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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

    河钢集团在汽车用钢领域的创新与应用

    李毅仁
    1-7页
    查看更多>>摘要：随着全球对环境保护和能源效率的重视程度不断提升,汽车工业正面临着轻量化发展的迫切需求.作为国民经济的重要支柱,汽车工业的产业链条长、覆盖面广,是我国制造业领域的集大成者.河钢集团作为中国乃至全球领先的钢铁企业,正积极开展由"单纯的生产型企业"向"制造+服务型企业"的战略转型.为满足汽车产业用钢需求,河钢致力于技术创新和产品升级,通过全产业链的低碳绿色生产工艺,不断推出行业领先的轻量化用钢解决方案,引领中国汽车用钢材料的发展方向.近年来,河钢持续加强与下游汽车产业的深度融合,不断深化与高校和科研院所的协同创新,通过技术迭代和产品更新,优化生产工艺技术,推出具有行业领先水平的高端产品,为汽车工业的高质量发展提供了有力支撑.综述了河钢集团在汽车用钢领域的产销研布局、装备及工艺、轻量化产品系列、技术解决方案,并展望未来材料创新的发展方向,以期为汽车工业的可持续发展贡献力量.

    汽车用钢轻量化技术创新绿色制造用户技术

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    3.5价全钒液流电池用电解液研究现状与展望

    王程王少娜祁健李兰杰...
    8-13,21页
    查看更多>>摘要：全钒液流电池因其固有的安全性、长达十年以上的服役寿命、适应大规模应用及易于回收利用等优势,作为最具应用前景的大规模储能技术得到空前发展,预计到2030年国内全钒液流电池新增装机规模将达到93 GWh.钒电池主要由电解液、电堆和输送系统构成,电解液成本占电池总成本40％以上,其低成本高效制备技术是钒电池大规模商业化发展的关键.钒电解液的主要制备方法包括化学还原法、电解法、溶剂萃取法和离子交换法等.化学还原法是以V2O5和钒酸铵为原料经化学还原制备获得电解液的,工艺成熟,但存在还原剂残留和原料成本较高的问题;电解法工艺流程短,但整体能耗高,电解效率低;离子交换法和溶剂萃取法通常以含钒浸出液为原料,无需经过钒产品制备环节,但流程仍较为繁琐,且难以直接获得3.5价钒电解液.总结归纳了近年来3.5价钒电解液的制备方法,概括了各种方法的原理、工艺流程以及优缺点,以期为3.5价钒电解液制备新技术的开发提供参考.

    全钒液流电池3.5价钒电解液大规模储能化学还原电解

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    炼焦煤性质与低阶煤配比对高压型煤成焦性能的影响

    李彦辉郭瑞廖飞程欢...
    14-21页
    查看更多>>摘要：使用低阶煤制备冶金焦炭是缓解炼焦煤资源紧张,优化煤炭资源利用的重要途径.型煤炼焦是高比例使用低阶煤制备冶金焦炭的重要方法.为探究低阶煤在高压型煤炼焦中的应用,研究了焦煤和1/3焦煤添加不同比例低阶煤高压成型高温干馏后型焦的抗压强度、气孔结构、光学组织、表面形貌等方面的特征.结果表明,随着低阶煤配入比例的增加,型焦抗压强度呈先增加后减小的趋势,最高可达到6 kN以上,优于一级冶金球团矿抗压强度2.5 kN的标准.与传统炼焦方式不同,在高压型煤炼焦中,低阶煤与炼焦煤发生交互作用,可以促进焦炭中镶嵌结构的形成,镶嵌结构起到连接焦炭碎裂的组织结构、减少半焦表面孔洞数量和裂缝的作用.添加一定比例的低阶煤可以增加型煤胶质体的透气性,减少高压型煤干馏过程由于挥发分析出受阻而形成的结构缺陷,从而提高型焦的强度.但低阶煤添加比例过高后,会降低型煤胶质体的粘结性,型焦的强度降低.低阶煤的最优配比因炼焦煤的性质而有所不同.在成型压力150 MPa下,低阶煤与主焦煤的最优配比为50％,与1/3焦煤的最优配比为30％.

    炼焦煤低阶煤配比型煤焦炭抗压强度

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    100级及以上矿用圆环链的开发

    和晓民相楠丁辉段路昭...
    22-28,50页
    查看更多>>摘要：基于扩散型相变以及弥散强化理论,在钢中分别添加0.23％和0.39％的W合金元素开发低碳马氏体矿用圆环链.采用Gleeble试验机及末端淬透性试验,测试新钢种的CCT曲线和淬透性;采用OM、SEM和TEM分析不同热处理状态时的组织及力学性能;采用圆环链破断试验、盐雾试验测试矿用圆环链破断力、耐腐蚀性能.结果表明:与23MnNiMoCr54钢比,新钢种获得全部马氏体的临界冷却速度降低为5 ℃/s,在5～0.3 ℃/内获得马氏体+贝氏体混合组织,0.3 ℃/s以下获得铁素体+珠光体组织,末端淬透性在25 mm处硬度值为45 HRC,无明显下降;随着回火温度的升高,抗拉强度降低,冲击韧性增加,其抗拉强度大于1 350 MPa时冲击功大于85 J.工业化生产的圆环链破断力达到120级,腐蚀速率1.46 g/天,能满足GB/T12718标准中大规格100级及以上矿用圆环链的性能要求.

