连铸结晶器的传热行为研究与冷却工艺优化
摘要： ##1. 前言 有效强制水冷保证了铜壁安全工作和初生坯壳的快速和均匀生长,而合理的冷却水道设计方式为铜壁提供了基本的散热条件。优化冷却水通道设计可以促使铜壁温度合理分布,达到提高生产效率和强化铸坯质量的目的。结晶器的最佳冷却强度,是指从提高生产效率的观点出发,需要尽可能快地吸热并使钢水凝固以形成足够的坯壳。为了保证有效合理的冷却效率,在设计连铸结晶器冷却通道时,除了选择具有良好导热性的材料外,还要选择其形状,冷却水流量,水压等。这些因素的影响还应考虑传热,以便钢水可以尽快凝固成足够厚的坯壳,以提高拉速。
发布时间：2024-06-13
78. 低碳钢板坯连铸保护渣降Li2O的研究
摘要： ##1. 前言 连铸保护渣具有防止钢液二次氧化、绝热保温减少钢液热损失、吸收和溶解非金属夹杂物、润滑凝固坯壳以及改善和控制铸坯与结晶器之间传热的作用,对连铸顺行及铸坯表面质量有重要作用[1]。为了达到高效连铸的目的,低碳钢和超低碳钢板坯高拉速连铸工艺得到了越来越多的关注[2-5]。这就要求保护渣具有很好的润滑和控制传热的功能,从而满足连铸顺行以及铸坯表面质量的要求[6]。
发布时间：2024-06-13
79. 中间包内衬冲蚀及夹杂物生成和演化的研究
摘要： ##1. 前言 连铸中间包作为连接钢包和结晶器重要的冶金容器,将钢液以设计的流量和温度平稳地输运给结晶器。在钢液流经中间包时,内衬受到高温钢液的持续冲刷,引起耐火材料的开裂和剥落,形成非金属夹杂物进入钢液,降低了钢液洁净度。此外,随着连铸拉速的提高,中间包内钢液的运动越来越剧烈,增加了钢液与中间包内衬之间的剪切应力,促进了耐火材料的冲蚀及夹杂物的生成,严重恶化了钢液的洁净度。
发布时间：2024-06-13
80. 渣圈对结晶器传热行为的影响
摘要： ##1. 前言 结晶器易结渣圈是造成铸坯产生缺陷的主要原因之一[1]。结晶器保护渣技术是连铸生产中的一项重要组成部分,它对铸坯的质量和产量起至关重要的作用,连铸生产的顺利进行和产品质量的提高与保护渣的应用密切相关[2]。正常的渣圈一旦过分长大,过大的渣圈会占据保护渣流入结晶器和铸坯间的通道入口,一旦流入通道的保护渣含量不足,铸坯与结晶器铜壁之间的摩擦力就会显著增加,而且当渣膜厚度不足时也难以稳定控制铸坯与结晶器铜壁间的热量交换。一旦初始凝固坯壳的强度不足,就会使铸坯的表面缺陷增加,严重时甚至造成漏钢事故[6]。因此,探究渣圈对保护渣流入行为以及结晶器传热行为的影响,对于指导铸坯顺利生产具有重要意义。
发布时间：2024-06-13
81. 高强钢连铸过程微观组织相变规律与奥氏体生长研究
摘要： ##1. 前言 随着社会经济发展,汽车轻量化技术要求日益提高,高性能超高强钢的制造成为了钢铁行业的重要发展方向之一。微观组织与晶粒尺寸控制对连铸坯乃至最终产品的性能与质量有重要影响,掌握连铸过程微观组织相变和奥氏体晶粒生长规律对汽车高强钢连铸工艺优化与质量控制具有重要意义。针对连铸过程铸坯的相变行为,不少学者开展了研究。刘江错误!未找到引用源。和黄福祥[1]等学者通过原为观察实验研究分析了P510L钢、AISI304 奥氏体不锈钢的冷却凝固过程相变顺序,并讨论了连铸冷速对奥氏体晶粒尺寸的影响。龙木军等学者[3]对微合金钢凝固过程包晶相变行为进行了细致研究,发现奥氏体最早在高温铁素体晶界处形核。目前关于奥氏体生长的研究[4]4,[5]大多集中在热处理阶段,通过改变实验的温度和保温时间来研究奥氏体晶粒生长行为;对于汽车高强钢连铸过程的奥氏体晶粒生长行为研究尚缺乏。因此,本文针对汽车用超高强 22MnB5钢,采用高温激光共聚焦显微镜模拟其连铸工艺过程,原位观察研究不同连铸冷却条件下 22MnB5铸坯的微观组织演变规律和奥氏体晶粒生长行为,为连铸工艺优化控制与铸坯质量控制提供依据。
发布时间：2024-06-13
82. 连铸大圆坯喂钢带过程的三相凝固模拟研究
摘要： ##1.前言 随着连铸坯截面的扩大,单位长度铸坯热容量增大、散热面积减小,连铸大圆坯表面的冷却强度难以渗透至圆坯内部,造成芯部的热对流和溶质元素的再分配过程加剧,进而导致连铸坯中心偏析、中心疏松、中心裂纹等内部质量缺陷日益突出,已成为制约大截面连铸圆坯质量进一步提高的主要瓶颈[1]。
发布时间：2024-06-13
83. 铸坯凝固过程及溶质元素偏析行为数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 连铸业已成为钢铁生产的主要方式,连铸生产最终目的是获得无缺陷铸坯[1]。凝固过程中溶质元素的再分配会产生偏析会对钢的成品质量带来不利影响[2]。末端电磁搅拌技术有助于减少中心偏析,提高铸坯内部质量。但是末端电磁搅拌的安装位置过前会导致搅拌后偏析依旧存在;安装位置过后会导致糊状区面积大,钢水流动性差,起不到应有的搅拌效果[3]。但是频繁变动末端电磁搅拌位置,会影响正常生产。所以,在保证末端电磁搅拌位置不变的情况下,可以通过调整连铸工艺参数来实现末端电磁搅拌的作用效果,从而改善中心偏析。本文将结合射钉实验和连铸过程数值模拟研究。基于TherCAST模拟平台构建方坯连铸凝固过程的数学模型,研究不同拉速和过热度对凝固末端的影响规律及凝固过程中的碳偏析行为。据此对现行连铸参数和末端电磁搅拌参数进行优化和修正,提升电磁搅拌效率。
发布时间：2024-06-13
84. 方坯中间包包盖吹氩数值计算研究
摘要： ##1. 前言 连铸是重轨钢生产过程的一个关键工序,而中间包作为连铸机的关键冶金容器,其冶金功能直接影响着钢水纯净度[1-4]。连铸过程中,若中间包保护浇铸效果较差,浇钢过程中钢水与空气中的氧气接触会发生二次氧化[5],成为影响钢水纯净度的一个重要因素。
发布时间：2024-06-13
85. 大板坯角部裂纹缺陷产生原因及预防
摘要： ##1. 前言 近年来随着炼钢厂连铸坯热装热送比例的提高,对连铸坯的质量提出了更高要求,生产中频繁发生铸坯表面裂纹严重制约着热装热送产量的提升,特别是中碳包晶钢微合金钢更为突出,因为中碳包晶钢化学成分本身处于包晶范围内,裂纹敏感性强,加之钢中含有Nb、V、Ti等微合金元素,容易形成细小弥散的碳化物和碳氮化物,在奥氏体晶界或晶界薄膜状铁素体上析出,导致钢的高温热塑性变差,产生表面裂纹,特别是小断面的直角连铸坯发生率更高,因此通过对连铸坯角部裂纹和轧制后钢板的边部裂纹缺陷进行取样分析,结合生产工艺制定相应的措施非常有必要。
发布时间：2024-06-13
86. 新一代高效连铸数字化发展思考
摘要： ##1. 前言 2021年,我国连铸比为98.6％、连铸坯产量突破了10 亿t.发展以高拉速、无缺陷为核心内涵的高效连铸是实现连铸坯热装和直接轧制的重要基础,是实现钢铁行业低碳绿色发展的重要途径。以"美国工业物联网"、"德国工业4.0"和"中国制造 2025"为代表的全球引领性工业智能化纲要的实施,为未来数字化智能钢厂建设指明了方向。在现代钢铁制造流程中,连铸具有中心地位,是数字化智能钢厂建设的重要环节。国外相关冶金企业对此已进行了探索实践,以普锐特[1]、西马克[2]等为代表的国际冶金技术服务公司提出了数字连铸机概念,其基本思想就是以冶金过程大数据为基础,构建基于数据驱动的高精度数学模型控制的数字连铸机,实现连铸工序在整个钢铁生产流程中的自学习和闭环控制。国内在数字化连铸建设方面还处于起步阶段,连铸过程信息化向数字化转型还面临着相当大的困难,特别是智能传感器和高精度过程控制模型大多依赖于国外。本文基于国内外连铸数字化发展现状和未来方向[3],提出了数字化连铸机的构想及其系统构架,并针对数字化连铸建设所涉及的状态感知和高精度数字孪生模型开发两个重要方面进行阐 述 , 指 出 我 国 高 效 连 铸 数 字 化 发 展 亟 需 攻 克 的 关 键 技 术 。
