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中国冶金
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洪及鄙

月刊

1006-9356

zgyj1234@yahoo.com.cn

010-65276837

100711

北京东城区东四西大街46号

中国冶金/Journal China Metallurgy北大核心CSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是中国金属学会主办的综合性期刊，是中国金属学会会刊，也是冶金行业唯一具有科技政策和技术导向性、多学科、多专业、实用性、国内外公开发行的科技期刊。
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    高炉炉料软熔滴落性能的研究现状与展望

    王艺帆郄亚娜张淑会朱建秋...
    1-9,23页
    查看更多>>摘要：高炉生产能耗高、CO2排放量大,在国家"双碳"背景下,稳定顺行是高炉节能减排的重要前提.高炉软熔带的形状、厚度、位置决定着炉内煤气流的二次分布,对高炉顺行起决定性作用.含铁炉料的软熔滴落性能试验在一定的负载和还原条件下模拟高炉内渣铁形成过程,是目前表征高炉软熔带矿石软化熔融过程的最直接手段.综述了高炉炉料软熔滴落性能的研究现状及影响因素,指出改善炉内矿石还原条件及炉料造渣过程是优化炉料软熔滴落性能与软熔带分布的根本.在不影响高炉炉渣性能的前提下,适当调整炉料化学成分、调整炉料结构、增加球团矿比例、向焦炭中添加CaO等碱性物质以及使用富氢气体还原等均能改善矿石在高炉内的还原条件,优化软熔滴落性能.高炉富氢冶炼是未来高炉发展的重要方向,对高炉炼铁节能减排及高炉顺行具有重要意义.

    高炉软熔带软熔滴落性能炉料结构富氢冶炼

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    转炉炼钢自动控制技术发展及展望

    蔡伟吴巍杨利彬林路...
    10-23页
    查看更多>>摘要：转炉炼钢工序通过设备机械化、控制程序化实现了生产过程的部分自动化操作.将生产工艺技术与机理分析、检测技术和信息技术等进行深度融合是提升钢铁行业整体创新能力和产品竞争力的有力手段,转炉冶炼过程自动控制技术的规范化、自动化、智能化和集成化是必然发展趋势.概述了转炉炼钢自动控制技术的国内外发展状况,对转炉自动控制系统、冶炼过程计算模型、冶炼终点碳温控制和预测模型及炉渣泡沫化预测模型的应用情况进行了梳理,着重总结了上述技术的应用现状和发展方向,并展望了转炉自动化炼钢发展途径及前景,为后续转炉炼钢自动化技术提升提供参考.

    转炉炼钢自动化智能化控制模型集成技术

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    2 000 MPa级以上超高强预应力钢绞线组织性能调控研究现状

    王海宾傅超狄增文王建忠...
    24-38页
    查看更多>>摘要：随着国家高速公路、铁路等公共设施逐渐扩展,对钢绞线力学性能的要求也在不断提高,目前应用普遍的1 860 MPa级预应力钢绞线已无法满足使用要求.使用超高强钢绞线具有高效、节能、经济、低碳等优势.国内诸多钢铁企业正在尝试开发2 000 MPa级以上超高强预应力钢绞线,但由于缺乏对钢绞线产品明确的组织性能控制目标,无法同时兼顾其各项性能,而且无法进行批量生产和投入使用.综述了超高强预应力钢绞线的发展趋势,从珠光体片层的晶界强化、铁素体内的位错强化、渗碳体溶解的固溶强化等方面深入探讨了其强化机理;提出高碳钢原料盘条的成分设计优化和组织调控方向,可为超高强预应力钢绞线最终组织性能的保证奠定基础;而控制钢绞线深加工过程中拉拔模具角度、拉拔变形量分配、稳定化处理温度与张力等参数,可以进一步改善其组织性能;最后针对超高强钢绞线研究及产业化过程中的瓶颈问题进行总结,围绕未来钢绞线产品综合性能提高的迫切需求,提出超高强钢绞线开发的发展趋势,旨在为2 000 MPa级以上超高强预应力钢绞线的产业化提供方向.

