工程科學學報

BOF-LF/VD-CC工藝生產高級船板鋼純凈度的研究

岳峰, 包燕平, 崔衡, 劉丹妹

岳峰, 包燕平, 崔衡, 劉丹妹高級別船板鋼由于具有較高的強度和低溫沖擊韌性,要求冶煉的鋼水有較高的純凈度,同時控制夾雜物的形態.本文采用優化的工藝對國內某廠的高級船板鋼的純凈度和夾雜物的行為進行了試驗研究.試驗結果表明,該工藝生產的鋼水具有較高的純凈度,充分鈣處理的鑄坯上主要是小于10μm的CaO-CaS-Al₂O₃成分的球形夾雜物.采用合理的工藝措施,BOF-LF/VD-CC流程可以生產出低氧、低硫、高純凈度的鋼水,滿足高級船板鋼的要求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 1-5.

連鑄鋼水快速精煉工藝實踐

杜松林, 吳堅, 胡義貴, 高振波

杜松林, 吳堅, 胡義貴, 高振波通過在吹Ar合金微調站加入Al脫氧和SiCa對夾雜物變性,選擇合適的造渣劑CaO-SiO₂-CaC₂以及軟吹Ar工藝,可以在不影響連鑄機匹配的條件下(18min內)使鋼水中活度氧降低到20×10^-6以下,渣中的FeO+MnO<3%,而連鑄澆注時不會發生水口堵塞現象.滿足了馬鞍山鋼鐵公司第三鋼軋總廠從美國新引進的使用油潤滑澆鑄的小異形坯連鑄機對鋼水質量和生產匹配的要求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 6-9.

高級管線鋼生產適宜潔凈度的研究

李長榮, 包燕平, 劉建華

李長榮, 包燕平, 劉建華通過對X70管線鋼生產過程中的鋼水潔凈度的研究與評價,對高級別管線鋼生產中適宜潔凈度的選取和控制進行了初步研究和探討.研究結果表明:管線鋼質量的提高與鋼水潔凈度的提高并不存在著線性關系,不應追求過高的鋼水潔凈度,注重在合理的鋼水潔凈度的情況下,尋求均勻、細小、彌散的夾雜物分布更加有利于降低生產成本、提高管線鋼的質量. 工程科學學報. 2007 29(S1): 10-13.

低碳含鋁鋼LF爐精煉工藝及精煉渣的優化

王謙, 何生平

王謙, 何生平針對低碳含鋁鋼轉爐生產的粗鋼水[O]含量高和鋼水[C]低的特點,提出了采用CaO-Al₂O₃的LF爐精煉渣系.為兼顧脫硫和吸收同化夾雜的需求,可選取(質量分數)CaO=55%~60%,SiO₂=4%-7%,Al₂O₃=28%~32%,MgO=4%~8%,CaO/Al₂O₃=1.7~1.9作為LF爐精煉終渣組成.出鋼過程中采用渣洗工藝向鋼包內加入大部分精煉渣、出鋼末期對轉爐下渣還原處理的造渣模式,結合足夠的軟吹Ar時間,對16MnR進行精煉,得到了脫硫率為61.8%,鑄坯T[O]為22×10^-6,鑄坯中大型夾雜總量為15.68mg/10kg鋼的良好冶金效果. 工程科學學報. 2007 29(S1): 14-17.

ML08Al鋼精煉渣開發及鑄坯潔凈度研究

何生平, 汪燦榮, 賴兆奕, 王謙, 黃標彩, 彭建昌

何生平, 汪燦榮, 賴兆奕, 王謙, 黃標彩, 彭建昌在分析ML08Al冷鐓鋼對鋼中夾雜要求的基礎上,設計了LF精煉終渣的組成范圍,并確定了相應的現場造渣制度.生產實踐表明,精煉渣化渣情況良好,脫硫率較高,能滿足生產要求.對連鑄方坯潔凈度研究表明,在目前生產工藝條件下,鑄坯T[O]<20×10^-6,大樣電解夾雜總量<10mg/10kg鋼.同時對鈣處理進行了相關熱力學探討,確定了鋼中[Ca]的控制范圍. 工程科學學報. 2007 29(S1): 18-21.

鎂芯包芯線處理鋼水夾雜物變性實驗

王靜松, 許建國, 孫偉, 孫志坤, 張恒立, 薛慶國

王靜松, 許建國, 孫偉, 孫志坤, 張恒立, 薛慶國采用特殊結構的鎂芯包芯線對鋼水進行處理,處理過程比采用普通結構含鎂包芯線平穩,鎂可以有效地加入鋼水中,并獲得比較穩定的收得率.經過鎂處理后,鋼中夾雜物類型、形態和尺寸明顯變化.大尺寸的Al₂O₃夾雜轉變為細小的MgO·Al₂O₃,同時使鋼中Al₂O₃·MnS夾雜以細小的Al₂O₃·MnS·MgS的形式存在. 工程科學學報. 2007 29(S1): 22-25.