发布时间：2024-06-13
87. 中厚板异钢种混浇坯中元素成分变化规律研究
摘要： ##1. 前言连铸单浇次中异钢种混浇是钢铁企业常见的生产现状,混浇过程会产生一定的元素成分混合坯,成分划分不属于前后任何炉次,通常要进行改判处理。尤其对于中厚板产线的小批量、多规格、多品种的特点,异钢种混浇坯数量多,成分变化复杂,对混浇坯成分的准确判定及快速划分具有重要的意义。
发布时间：2024-06-13
88. 铸坯纵裂纹缺陷在线预测模型开发与应用
摘要： ##1.随着汽车轻量化的高速发展,提高汽车用钢的强度成为发展的主要方向。碳作为强化元素具有低成本 的优势,但碳含量过高会恶化焊接性能, 因此较多高强钢采用亚包晶成分体系,将碳含量设计范围为 0.09％～0。 17％。亚包晶钢由于其自身凝固特性,在高温铁素体向奥氏体转变过程中伴随体积收缩,导致铸 坯与结晶器壁之间产生气隙,降低了凝固坯壳向结晶器的传热[1] 。由于气隙分布的不均匀性,造成坯壳向 结晶器传热不均匀,在热应力、摩擦力与钢水静压力等综合作用下,坯壳的薄弱处易发生裂纹的形核和扩展。
发布时间：2024-06-13
89. 精炼渣对钢液洁净度的影响
摘要： 本文通过高温共聚焦原位观察实验研究了精炼渣对非金属夹杂物的吸附行为,研究了不同精炼渣成分、不同温度、不同夹杂物尺寸对夹杂物吸附速率的影响。计算了夹杂物的夹杂物容量Zh数和无量纲溶解速率Ry数,建立了Ry数和Zh数的函数关系式,并通过该公式预测了不同尺寸夹杂物的溶解时间和溶解速率,为钢液精炼过程中的夹杂物去除提供理论基础。研究了精炼过程精炼渣成分对钢中夹杂物成分的影响,研究发现低碱度精炼渣有利于降低硅锰脱氧钢中夹杂物的Al2O3 含量。精炼过程中精炼渣成分对铝脱氧钢中Al2O3 夹杂物改性的影响。渣钢反应对Al2O3 夹杂物的改性不是钢中生成CaO-Al2O3 类夹杂物的主要原因。
发布时间：2024-06-13
90. 稀土节镍不锈钢洁净化关键技术
摘要： 在实验室条件下研究了铈对低镍不锈钢中夹杂物的影响规律。随铈含量增加,钢中T.O含量降低,钢中T.S含量降低,钢中氧化物夹杂的演变路径为:Si-Mn-(Al)-O→Ce-Si-Mn-O→Ce-O-S.通过实验室实验研究了铈对低镍不锈钢凝固组织及加热过程奥氏体晶粒长大过程的影响。通过腐蚀失重实验、电化学实验等方法研究了铈对低镍不锈钢抗腐蚀性能的影响。通过高温拉伸试验、室温冲击和拉伸试验研究了铈对低镍不锈钢力学性能的影响。
发布时间：2024-06-13
91. RH喷吹脱硫工艺研究与应用
摘要： ##1. 前言 硫元素除了在部分易切削钢中作为有益元素存在,绝大部分是以一种有害元素存在的。如硫对抗酸管线的影响,法国G.M.Pressouyre等研究表明:当钢中硫含量大于0.005％时,随着钢中硫含量的增加,HIC的敏感性显著增加。当钢中硫含量小于 0.002％时,HIC明显降低,甚至可以忽略此时的HIC[1]。对电工钢品种而言,由于电工钢中的自由S以及形成的夹杂物MnS会降低电工钢的磁性能,并致使铁损升高[2]。因此,冶炼一些特殊品种钢时,极低硫控制技术成为钢铁企业研究的对象。
发布时间：2024-06-13
92. 采用LF(-RH)精炼工艺生产铝脱氧钢钢液可浇性提升与取消钙处理工艺的试验研究
摘要： ##1.前言 铝脱氧钢包括超低碳、低碳、中碳、低合金、高强系列的热轧或冷轧带钢、中厚板以及轴承、齿轮等特殊钢棒线材,其中超低碳钢必须采用 RH 或VD炉外精炼工艺,部分钢企生产低碳铝脱氧钢采用 CAS-OB、RH炉外精炼工艺,部分钢企采用LF炉外精炼工艺。对于中厚板和轴承、齿轮等特殊钢棒线材产品,绝大多数钢企采用LF或LF-RH炉外精炼工艺。
发布时间：2024-06-13
93. 精炼低碱度渣脱硫工艺研究
摘要： ##1.前言 对于大多数钢种而言,钢中硫含量容易造成钢材热脆,会降低其加工和使用性能[1-4]。某公司炼钢厂生产 45、55、60、70等硬线钢,为保证钢材质量,要求内控硫含量≤0.015％。现有工艺生产硬线钢的工艺流程为:转炉→精炼→连铸,由于采用未脱硫预处理的铁水直接进转炉吹炼,转炉终点硫含量相对较高,分布在 0.01～0.05％,均值为 0.032％。铝脱氧容易导致连铸水口堵塞钢水可浇性差[5-7],因此,该公司生产硬线钢时,主要采用碳化硅和电石进行渣面脱氧,采用硅锰合金进行钢水脱氧。对于要求硫含量≤0.015％的钢种,存在脱硫压力大,生产不稳定的情况。为了解决这一问题,结合70 钢的生产实践,开展硅脱氧钢水的脱硫工艺研究。生产实践表明,采用新的脱硫工艺进行脱硫处理,钢水中的硫含量能稳定控制在 0.015％以内。
发布时间：2024-06-13
94. 钢包底吹气体多相流及夹杂物去除数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 钢铁是我国的基础产业,也是我国的支柱产业,随着钢铁业由高速增长阶段转向高质量发展阶段,对钢产品质量要求越来越高。夹杂物是影响高质量钢产品的重要因素,有效控制和去除钢中的夹杂物,降低夹杂物对钢产品性能的不良影响,对生产高品质洁净钢具有重要意义。钢包作为炉外精炼的主要设备,底吹氩气是其重要的精炼功能之一,不仅可使钢液成分和温度均匀,还能促进钢中夹杂物上浮与去除。底吹氩气去除钢中夹杂物是一个复杂的多相流过程,许多冶金工作者利用数值模拟方法对其进行了广泛研究,分析了夹杂物去除的机理和效果。Kwon等 0-0 采用计算流体力学的软件研究了氩气气泡大小、夹杂物尺寸等因素对夹杂物分布和去除的规律;王立涛等 0 分析了透气砖孔径及吹氩流量等对夹杂物去除效果;卢叶等 0-错误!未找到引用源。采用 FLUENT中基于Euler-Lagrange方法的离散相模型模拟钢包底吹氩气过程,将钢液视为连续相,夹杂物视为离散相,研究了底吹参数对钢液流场和夹杂物去除效果的影响。虽然研究人员针对夹杂物去除行为进行了大量的数值模拟工作,但大部分工作中对夹杂物去除过程的处理与实际过程仍有一定差距,大多数仅考虑了夹杂物随着钢液流动上浮至渣层这一去除方式,而对夹杂物被气泡捕获去除这一方式考虑较少。本论文以某钢厂钢包为原型,根据多相流模型的特点,采用Euler-Lagrange方法建立了夹杂物去除的三维数学模型,自主开发UDF程序,实现了夹杂物被气泡捕捉去除过程的模拟。探究了钢包底吹氩气对不同区域夹杂物的去除效果及夹杂物尺寸对去除率的影响规律,为提高夹杂物去除率,优化钢产品质量提供理论指导。
发布时间：2024-06-13
95. RH旋流喷吹精炼多相流及脱氢行为研究