    圆环链用钢合金元素淬透性抗拉强度腐蚀焊接疲劳

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    Mn-S与Mn-V-S非调质钢热塑性规律对比

    刘献达孙万利郝彦英刘运娜...
    29-33,68页
    查看更多>>摘要：采用Gleeble-3800热模拟试验机测定了 Mn-S、Mn-V-S两种非调质钢不同高温条件下的热塑性,并分析了不同温度区间两种钢的断裂失效机制.结果表明,两种钢在800～850 ℃温度区间均出现了抗拉强度下降幅度最小的现象,主要原因为800～850 ℃温度区间处干部分再结晶区,温度升高再结晶程度升高,晶粒得到进一步细化,强度得到补充.Mn-S钢在850～1 200 ℃温度区间平均每升高100℃,抗拉强度降低53.9 MPa.Mn-V-S钢的抗拉强度变化总体较为均匀,平均每升高100℃,抗拉强度降低53.9 MPa.Mn-V-S钢中V元素在950 ℃以下析出第二相粒子,减少了固溶C含量,抗拉强度低于Mn-S钢,在950 ℃以上V发生回溶,两者强度趋于相近.两种非调质钢断面收缩率变化可分为线性上升和平台期两部分,以1 000 ℃为分界线,Mn-S钢750～850℃温度区间断面收缩率随温度升高增长幅度较小,850～950 ℃温度区间塑性得到较大幅度提升,900～1 200 ℃范围内钢断面收缩率均超过90％.Mn-V-S钢750～1 000 ℃温度区间断面收缩率随温度升高增长幅度较为均匀,在900 ℃后断面收缩率均在90％以上,1 200 ℃达到最高,最高值为99.4％.750～850 ℃温度区间两种钢的断面收缩率低于80％,主要原因是先共析铁素体沿晶界呈网状分布,导致拉伸时产生应力集中,建议实际生产中避开该温度范围变形.

    非调质钢热塑性再结晶断裂失效先共析铁素体变形温度

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    气阀合金Ni30热压缩变形的流变应力行为

    郭福在陈文嵇爽赵英利...
    34-39页
    查看更多>>摘要：选用真空感应冶炼+锻造工艺制成的Ni30合金锻棒作为实验材料,在合金锻棒上沿轴线方向切取Φ10 mm × 17 mm的试样,再机加工成Φ 8 mm × 15 mm的小圆柱试样,通过Gleeble 1500热模拟实验机进行热压缩实验,应变速率分别为5 s-1、20 s-1、50 s-1,变形温度分别为1 000 ℃、1 050 ℃、1 100 ℃,应变量0.5,升温速率10 ℃/s,保温时间5 min,热压缩实验结束后马上对试样进行水冷处理.采用Origin2019b软件处理Ni30合金热压缩实验得到的数据,并绘制真应力-真应变曲线.建立了描述合金的热变形温度、应变速率和流变应力三者的关系的本构方程ε=2.14 × 1010[sinh(0.002 9σ)]3.57 exp[-240 190/(RT)],通过本构方程同时反映了材料的加工硬化和再结晶软化之间的动态平衡关系,并得到其热变形激活能为240.19 kJ/mol;通过观察热变形后的合金微观组织变化发现,减小应变速率或提升变形温度均能提高合金的再结晶程度.

    Ni30气阀合金变形温度应变速率流变应力加工硬化再结晶

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    265 m2烧结机提质降耗生产实践

    李强华孙继兴韩正轩
    40-43页
    查看更多>>摘要：为降低烧结机工序能耗,提高烧结矿产质量,柳钢在对265 m2烧结机采取了厚料层烧结、微负压点火、漏风治理、提高环冷机余热利用等多项工艺协同改造.通过合理配矿、探索熟熔剂的配加比例,提高混合料料温和透气性;增加一、二混合圆筒提升条数量提高物料下落高度,加强混合料制粒效果;自主开发应用混合圆筒高动能流体在线清理系统,实现在线清理混合圆筒内结圈,提高了混合圆筒内物料填充率,同时杜绝了大块料跌落影响生产顺行的情况;将烧结机点火炉膛整体抬高170 mm,并在布料段两边增加边缘压料装置,使烧结机在不改变原有台车挡板高度的情况下具备厚料层烧结的条件;合理调节环冷机冷却风量,降低1段2段自然风鼓风量,增大余热发电返回环冷机的循环风量,避免因快速冷却造成烧结矿强度差;在环冷机卸灰阀间加装双层卸灰阀,减少风管积料;在环冷机烟罩上增加密封钢刷,减少烟罩和环冷机台车间的漏风,提高环冷机密封效果从而提高余热利用.改造后,烧结矿的产质量得到明显提高,工序能耗由48.6 kgce/t降低到45.2 kgce/t.