津西H型鋼冶煉過程中夾雜物行為

韋士來, 楊景軍

韋士來, 楊景軍通過津西鋼鐵公司H型鋼冶煉過程中全氧和氮含量的變化分析了其對H型鋼質量的影響,鋼中的大型夾雜物和顯微夾雜物的類型、形態等.利用體積率法計算了鋼中各類型夾雜物的分布情況.鋼水一次脫氧不徹底,鋼中T[O]高,造成夾雜物多,夾雜含量波動為裂紋的形成埋下隱患;由中間包到鑄坯,夾雜物的去除率約為40%左右;大部分夾雜物來源并不單一;鑄坯中顯微夾雜粒徑較小,0~10μm的夾雜占64%以上,而大于20μm的夾雜約占20%. 工程科學學報. 2007 29(S1): 26-31.

RH生產X70管線鋼的不同工藝研究

李太全, 包燕平, 劉建華, 韓麗娜, 孫寶芳

李太全, 包燕平, 劉建華, 韓麗娜, 孫寶芳從冶金效果、設備性能、工藝條件等方面對LF-RH與RH-LF二次精煉法進行了全面的研究,分析了兩種工藝下RH真空處理的特點,對兩種工藝下管線鋼中有害元素及夾雜物的控制進行了討論.LF-RH與RH-LF工藝下生產的X70管線鋼鑄坯中的T[O]平均為14×10^-6和19×10^-6,顯微夾雜物個數分別為2.48個/mm²和2.62個/mm²,達到很高的潔凈度水平.LF-RH工藝鑄坯中氮平均為53×10^-6,RH-LF工藝條件下鑄坯氮含量為平均38×10^-6,為以后生產更高質量的管線鋼積累了經驗. 工程科學學報. 2007 29(S1): 32-35.

用鋁渣和石灰對鐵水預脫硫的熱力學

張茂林, 徐安軍, 田乃媛

張茂林, 徐安軍, 田乃媛通過熱力學計算分析了Al在鐵水中與氧和硫反應的平衡活度,當CaO和Al同時加入鐵水中,適量的Al會提高CaO的脫硫能力.探討了在Al的參與下,CaO作為脫硫劑時的脫硫熱力學反應機理,以及Al₂O₃和CaF₂對鐵水脫硫的作用. 工程科學學報. 2007 29(S1): 36-39.

CaO-Mg鐵水脫硫渣改性劑的實驗研究

王時松, 謝兵, 安昌遐, 龍怡菊, 蒲勝亮

王時松, 謝兵, 安昌遐, 龍怡菊, 蒲勝亮重鋼使用CaO-Mg混合脫硫劑進行鐵水預處理脫硫,脫硫渣流動性差、渣鐵分離困難.解決這一問題的途徑一般是采用改性劑對脫硫渣進行改性.通過研究分析,在原有重鋼改性劑的基礎上對其進行組分的優化,優化后改性劑的熔點930℃,在1250℃時黏度為0.627Pa·s;通過該改性劑改性的脫硫渣熔點在1350~1370℃之間,黏度小于1Pa·s.初步工業實踐表明,該改性劑很好地改善了脫硫渣的物理性能,能解決渣鐵分離的難題. 工程科學學報. 2007 29(S1): 40-43.

宣鋼單噴鎂鐵水脫硫技術應用與實踐

王宏斌, 門志剛, 李家征, 賈學猛, 張浩, 王建忠, 蔡飛

王宏斌, 門志剛, 李家征, 賈學猛, 張浩, 王建忠, 蔡飛介紹了宣鋼煉鋼廠采用單噴顆粒鎂鐵水脫硫工藝,改善了轉爐冶煉原料鐵水條件,同時對鎂在鐵水中的脫硫機理作了簡要的敘述.該工藝在生產實踐中不斷優化,使鐵水經過預處理后終點硫均達到0.010%(質量分數)以下,最低終點硫含量達到0.003%,滿足了煉鋼鐵水要求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 44-47.

簾線鋼中氧化物夾雜控制技術在生產中的應用

郭大勇, 馬成, 張曉軍, 耿繼雙, 寧東, 曹亞丹

郭大勇, 馬成, 張曉軍, 耿繼雙, 寧東, 曹亞丹在簾線鋼冶煉過程中,通過采用爐后弱脫氧、防止鋼液污染,以及控制精煉頂渣堿度指數和Al₂O₃含量指數等措施,使鋼中夾雜物向低熔點區域轉變,促進鋼中夾雜物上浮、排出鋼液,同時也使鋼中殘留氧化物夾雜具有良好的變形性能.實踐表明,通過采用上述工藝措施,簾線鋼中夾雜物成分、尺寸和變形性得到了有效控制. 工程科學學報. 2007 29(S1): 48-51.