    钢绞线超高强度组织性能控轧控冷拉拔稳定化处理

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    《钢铁》广告版面征订(2024年)

    38页
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    含铁黏结剂对磁铁矿球团氧化动力学的影响

    邱勇虎罗果萍任杰郝帅...
    39-48页
    查看更多>>摘要：通过改变磁铁矿球团中含铁黏结剂的配比(0％、4％和8％),进行了球团氧化的动力学研究.首先利用TG-DTG-DSC分析确定了磁铁矿粉氧化的温度范围为240.1～1 029.7 ℃,其后在温度400～1 000 ℃和时间0～15 min内对球团进行了等温氧化动力学试验.根据反应过程中球团FeO含量随氧化时间的变化数据,分析了球团氧化度的变化规律以及含铁黏结剂对球团氧化度的影响.分别采用0级、1级和2级基元反应级数的f(C)-t图(C为质量分数,t为时间)对试验数据进行了拟合.结果表明,球团氧化反应符合1级反应的动力学规律,并确定了不同含铁黏结剂配比条件下反应的速率常数k.最后根据未反应核收缩模型和Arrhenius方程计算了反应的活化能,并判断了反应的限制性环节.研究显示,在低温段(400～700 ℃),含铁黏结剂配比为0％、4％和8％时,氧化反应的活化能依次为23.40、20.83、20.73 kJ/mol,表明含铁黏结剂可以加速球团的氧化进程,原因在于黏结剂结晶水的析出增加了球团内部的孔隙率,使气体O2与磁铁矿的接触更加充分,球团氧化速率更快;但含铁黏结剂配比由4％增加到8％时,球团氧化速率增加幅度较小,原因在于黏结剂中结晶水的分解和扩散影响了球团的氧化.在高温段(800～1 000 ℃),不同含铁黏结剂的反应活化能依次为43.37、35.16、35.98 kJ/mol,呈先降后升的趋势,表明过量的含铁黏结剂反而不利于氧化反应的进行.研究结果对优化含铁黏结剂配比、改善球团矿质量和指导球团矿生产具有重要意义.

    含铁黏结剂球团矿氧化动力学未反应核收缩模型活化能

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    高炉富氢冶炼时渣-焦界面的润湿行为

    兰臣臣邵建男张淑会卢建光...
    49-58,78页
    查看更多>>摘要：高炉富氢冶炼后焦炭的气化反应行为发生了较大变化,改变了渣-焦界面润湿性,这对高炉的透气、透液性有着重要影响.利用渣-焦界面接触角测定试验研究了不同条件对渣-焦界面润湿性的影响规律,利用激光共聚焦显微镜对焦炭表面的三维形貌进行表征并分析了渣-焦界面作用机理.结果表明,随着焦炭与H2O反应时间的增加,焦炭表面孔隙率逐渐增大,熔渣在焦炭表面的润湿驱动力增强,使熔渣与焦炭表面的接触角、界面张力和界面反应速率均随之降低,界面黏附功增大,熔渣在焦炭表面的润湿性改善.随着熔渣碱度的降低以及w(FeO)的增大,熔渣与焦炭表面的接触角和界面张力降低,界面反应速率和界面黏附功增加,熔渣在焦炭表面的润湿性改善;碱度在1.1～1.3变化时渣-焦界面润湿性变化幅度相对较小,w(FeO)由5％增加至10％时润湿性改善最明显;熔渣碱度降低以及w(FeO)增大均使熔渣对焦炭表面的溶蚀作用增加,使焦炭表面孔隙率和孔隙深度均明显增大,大气孔增多,熔渣对焦炭的黏附作用增强,不利于高炉生产.

    焦炭熔渣润湿性碱度FeO

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    GH3536合金电渣重熔铸锭微观组织演变行为

    鄢宇灿谷雨贾雷赵朋...
    59-71,87页
    查看更多>>摘要：由于高温合金铸锭由外向内凝固的原因,铸锭不同部位的冷却条件存在差异.当铸锭尺寸增大时,铸锭内部元素偏析情况加剧并产生粗大的析出相.为合理控制GH3536合金电渣重熔(ESR)铸锭内碳化物分布,为铸锭大型化发展提供理论基础,研究了铸锭不同部位元素偏析及碳化物的演变过程.结合实际工业生产情况,在实验室条件下采取定向凝固试验和MeltFlow-ESR有限元数值模拟等方法,研究了冷却速率和碳化物形貌及二次枝晶间距之间的关系.结果表明,凝固过程中Mo、W、Cr元素的偏析是碳化物形成的重要原因;随着冷却速率的提高,二次枝晶间距与碳化物面积分数均降低,较低的冷却速率使枝晶间距增大,易于形成M6C/M23C6复合型碳化物;其中一次枝晶间距λ1与冷却速率Rc呈λ1=396.78G-0,5Rc-0.25的正比例关系(G为凝固界面前沿的温度梯度),二次枝晶间距λ2与冷却速率呈λ2=102.74Rc-0.36的指数关系.对比工业铸锭生产情况与实际模拟结果发现,所得试验结果与数值模拟结果对应良好;进一步研究发现,熔化速率为230 kg/h时有利于获得均匀致密的凝固组织.

