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期刊信息/Journal information
钢铁
钢铁

翁宇庆

月刊

0449-749X

gangtiebianjibu@163.com

010-62182345

100081

北京海淀区学院南路76号

钢铁/Journal Iron & SteelCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1954年，是由中国科协主管，中国金属学会主办，我国冶金界历史较长的综合性科技期刊，也是反映钢铁工业的科技成就的主要刊物之一，在国内外享有 较高的声誉。其宗旨是面向生产、结合实际，坚持为钢铁工业生产建设服务，报道钢铁工业的科技成就、生产工艺的技术进步、生产工艺的技术进步、品种质量的改善提高、新技术新产品的开发应用、企业经营管理经验和专业理论应用研究等，以提高钢铁行业科技工作者和干部的科技水平，促进钢铁工业的发展。
正式出版
收录年代

    差别化管控促进中国钢铁工业高质量发展

    李新创
    1-9页
    查看更多>>摘要：粗钢产量的科学化管控,对于中国钢铁工业健康发展具有重要作用.详细分析了中国粗钢产量的增长方向和增长原因,探讨了粗钢产量管控的意义,重点研究了如何通过差别化管控科学调控中国粗钢产量.中国粗钢产量管控应坚持底线和全局"两种思维".在以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进的新发展格局下,要凝聚共识、形成合力,巩固公平竞争的市场环境,构建科学管控长效机制,推动有效市场和有为政府更好结合,促进优势更优强处更强,推动供需更高水平动态平衡,促进钢铁行业高质量发展.

    钢铁产量差别化管控供给侧改革高质量发展

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    高炉内渣铁焦界面润湿行为研究现状及展望

    张建良姜春鹤李克江毕枝胜...
    10-18页
    查看更多>>摘要：高炉作为目前世界上最大的移动床式冶金反应器,保持高炉内良好的透气透液性是保证高炉稳定顺行的关键.高炉内部被软熔带分割开来,分为上部固体散料区和下部固液共存区,下部的固液共存区是决定高炉透气透液性和煤气流分布的重要区域,因此若想明晰高炉影响透气透液性的关键,必须对高炉下部固液共存区的反应进行全面研究.高炉高温区焦炭床与渣铁的相互作用行为是决定铁-焦-渣交互作用及高炉透气透液性的重要因素,调控好液态渣铁与焦炭床的润湿性变化,可以有效改善高炉内部的透气透液性,最终会影响高炉生产效率和稳定性.因此,明晰高炉内渣铁焦的界面润湿行为显得尤为重要.首先对界面润湿现象进行了概述;然后详细从铁水成分以及焦炭性质对铁-焦界面润湿行为的影响进行了总结;其次详细分析了炉渣温度、炉渣成分以及焦炭自身性质对渣-焦界面润湿行为的影响.结果表明,目前高炉内渣铁焦界面润湿行为的研究已经从实验室试验以及基础模拟方面进行了研究,研究结果可为高炉操作者理解高炉内渣铁焦界面润湿行为提供初步理论指导,但仍需在可反映高炉内实际复杂情况的润湿行为变化方面进行深入研究.

    高炉炼铁焦炭铁焦界面渣焦界面润湿行为

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    氧煤燃烧熔分炉炉料沉降与传热行为数值模拟

    赵凯魏志芳张巧荣张玉柱...
    19-29页
    查看更多>>摘要：回转窑预还原-氧煤燃烧熔分炼铁工艺直接使用宽粒级的粉矿入炉,炉料颗粒经回转窑内煤气逆流换热和预还原后,通过沉降管到达氧煤燃烧熔分炉.为避免沉降区域内炉料颗粒冲刷炉壁、壁面堆积及气固传热不均现象,实现颗粒沉降与传热过程的耦合控制,最大限度降低炉料与熔池温度差,保证熔池熔炼稳定,达到良好的冶炼效果,利用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)研究氧煤燃烧熔分炉熔池上部区域煤气流速和炉料粒径对炉料颗粒在逆流煤气作用下的沉降轨迹与传热行为的影响.数值模拟结果表明,随着煤气流速增大,炉料颗粒的沉降速度减小,煤气对小粒径炉料颗粒的作用尤为明显.煤气流速为1 m/s时,每种粒径的炉料颗粒沉降效果良好;煤气流速为2 m/s时,粒径为1.0、1.5、2.0 mm的炉料颗粒沉降效果相对较好;煤气流速为3 m/s时,粒径为1.5、2.0 mm的炉料颗粒能够顺利沉降.针对炉料颗粒传热行为,煤气流速越大,炉料粒径越小,则炉料颗粒的传热效果越好.综合炉料传热与沉降行为,粒径为1.0 mm左右的炉料颗粒在煤气流速为1和2 m/s作用下,炉料颗粒的沉降速度和传热情况均良好.