現代電弧爐煉鋼熱裝鐵水技術的再認識

孫開明, 張露, 溫德松

孫開明, 張露, 溫德松根據天津鋼管電弧爐煉鋼熱裝鐵水的工藝實踐指出:熱裝鐵水技術不但可以提高經濟效益,而且還能擴大電弧爐熔煉鋼種范圍;對傳統電弧爐和利用化學能煉鋼的氧氣轉爐的熔池形狀進行比較可知,利用電能和化學能相結合的現代電弧爐熔池形狀設計深度應介于傳統電弧爐和氧氣轉爐之間;對熱裝鐵水的成本變化和熱裝鐵水效益全面比較,結合熱裝鐵水帶來的負面影響,綜合確定了現代電弧爐采用熱裝鐵水的比例;鐵水熱裝最佳方式是從爐后側開口兌入鐵水;鐵水溫度 ≥ 1200℃;鐵水中硅質量分數 ≤ 1.0%,最好 ≤ 0.5%. 工程科學學報. 2007 29(S1): 52-55.

現代煉鋼電爐合理供電制度的制定

閻立懿, 劉喜海, 肖玉光

閻立懿, 劉喜海, 肖玉光為了提高電爐煉鋼的生產力、降低電耗及提高爐襯壽命,在分析電爐電氣特性的基礎上,繪出電爐理論電氣特性曲線,并以"經濟電流"概念,考慮到諸多相關因素,給出確定合理的供電制度方法.根據我國電爐煉鋼的工藝條件及生產實際,介紹二次電壓確定原則、電爐裝置回路阻抗值確定方法;結合高阻抗電爐技術,提出高電壓長弧供電制度的制定原則,并提出供電制度合理性的保證. 工程科學學報. 2007 29(S1): 56-60.

興澄特鋼主要工序電耗和能耗研究

錢剛, 阮小江, 張標, 李士琦

錢剛, 阮小江, 張標, 李士琦對興澄特鋼的一些主要工序:燒結、煉鐵、煉鋼和軋鋼的能源物質消耗和耗能工質消耗數據進行收集、整理、分析,基于相同的統計和計算方法,得到生產每噸產品的工序電耗、能耗以及折算的全流程噸鋼電耗、能耗值.特煉分廠電爐煉鋼年產量2002年為79.18萬t,2004年為91.60萬t,增長15.69%;電爐噸鋼冶煉電耗由340.20kW·h·t^-1降至166.30kW·h·t^-1,降幅51.12%;而全流程噸鋼能耗由289.51kgce·t^-1上升到615.44kgce·t^-1,增長1.13倍. 工程科學學報. 2007 29(S1): 61-64.

50t電弧爐煉鋼TPC技術應用實踐

王廣連, 劉劍輝, 申景霞, 孫永喜

王廣連, 劉劍輝, 申景霞, 孫永喜對TPC(Terminal Process Control)技術在50t電弧爐上的應用與實踐進行了介紹,對工藝存在的問題進行了分析并介紹了對用氧供電的控制.TPC技術的應用解決了電弧爐高鐵水比例冶煉存在的水冷爐蓋粘鋼、冶煉周期長等工藝問題,使終點成分和溫度同時命中率由67%達到91%,各項技術經濟指標提升明顯,供電時間每爐縮短6min,噸鋼冶煉電耗降低58kW·h,電極消耗降低0.3kg,鋼材的全氧含量降低. 工程科學學報. 2007 29(S1): 65-68.

轉爐冶煉船板鋼渣洗工藝的開發研究

汪春雷, 劉綱, 方煒, 夏文勇

汪春雷, 劉綱, 方煒, 夏文勇為了通過改進轉爐渣洗精煉工藝而減緩LF爐的作業壓力,本文對轉爐渣洗工藝進行了系統的理論闡述及工業實驗.在工業實驗中,采用鐵水脫硫-轉爐冶煉-出鋼渣洗-氬站處理-連鑄機澆注的生產工藝,在轉爐出鋼過程中投擲脫氧劑進行渣料造渣,通過吹氬攪拌為出鋼過程創造良好的反應動力學條件以脫氧和脫硫,將氧的質量分數控制在2×10^-5以內,過程脫硫率達到了45%~65%.而且因該工藝處理時間短,與普通LF工藝相比其回磷量更低.另外,由于熔渣的保溫作用,使得中間包溫降達到與LF溫降相當的程度. 工程科學學報. 2007 29(S1): 69-72.