    提质降耗厚料层烧结微负压点火高动能流体在线清理系统余热利用

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    基于合金和温度模型的自动精炼技术

    张华
    44-50页
    查看更多>>摘要：LF精炼是钢水处理过程的重要工序,唐山中厚板公司精炼部分环节由操作工人工完成,操作工凭借经验控制精炼生产,容易产生较大的人为误差,既增加工作量,又影响质量稳定性.为消除人为误差,提高钢水质量稳定性,同时满足生产节奏的需求,对LF精炼冶炼流程进行了研究,设计出了一套自动冶炼系统.按照业务逻辑和技术逻辑该系统分为冶金工艺流程、辅料计算模型、合金加料模型、冶金温度模型,并对每个模块应用冶金热力学、冶金动力学、数学建模技术和人工智能大数据技术作为理论依据和实现方法,最后有机串联协同这些模块,满足紧张的生产节奏,实现LF精炼的全自动化智能化生产,进而降低成本,提高钢水质量.系统上线后,推动了 LF炉钢水冶炼自动化、操作流程化、标准化,且随着LF精炼冶炼流程的不断优化,钢水稳定性稳步提升,实现了精炼工序所有环节的自动控制,钢水精炼终点成分和温度命中率有效提高.

    合金加料温度模型自动精炼生产节奏智能化成分模型

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    LF炉精炼过程气体氮含量的控制

    司军亮智新龙杜亚杰
    51-54页
    查看更多>>摘要：针对敬业钢铁公司板坯生产中LF精炼环节增氮量高达11.2 ppm,最终成品氮含量超45 ppm的问题,从钢液增氮原理进行了分析,发现钢液的增氮速度与钢液和空气的接触面积、空气中氮的浓度、钢液温度等因素有关.围绕导致增氮速度加快的因素,在LF精炼炉进行了一系列生产试验,试图降低精炼过程中钢液增氮量.通过液态渣回收,减少钢液与空气的接触面积,可将LF精炼过程的增氮量由4.2 ppm控制到1.1 ppm;通过减少送电时间和送电频次,降低在高温状态下的钢水增氮,可将精炼过程增氮量由3.1 ppm控制到2.1 ppm;通过合理控制强搅拌时间,减少钢水裸露时间,可降低过程增氮量;通过保持炉内微正压,降低氮气浓度,也可降低过程增氮量.采取上述措施后,大梁钢在LF精炼过程中平均增氮量从11.2 ppm下降到了 5.5 ppm内,取得了良好的控氮效果.

    LF精炼氮含量液态渣回收送电时间强搅拌时间增氮

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    电磁技术在特殊钢大断面方圆坯连铸中的应用

    周干水潘明旭陈阳
    55-62页
    查看更多>>摘要：钢水电磁感应加热和连铸坯电磁搅拌均为高效环保的电磁冶金技术,连铸已成为电磁技术应用最活跃的领域.介绍了二者在特殊钢大断面方圆坯连铸工程中的应用情况,并总结分析了中间包钢水感应加热、结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷电磁搅拌(S-EMS)和末端电磁搅拌(F-EMS)技术的合理结构形式、工艺布置位置、组合应用模式及其应用效果等.实践证明,合适的电磁技术应用对特殊钢大断面方圆坯连铸具有良好的冶金质量效果,其中:电磁感应加热技术可将中间包钢水过热度控制在15±2 ℃,以实现高品质特殊钢连铸所需要的"低过热度-恒温浇注"关键工艺;大圆坯连铸采用三级联合电磁搅拌工艺、大方坯连铸采用二级电磁搅拌和凝固末端软压下(SR)工艺,对大断面特殊钢连铸坯的内部质量改善有显著效果,可达到铸坯中心缩孔≤0.5级、中心疏松≤1.5级、中心偏析≤1.10等高质量指标;采用中间包电磁感应加热可以保证的"低过热度-恒温浇注"及M-EMS+S-EMS+F-EMS(或SR)三级质量控制工艺,可以将连铸拉速在常规工艺的基础上提高50％以上.

    特殊钢方圆坯连铸电磁感应加热电磁搅拌凝固末端软压下铸坯质量拉速

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