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期刊信息/Journal information
河北冶金
河北冶金

褚建东

月刊

1006-5008

hbyj@chinajournal.net.cn

0311-87930065 85671316

050031

河北省石家庄市跃进路167号

河北冶金/Journal Hebei Metallurgy
正式出版
收录年代

    氢能产业发展现状及其在我国钢铁行业的应用

    王新东侯长江钟金红
    1-8页
    查看更多>>摘要：氢能在解决能源危机、全球变暖及环境污染等问题方面发挥了重要作用.全球主要发达国家高度重视氢能产业发展,先后将发展氢能提升到国家战略层面,美国、德国、法国和日本等国已相继制定氢能发展规划、路线图以及相关政策.我国是世界上最大的制氢国,氢能产业高速发展.以国内某大型钢铁企业为应用场景,研究了氢能在氢冶金、氢能物流、全氧富氢碳循环熔融还原和高炉喷吹富氢气体等方面的应用效果.结果表明,我国当前氢能产业存在核心技术研发能力严重不足、标准体系不完善以及产业链各环节发展不协调等问题,最后提出我国钢铁行业未来需要创新氢能产业合作模式、推动氢能产业链协同发展、构建"以氢代碳"的氢冶金技术体系以及建立完善氢能产业标准体系等方面的氢能发展建议.

    氢能产业钢铁行业氢冶金氢能物流发展展望

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    无取向电工钢应用现状及磁性能优化方法

    武晓龙赵林林弓俊杰王娇娇...
    9-15页
    查看更多>>摘要：在绿色、环保、节能、碳达峰碳中和、传统的煤电能源向清洁能源转变,以及新能源产业爆发式发展的大背景下,对无取向电工钢的需求大幅度增加.综述了国内外无取向电工钢产品的应用现状,日本新日铁及JFE、韩国浦项、俄罗斯新利佩茨克、德国蒂森克虏伯、法国安赛乐米塔尔等国外企业均能生产全流程无取向电工钢产品;近年来国内以宝武、首钢为首的企业已实现厚度规格为0.15～0.65 mm所有牌号的国产化.新能源汽车主要采用0.30 mm及以下薄规格的无取向电工钢,目前,日本拥有最薄的无取向电工钢,厚度为0.10 mm,而国内暂未实现批量供货.鉴于提升磁性能是各企业追求目标,总结了低牌号及高牌号无取向电工钢磁性能优化方法.对于低牌号无取向电工钢可利用表面能法或相变法得到强{100}织构,也可通过低温轧制法遗传初始{100}织构改善磁性能;对于驱动电机用高牌号无取向电工钢常通过减薄厚度及添加合金元素改善铁损,可通过添加固溶强化、析出强化及时效强化元素来提高强度.

    无取向电工钢新能源汽车磁性能薄规格

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    高炉炼铁碳足迹计算中铁渣分配方法

    李晓琪丁剑苗海涛朱文玲...
    16-20页
    查看更多>>摘要：高炉是一个典型的复杂多功能系统,产出铁水、高炉渣等共生产品.按照生命周期评价的方法收集了高炉炼铁生产过程的清单数据,采用"投入-产出"法原理进行碳足迹计算,并分别利用系统扩展法、质量分配法、能量-脉石分配法和经济分配法,对输入输出高炉系统的碳负荷(碳抵扣)在铁水和高炉渣之间进行了分配计算,得出了铁水和高炉渣的碳足迹结果.结果表明,铁水碳足迹由高到低依次为:经济分配＞能量-脉石分配＞系统扩展＞质量分配;高炉渣碳足迹大小顺序反之.其中,能量-脉石分配法从原料输入端即按照其对形成渣、铁的贡献能力进行分配,得出的结果更具科学性,由于该方法得出的铁水产品碳足迹较系统扩展法偏高,高炉渣碳足迹偏低,因此能量-脉石分配法更有利于促进高炉渣等副产品在钢铁下游水泥行业中的大量利用,但缺点是实施过程复杂.通过对不同分配方法碳足迹结果的比较,同时结合各方法的特点及用户接受程度,推荐优先采用系统扩展法或质量分配法来进行高炉炼铁工序铁渣间的碳足迹分配.