衡鋼90t電爐除塵系統設計

石紹清, 高峰, 肖鴻光, 陳民強

石紹清, 高峰, 肖鴻光, 陳民強介紹了衡鋼大管坯項目90t超高功率電爐除塵系統的設計、工藝流程、自動化控制和使用除塵系統值得注意的關鍵技術包括除塵器過濾布袋濾料的材質、清灰技術和煙氣溫度.衡鋼大管坯項目90t超高功率電爐除塵系統已投運6個多月,加料、冶煉熔化、強吹氧脫碳和出鋼過程中,除塵效果良好,系統運行穩定.電爐正常運行的情況下,可不需人工干預,完全實現自動控制,與一煉鋼除塵系統相比優勢十分明顯.實踐表明,該系統的投入運行,徹底改善了電爐煉鋼對環境造成的污染,提高了生產技術水平,收到了很好的經濟效益和社會效益. 工程科學學報. 2007 29(S1): 73-76.

二氧化碳—氧氣混合噴吹煉鋼實驗研究

靳任杰, 朱榮, 馮立新, 尹振江

靳任杰, 朱榮, 馮立新, 尹振江通過采用冶金反應的熱力學分析、熱平衡計算及熱態實驗,研究了CO₂與O₂混合噴吹煉鋼工藝.對噴吹過程中金屬熔體內的脫碳過程,鐵液、爐渣及爐氣成分及溫度的變化進行了測試及分析.初步分析了CO₂與O₂混合噴吹煉鋼工藝的可行性.根據熱平衡計算可以得出,在煉鋼過程中噴入一定濃度CO₂氣體后,同樣可脫除鋼中的碳,達到冶煉目的.實驗證實,在真空電感應爐煉鋼過程中,由于電能熱量的補充,使得能滿足煉鋼過程的熱量要求,噴入CO₂與O₂混合氣體可以脫除鋼中的碳. 工程科學學報. 2007 29(S1): 77-80.

集束射流氧槍的設計與應用

楊竹芳, 王振宙, 朱榮, 韓麗輝, 牛重軍, 胡振邦

楊竹芳, 王振宙, 朱榮, 韓麗輝, 牛重軍, 胡振邦利用軟件CFX10.0對電爐煉鋼氧槍在集束射流和普通射流兩種狀態下的特征進行了數值模擬.通過結果對比,論證了集束射流氧槍的優越性,并且在安陽一煉軋廠100t豎式電爐使用并對其使用效果進行了分析.結果表明,安陽一煉軋廠電爐使用集束氧槍后,噸鋼電耗平均降低了30kW·h,噸鋼氧耗和生產成本等方面都有明顯的優勢.冶煉周期略有增加,主要在于采用的原料中鐵水比例增加,導致周期增加.當熱裝鐵水比處于50%左右時,噸鋼氧耗、噸鋼電耗、冶煉周期和生產成本均變化不大,所以建議鐵水比保持在50%. 工程科學學報. 2007 29(S1): 81-84.

改善20CrMnTiH淬透性的研究

季春生, 王忠誠, 劉劍輝

季春生, 王忠誠, 劉劍輝萊鋼特鋼廠20CrMnTiH鋼材成分波動較大,淬透性帶HRC8~10,范圍較大,制約了齒輪鋼質量的進一步提高.通過研究,發現鑄坯中心偏析尤其是碳偏析為主要問題.通過工藝優化采取各項措施,尤其增加電磁攪拌后,中心碳偏析得到明顯改善;C控制在0.19%~0.20%的爐次達到了95.6%;淬透性帶控制在HRC6內的達到了92.1%;在HRC4內的達到了86.2%;提高了產品質量,滿足了用戶需求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 85-88.

EAF-LF/VD-CC流程生產高壓鍋爐鋼的工藝

唐海燕, 李京社, 付建勛, 韓麗敏, 孫開明, 溫德松

唐海燕, 李京社, 付建勛, 韓麗敏, 孫開明, 溫德松天津鋼管集團有限公司煉鋼廠采用EAF全程泡沫渣埋弧操作、EBT出鋼合金化、LF復合精煉渣精煉、VD處理后喂硅鈣線、連鑄全程保護澆鑄生產高壓鍋爐鋼12Cr1MoVG.通過系統取樣、示蹤劑追蹤、綜合分析等方法,對LF處理前后、中間包鋼水和連鑄坯中總氧(T[O])、顯微夾雜及大型夾雜物的數量及變化情況進行了全面研究.結果表明,LF/VD精煉后鋼液T[O]平均為15×10^-6,中間包T[O]為17×10^-6,鑄坯為18×10^-6~24×10^-6;鑄坯中的顯微夾雜物數量是3.53mm^-2,主要為球形鈣鋁酸鹽、硅鋁酸鹽和鋁酸鹽與硫化物的復合夾雜,90%以上的夾雜物尺寸小于10μm;鑄坯中大型夾雜物有鐵鋁硅酸鹽、鈣鎂硅酸鹽等.低倍組織均勻細致,表面質量良好,軋管各項技術指標均達到GB5310要求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 89-92.