    镍基高温合金复合型碳化物冷却速率凝固偏析有限元模拟

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    脉冲电流作用下钢液中TiN粒子长大模型

    肖丽俊梁尚东黄冬建魏光旭...
    72-78页
    查看更多>>摘要：Ti微合金钢在连铸过程中常常会产生粗大TiN析出物导致水口蓄流等问题,而脉冲电流会影响TiN粒子的尺寸大小.建立脉冲电流作用下静态钢液中TiN粒子长大的动力学模型,通过试验数据对模型进行修正,并基于模型探讨电流强度和冷却速率对钢中TiN粒子尺寸的影响.结果表明,相同温度下,钢液中TiN粒子尺寸随电流增大而减小;相同电流下,TiN粒子尺寸随钢液降温过程的进行逐渐减小,降温时间越久其尺寸越小.脉冲电流可有效抑制钢中TiN粒子的长大,且电流强度越大、通电时间越久,抑制效果越好.模型计算结果与试验数据基本吻合,验证了模型的有效性.研究结果为通过脉冲电流实现钢中TiN析出物尺寸的控制提供了理论基础.

    脉冲电流微合金钢粒子尺寸TiN动力学模型

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    稀土对HRB400E热轧钢筋连铸坯夹杂物的影响

    陆晓杰李健陆恒昌杨边疆...
    79-87页
    查看更多>>摘要：为了探究稀土对HRB400E钢中非金属夹杂物的影响,采用扫描电镜(SEM)、夹杂物自动分析系统(OTS)对不加稀土连铸坯(S质量分数0.023％,O质量分数0.006％)和加稀土连铸坯(S质量分数0.027％,O质量分数0.011％,La+Ce质量分数0.020 6％)中的夹杂物进行了对比分析.结果表明,加入稀土后硫化锰类(MnS)夹杂物数量所占比例约70％,变化不大,主要改性了二氧化硅-硫化锰类(SiO2-MnS)、硅酸盐类(Silicate)和硅酸盐-硫化锰类(Silicate-MnS)夹杂物,使其比例分别从18.46％下降到2.86％,5.54％下降到0.40％和4.00％下降到1.15％,并生成了稀土复合氧化物-硫化锰类(REO-Oxide-MnS)、稀土复合氧化物类(REO-Oxide)等稀土夹杂物,所占比例分别为15.78％和5.88％.加入稀土后粒径为[1,10]μm夹杂物密度上升,粒径大于10μm的夹杂物密度下降,夹杂物总体密度从154个/mm2上升到170个/mm2,平均尺寸从2.52μm略微上升到2.63 μm,变化不明显.稀土的添加将最大尺寸夹杂物出现的位置从距内弧1/4处转移到中心,连铸坯上MnS和Silicate-MnS密度从边部到中心减少的趋势没有改变,而SiO2-MnS、Silicate类夹杂物密度的变化趋势由从边部到中心减少变为增加,生成的稀土夹杂物密度从边部到中心先增加后减少.研究结果为利用稀土调控钢中夹杂物提供了依据.

    非金属夹杂物稀土元素连铸坯螺纹钢自动扫描电镜分析

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    Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu轻质钢的热变形行为及热加工图

    任喜强王程昊齐艳飞李运刚...
    88-95页
    查看更多>>摘要：在"双碳"战略目标背景下,通过降低汽车重量来实现减少汽车尾气排放量,有助于该目标的早日实现.为此,研究者们将研究重心聚焦于高强度低密度汽车用钢的研发中.虽然高强度Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢具有优异的综合性能及显著的减重效果,且在汽车行业备受关注,发展前景非常明朗,但是该钢的屈服强度和抗氢脆断裂性能仍需要进一步提升.通过在Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢中添加Cu元素可以改善上述问题.为研究含Cu奥氏体轻质钢的高温变形行为,采用Gleeble-3500热模拟试验机对锻态Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢进行了单向热压缩试验,其中应变速率为0.01～10 s-1,变形温度为850～1 100 ℃,应变量为0.6,通过试验得到了 Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢的流变行为.结果表明,在相同应变速率下,应力随变形温度的升高而降低;在相同变形温度下,应力随应变速率的增加而增加.根据所得真应力-应变曲线并结合Arrhenius模型和Zener-Hol-lomon模型,构建了 Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu奥氏体轻质钢的热变形本构方程.基于动态材料模型及Prasad塑性失稳准则计算出了轻质钢的能量耗散图和流变失稳图,并将两者叠加绘制了轻质钢的热加工图,确定了轻质钢适宜的热加工工艺区域,即区域Ⅰ为应变速率0.01～0.08 s-1、变形温度975～1 025 ℃,区域Ⅱ为应变速率0.01～0.76 s-1、变形温度1 050～1 100 ℃.上述研究结果可为含Cu奥氏体轻质钢热加工工艺参数确定及热加工工艺处理提供一定的理论指导.

    Fe-28Mn-10Al-1C-3Cu轻质钢热压缩热变形本构方程热加工图

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