摘要： 针对本文作者提出的旋流喷吹创新技术,开展了RH多相流及反应行为研究,建立了RH精炼过程三维数学模型,利用水模型实验混匀时间验证了数值模拟的可靠性,研究了喷嘴水平旋转角度及喷吹气体流量对RH精炼过程中多相流动及传质行为的影响,进一步耦合了RH精炼过程脱氢反应模型,分析了喷嘴水平旋转角度及气体流量对RH脱氢效率的影响。
发布时间：2024-06-13
96. 降低RH脱碳终点活度氧的技术讨论
摘要： ##1. 前言 IF钢夹杂物控制离不开氧的控制,降低铝脱氧前钢液的氧含量可以减少夹杂物的生成数量。早期的文献研究指岀[1-3],冶炼IF钢转炉终点[C]、O]、T的合适范围分别为0.03～0.06％、900～500ppm和1680～1698°C。 IF钢夹杂物控制离不开氧的控制,降低RH脱碳结束时的钢水溶解氧是降低脱氧产物生成数量的前提[4]。但是为了不影响冶炼[C]含量 10ppm以下的极低碳钢时的RH脱碳速率,通常将RH脱碳终点的氧含量控制在 250ppm比较适宜[5]。然而,从多年实践结果看,尽管许多生产厂的转炉终点氧含量和温度呈下降趋势,但RH脱碳终点的活度氧下降幅度较小,仍然维持在 300～400ppm的水平,难以达到 250ppm.从某厂的近 15 年生产实绩看,当转炉终点碳氧积达到 0.0015 以下时,RH 脱碳终点的活度氧才能够下降至300ppm 以下。本文尝试从熔池碳氧反应平衡的角度阐述该现象,并探讨降低 RH 脱碳终点活度氧的技术措施。
发布时间：2024-06-13
97. 焊瓶钢LF精炼过程夹杂物衍变研究
摘要： ##1. 前言 随着市场对高附加值钢种的需求量越来越大,严格控制钢中夹杂物水平成为钢铁冶炼流程中的热门课题[1-3]。目前,钢中夹杂物的控制主要通过LF精炼过程中底吹搅拌、钙处理和RH纯循环手段进行成分和数量控制。随着冶金工艺的优化,夹杂物控制技术也取得了长足的进步。然而,在生产焊瓶类钢种时,由于该钢种的Si含量较低,在生产过程中,钢中的铝很容易氧化生成氧化铝类夹杂物,这类夹杂物通常在浇注过程中粘附在上水口的内壁,影响钢水可浇性。研究在 LF 工序中夹杂物的成分、尺寸、数量等因素的变化规律对于提高夹杂物水平有着重要的指导意义。
发布时间：2024-06-13
98. 洁净钢精炼钙处理技术探析
摘要： ##1. 前言 钙处理技术在全球钢铁企业得到了广泛的应用,主要用来改善钢液的洁净度和控制夹杂物的形态。由于钙处理可以将固态的氧化铝夹杂物处理成液态的铝酸钙夹杂物,有效改善连铸浸入式水口堵塞问题,因此,绝大多数人认为钙处理对钢液的洁净度是有利的。在很长时间内,钙处理甚至成为了铝镇静钢精炼的必需工艺环节。时代进步和社会发展对钢铁材料提出了更高要求,这迫使钢铁企业不得不提升冶炼水平以提高钢的洁净度。目前,钢的洁净度水平显著提升,钢中的全氧含量(T。[O])甚至可以低于 5×10-6,钢中的夹杂物数量明显减少。有些企业经过技术革新后发现,即使不进行钙处理钢液也获得了较好的可浇性;而有的企业发现,钙处理后钢中的夹杂物级别和氧氮含量反而升高了。为此,近年来又不得不重新审视钙处理的问题。为了更好地理解钙处理技术,本文介绍钙处理变性原理以及存在的问题,探析洁净钢钙处理实施新策略和控制标准。
发布时间：2024-06-13
99. 钙处理工艺对中碳铝镇静钢中夹杂物的影响
摘要： ##1. 前言 钙处理是冶炼铝镇静钢的必要工艺,生产实践中根据实际钢水成分喂入适量的钙,可对氧化物夹杂进行变性处理,同时可避免水口结瘤,并降低生产成本[1]。对于中碳铝镇静钢,目前主要存在两种钙处理工艺:LF+钙处理+RH以及LF+RH+钙处理,两种钙处理工艺的主要区别在于钙处理的时机以及钙线量不同。许多专家学者针对两种钙处理工艺对管线钢非金属夹杂物及成品性能的影响进行了系统研究[2～3],对中碳铝镇静钢中夹杂物的影响尚未进行系统分析和对比研究。本文以国内某厂生产的中碳铝镇静钢为研究对象,研究了两种钙处理工艺钢中夹杂物的特征,为中碳铝镇静钢选择合理的钙处理工艺提供支撑。
发布时间：2024-06-13
100. 真空中间包保温技术应用研究
摘要： ##1.前言 连铸工艺是钢铁冶金中应用最广泛的钢材成型技术,连铸中间包在其中起到稳定地将钢液输送到结晶器中的重要作用。钢液在中间包内的状态和质量严重影响钢材的品质。钢液在中间包内的热损失会导致钢液过热度较大,钢液出口温度低。从而造成铸坯表面缺陷增加、浸入式水口结瘤等危害。
发布时间：2024-06-13
101. IF1 钢合金化技术研究
摘要： ##1. 前言 铁合金是炼钢的重要辅助材料,用于钢液的脱氧和合金化。但是,由于每个厂的工艺流程和技术参数不同,每种合金的产量相差较大。而且,即使同一钢厂的同一钢种不同温度下的合金产量也会因钢水状态和材料条件的不同而波动。本文研究了IF1 钢的生产、装料、操作和检测数据,总结了铝等合金的使用规律。分析了铝与其他变量的相关性,并绘制了分布直方图。
发布时间：2024-06-13
102. 中间包自动开浇在宁钢的应用实践
摘要： ##1. 前言 连铸中间包手动开浇作业对操作工的经验与能力要求较高,操作不当易造成开浇失败,导致生产中断,且有较大生产安全隐患,对产品质量而言,连铸坯头坯质量较差。若采用中间包自动开浇技术能有效避免上述问题 ,且连铸机的自动化程度得到提升,符合当下智能化工厂的建设思路。连铸中间包自动开浇包含两层含义 :(1)中间包自动开浇;(2)连铸拉矫机自动启动[1]。宁钢连铸中间包自动开浇是将PLC程序控制塞棒开口度与拉矫机控制拉速相结合来实现的,自动开浇的流程为大包开浇钢水注入中间包,中间包钢水达到预定吨位后钢水自动注入结晶器内,当结晶器钢水达到设定液位值后拉矫机和非正弦振动自动启动,设定结晶器液位以一定速率升至目标液位后,中间包自动开浇流程结束。
发布时间：2024-06-13
103. IF 钢冷轧板表面翘皮缺陷分析与探讨
摘要： ##1. 引言 IF 钢冷轧板广泛应用于汽车、家电等制品,除要求优良的成形性外,对表面质量的要求也非常严格。 冷轧板表面缺陷是影响冷轧板质量最主要的问题之一 [1-3],表面缺陷则以表面线状缺陷最为常见。线状缺 陷根据宏观形貌可分为 "翘皮"、"黑线"、"亮线"三种。钢中非金属夹杂物是造成冷轧钢板表面缺陷的重要 原因,因此对冷轧板钢中夹杂物的控制要求非常严格。
发布时间：2024-06-13
104. 低碳铝镇静钢可浇性提升与取消钙处理工艺的试验研究
摘要： ##1. 前言 低碳铝镇静钢主要应用于汽车、家电、家装、建筑等行业,这要求该钢种具有良好的韧性、塑性、冲压性、表面光洁度及扛时效性等性能,而以上性能主要受钢液中夹杂物的尺寸、数量、形态等因素的影响。因此,该类钢种必须严格控制钢中 T[O]、N 含量以及夹杂物的尺寸、数量、形态等[1-3]。目前常见的低碳铝镇静钢的生产工艺主要有 3种:BOF-CAS-CC工艺、BOF-RH-CC工艺、BOF-LF-CC工艺[4]。由于LF 精炼脱硫能力强、过程温度控制稳定性好的特点,因此,部分钢铁企业采用 BOF-LF-CC 工艺生产低碳铝镇静。在BOF-LF-CC工艺下,为提高LF精炼脱硫效率,通常采用高碱度、低氧化性精炼渣系,但在该渣系条件下,精炼渣或耐材中的MgO会与钢液中的[Al]反应,生成MgO-Al2O3类夹杂,进而影响钢液可浇性。这导致LF精炼结束后必须进行钙处理操作,以促进MgO- Al2O3类夹杂向CaO-MgO-Al2O3类夹杂转变, 进而提高钢液可浇性[5-6]。但钙处理过程不仅会增加精炼处理时间,还会导致过程温降增加,生产成本升高[7-8] 。