    氧煤燃烧熔分炉CFD-DEM炉料颗粒煤气沉降传热

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    配加大剂量气煤改质炼焦

    武强朱子宗王瑛栋孙灿...
    30-38页
    查看更多>>摘要：为了降低焦炭成本、减少主焦煤、增加低价气煤在配合煤中的用量,以2种气煤、2种肥煤、2种焦煤、1种瘦煤和1种自主研发的煤粉改质剂为原料,在2 kg实验室炼焦炉上开展了大比例气煤改质炼焦试验.试验结果表明,当主焦煤配比低于50％,气煤配比达到35％时,所炼制焦炭的质量指标将急剧恶化,其反应性(CRI)大于36％,反应后强度(CSR)低于50％,不能满足中、大型高炉顺行需求;但在改质剂的作用下,使用气煤逐步替代主焦煤炼焦时,所炼制改质焦炭的热态强度指标均得到显著改善,尽管配合煤中气煤配比提升到45％,主焦煤配比降到40％,仍能生产CRI小于30％,CSR大于58％的改质焦炭.结合SEM、XRD和Raman检测分析焦炭微观层面的差异,结果表明,在炼焦配合煤中添加大剂量气煤,会增加焦炭气孔的数量和尺寸以及无定型碳含量,同时降低焦炭微晶单元的体积和致密度,导致焦炭反应性增加,反应后强度降低;添加改质剂后,上述现象在改质焦炭中可得到显著改善,并且高比例气煤添加下所炼制改质焦炭微观结构和组分的分布可达到高比例主焦煤配加下所炼制生产焦炭的水平.最后,通过工业性试验验证了在改质剂的作用下向炼焦配合煤中添加45％气煤生产优质冶金焦炭是可行的,找到了一种节约主焦煤、降低炼焦配煤成本的新方法.

    气煤改质剂炼焦微观特性焦炭指标

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    《钢铁》杂志征稿启事

    38页
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    COREX用焦在铁水中的渗碳特性

    于春梅滕海鹏林豪任坤...
    39-46页
    查看更多>>摘要：钢铁工业是支撑国民经济发展的基础产业,同时也属于资源和能源密集型行业,随着国家严格的环保政策的逐渐实施,其面临的资源和环保要求日益增加.传统高炉炼铁生产工艺由于存在能耗高、污染物排放多的弊端,发展受到了限制,因此非高炉炼铁工艺的研究和应用日益受到钢铁行业的重视.系统研究了 COREX熔融还原非高炉炼铁工艺使用的顶装焦、捣固焦和气煤焦在铁水中渗碳特性,并分析了 3种不同样品在铁水中的渗碳动力学行为.研究结果表明,高温铁水与碳原子接触时发生渗碳反应的吉布斯自由能远小于Fe3C生成反应的吉布斯自由能,焦炭与高温铁水接触被消耗的过程以渗碳反应为主.顶装焦、捣固焦和气煤焦3种焦炭样品与高温液态铁水接触后迅速发生渗碳反应,铁水中碳含量快速增加,但铁水中碳含量增加的幅度随着铁水中碳含量的升高而快速降低,在渗碳反应时间超过120 min后铁水中的碳含量基本保持恒定.3种焦炭在铁水中的渗碳速率由高到低分别为气煤焦、顶装焦和捣固焦,铁水温度对渗碳过程具有明显的影响,随着温度的升高,渗碳速率和最终铁水中的碳含量增加.动力学分析表明,捣固焦在铁水中的渗碳活化能最高,顶装焦次之,气煤焦最小.