    高炉炼铁碳足迹系统扩展共生产品分配

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    大型高炉炉缸铁口直径及铁口深度的数值模拟

    温玉莲刘朋波陈艳波李宏伟...
    21-27,37页
    查看更多>>摘要：高炉作为钢铁企业的主要设备之一,其使用寿命和工作状态在很大程度上影响了钢铁企业的经济效益及社会效益.面对新时期的"碳达峰、碳中和"新目标,高炉需要进一步向大型化、现代化、高效化、长寿化方向发展.目前国内多座大型高炉在炉役期内,炉缸都曾出现过较为严重的侵蚀现象,炉缸寿命成为限制大型高炉寿命进一步发展的限制性环节.调查结果显示,炉缸炭砖主要受铁水冲刷侵蚀、碱金属和锌对炭砖的破坏以及高温热应力的影响.针对铁水对炭砖的冲刷侵蚀,使用Fluent软件研究了5 500 m3高炉不同铁口直径及不同铁口深度对炉缸铁水流场及温度场的影响.研究结果表明,当铁口直径从55 mm增大到75 mm时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会增加;当铁口深度从3.3 m增大到4.3 m时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会降低.在高炉生产过程中,适当增加铁口深度及降低铁口直径有利于降低炉缸铁水流速和炭砖热面温度,从而延长高炉的使用寿命.

    高炉铁口直径深度铁水流速炭砖温度

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    20CrMnTi齿轮钢动态再结晶模型的研究

    黄胜永
    28-37页
    查看更多>>摘要：齿轮是机械传动系统的重要组成部分,20CrMnTi作为用途广泛的齿轮钢种,对棒材组织均匀性的要求越来越高.但是随着棒材尺寸增大,组织均匀性的控制难度进一步增加.为提高棒材组织均匀性,通过Gleeble热模拟实验,对齿轮钢20CrMnTi的奥氏体高温变形行为进行了研究,得到了变形温度为950～1 150 ℃,应变速率为0.01～10 s-1,压缩应变0.7的真应力-真应变曲线.通过真应力-真应变曲线建立了该钢种的动态再结晶模型,模型包括动态再结晶临界应变模型、动态再结晶体积分数模型和动态再结晶晶粒尺寸模型.为进一步验证模型的准确性,采用阶梯试样进行热轧实验,得到轧后奥氏体晶粒尺寸.将轧制实验得到的奥氏体晶粒尺寸与20CrMnTi钢热-力耦合有限元模型中的再结晶模型计算得到晶粒尺寸进行对比,发现计算值与实验值良好吻合.证明该模型预测精度较高,可为20CrMnTi棒材轧制工艺优化提供相应的理论依据.

    20CrMnTi齿轮钢热变形行为动态再结晶奥氏体晶粒

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    6mm低温压力容器钢的开发及组织性能研究

    蔡茗宇王永李天恒贾宝祯...
    38-40,60页
    查看更多>>摘要：采用低C和Nb-Ti微合金化的成分设计,平轧+卷轧的轧制方式生产了 6 mm低温压力容器钢,并使用光学电子显微镜、拉伸力学和低温冲击实验等手段,研究了不同工艺条件下钢的显微组织、拉伸力学性能和-40 ℃低温冲击韧性随生产工艺的变化情况.结果显示:控轧工艺生产的钢板为多边形铁素体+少量珠光体组织,控冷工艺的钢板为多边形铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体的复合组织,均没有带状组织亦没有出现纵向轧制带来的各向异性的变形带组织.与空冷工艺相比,轧后采用控冷工艺的钢板因出现了强化相的贝氏体组织,强度提高了 40～60 MPa;采用控轧工艺的钢板晶粒尺寸明显小于不控轧工艺的钢板,-40 ℃低温冲击韧性明显优于未控轧工艺,提高到了 60 J以上.采用粗轧+精轧+卷轧+水冷的3阶段控轧控冷生产模式,终轧温度870 ℃,终冷温度630 ℃生产的6 mm低温压力容器钢为多边形铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体的复合组织,钢板综合力学性能最好.

    低温压力容器控轧控冷位错强化沉淀强化复合组织

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    高碳工具钢75Cr全流程夹杂物的演变规律

    吴飞鹏杨晓江贾宁张红奎...
    41-46页
    查看更多>>摘要：通过全流程取样,研究了 75Cr工具钢全流程夹杂物的演变规律以及钢水的全氧和氮含量;利用自动扫描电镜对非金属夹杂物的组分、尺寸、数密度等变化特征进行了分析;制作了2类典型非金属夹杂物Al2O3-MgO-CaO和SiO2-Al2O3-MgO-CaO的三元相图,并分析了夹杂物的熔点.结果表明,钢中非金属夹杂物的数密度在全流程中整体呈降低趋势,从LF进站到热轧品夹杂物去除效果显著,成品中夹杂物数量密度为5.1个/mm2.非金属夹杂物尺寸均值变化不大,范围为4.5～6.5 µm;全流程分析共发现4种类型的夹杂物,其中两种主要夹杂物为Al2O3-MgO-CaO型、SiO2-Al2O3-MgO-CaO型.与上述夹杂物复合的MnS只在铸坯和热轧卷中被检测出,并与之形成两种新的夹杂物.同时计算了Al2O3-MgO-CaO型夹杂物的熔点,熔点大于1 600 ℃,属于高熔点夹杂物;SiO2-Al2O3-MgO-CaO型夹杂物基本位于低熔点区域,熔点小于1 400 ℃.

