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炼钢厂电炉沉降室用耐火材料检修方案的优化改进

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工业炉 2024年第2期46卷 33-37页

作者：崔新华黄波福建鼎盛钢铁有限公司

用于炼钢厂电炉沉降室的耐火材料若在使用过程中出现裂纹、剥落和坍塌，会影响正常生产，存在着较大的安全隐患。通过现场对破损原因进行分析和确认，制定了解决措施，主要包括对耐火材料的材质、烘烤方式进行改进，并对施工方案进行优... 详细信息

用于炼钢厂电炉沉降室的耐火材料若在使用过程中出现裂纹、剥落和坍塌，会影响正常生产，存在着较大的安全隐患。通过现场对破损原因进行分析和确认，制定了解决措施，主要包括对耐火材料的材质、烘烤方式进行改进，并对施工方案进行优化。改进后耐火材料的整体使用寿命可以由目前的1年提高至5年，成本可节约80万元左右。

关键词：电炉沉降室耐火材料破损检修方案优化寿命提高

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新型连铸浸入式水口电烘烤装置的研究与实践

耐火与石灰 2024年第1期49卷 37-39页

作者：崔新华福建鼎盛钢铁有限公司宁德355220

炼钢连铸系统浸入式水口在上线前需要烘烤后进行使用,目前由于环保原因,钢铁企业水口烘烤由煤气烘烤转为电烘烤箱烘烤,在电烘烤箱体内烘烤的水口由于受热不均匀,水口在上线使用后出现不同程度的裂纹。为了解决烘烤均匀的问题,研究了一... 详细信息

炼钢连铸系统浸入式水口在上线前需要烘烤后进行使用,目前由于环保原因,钢铁企业水口烘烤由煤气烘烤转为电烘烤箱烘烤,在电烘烤箱体内烘烤的水口由于受热不均匀,水口在上线使用后出现不同程度的裂纹。为了解决烘烤均匀的问题,研究了一种电加热烘烤悬挂式防氧化烘烤箱体,满足了现场水口烘烤均匀的要求,同时使用氮气填充,又阻止了水口的氧化。

关键词：水口电加热烘烤防氧化研究

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一种炉窑墙体耐材复合砌筑方法研究与实践

耐火与石灰 2024年第5期49卷 33-35页

作者：崔新华福建鼎盛钢铁有限公司宁德355220

针对钢铁企业使用的竖窑墙体结构形式采用了一种墙体复合砌筑浇注结构,即采用了浇注和砌筑共同进行。一方面采用锚固砖结构悬挂在炉墙内,起到浇注料的骨架作用;另一方面,采用异型砖在炉墙浇注料初步凝固期进行砌筑,起到整体墙体的骨架作... 详细信息

针对钢铁企业使用的竖窑墙体结构形式采用了一种墙体复合砌筑浇注结构,即采用了浇注和砌筑共同进行。一方面采用锚固砖结构悬挂在炉墙内,起到浇注料的骨架作用;另一方面,采用异型砖在炉墙浇注料初步凝固期进行砌筑,起到整体墙体的骨架作用,最后进行整体浇注,此种复合炉墙结构形式在使用中可以大大提高炉窑墙体的使用寿命,值得推广和应用。

关键词：炉窑墙体新型复合砌筑方式

电炉短流程高品质钢生产控氮技术探索与创新实践

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钢铁 2024年第9期 156-166+204页

作者：王润哲魏光升朱荣李欣李挺北京科技大学碳中和研究院辽宁材料实验室钢铁再生技术研究所福建鼎盛钢铁有限公司

电炉短流程炼钢是实现钢铁工业减碳的重要路径，但传统电炉短流程炼钢以废钢为原材料，以电能为主要能量来源，熔池内碳氧反应不足，电弧持续放电电离空气致使钢液氮质量分数偏高且氮的脱除与控制较为困难。由于氮对钢质量的影响，长期... 详细信息