水平連鑄管坯鋼中的非金屬夾雜物

石紹清, 尹振江, 盧帝維, 彭自勝

石紹清, 尹振江, 盧帝維, 彭自勝針對衡鋼"EAF-LF-VD-HCC"工藝生產的水平連鑄管坯鋼,通過運用金相顯微鏡、掃描電鏡、EDAX 能譜儀、電子探針、電解、示蹤劑跟蹤法等各種分析手段及方法,對 LF 處理前后,VD 處理后,中間包鋼水及連鑄坯,重點是吊包鋼水,中間包鋼水和連鑄坯所取試樣中所含的顯微夾雜物及大型夾雜物進行了研究.結果表明,管坯鋼顯微夾雜相對個數為 16.1 mm^-2,大型夾雜物數量為 214.6 mg·kg^-1. 工程科學學報. 2007 29(S1): 93-96.

X70鋼的清潔度在精煉與連鑄過程中的變化

楊伶俐, 劉建華, 包燕平, 韓麗娜, 任毅, 張帥

楊伶俐, 劉建華, 包燕平, 韓麗娜, 任毅, 張帥針對鞍鋼煉鋼廠"鐵水預處理→LD→LF→VD→CC"X70生產流程,采用系統取樣,綜合分析的方法,對LF處理前后、VD處理前后、中間包、結晶器和鑄坯中的T[O]、顯微非金屬夾雜物的類型、數量及尺寸分布進行了系統研究.研究結果表明:(1)鑄坯中T[O]的平均值為17.33×10^-6,鑄坯中顯微夾雜物數量為2.40mm^-2;(2)LF處理前后鋼水中顯微非金屬夾雜以長條及塊狀的Al₂O₃夾雜和球塊狀的硅酸鹽夾雜為主,VD鈣處理后,沒有觀察到純的MnS夾雜與純的Al₂O₃夾雜;(3)結晶器鋼水、鑄坯中有純Al₂O₃夾雜再現;(4)鋼中的氧化物及硫化物夾雜均沒有達到完全變性的要求. 工程科學學報. 2007 29(S1): 97-100.

150t鋼包精煉過程的物理模擬

溫德松, 李京社, 謝翠紅, 唐海燕, 張露, 王振祥

溫德松, 李京社, 謝翠紅, 唐海燕, 張露, 王振祥在相似原理的基礎上,對天津鋼管公司150t鋼包精煉吹氬過程進行了水模擬實驗(模型、原型幾何比例為1:4).實驗發現,原型鋼包吹氬位置不盡合理,透氣磚頂面面積偏小,吹氬流量偏大.通過對以上三指標的優化,確定合理的吹氬工藝參數為:將吹氬孔位置由原來的距鋼包底中心分別為0.555R和0.634R移動到1/3R處,將透氣磚頂面直徑由原來的16mm擴大到35mm,吹氬流量減少到0.44m³·h^-1.水模擬實驗為原型鋼包的工藝改進提供了依據. 工程科學學報. 2007 29(S1): 101-104.

重型汽車專用非調質鋼前軸工業性生產工藝

王俊華, 樸峰云, 于詠春, 王曉春

王俊華, 樸峰云, 于詠春, 王曉春針對國內卡車前軸使用調質鋼制造帶來的產品力學性能下降或成本過高等缺點,自行設計一種非調質鋼制造卡車前軸,使用Mn、Si等廉價合金元素代替調質鋼中Cr、Ni、Mo等較貴重合金元素,所設計的空冷貝氏體鋼成分定為Mn-Si-V-B系,鋼號為18Mn2SiVB.通過冶煉操作研究,實驗確定前軸熱處理工藝,進行工業實驗.經過相組織分析和疲勞強度實驗對產品進行檢驗.結果表明,冶煉和連鑄連軋條件基本滿足18Mn2SiVB鋼的生產設計要求.采用設計用鋼18Mn2SiVB代替45號或40CrMo和40CrNiMo制造卡車前軸,從其力學性能測試結果分析,能夠滿足使用要求;在制造工藝上采用鍛后空冷代替原有鍛后調質的方法是可行的. 工程科學學報. 2007 29(S1): 105-109.

低硅冷軋電機鋼用熱帶的研制

遲桂友, 宮彥嶺, 王忠誠, 趙宏, 李士琦

遲桂友, 宮彥嶺, 王忠誠, 趙宏, 李士琦結合承德鋼廠電機硅鋼開發項目,針對其無精煉設備,不采用電磁攪拌技術的現狀,對比電機鋼傳統生產工藝,確定以中小型電機轉子用硅鋼為目標,通過合理的冶煉、連鑄、熱軋工藝設計,嚴格控制各工序工藝參數,在承鋼普碳鋼生產工藝流程的基礎上進行工業試驗,以開發研制低硅冷軋電機鋼用熱帶.結果表明:成品電機鋼的各項性能均達到國標50w1300標準,鑄坯表面、內部沒有明顯缺陷,熱軋、冷軋鋼帶表面良好,特別適合小電機轉子的制造. 工程科學學報. 2007 29(S1): 110-113.