    熔融还原铁水焦炭渗碳反应动力学

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    料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

    罗云飞杨涛周江虹春铁军...
    47-54页
    查看更多>>摘要：随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术.为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响.结果表明,在50 kg级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60％和1.94％,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91％;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H2O与C和O2反应,将还原性气氛的CO转化为CO2,进而降低CO排放和烧结固体能耗.综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果.

    喷吹蒸汽烧结CO排放质量指标喷吹制度

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    电炉炼钢钢铁原料的现状分析与展望

    吴耀光肖步庆朱立光王雁...
    55-62页
    查看更多>>摘要：电炉炼钢作为短流程的核心工艺,具有铁元素循环利用率高、能源消耗低及环境效益良好的特点,推动电炉炼钢健康发展符合中国实现"碳达峰"、"碳中和"目标对钢铁绿色发展的要求.电炉炼钢入炉的钢铁原料种类较转炉多且结构灵活,并且对电炉冶炼的工艺过程控制有直接的影响.为创造充分挖掘和发挥电炉炼钢优势的良好起始条件,针对目前电炉炼钢的主要入炉钢铁原料的情况和特点,从其生产储备、工艺过程操作、能源消耗、环境保护等方面入手,分析了废钢、铁水和直接还原铁作为主要原料的使用现状及优缺点,并着重对比分析了直接还原球团特点和技术指标,为探究和优化合理的电炉炼钢入炉钢铁原料结构提供了理论依据.从资源消耗、环境保护等方面考虑,废钢和直接还原球团将成为今后短流程炼钢的主要原料.结合钢铁循环利用技术和产业专业化的逐渐成熟,以及更加绿色环保的氢冶金技术的发展,废钢综合回收利用技术、高品位洁净球团生产技术、氢气竖炉直接还原技术将会是未来电炉入炉钢铁原料生产技术的发展方向,配套新型高效智能电弧炉冶炼技术将会是未来短流程炼钢的发展方向.

    电炉炼钢废钢铁水直接还原铁洁净球团氢冶金

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    脱氧顺序对铝钛复合夹杂物的影响

    王林珠李翔赵禹栋杨树峰...
    63-71页
    查看更多>>摘要：通过扫描电镜-能谱仪检测和分析了不同铝钛脱氧顺序下钢中夹杂物的形貌、成分、尺寸、数量和分布等参数,通过热力学计算分析了脱氧过程中钢液中的化学反应和夹杂物优势区图.结果表明,脱氧剂添加顺序对夹杂物形貌影响很大,先加钛后加铝的脱氧方式下,钢液中形成了较多含有铁相("空心")的具有浓度梯度的铝钛复合夹杂物.夹杂物径向长度增加,夹杂物也更容易偏聚.所以先加钛后加铝不利于夹杂物尺寸细小化,不利于夹杂物弥散分布.先加铝后加钛的脱氧方式下,钢中形成氧化铝夹杂,不会被溶解的钛还原,因此夹杂物内部不含有铁相.夹杂物主要为Al-Ti-O(-N)类夹杂.夹杂物尺寸和数量小于先加钛后加铝钢中的夹杂物.通过FactSage计算结果、化学反应分析和试验检测结果,探究了不同铝钛脱氧顺序下夹杂物形成和演变机理,分析了具有浓度梯度的"空心结构"的铝钛复合夹杂物形成机理,讨论了脱氧剂添加顺序对夹杂物尺寸、数量和分布等特征的影响规律.发现先加钛后加铝的脱氧方式下,钛氧化物会与金属铝反应,钛氧化物逐渐转变为"空心"氧化铝壳,同时溶解的铝、钛和氧发生氧化反应,形成了具有浓度梯度的Al2O3-TiOx复合夹杂物,最终钛氧化物完全转变为氧化铝壳而消失.随着铁液的填充,形成了含有铁相的铝钛夹杂物.

    脱氧顺序钛类夹杂物夹杂物形貌热力学计算复合夹杂物

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    KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

    朱仁林李建立沈家豪余岳...
    72-77,86页
    查看更多>>摘要：KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50％.可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗.但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0％～2.5％)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加.因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考.采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO2-CaS-CaF2基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测.热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO2相的析晶温度.炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中.KR脱硫渣主要由C3S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成.炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存.炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C3S)相边界析出.

    KR脱硫渣CaS赋存状态基质凝固矿物组成

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