发布时间：2024-06-13
105. 基于XGBoost算法的LF精炼钢水成分预报模型
摘要： ##1.前言 钢铁工业是国民经济的重要支柱产业,是建设现代化强国的重要支撑。2021 年我国钢铁产量达到 10亿吨,占世界总产量 53％。在以电弧炉或转炉-LF精炼-真空脱气-连铸为主流的现代化炼钢流程中,LF工序起着承上启下的作用,被誉为炼钢流程中的缓冲器[1]。初炼后的钢水温度和成分通常具有一定波动性,通过 LF 精炼可以对其进行控制,定时为脱气或连铸工序提供温度和成分均合格的钢水。鉴于其优势,几乎所有优特钢的生产都需经过LF精炼工序,但企业目前在LF工序也面临着一些共性问题,例如,初炼炉终点往往存在一定的波动性,钢包到站后具体加多少脱氧剂、渣料,往往根据操作人员的经验而定,导致LF初期钢水成分和成渣性波动较大,这种波动性通常具有一定遗传性,最终导致产品质量波动大。如何实现LF精炼初期钢水成分的稳定控制是当前冶金工作者面临的一大难题。
发布时间：2024-06-13
106. 真空渣-钢反应均质化稀土处理的物理化学机理
摘要： ##1. 前言 GCr15 轴承钢广泛应用于航空航天、军事、机械制造等领域[1]。随着对高性能轴承钢的需求不断增加,对钢的洁净度提出了更严格的要求。适量稀土处理在钢中能起到净化钢液、改性夹杂与微合金化的作用[2]。由于二次氧化、与耐火材料的作用以及添加的不均匀,稀土处理钢的生产是不稳定的[3]。通过电渣重熔的方法稍好,在使用稀土氧化物渣进行电渣重熔过程中,使用硅钙合金作为还原剂,可以将稀土氧化物还原至钢液中[3,4]。然而,由于添加方法的限制,电渣重熔锭稀土的分布不均匀,稀土含量最高的部位可以达到最低部位的 5 倍[4]。相关研究考虑了稀土氧化物在渣中的分解反应,但钢中溶解的稀土含量极低[5]。相对而言,Babenko等通过热力学建模计算发现,在含有 15％Al2O3 和 8％MgO的CaO-SiO2-Ce2O3 渣中,还原稀土氧化物的反应可以使钢中的稀土含量达到0.055到16ppm[6]。碳在特定条件下可以作为"万能还原剂"。从氧化物的氧势图来看,碳氧反应形成CO的氧势线是向下的,这意味着如果反应温度足够高,碳可以还原稀土氧化物。因此,如果通过真空条件降低CO分压,就可以大大提高碳的还原能力,并且可以降低碳的还原温度。理论上讲,碳在真空下可以依靠渣钢间的反应还原稀土氧化物并均匀化稀土处理。本课题组通过实验室实验探讨了氩气和真空条件下含La2O3渣与钢的相互作用及对钢液净化和稀土合金化的影响。
发布时间：2024-06-13
107. RH喷粉精炼过程流动行为数值研究
摘要： ##1. 前言 对于高品质钢种,硫作为一种有害元素应该被去除,尤其是对于低碳低硫钢而言,开发RH真空高效脱硫工艺具有重要现实意义。基于脱硫剂添加方法的差异,将脱硫方式分为投料法[1]、粉剂顶喷法[2] (RH-PTB) 和浸没式喷粉法[3,4] (RH-IJ,RH-BPI)。相较于投料法和粉剂顶喷法,浸没式喷粉的脱硫效率更高,脱硫效果更稳定,这与粉剂的分布行为有关。此外,循环流量作为RH精炼过程中最重要的参数之一,代表着RH工序的冶炼效率。喷粉操作对精炼过程流动行为的影响,特别是RH浸没式喷粉对循环流量的影响很少有报道[5]。因此,需要对 RH 浸没式喷粉对循环流量的影响进行更为细致的研究。本文建立了数值模型和物理模型对不同位置的RH浸没式喷粉的粉剂分布和循环流量进行了比较。
发布时间：2024-06-13
108. 吹氩流量对RH精炼过程钢液质量的影响研究
摘要： ##1. 前言 近年来,冶金工业发展迅速,对钢材品质的要求越来越高,对钢中有害元素的含量要求越来越低[1-2]。 RH真空精炼是提高产品质量、降低成本、保证连铸顺行的重要技术措施[3]。许多冶金学者对RH精炼过程做了大量的优化和研究,其中包括提高 RH 真空精炼过程中循环流量的研究[4]。王晓冬[5]等通过数值模拟对不同充气量条件下的循环流量进行了预测,发现循环流量随充气量的增加而增加。耿佃桥[6]等采用数值模拟方法分析了不同工艺因素对RH精炼中夹杂物去除过程的影响。数值结果表明在浸渍管插入深度为500 mm,真空度为 1kPa的条件下,吹氩量达到 2000 L时夹杂物去除率可达到 75％;吹氩量达到饱和值后,进一步增大吹氩量不能继续促进 10μm以上夹杂物的去除。艾新港[7]等通过现场试验研究了RH纯脱气时间、吹氩量和初始T.O对脱氧和去除夹杂物的影响,发现RH提升气体量由 60m3/h增大到 72m3/h,取得良好的脱氧效果。因此,有必要采取合理的吹氩流量增大循环流量,提髙RH的生产效率。本文针对攀钢RH精炼工序,开展了不同吹氩流量对钢液质量的影响研究。
发布时间：2024-06-13
109. RH精炼不同合金粒子熔化混匀过程的机理模型
摘要： ##1. 前言 近年来,随着我国经济社会的发展,对高性能钢材的需求急剧增加。Ruhrstahl Heraeus(RH)精炼技术,由于其在脱碳、脱硫、脱气等方面优异得精炼效果,目前被广泛应用于高品质钢的生产。[1-5]为了精确调整高性能钢的成分,在精炼过程中,将通过真空室上部的进料口向钢水中添加不同的合金颗粒。为了更好地理解和控制精炼过程,有必要弄清楚合金颗粒在多相真空精炼过程中的熔化行为。然而,由于反应器内的恶劣条件,在许多情况下,分析合金颗粒熔化所需的参数不能直接和连续地测量。近年来,得益于计算资源和数值技术的发展,CFD研究的应用越来越广泛。[6-9]CFD模型可以作为一种成本较低、速度较快、更安全的实验测量替代方案,也是流动模式、颗粒行为和化学反应等信息的宝贵来源[8, 10]。
发布时间：2024-06-13
110. LF-VD协同快速冶炼超低硫钢技术开发
摘要： ##1. 前言 超低硫钢冶炼一般采用"铁水预脱硫+转炉控制回硫+精炼深脱硫"工艺路线。铁水预脱硫工艺可以将硫含量降至 10ppm左右,但是在转炉冶炼过程中,由于氧化性气氛和原料条件限制,转炉冶炼过程会发生钢液回硫,回硫量根据各厂实际条件及控制水平不一,因此,要满足高品质钢种[S]含量≤0.001％的要求,精炼必须承担深脱硫的任务。传统工艺中LF完全承担深脱硫任务[1-2],但是LF精炼过程是一个相对开放的环境,尽管可以通过炉盖进行保护并采取微正压操作,但仍然不可避免的存在渣钢与空气持续接触现象,影响LF炉内还原性降低程度,进而影响脱硫速度。因此,针对LF-VD双精炼工艺,开发了适合VD精炼特色的深脱硫工艺,形成了整套分阶段LF-VD协同快速深脱硫精炼技术。
发布时间：2024-06-13
111. RH深度脱碳与协同脱氧关键技术
摘要： ##1. 前言 IF钢 (Interstitial-Free Steel),又称无间隙原子钢,是超低碳钢中代表性钢种之一,具备极优异的深冲性能,是汽车生产的重要原材料[1]。RH是生产超低碳IF钢的重要单元,IF钢对钢液成分和洁净度有严格要求,钢中碳含量应尽可能降至 20 ppm以下,连铸坯总氧含量要求低于20 ppm[2][3]。