轉爐—精煉—連鑄工藝生產65#鋼質量控制

黃標彩, 朱榮, 楊竹芳

黃標彩, 朱榮, 楊竹芳針對65#鋼的技術難點,采用轉爐-LF爐-連鑄工藝生產65#高碳鋼.采取以下措施:在轉爐冶煉環節中控制入爐原料,改進裝料制度,采用MURC多功能復吹,合理擋渣出鋼渣洗;爐外精煉環節中,選擇合適的精煉渣系,提高脫硫能力,控制鋼中Al含量,穩定鋼水成分和溫度等;連鑄環節中,選擇合適澆注溫度,改善二次冷卻,全程保護澆注,使用結晶器電磁攪拌技術.結果表明:鑄坯低倍組織控制良好;鑄坯碳偏析指數控制在1.1以內,符合鋼種要求;對改進后的產品質量取樣分析,檢驗結果完全達到了相關產品標準的要求,達到了國內同類產品先進水平. 工程科學學報. 2007 29(S1): 114-117.

鈮、釩、鈦微合金化鋼的邊角裂紋與高溫延塑性

林建農, 馬富昌, 趙向政

林建農, 馬富昌, 趙向政通過對含鈮、釩、鈦鋼高溫延塑性的測試和連鑄坯表面溫度的測定,含鈮、釩、鈦鋼在700~900℃第Ⅲ脆性溫度區斷面收縮率RA值較低,約在36%左右.若RA值大于40%時,高溫延塑性溫度為950℃,即使采用弱冷,鑄坯邊角部溫度也不能夠完全達到.結合我廠連鑄坯生產工藝和設備的實際情況,對有利于消除表面裂紋的防治措施進行了探討并提出了建議. 工程科學學報. 2007 29(S1): 118-121.

不同鋼包吹氬工藝對夾雜物去除效果的比較

王劍斌, 李京社, 唐海燕, 朱經濤, 汪春雷, 賴朝斌

王劍斌, 李京社, 唐海燕, 朱經濤, 汪春雷, 賴朝斌通過對新鋼改進鋼包吹氬工藝后的鋼樣電解分析發現,改進后的鋼包吹氬工藝對大型夾雜物平均去除率達到了34.3%,特別是對于直徑大于300μm的大型夾雜物去除率達到100%.利用掃描電鏡對所取金相試樣進行了夾雜物分析,確定了鋼液中夾雜物的類型主要有:硅酸鹽和硫化錳.利用金相顯微鏡對金相樣中的顯微夾雜物進行統計分析發現,改進吹氬方案下各個粒徑范圍的顯微夾雜物都有一定減少,由此表明改進吹氬方案對顯微夾雜物的去除有顯著效果.吹氬的合理與否將直接決定鋼液中的大型夾雜物和顯微夾雜物的去除率. 工程科學學報. 2007 29(S1): 122-124.

Cr12型模具鋼氧化法冶煉工藝

陳三芽, 董凱, 李國豐

陳三芽, 董凱, 李國豐介紹了傳統電爐的返回吹氧法生產Cr12型高合金模具鋼的工藝特點.通過分析傳統工藝的優劣,針對"EBT+LF"二步法冶煉工藝的特點,客觀上確定了新工藝流程冶煉該鋼種的可行性.通過合理安排電弧爐生產,總結生產中的各種要求,逐步解決了新工藝冶煉Cr12模具鋼中存在的困難.產品質量檢驗表明:使用該生產工藝,Cr12型模具鋼成分穩定,終點控制命中率高,有利于保持產品質量的穩定性.氧化法冶煉Cr12型模具鋼較之返回吹氧法有明顯的經濟效益,合計噸鋼效益達到787元/t. 工程科學學報. 2007 29(S1): 125-127.