电炉短流程炼钢是实现钢铁工业减碳的重要路径，但传统电炉短流程炼钢以废钢为原材料，以电能为主要能量来源，熔池内碳氧反应不足，电弧持续放电电离空气致使钢液氮质量分数偏高且氮的脱除与控制较为困难。由于氮对钢质量的影响，长期以来钢中氮质量分数控制是电炉短流程高品质钢生产的重点和难点，目前对于钢中氮质量分数有严格要求的高品质钢种几乎全部由长流程生产制造。为扩大电炉短流程生产钢种，提高电炉短流程行业竞争力，综述了钢中氮的危害以及电炉炼钢控氮难点，总结了钢液脱氮机理和电炉炼钢控氮技术研究进展，并结合本团队的研究和实践，提出了CO2复合喷吹控氮技术和中空电极富氢气体喷吹控氮技术。CO2复合喷吹控氮技术将CO2载气喷吹碳粉和CO2-Ar混合底吹相结合，一方面通过降低炉内氮分压并优化泡沫渣形成减少钢液吸氮量，另一方面利用CO2-Ar混合底吹高效吸附脱氮原理降低钢液氮质量分数。中空电极富氢气体喷吹控氮技术在隔绝电弧周围空气的同时，利用电极产生的电弧将多元气体电离成富氢等离子体和钢中氮结合逸出钢液实现脱氮。工业实践结果表明，CO2复合喷吹控氮技术可将全废钢电炉出钢平均氮质量分数由0.008 14%降至0.005 08%；应用中空电极富氢气体喷吹控氮技术后可将电炉出钢平均氮质量分数从0.005 85%降至0.004 66%，最低仅为0.002 99%。可有效降低电炉冶炼出钢氮质量分数，助力电炉短流程高品质钢生产进一步发展，推动实现钢铁行业绿色低碳的发展目标。

关键词：电炉炼钢高品质钢脱氮机理控氮技术 CO2复合喷吹中空电极富氢气体

NiAl和Cu在40CrNi3MoV钢中的析出行为及其对力学性能的影响

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金属学报 2024年第2期60卷 201-210页

作者：梁恩溥徐乐王毛球时捷钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)... 详细信息

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)对析出相形成元素的分布特征进行表征,对比研究了实验用钢的力学性能。结果表明,只添加Al元素后实验用钢中形成与基体共格的B2-NiAl析出相,这些NiAl相主要在晶界处析出且尺寸较大;进一步添加Cu元素后,析出了与基体共格的bcc结构富Cu相,添加Cu后减少了大尺寸NiAl相在晶界处的析出,促进了晶内纳米级NiAl析出。实验用钢中的NiAl析出相和基体点阵错配度小,对抗拉强度提供了200 MPa强化增量;添加Cu后,均匀分布的细小富Cu相和被细化的NiAl相增加了对位错的阻碍作用,屈服强度进一步提高了200 MPa,然而大量细小高密度的NiAl和Cu析出相降低了拉伸过程中产生裂纹的临界应变,因此与只添加Al元素的实验用钢相比,抗拉强度并未提高。

关键词： 40CrNi3MoV钢 NiAl和Cu析出 3DAP 拉伸强度

Si元素对800 MPa级HSLA钢焊材熔敷金属组织及韧性的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 93-100,I0008,I0009页

作者：孟满丁魏金山安同邦马成勇彭云钢铁研究总院有限公司焊接研究所北京100081

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到0.66%时,熔敷金属(0.035C-0.45Si-1.47Mn-2.56Ni-0.68Cr-0.62Mo)的屈服强度从850 MPa增大到895 MPa,抗拉强度从917 MPa增大到954 MPa,−50℃冲击吸收能量从115 J降低到73 J;当Si元素含量为0.45%时,熔敷金属显微组织主要由板条贝氏体及部分粒状贝氏体和板条马氏体组成,各组织间呈相互交织状分布;而当Si元素含量增大到0.66%时,组织主要由细长条状的板条马氏体及部分板条贝氏体组成;随着Si元素含量增大,组织长宽比明显增大,且组织之间趋于平行分布.熔敷金属由γ(奥氏体)→贝氏体/马氏体混合组织转变时的相变温度随着Si元素含量增加而降低,随着Si含量增大,熔敷金属板条和板条块亚结构由交织的短条状向平行的细长条状转变,板条束亚结构尺寸明显变大,板条束亚结构尺寸增加使熔敷金属的大角度晶界占比降低,熔敷金属的冲击韧性降低.

关键词：熔敷金属 HSLA钢韧化规律微观组织力学性能

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BFRP布加固巴掌榫墩接木柱轴压性能研究

建筑结构学报 2024年第3期45卷 197-207页

作者：徐杰姜绍飞葛子毅林恩林建文傅崇福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省榕圣建设发展有限公司福建福州350100 福建省五洲建设集团有限公司福建泉州362400 福建省建筑科学研究院有限公司福建福州350100

为研究BFRP布加固巴掌榫墩接木柱(简称“加固木柱”)的轴压受力性能,对10个木柱进行轴压试验,包括7根不同BFRP环箍层数和纵带层数的墩接柱、1根刻半榫墩接柱与2根完好木柱;分析加固木柱的破坏特征、荷载-变形曲线,对比加固前后木柱的失... 详细信息