发布时间：2024-06-13
112. CeO2含量对CaO-Al2O3-SiO2-MgO系精炼渣熔化性能影响
摘要： ##1. 前言 目前,CaO-Al2O3-SiO2-MgO是常用的精炼渣系,具有降低钢液中氧、硫和夹杂物含量的作用。在稀土钢精炼过程中,为了控制氧含量尽可能的低常采用铝脱氧的工艺,因此不可避免会生成Al2O3 夹杂,如果不能及时上浮会造成稀土元素的烧损。研究[1-7]发现,精炼渣系中加入稀土氧化物后,能够很好的吸附Al2O3夹杂物,脱氧率和夹杂物级别降低率均能达到 15％以上,并且能够抑制钢液中稀土元素的氧化,能够有效的提高精炼效率。但是,稀土氧化物的加入对于炉渣熔化性能的影响仍不明确。
发布时间：2024-06-13
113. 热轧板材非钙处理稳定浇铸工艺技术
摘要： ##1. 前言 钢中的总氧含量是评价钢洁净度的一个重要指标,为了达到超低氧含量的要求,铝脱氧技术得到广泛的应用,钢的总氧含量也降低至 5ppm左右,但是铝脱氧钢产生的Al2O3 夹杂物容易引起连铸过程水口堵塞,影响生产的稳定性和连续性。为了保证铝脱氧钢的顺利生产,对Al2O3 夹杂物进行变性处理,通过钙处理把夹杂物转变为低熔点的 12CaO·7Al2O3 能有效的避免水口堵塞,但是由于钙元素收得率不稳定,为保证夹杂物变性完全,均采用"过钙处理"的工艺,在钢液中喂入过量的钙,夹杂物组成难以精准控制。同时,由于钙铝酸盐类夹杂物的粒径较大,虽然在精炼、连铸过程中,大部分夹杂物能够上浮,但是为了生产高效、连续,不能保证夹杂物都有足够时间上浮排出,因此即使钢液中的氧含量控制的很低也难以保证钢材洁净度的稳定,尤其是在制作复杂零件时,钢中偶发的粗大钙铝酸盐类夹杂物在复杂变形条件下,引起质量缺陷和制作模具受损,危害极大。
发布时间：2024-06-13
114. RH蒸汽喷射泵深真空能力影响因素研究
摘要： ##1. 前言 RH 真空系统在服役过程中,偶尔会出现抽气能力降低的情况。目前在工业生产中,对于出现抽气能力降低的情况时,关键影响因素识别较慢,解决问题效率低。关于真空系统的影响因素有些学者进行了研究[1-3],主要集中在真空系统冷却能力和系统漏点的排查和治理。本文依据生产趋势对RH处理过程中影响抽气能力的参数进行统计,以期为钢铁同行提供借鉴。
发布时间：2024-06-13
115. 迁移学习在废钢压块识别中的研究
摘要： ##1. 前言 废钢是一种节能、低碳的战略性资源[1-3],据世界钢铁协会预计,2030年我国废钢资源产生量将达到 3亿吨,2050年将到达4亿吨。未来我国的废钢铁资源可能不仅能够供应国内钢铁企业的生产制造,也能成为世界钢铁工业发展必不可缺的重要原料[4]。其中废钢压块具有外形规则、存储便利、熔化迅速等优点,受到炼钢厂关注。但在压块的生产过程中又容易掺杂造假,导致炼钢厂产生重大损失。所以,如何能使各钢铁企业能够随时随地识别出压块的相关信息,从而确保压块的质量情况,是亟需解决的问题。
发布时间：2024-06-13
116. 转炉"双渣法"工艺的平衡计算研究
摘要： ##1. 前言 中国粗钢产量连续多年位居世界第一位,2022 年国内粗钢产量达 10.2 亿吨[1]。与此同时,钢铁工业消耗了大量的能源、资源以及烟尘、炉渣等固体废弃物排放等问题,在钢铁工业绿色发展方面面临着巨大的挑战与压力[2-4]。据文献报道,每生产 1 t钢约产生150 kg钢渣,而且国内钢渣堆存量大且利用率低[3]。近年来,面对激烈的竞争与环保"高压线",国内以首钢为代表的钢铁企业大规模采用转炉少渣炼钢新工艺,均降低了渣料消耗量、减少了渣量、提高了脱磷率,取得了显著的经济与生态环境效益[5-6]。山西某钢厂为了应对行业激烈的竞争,积极的推进转炉品种钢结构的调整,然而优特钢产品的生产,对于转炉生产低磷钢的冶炼有着更严格的需求。因此,为了生产低磷钢水及进一步降低渣料消耗,建立了某钢厂的双渣法物料平衡,并结合脱磷模型对双渣法工艺的渣料消耗、脱磷能力等进行了测算。
发布时间：2024-06-13
117. 转炉吹炼终点碳锰预测数据驱动模型
摘要： 针对转炉吹炼终点碳和锰,采用大数据与机器学习算法LGBM(Light Gradient Boosting Machine,轻量梯度提升机),建立了数据驱动的转炉吹炼终点碳、锰含量预测模型,模型输入变量包括铁水成分、铁水重量、废钢重量、耗氧量和造渣剂加入量,采用学习曲线调参方法确定模型的超参数最优值。研究结果表明,在大数据的前提下,数据分布均衡有利于提高机器学习算法建立的数据驱动模型的预测效果。在(-0.025%,0.025%)、(-0.020%,0.020%)和(-0.015%,0.015%)的误差范围,终点碳预测模型的命中率分别为 95.43%、94.06%和 89.73%;终点锰预测模型的命中率分别为 97.00%、95.69%和 90.61%。终点锰预测模型的均方根误差(RMSE)与终点碳预测模型的相近,但其决定系数(R2)比终点碳预测模型的高,更接近 1。
发布时间：2024-06-13
118. 转炉低碱度渣系研究与应用
摘要： ##1.研究基础及目的 炉渣碱度是评价熔渣碱性强弱的指标。脱磷、脱硫、脱除夹杂物和防止钢液吸收气体都与熔渣碱度密切相关。碱度是影响渣钢反应的重要因素。在转炉脱磷过程中,由于渣系熔点较高,固体CaO很难在短时间溶解进入液态渣中。因此,为了追求脱磷率,就会不断地向渣中加入CaO,导致其在冶炼结束后仍有大量自由CaO剩余。这不仅增加了生产成本,也造成了资源浪费,而且渣中自由CaO的大量存在也会使废渣处理变得困难。本次研究针对炉渣碱度偏低(平均R＜2.3)转炉冶炼过程脱磷、硫率低,甚至炉内及出钢过程发生"回磷"现象,使补吹时间较长,石灰消耗高造成吹损及耗氧量偏大、一倒双命中率低,使生产节奏受到限制、恶化生产成本等现象进行具体研究,转炉炉渣低碱度控制条件下提高转炉脱磷、硫率。
发布时间：2024-06-13
119. 转炉LT法除尘灰资源化利用
摘要： ##1.LT法除尘灰的应用技术背景 转炉干法除尘系统是德国鲁奇公司和蒂森钢厂在上世纪 60 年代末联合开发的转炉煤气干法除尘技术,简称LT系统。它是一种转炉烟气净化及煤气回收干式系统,该除尘方式不用大量浊环水洗涤烟气,而是采用蒸发冷却器+静电除尘器+煤气冷却器系统。与传统的湿式OG法相比,LT法运行稳定可靠,除尘效果好,故障率较低,省水省电,回收煤气多,节省了大量的运行费用,经济效益和环保效益均十分显著,这对我国转炉炼钢节能减排、实现负能炼钢起到了积极的推动作用。正因为具有上述优点,该技术自推广应用以来,己获得世界各国的普遍重视。现国内已有多家钢厂应用LT系统,在国内采用LT法取代湿法工艺已是一个趋势。目前建龙西钢 3座 120t转炉也均采用了干法静电除尘技术,但在LT法大量使用的同时也产生了一个新的课题,即对有别于传统转炉污泥的LT干粉尘如何进行处理或合理利用。
发布时间：2024-06-13
120. 基于宁波钢铁工况下的双渣法脱磷热力学研究