顆粒鎂鐵水脫硫率與鎂利用率研究

郭漢杰, 劉正波

郭漢杰, 劉正波通過對宣鋼脫硫站77組生產數據進行多元線性回歸得到了在單吹顆粒鎂鐵水脫硫時噸鐵鎂的消耗xMg(kg/t)、噴吹時間t(s)、鐵水初始硫含量[%S]0、脫硫量xS、鐵水溫度T(K)和噸鐵鎂粒的噴吹速率VMg與脫硫率和鎂的利用率的數學模型.通過對數學模型的研究發現:脫硫率隨噸鐵鎂耗量、初始硫含量的增加而增加,隨噴吹時間、溫度和鎂噴吹速率的增大而降低.鎂利用率隨噸鐵鎂耗量、噴吹時間及噴吹速率的增加而減少,隨噴吹時間的延長、鎂噴吹速率、鐵液中初始硫含量及溫度的升高而升高.在合適的噸鐵鎂消耗量的情況下,要提高脫硫率和鎂利用率,應該在保障脫硫時間的前提下,降低噸鐵鎂噴吹速率,減少噴吹時間. 工程科學學報. 2007 29(S1): 128-132.

太鋼三煉鋼板坯連鑄中包結構優化

林綱, 李士琦, 黃筠, 韓建軍, 王賀利, 王立新

林綱, 李士琦, 黃筠, 韓建軍, 王賀利, 王立新采用數值模型方法對太鋼第三煉鋼廠板坯連鑄用中間包內部結構幾何參數進行了最優化虛擬實驗研究,研究中使用的評價指標是鋼液在中間包內平均停留時間等三項時間參數,這些參數值用虛擬的示蹤劑的脈沖響應實驗測量求得.按L₁₆(2¹⁵)正交表試驗設計安排(四因子二水平)全因子實驗.實驗結果經方差分析、F檢驗,確定了有顯著性影響的因子,按三項評價指標確定最佳工況是:擋墻位置前移至500mm,下口減少至200mm,墻和壩中心線距離仍維持322mm,壩高仍為272mm.虛擬實驗結果表明現生產用中包流動情況良好,采用最佳參數后中間包鋼液流動的死區將由現工況的4.80%減至4.37%,采用湍流抑制器后死區可進一步減至1.54%. 工程科學學報. 2007 29(S1): 133-137.

興澄特鋼中間包結構優化

阮小江, 李京社, 王劍斌, 楊樹峰, 唐海燕, 王玉剛

阮小江, 李京社, 王劍斌, 楊樹峰, 唐海燕, 王玉剛以興澄特鋼連鑄中間包為工程背景,根據相似原理建立了中間包水模型系統,研究了4流不同結構的中間包的流體流動特性.研究表明:原結構的中間包同一側的兩流之間的流體流動特性存在很大差異,與內側流相比,外側流的最小停留時間、峰值時間小,死區體積大,造成中間包內鋼液溫度不均勻,夾雜物不能有效地上浮去除,不能很好地滿足高質量特鋼生產的要求.采用優化后的擋墻和壩組合的中間包控流裝置,外側和內側的停留時間分布趨于一致,表明外側流和內側流之間流動特性相近.中間包結構優化后平均死區百分數由原結構的58.2%降低到10.9%. 工程科學學報. 2007 29(S1): 138-141.

結晶器電磁攪拌在小方坯連鑄上的應用

陳建國, 江國利, 龐永剛

陳建國, 江國利, 龐永剛簡要介紹了結晶器電磁攪拌在福建三鋼煉鋼廠5#小方坯連鑄機上的應用.理論分析并結合福建三鋼的冶煉條件選擇結晶器電磁攪拌,在長期的生產實踐過程中對結晶器電磁攪拌參數進行優化,實踐表明對減輕品種鋼的碳偏析以及減少中心疏松和提高產品的低倍質量均有明顯的效果.為進一步發揮電磁攪拌在冶金生產中的作用,提出有必要在現有的結晶器電磁攪拌的基礎上增加末端電磁攪拌系統. 工程科學學報. 2007 29(S1): 142-145.

基于K-means聚類算法的電弧爐強化用氧的優化研究

王振宙, 朱榮, 蔣金燕, 牛重生, 胡俊邦

王振宙, 朱榮, 蔣金燕, 牛重生, 胡俊邦主要采用數據挖掘技術中的聚類分析算法對電弧爐煉鋼的歷史數據進行分析、加工處理,得出不同熱裝鐵水比、煉鋼成本、氧耗情況下的爐次分類,再利用K-means聚類法得到聚類結果,并對結果進行分析.通過分析比對,在結果的不同分類中選出最優的用氧和用電曲線. 工程科學學報. 2007 29(S1): 146-149.

Sn-15%Pb合金電脈沖孕育處理效果時間相關性研究

王靜松, 于文濤, 唐培新, 劉波, 曹立軍, 薛慶國

王靜松, 于文濤, 唐培新, 劉波, 曹立軍, 薛慶國采用 Sn-15%Pb 合金作為實驗材料, 在保持熔體過熱 90℃的條件下, 對其進行不同時間的電脈沖孕育處理. 利用金相組織觀察和熱分析等手段來評價電脈沖孕育處理對合金凝固組織和凝固過程的影響.結果表明:經電脈沖孕育處理后,Sn-15%Pb 合金凝固組織發生了明顯的變化,凝固組織中的富 Sn 初生相形態從樹枝晶轉變為顆粒狀;與凝固組織的變化相對應,合金的凝固過程也發生了明顯的改變,初生相形核的最低溫度有較大幅度的提高;但隨著電脈沖處理時間的延長,凝固組織中粒狀晶的數量總體呈現出"少-多-少-多"的周期性變化規律;與之相對應,初生相形核溫度的變化也隨電脈沖孕育處理時間的延長呈現出周期性. 工程科學學報. 2007 29(S1): 150-153.