    高碳工具钢75Cr夹杂物铝镁尖晶石MnS数密度熔点

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    卷取温度对QStE550TM钢组织及性能的影响

    申文军蔡培苏振军李朝辉...
    47-50,65页
    查看更多>>摘要：采用拉伸试验机、光学金相显微镜及扫描电镜分析等试验方法,在其他热轧工艺参数不变的情况下,对不同卷取温度下生产的试验钢QStE550TM进行了分析.结果表明:卷取温度会影响QStE550TM组织结构、晶粒度和析出物数量及大小,进而影响其力学性能.当卷取温度为600 ℃时,试验钢基体组织以铁素体+珠光体为主.当卷取温度为560 ℃和580 ℃时,试验钢基体组织主要为铁素体+贝氏体,与计算的TTT曲线结果略有不同.另外,随卷取温度从560 ℃升高到600 ℃,基体组织晶粒度逐渐降级,细晶强化效果减弱.但析出相数量逐渐增多,析出强化效果增强,同时析出相尺寸逐渐长大也会弱化析出强化效果.相应地,试验钢的屈服强度与抗拉强度在析出强化和细晶强化的博弈下,在卷取温度为560 ℃时,细晶强化效果大于析出强化效果,综合强化效果差;卷取温度为600 ℃时,析出强化效果大于细晶强化效果,同样综合强化效果差.卷取温度为580 ℃时,两种强化效果达到平衡,此时试验钢QStE550TM的屈服强度和抗拉强度及伸长率满足目标要求.

    酸洗板卷取温度显微组织析出相力学性能

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    高速钢M42喷射成形余粉组织性能分析

    辛栋梅侯国栋杜文华张海军...
    51-54页
    查看更多>>摘要：喷射成形工艺不可避免会产生喷射余粉,对喷射成形高速钢M42喷射余粉进行了成分、气体含量、形貌以及组织性能研究.结果表明,M42喷射余粉氧含量为267 × 10-6、氮含量为374 × 10-6,大部分粉末呈球形,尺寸为140 μm;喷射余粉为树枝晶组织,内部组织为基体+网状碳化物,碳化物类型大部分为M2C类型碳化物,尺寸为0.4～0.6 µm,存在少量的M6C类型碳化物,尺寸为2 µm.M42喷射余粉粒度呈正态分布,具有较好的流动性且松装密度、振实密度较高,分别达到了理论密度的62％和68％,粉末在后续热等静压包套制备过程中具备良好填充性和均匀性.

    高速钢M42喷射成形喷射余粉组织粒度分布

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    200t转炉底吹长效化技术

    刘敏危尚好王东王星...
    55-60页
    查看更多>>摘要：结合某公司200 t转炉的生产实践,研究了转炉底吹元件、底吹布置、底吹流量等因素对底吹效果及寿命的影响.通过对比底吹效果,将底吹元件由集束式改为双环缝式;底吹布置方式从单圈布置改为双直径双圈布置;同时通过数值模拟,优化了熔池搅拌混匀时间和底吹强度控制,底吹效果及寿命取得大幅提高.优化后,当转炉炉龄8 848炉时,底吹寿命与炉龄能够保持同步,炉龄末期底吹眼目视可见,碳氧积、终点氧、脱磷率等指标均取得明显进步.全炉役碳氧积平均0.001 6,较优化前降低0.000 5;月均全炉次终点氧从457 × 10-6降低至378 × 10-6,降低79×10-6;转炉铁水脱磷率从平均86.9％提高到88.7％,且在低磷钢冶炼方面取得明显进步,转炉终点达到了痕迹磷的极限脱磷效果,在同样双渣操作模式下,低磷钢转炉终点磷稳定控制到20×10-6以下,平均11×106,最低达到4×10-6,较优化前平均降低30 × 10-6,脱磷率达到99％以上,为冶炼极低磷洁净钢提供了条件,实现了品种生产新突破.

    转炉底吹长效化碳氧积低磷钢极限脱磷

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