摘要： ##1. 前言 目前优质钢铁产品的需求大大提高,随着低磷铁矿石资源的消耗,低磷铁矿石的价格越来越高,因此更多企业选择进口高磷铁矿石这进一步加重了转炉脱磷负担,而且由于严格的环保政策限制了萤石(CaF2)的使用,对转炉生产工艺提出了更高的要求。双渣法脱磷对于高磷铁水来说是十分有效的。本文主要针对双渣法冶炼工艺,通过热力学软件Factsage对一次倒渣和终点两个治炼关键点进行计算,得到最佳的脱磷碱度和氧势。计算表明,最佳的一倒脱磷碱度应该在2.0左右,佳氧势(Fe0％)在15～25:终渣氧势(Fe0％)控制在 25左右,终渣碱度在3.5,此时脱磷效果最佳。
发布时间：2024-06-13
121. 炼钢过程氧化钼直接合金化机理及实验研究
摘要： ##1. 前言 钼元素可提高钢的强度、韧性和抗蚀性,目前已在不锈钢、合金结构钢、工模具钢、耐热 钢、高速钢等特殊钢中广泛应用[1]。含钼钢生产过程通常采用钼铁作为合金剂,在出钢过程中加入钼铁实现钼的合金化[2-3],收得率高且生产过程稳定。但由于钼铁价格昂贵、生产过程 能耗高以及污染等问题[6],相对廉价的工业氧化钼被广泛关注。
发布时间：2024-06-13
122. 120t顶吹转炉溅渣护炉数值模拟研究
摘要： ##1. 前言 溅渣护炉工艺是在转炉吹炼结束后,将熔化的钢液倒入钢包并向留在转炉底部的炉渣添加调渣剂,然 后降低枪位将超音速氮气射流吹入液态炉渣中,使其溅到耐火材料表面形成保护渣层。溅渣护炉技术目前已得到广泛应用,可以有效保护耐火材料,增加转炉寿命[1-3]。
发布时间：2024-06-13
123. 顶底复吹转炉底吹氢气冶金特性分析
摘要： ##1. 前言 近年来温室气体排放对生态环境造成的影响越来越引起关注,钢铁工业降碳减排势在必行[1,2]。氢冶金技术作为绿色冶金新方向,目前在炼铁领域已有诸如氢气熔融还原炼铁[3]、富氢高炉冶铁[4]等应用,但在炼钢领域应用的研究报道较少。针对精炼环节,张杰等提出通过增氢析氢技术促进钢中夹杂物深度去除[5]。幸伟也提出了在RH深脱碳过程中通过RH上升管吹入氢气,促进RH脱碳[6]。但在这些研究中氢气主要发挥促进夹杂物去除作用和脱碳作用,所用氢气量也较少,对钢铁生产减少CO2排放的直接作用较小。另 一方面,目前转炉炼钢工艺中还存在底吹搅拌强度低、兑入废钢过量导致升温困难、终点碳含量控制困难等问题。针对以上问题,本文提出一种在复吹转炉炼钢过程中以底吹氢气代替传统底吹氩气的新工艺。以攀钢集团西昌钢钒有限责任公司(CISDI GROUP CO。, LTD, Chongqing, China)210 t炼钢转炉生产数据为基础,研究底吹氢气的热效应和冶金特性,探究吹氢对转炉炼钢过程的影响,并通过FactSage软件模拟结果验证相关分析结论。
发布时间：2024-06-13
124. 转炉喷吹石灰石粉化渣脱磷机理研究
摘要： ##1. 前言 国家"碳达峰、碳中和"背景下[1,2],钢铁行业面临重大减排压力,国家对钢铁企业的节能减排问题日益重视,致力于改善能源结构和发展低碳减排技术,优化现有冶炼工艺,创新冶炼技术,进而减少理物料消耗和CO2 排放。北京科技大学李宏提出"转炉石灰石替代石灰造渣炼钢"的方法,在传统石灰造渣炼钢工艺的基础上进行的优化和创新,缩短冶炼流程[3]。石灰石造渣炼钢工艺已在国内多个钢铁企业应用,工艺技术已逐渐趋于成熟,在保证冶炼效果的同时,减少了原料消耗和渣量的产出,降低了成本,增加了煤气回收,减少了CO2 的排放。近年来,朱荣团队[4-7]对于转炉喷吹石灰粉造渣炼钢工艺进行了较为深入的研究,发现喷粉冶金工艺对于转炉冶炼的优化十分显著。故而将石灰石造渣炼钢工艺与喷粉冶金技术相结合提出转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的方法。CaCO3 在高温分解生成CaO和CO2,因此小颗粒石灰石经喷射进入转炉钢液,既可以改善熔池动力学条件,又可以实现快速化渣脱磷以及二氧化碳的资源化利用。但是对于转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢工艺能否达到转炉喷吹石灰粉造渣炼钢工艺的化渣脱磷效果鲜有报道。
发布时间：2024-06-13
125. 智能算法在转炉热损失率预测中的应用
摘要： ##1. 前言 转炉冶炼的目标是为精炼和连铸提供合格成分和温度的钢水,冶炼目标的达成对于钢水质量、生产效率及经济效益具有重要影响,受限于转炉冶炼本身所具有的高温复相反应,附加原料条件、生产节奏多变的影响,控制难度高,冶炼目标往往难于稳定达成。 转炉冶炼目标的达成主要受到两个方面的影响,一方面是氧耗、渣料、冷却剂等物料消耗控制,另一反面是供氧、投料等冶炼过程控制,其中物料消耗控制是基础。在实际生产中,物料消耗通常通过建立在物料平衡和热平衡基础上的模型进行预测,模型中包含了热损失率、氧气利用率等系列参数,这些参数通常是固定的,无法适应原料条件、过程操作及冶炼目标多变的需求,导致模型预测精度有限,在根本上制约了冶炼目标的达成。
发布时间：2024-06-13
126. 转炉出钢脱硫工艺优化
摘要： ##1. 前言 脱硫是转炉炼钢生产过程中的基本任务之一,当入炉铁水含硫量较高、废钢质量差的生产条件下,过大的脱硫负荷将严重影响转炉的生产节奏,给生产组织带来困难。出钢过程的脱硫工艺可以在不改变现行生产装备的条件下,减轻炼钢脱硫的负担。
发布时间：2024-06-13
127. 电流对大截面镍基高温合金电渣锭熔池及偏析行为的影响
摘要： ##1. 前言 近年来得益于其高温合金材料的研制上取得的巨大进步航空发动机取得了高速发展,与过去相比,航空发动机更加强调其在使用过程中的可靠性、长寿命以及低制造成本。因此,工业上对与高温合金涡轮盘等关键部件的力学性能和高温抗氧化腐蚀能力的要求也在进一步的提高[1]。GH4065A在René88DT合金的基础上进行了改良,是新一代涡轮盘的主要材料。其具有优良的性能,且兼具低成本和可批量化工业生产的优势,被视为我国未来重点发展的变形涡轮盘材料[2]。
发布时间：2024-06-13
128. 炼钢极限碳排的分析研究
摘要： ##1. 前言 我国政府2020年提出了"碳达峰、碳中和"的国家战略目标[1],2021年我国粗钢产量 10.33亿吨,占世界的 53％以上,产生的CO2 排放占全国的15％左右。降低化石能源消耗,减少CO2 排放总量和排放强度,确保国家实现"双碳"目标,已成为钢铁行业的重要任务。 目前我国钢铁流程主要由以铁矿石为原料的高炉-转炉"长流程"(BF-BOF流程)和以废钢为原料的电炉"短流程"(EAF流程)两类。电弧炉炼钢短流程具有流程短、绿色环保等特点,因此发展电弧炉短流程是今后我国钢铁行业的主要发展趋势。
发布时间：2024-06-13
129. 留渣双渣法冶炼工艺研究
摘要： ##1. 前言 氧气顶吹转炉的供氧时间仅仅十几分钟,在此期间要完成脱碳、脱硅、脱磷、升温以及去除夹杂等冶炼任务,而绝大部分的冶金反应都是通过钢渣界面完成的,为能够高效、低成本的冶炼出优质钢水,就需要对转炉造渣工艺进行充分研究,正所谓"炼钢就是炼渣"。炼钢造渣工艺有单渣法、留渣法及留渣双渣法等。单渣法就是溅渣护炉后将熔渣全部倒掉,吹炼过程只造一次渣,中途不倒渣,适用于对磷要求不严格的钢种;留渣法是将上炉终点熔渣的一部分或者全部留下给本炉使用,减少本炉次的渣料消耗,吹炼过程不倒渣;留渣双渣法则是将上炉终点熔渣的一部分或者全部留下给本炉使用,在吹炼至 4-5min 倒炉倒除30％-60％的熔渣,然后加入新渣料重新造渣。各种造渣工艺的优缺点如表1。