为研究BFRP布加固巴掌榫墩接木柱(简称“加固木柱”)的轴压受力性能,对10个木柱进行轴压试验,包括7根不同BFRP环箍层数和纵带层数的墩接柱、1根刻半榫墩接柱与2根完好木柱;分析加固木柱的破坏特征、荷载-变形曲线,对比加固前后木柱的失效模式、应变状态、承载力、刚度、延性等;提出适用于木构件的名义屈服点确定方法,以准确计算其位移延性系数。结果表明:BFRP环箍与纵带加固柱的墩接区整体性良好,承载力和刚度可恢复至完好木柱的80%~90%,延性提高9%~90%,加固后木柱具有良好的受力性能;按ESEP法确定的名义屈服位移合理可靠,可用于木柱屈服点的确定。建立数值仿真模型,在验证模型有效性的基础上,针对墩接高度、墩接长度对加固木柱的影响展开参数分析。结合参数分析结果,推导得到FRP加固巴掌榫墩接木柱轴压承载力计算公式。有限元分析表明,承载力随墩接高度的增加而减小,墩接长度对承载力影响较小;承载力公式计算值与试验值最大误差为12.1%,可为木结构建筑的修缮提供参考。

关键词：巴掌榫墩接 BFRP布轴压试验有限元分析延性轴压承载力

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表面脱碳对高氮不锈轴承钢中析出相的影响

冶金分析 2024年第4期44卷 40-44页

作者：许洁李玲霞王存宇李菁菁钢铁研究总院有限公司

X30N高氮不锈轴承钢在经过热处理后，材料表面会出现脱碳脱氮层，为研究C、N等局部成分变化对材料中第二相析出的影响，采用10 g/L氯化锂-40 g/L磺基水杨酸-5%（V/V）甘油甲醇溶液，通过电解萃取的方法将析出相从基体中分离，并利用X射... 详细信息

X30N高氮不锈轴承钢在经过热处理后，材料表面会出现脱碳脱氮层，为研究C、N等局部成分变化对材料中第二相析出的影响，采用10 g/L氯化锂-40 g/L磺基水杨酸-5%（V/V）甘油甲醇溶液，通过电解萃取的方法将析出相从基体中分离，并利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了析出相的结构和形貌，用碳硫分析仪、定氮仪和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）研究了析出相的元素含量。研究结果表明：经过热处理后，试验钢中主要析出相的类型为M23C6和Cr2（C,N）,脱碳表面以Cr2（C,N）为主，随着距离脱碳表面深度的增加，M23C6的衍射谱峰逐渐明显，总析出相的含量逐渐增加，在脱碳表面下0.4 mm时基本达到稳定，C元素含量较脱碳层表面增加了460%,N元素含量较脱碳层表面增加了38.9%,总析出相元素含量较脱碳层表面增加了85.2%。Cr2（C,N）的形貌为球状颗粒，M23C6的形貌为不规则的短棒状。

关键词：电解萃取高氮不锈轴承钢混合析出相表面脱碳定性定量分析

Nd-Fe-B速凝合金晶界相组成与组织结构研究

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中国稀土学报 2024年第2期42卷 236-244,I0002页

作者：李彦儒李安华冯海波李卫钢铁研究总院有限公司功能材料研究院北京100081

钕铁硼烧结磁体中的晶界相组成、微结构及化学成分对其矫顽力有重要的影响,为了阐明钕铁硼烧结磁体中晶界相组成和微观组织结构的演变机制,有必要对其先驱体材料Nd-Fe-B速凝合金片中晶界富Nd相的相组成和微结构特点进行研究。采用速凝... 详细信息

钕铁硼烧结磁体中的晶界相组成、微结构及化学成分对其矫顽力有重要的影响,为了阐明钕铁硼烧结磁体中晶界相组成和微观组织结构的演变机制,有必要对其先驱体材料Nd-Fe-B速凝合金片中晶界富Nd相的相组成和微结构特点进行研究。采用速凝工艺制备Nd-Fe-B速凝合金片,重点对速凝合金的晶界区域进行TEM研究。研究发现:在富Nd三角晶界存在两种衬度明显不同的区域,衬度均匀一致的区域为非晶微晶相,在衬度明暗对比的区域发现有双六方结构的Nd相(dhcp-Nd)、低熔点共晶相"Nd+Nd_(2)Fe_(14)B"和和少量非晶微晶相存在。晶界线扫描结果表明,晶界区域的Nd:Fe原子比并非恒定值,晶界非晶微晶区的Fe含量较高,其Fe含量平均值大于60%(原子分数);而晶界晶化区的成分波动较大,这可能是因为该区域是dhcp-Nd相、"Nd+Nd_(2)Fe_(14)B"共晶相以及少量非晶微晶相的混合物。在钕铁硼合金的晶界处普遍存在非晶相,是因为Nd-Fe-B合金体系属于深共晶体系,合金熔液在冷却过程中提早凝固,无序状态亚稳到室温造成的。

关键词： Nd-Fe-B速凝合金晶界相组成组织结构