宣鋼優特鋼用活性石灰反應過程動力學研究

郭漢杰, 尹志明, 古特

郭漢杰, 尹志明, 古特對宣化鋼鐵公司石灰廠所用的石灰石的分解過程進行了動力學研究.以升溫速率分別為10、15、20、25和30℃/min的方式將過200目篩子的石灰石粉末加熱到1000℃,通過測量其熱重曲線,得出分解過程的機理方程為F(α)=(1-α)^-1;所用碳酸鈣的熱分解反應的速率常數為$k=54325{{\rm{e}}^{-\frac{{98873}}{{RT}}}}$.通過對(0.02 m×0.02 m×0.02 m)的石灰石樣品在1223、1323和1423 K進行的分解實驗,確定了CO₂在該石灰石生成CaO過程中的擴散系數和溫度的關系為$\lg D=-\frac{{2506}}{T}+2.28$,得到了石灰石分解的動力學模型,并用此模型作了預測,與實際吻合較好. 工程科學學報. 2007 29(S1): 154-158.

紅土貧鐵礦的金屬化

任江濤, 朱榮, 高峰, 林芳, 萬天驥, 任大寧

任江濤, 朱榮, 高峰, 林芳, 萬天驥, 任大寧在還原氣氛下進行了紅土貧鐵礦的還原焙燒實驗,采用正交實驗設計方法,以C/O、焙燒時間和焙燒溫度為因素,在還原氣氛下得到了最佳工藝條件為:C/O是0.8,還原焙燒溫度1350℃,時間為25min.另外發現,在更長的還原焙燒時間或焙燒溫度下,產生珠鐵分離現象.為接近實際生產條件,進行了敞開氧化氣氛實驗,由于表面氧化的原因,金屬化率僅為50%左右,通過控制球團表面氣體攪動,可減輕表面氧化現象,進而提高金屬化率,而通過氧化氣氛下的實驗結果,也證明了實際生產的可行性. 工程科學學報. 2007 29(S1): 159-162.

宣鋼鐵水罐擴容改造的參數

王鋒, 田乃媛, 徐安軍, 賀東風, 常賀起

王鋒, 田乃媛, 徐安軍, 賀東風, 常賀起從宣鋼鐵水供應的現狀出發,提出了"高爐-鐵水罐-轉爐"這樣一個緊湊的高爐-轉爐界面模式(鐵水罐向轉爐直兌鐵水).并從時間、鐵水質量、能源與環保、設備以及人員配置等五個方面來評價分析鐵水直兌的優點,根據鐵水直兌的要求,宣鋼現有鐵水罐必須擴容,提出了現有鐵水罐擴容改造的兩種方法,并對這兩種方法的改造效果進行比較.最后,討論了鐵水罐擴容后相關輔助設施的改造問題,從而為宣鋼的鐵水供應方案的改造提出了參考依據. 工程科學學報. 2007 29(S1): 163-166,170.

轉爐特鋼流程連鑄—軋鋼中間坯庫的庫存優化

盧軍輝, 劉青, 張立強, 白素宏, 成國光

盧軍輝, 劉青, 張立強, 白素宏, 成國光本文闡述了鋼廠MES的功能架構及其在鋼廠庫存管理中的作用,指出現有筆錄式統計和借助財務軟件進行庫存管理技術手段的不足之處.利用Delphi7.0+SQL Server2000開發了庫存管理系統,并提出了庫存管理變革的方向,對企業信息化建設和完善具有促進作用. 工程科學學報. 2007 29(S1): 167-170.

轉底爐工藝的發展與實踐

朱榮, 任江濤, 劉綱, 萬天驥, 徐萌

朱榮, 任江濤, 劉綱, 萬天驥, 徐萌論文介紹了轉底爐煉鐵工藝在國內外的發展概況,重點闡述北京科技大學研究和開發轉底爐煉鐵技術所取得的經驗與成果.結合國情和政策,認為我國當前應把"轉底爐預還原+熔融造氣爐終還原"雙聯工藝作為發展轉底爐技術的方向,主要應用于為電爐提供熱裝鐵水、鋼鐵廠粉塵回收利用和特殊礦綜合利用等方面. 工程科學學報. 2007 29(S1): 171-174.