发布时间：2024-06-13
130. 低碳双渣法转炉炼钢工艺与理论
摘要： ##1. 前言 目前转炉炼钢工艺主要有单渣法、双联法和双渣法三种工艺,如图1所示。2001年日本新日铁开发了以多功能精炼转炉(Multi-Refining Converter,MURC)工艺为代表的双渣法转炉炼钢工艺,该工艺流程如图 1右侧所示。首先在转炉脱磷期低温、低碱度条件下进行脱硅、脱磷,然后倒出脱磷渣,在同一转炉中再进行脱碳期的脱碳吹炼,出钢后脱碳渣全部留在炉内循环,用于下一炉转炉脱磷期造渣与脱磷。上海大学炼钢新技术团队通过结合渣碱度精确控制技术,动态辅料添加技术,多枪位控制技术和脱磷期快速造渣技术等,成功开发了双渣法转炉炼钢工艺[1],并开展了双渣法转炉脱磷的热力学[2-5]与动力学研究[6-8]。对比单渣留渣法转炉炼钢工艺,双渣法转炉炼钢工艺可以大幅度降低石灰消耗量和渣量。由于石灰消耗量大幅降低,煅烧石灰造成的CO2 排放量相应减低,因此双渣法转炉炼钢工艺也是一种低碳、低成本的绿色转炉炼钢工艺。尤其在当前"双碳"要求下,已经成为转炉炼钢工艺发展的重要方向之一。
发布时间：2024-06-13
131. 转炉溅渣护炉内液滴喷溅行为的研究
摘要： ##1. 前言 溅渣护炉技术原理是在转炉出钢后,炉内调好的部分炉渣在顶部氧枪的高速高压射流下发生剧烈喷溅,熔渣溅射到转炉炉衬的大部分区域,并降温凝固与炉衬表面牢固结合,形成坚固、致密且稳定的防护溅渣层[1]。与传统提高炉龄的工艺措施相比,溅渣护炉技术可以减少转炉的作业时间,提高生产效率,提高钢 产量并降低吨钢成本,成本低,投资少,节省耐火材料,操作简便可靠等诸多优点。
发布时间：2024-06-13
132. 中心孔加周边孔氧枪供氧提钒试验研究
摘要： ##1. 前言 转炉提钒是一个对动力学要求较为严格的工艺,只有良好的渣金反应才能够实现钒的高效氧化。西昌钢钒 200t提钒转炉炉型为矮胖型,熔池上表面积大、炉口大,氧枪设计夹角 12°、氧气流量 20000Nm3/h,这就造成氧气射流的冲击动力较小,冲击深度不到熔池深度的一半。国内对提钒氧枪的研究主要集中在喷孔夹角等方向[1,2],项目组尝试过优化 4孔氧枪喷孔夹角、设计大流量氧枪、3孔小夹角氧枪等,但效果都不明显,半钢钒含量一直未得到有效控制。结合提钒过程规律、氧枪射流特性,制定了中心孔加周边孔的新喷头设计。并在工业现场开展了"3+1"、"4+1"孔提钒氧枪试验,探索提高氧气射流冲击力、减少氧气流量对转炉提钒生产的影响规律,为后续提钒氧枪及提钒工艺参数优化工作的开展提供依据。
发布时间：2024-06-13
133. 低TFe时转炉终点控制实践
摘要： ##1. 前言 转炉高效脱磷一直得到众多学者的不断研究与持续关注,并取得了显著成效,王新华等[1]系统研究了氧气转炉"留渣+双渣"炼钢工艺技术,为转炉工艺优化指明了方向,王楠等[2]研究了CaO-SiO2-FetO-P2O5渣中磷的富集现象,给转炉冶炼造渣工艺提供了很好的借鉴。实际工作中,本文观察到了与传统"三高一低"转炉终点控制不同的冶金现象,转炉在正常终点温度下,渣中TFe为 12％左右时,渣中磷含量(P)达到最大值;作者以渣中磷(P)最优为目标,优化操作工艺,结果得到 10-13％的渣中TFe,仍具有优秀的脱磷能力,渣中磷随渣中TFe升高而降低。本文尝试进一步探讨低TFe时转炉终点控制策略和方法,为转炉高效生产提供技术借鉴。
发布时间：2024-06-13
134. 转炉冶炼过程多模态检测技术集成研究与应用
摘要： ##1. 引言 钢铁冶炼是物理与化学过程十分复杂、多相共存的动态系统,存在过程变量类型混杂、维数高、规模大,具有强耦合、非线性和大滞后等特点。特别是转炉炼钢"黑箱"特征明显,存在炉内冶炼过程参数"感知"困难、"喷溅、返干"异常炉况预判难度大等问题,目前检测炉内反应状态的虽有音频化渣、烟气分析、炉口火焰识别等技术,但都是独立运行,没有对各自检测结果进行相互融合验证,检测结果存在一定偏差;另外,过程检测数据反馈应用到转炉冶炼控制也缺少相应的研究实践。针对上述问题,本文对转炉冶炼过程多模态检测技术进行集成和融合,开发了多模态过程检测数据融合算法和"返干、喷溅"等异常炉况预测及动态反馈控制模型,实现了冶炼过程的平稳控制,全程无干预比例大幅提升。
发布时间：2024-06-13
135. 较大底吹流量下顶底复吹转炉气液两相流数学模拟
摘要： ##1. 前言 顶底复合吹炼是转炉炼钢主要手段,通常从底部吹入氩气,来有效地搅拌钢液、均匀组成元素,并显著提高反应效率。有必要研究影响凹坑形状和气液流动行为,以实现顶底吹转炉的高效生产。在数值模拟方面,学者们主要采用VOF(volume of fluid)-DPM(discrete phase model)来研究顶底复合吹炼炉中的气液流动[1-3]。用VOF-DPM来描述顶底吹转炉的多相流时,仍然存在一些矛盾的问题。实际转炉冶炼过程中,氩气一般是由直径较大的底吹管吹入熔池,形成较大的气泡尺寸。而 DPM 模型的前提条件是要求气泡尺寸小于单个计算网格尺寸,在描述转炉中大气泡的行为时,会造成某些数值偏差,限制了其描述转炉内较大底吹流量条件或更复杂的气泡运动行为的能力。为了更好地描述气液流动的影响凹坑形状和搅拌行为,结合欧拉-多流体VOF模型的优势[4],本工作采用了欧拉-多流体VOF模型模拟气液两相流行为,并与VOF-DPM进行对比,探究不同数学模型的适用性。
发布时间：2024-06-13
136. 绿色经济型渣料在转炉炼钢中的应用
摘要： ##1. 前言 近年来,随着钢铁行业高速发展,市场对钢铁质量的要求越来越高,高品质、高性能钢种的需求不断在增大,控制钢中有害元素及夹杂物的含量,增加钢的洁净度成为提高钢材质量的主要手段。为提高钢水洁净度,往往采用精料操作,造成生产成本居高不下。随着环保管控的不断升级,钢铁企业仍然面临着巨大的生存压力,要提升企业的盈利空间,需实施低成本战略,研究使用低成本原辅料生产高质量的产品,是目前急需解决的问题。各大钢厂均加大了对节能减排的研究与投入,环保与成本成为制约钢铁企业发展的瓶颈。
发布时间：2024-06-13
137. 关于 120t转炉少渣冶炼的应用实践研究
摘要： ##1. 前言 随着各钢厂品种结构不断优化,生产品种钢越来越多,为了实现良好的终点命中,同时保持良好的炉体状况,转炉渣料消耗(石灰+白云石)持续较高控制在 50kg/t 以上,不利于企业降本和绿色低碳发展。研究转炉少渣冶炼,采取相关工艺措施,稳定转炉留渣量及转炉过程操作,实现终点的良好命中,从而降低转炉石灰消耗,节约生产成本。莱钢炼钢厂 2022年1 月开始实行少渣冶炼,经过一年的尝试摸索,转炉渣料消耗由 56.26kg/t降低至42.12kg/t,取得了显著的经济效益。
发布时间：2024-06-13
138. COMI转炉工艺的二次燃烧氧枪射流运动特性研究
摘要： ##1. 前言 受钢铁行业受碳减排与雾霾治理等政策要求,国内冶金研究团队提出了转炉COMI(CO2 and O2 Mixing Injection)绿色冶炼新技术,以满足转炉冶炼过程的节能环保与经济效益需求。大量实验室研究与工业试验成果表明,该技术在实现了CO2的废气资源化利用的基础上,可有效降低粉尘固废颗粒污染、减少CO2 排放、提高熔池脱磷效率。然而,面对熔池物理热与化学热不足的工况条件时,应额外添加的补热剂或配合二次燃烧技术以平衡CO2反应过程中的热消耗需求,以实现转炉终点的温度命中。[1-3]。
发布时间：2024-06-13
139. 鞍钢炼钢工艺技术发展及展望
摘要： ##鞍钢集团是世界500强企业,拥有31家境外公司及机构,500多家国内外客户及合作伙伴,产品销售覆盖全球 70 多个国家和地区,是众多国际知名企业的全球供货商。在炼钢技术上自主开发集成了多项核心技术,形成了一批具有自主知识产权、具有世界先进水平的炼钢新技术。在这些核心技术的支撑下,使鞍钢在汽车用钢、铁路用钢、造船和海洋工程用钢、桥梁钢、核电钢、家电用钢、集装箱用钢、电工钢、石油石化用钢、高端制品用钢和特殊钢等系列产品一直处于国内领先水平。
发布时间：2024-06-13
140. 转炉双联法进行锰矿直接合金化的实践
摘要： ##1. 前言 高效率、低成本洁净钢水生产技术是钢铁厂科技创新中一项具有普适性、基础性、事关钢厂效率、质量、成本的共性关键技术, 对提高企业市场竞争力具有重要意义[1]。当前世界钢铁工业发展趋势是在高连铸比的基础上,炼钢工艺技术着重发展分段炼钢,即形成铁水预处理脱硫、磷、硅→转炉脱碳升温→炉外精炼→连铸的最佳工艺流程。分段炼钢意味着转炉进行少渣吹炼,渣中(FeO)较低,具有一定程度的还原功能,冶炼中高碳钢时,转炉出钢进行高拉碳操作,在转炉中加入锰矿进行直接合金化,可部分替代锰铁合金,大比例降低传统流程中过分依赖高能耗、高污染的铁合金需求。锰矿熔融还原合金化是控制炼钢合金化成本、降低总体能耗、减轻行业环境污染和绿色化的一项有效技术。目前,国内真正成功应用锰矿熔融还原技术的钢铁企业几乎是空白,作为转炉功能优化的重要部分,该技术应用目前仍有很大的发展空间[2-7]。
发布时间：2024-06-13
141. 转炉少渣炼钢自动化控制技术研究与应用
摘要： ##1. 前言 少渣炼钢是炼钢行业在转炉传统生产工艺的创新,相比传统炼钢工艺,少渣炼钢充分利用转炉高碱度终渣在吹炼前期的低温条件下重新恢复脱磷能力的原理,对终渣进行重复利用,并通过吹炼前期倒渣,进行二次造渣操作来降低原料消耗,在降低转炉渣料消耗的同时最大限度地提高脱磷效率[1-3]。在常规炼钢条件下,转炉采用自动化炼钢可以实现炼钢操作标准化、提高终点命中率、降低消耗和人工劳动强度、提供劳动生产率,且根据转炉目标终点条件,依据热平衡、氧平衡、渣平衡、铁平衡进行二级计算,得出合理的装入制度、吹炼制度、加料制度、从而实现炼钢过程的自动化控制。但采用少渣炼钢新工艺后,原有的自动化炼钢模型计算中因为没有考虑前期倒渣量、吹炼终点留渣量、炉渣组分等因素的影响,没有对前期控制目标进行计算,所以,原自动化炼钢模型中既有的热平衡、氧平衡的数值已不再适用,模型计算与实际冶炼过程偏差较大,转炉采用少渣冶炼工艺后继续使用原有自动化炼钢模型时,终点碳、温度命中率非常低,且模型自身反馈数值紊乱,自学习功能基本丧失,采用少渣冶炼工艺后无法实现自动化炼钢。因此,本文针对少渣冶炼与常规冶炼工艺区别,通过自主开发研究,计算少渣冶炼下热氧平衡,建立留渣倒渣控制模型,实现少渣冶炼条件下转炉炼钢自动化控制,并根据实际应用中存在的问题对模型进行优化,提升少渣冶炼自动化炼钢终点命中率。
发布时间：2024-06-13
142. 集装箱钢高磷出钢技术研究与实践
摘要： ##1. 前言 集装箱钢是耐候钢的一种,钢中磷作为钢中常见元素,在大多钢种中为有害的,容易造成"冷脆"质量问题[1],但集装箱钢要求一定的磷含量来提高其耐腐蚀性能[2],所以生产集装箱钢转炉冶炼高磷技术成为生产此类钢的关键技术之一,学者进行了一系列相关技术研究,如:马钢利用少渣等措施冶炼高磷类钢种,取得较好效果[3];梅钢采用提高供氧强度方式,缩短了熔炼时间[4];鞍钢采用熔剂替代实现集装箱磷含量0.050％以上[5];张思维,通过碱度控制等工艺,实现终点磷含量 0.042％以上[6],鲅鱼圈炼钢部针对集装箱高磷钢进行了系统攻关,取得了一些技术进步[7],本文重点对集装箱高磷钢种的转炉高磷出钢技术理论进行分析,通过试验取得合理技术参数,探索磷含量一次合格,同时将相关结论应用于未来生产实践。
发布时间：2024-06-13
143. 温度对氧化铁皮基脱磷剂脱磷行为研究
摘要： ##1. 前言 热力学分析表明,铁水脱磷反应为放热反应,低温有利于脱磷。CaO类渣系需要一定的温度才能在 5-6min 内熔化形成流动性较好的脱磷渣[1]。众多研究表明,控制合适的温度范围有利于脱磷反应的进行。 NaoKi等[2]通过150Kg规模的铁水脱磷实验发现,当温度为 1623K(1350℃),碱度在 0.5～1.0 时,铁水脱磷率较高。Sun等[3]建立了铁水脱磷和回磷模型,并在约 1400℃下的高温实验室实验验证了其普适性。Yang等[4]通过工业实验探究了 1300-1450℃范围内对双渣法铁水脱磷的影响,结果表明铁水中磷含量随温度升高呈现先降低后升高的趋势,且在温度为 1375℃时脱磷率最高。王雨墨[5]等对比了 1200～1400℃下不同铁水的脱磷率,实验中利用了固氧和气氧相结合,结果表明铁水脱磷量和脱磷率在温度为 1300℃时达到最高Liu等[6]基于返渣双渣炼钢工艺开展了80t转炉工业实验,实验表明碱度为1.2～2.0,出渣温度在1349～1449℃时可获得较大的脱磷率。综上可知,不同的脱磷条件下对脱磷温度的控制均在约 1300～1450℃之间。
发布时间：2024-06-13
144. 强化废钢铁入厂验收的管理实践
摘要： ##1.前言 废钢铁是炼钢的重要原材料,废钢质检及等级识别、判定关系到炼钢工序的冶炼品种、质量及冶炼周期,劣质的废钢原料会增加渣量,降低回收率。根据GB4223废钢铁规定,我国大部分钢铁厂在废钢的验收当中,普遍依靠目测、卡尺测量及废钢检验人员经验判定,导致判定不准,直接影响企业效益,因此,亟需一套废钢质检标准化管理方案,以提高废钢分类管理的效率和准确度。
发布时间：2024-06-13
145. 钢渣衍生品含铁量测定
摘要： ##1.前言 钢渣是冶金行业炼钢过程中产生的副产品,其产量一般为粗钢产量的10％～20％。钢渣中含有多种有用成分:金属铁 2％～8％,氧化钙 40％～60％,氧化镁3％～10％,氧化锰1％～8％。目前国内钢渣综合利用率仅为 21.9％,近70％的钢渣处于堆存和填埋状态,现已堆存钢铁渣两亿吨,占地两万亩,此外,每年还有数千万吨的钢铁渣在不断排出。随着"双碳"工作推进,能源越发的紧张、矿石资源日益减少,对这些固体废物进行处理及资源综合利用,是钢铁工业可持续发展的主要任务之一。 在国家大力提倡节能减排,发展工业循环经济的今天,科学的评价钢渣衍生品质量,推动钢渣处理技术进一步发展显得尤其有意义。
发布时间：2024-06-13