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20Cr方坯表面缺陷分析与工艺优化

河北冶金 2024年第8期 65-69页

作者：陈事印传磊刘从德朱平蒋栋初江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司炼钢厂江苏淮安223002

20Cr是一种亚包晶低碳合金钢,铸坯酸洗时发现角部存在横向裂纹缺陷,采取抛丸、磁粉探伤和扫描电镜等方式对铸坯横向角裂缺陷进行了分析,发现缺陷位置存在明显的脱碳现象,判断裂纹在结晶器高温区域产生。根据检测结果,围绕结晶器区域,对... 详细信息

20Cr是一种亚包晶低碳合金钢,铸坯酸洗时发现角部存在横向裂纹缺陷,采取抛丸、磁粉探伤和扫描电镜等方式对铸坯横向角裂缺陷进行了分析,发现缺陷位置存在明显的脱碳现象,判断裂纹在结晶器高温区域产生。根据检测结果,围绕结晶器区域,对工艺方案进行了优化。试验结果表明:结晶器冷却水流量偏大、冷却偏强,水流速达到了13.7 m/s,保护渣熔点和粘度低使得液渣流入气隙时存在不均匀现象,另外铸坯角部存在深振痕,这是导致20Cr铸坯存在角部横裂纹的主要原因;经过理论计算,将结晶器冷却水流量从150 m^(3)/h降低至120 m^(3)/h,减缓结晶器内的传热速度;将保护渣熔点从1030℃提高至1180℃、粘度从0.53 Pa·s提高至0.95 Pa·s,使液态保护渣能够更均匀地流入钢坯与铜管之间的缝隙;将振幅从±5 mm下调至±3 mm、振频从155 cpm上调至190 cpm,铸坯的振痕深度大大减轻,铸坯酸洗100块以上均未发现裂纹缺陷,铸坯抛丸、磁粉探伤合格率从75%提高至99%以上。

关键词： 20Cr 横裂纹结晶器冷却水保护渣振痕

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智能一键无人炼钢系统的研发与应用

工业计量 2024年第4期 66-71页

作者：郑传新李泉张弘弼鞍钢集团本钢板材股份有限公司炼钢厂

转炉智能一键无人炼钢系统是国家智能制造战略的重要组成部分，是众多钢铁厂追求的目标。智能炼钢包含多种先进技术及算法，包括炉气分析检测技术、声呐测渣控枪技术、炉口火焰识别技术、AI神经网络算法等，对于标准化炼钢操作，提高终... 详细信息

转炉智能一键无人炼钢系统是国家智能制造战略的重要组成部分，是众多钢铁厂追求的目标。智能炼钢包含多种先进技术及算法，包括炉气分析检测技术、声呐测渣控枪技术、炉口火焰识别技术、AI神经网络算法等，对于标准化炼钢操作，提高终点命中率，稳定产品质量，降低炼钢成本，减轻操作人员负担有重要作用。文章介绍了智能炼钢系统的研发过程与实际应用，描述了智能炼钢系统主要包含的项目与技术，以及智能炼钢研发成功后，应用效果及达到的目标，并对发展方向进行了展望。

关键词：智能炼钢一键炼钢无人炼钢炼钢模型神经网络算法

AISI431不锈钢精炼及模铸过程夹杂物演变

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钢铁 2024年第7期59卷 56-65页

作者：马帅李阳李瑛孙启斌吴鹏聂显飞孙萌王举东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北特殊钢集团股份有限公司技术中心辽宁大连116105 中冶南方工程技术有限公司钢铁公司湖北武汉430080

为了研究AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变规律,合理控制钢中夹杂物,以提升AISI 431探伤合格率,利用欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca和热力学计算软件Fact Sage 8.0对国内某钢厂“EAF+AOD+LF+RH+MC”工序生产的AISI 431不锈... 详细信息

为了研究AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变规律,合理控制钢中夹杂物,以提升AISI 431探伤合格率,利用欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca和热力学计算软件Fact Sage 8.0对国内某钢厂“EAF+AOD+LF+RH+MC”工序生产的AISI 431不锈钢精炼及模铸过程的夹杂物演变进行了分析。结果表明,RH真空处理对夹杂物的去除作用使钢中全铝T[Al]和酸溶铝Als质量分数都大幅度下降。夹杂物定量统计结果表明,钢中夹杂物成分主要以Al_(2)O_(3)为主,在成品钢中Al_(2)O_(3)质量分数更是上升到90%左右;RH真空处理后,钢中夹杂物平均直径由于铝酸钙夹杂物的碰撞聚合达到最大,这些夹杂物通过RH真空处理后的软吹大量去除,最终成品钢中夹杂物大幅降低;同时单位面积夹杂物个数在RH真空处理后达到最少的25个/mm^(2),成品钢中夹杂物数量由于二次氧化现象略有上升。通过扫描电镜观察钢中典型夹杂物形貌发现,LF前期钢中主要为大尺寸的Al-CaMg-Si-O系夹杂物,主体为Al-Ca-Mg-Si-O、部分为MgO的大尺寸夹杂,以及因铝夺取由AOD继承硅酸钙中的氧形成的铝酸钙夹杂物;RH真空处理后,钢中夹杂物主要为小尺寸的主体为Al-Ca-Mg-Si-O、部分MgO的复合夹杂物以及Al_(2)O_(3)和铝酸钙,钢中MgO·Al_(2)O_(3)夹杂因真空作用分解,MgO·Al_(2)O_(3)质量分数由RH真空处理前的21.95%降低到7.46%。Fact Sage热力学计算结果表明,LF及RH精炼后,钢中夹杂物主要为CaO·2MgO·8Al_(2)O_(3)、CaO·Al_(2)O_(3)和Spinel;相比于LF精炼,RH真空处理后Spinel相和钢中夹杂物质量分数均降低。通过对比该厂传统工艺,探伤合格率由72.5%提升到98.6%,非金属夹杂物K5(夹杂物评定标准DIN50602)为0,AISI 431不锈钢的洁净度及产品合格率均得到较好控制。

关键词： AISI 431不锈钢 LF RH 夹杂物探伤合格率

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重载曲线钢轨滚动接触疲劳时变规律及治理优化

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：张昕赵鑫彭峰李静伟张凯李涛内蒙古包钢钢联股份有限公司制造部中国铁路呼和浩特集团有限公司集宁工务段西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室内蒙古包钢钢联股份有限公司炼钢厂

为探明某重载铁路小半径曲线钢轨因滚动接触疲劳提前失效机理及优化现有打磨策略，针对该重载线曲线段发生的U75V热处理钢轨滚动接触疲劳损伤，开展了不同半径、运量曲线钢轨的现场试验、实验室试验、数值仿真，揭示了现场不同圆曲线段... 详细信息

为探明某重载铁路小半径曲线钢轨因滚动接触疲劳提前失效机理及优化现有打磨策略，针对该重载线曲线段发生的U75V热处理钢轨滚动接触疲劳损伤，开展了不同半径、运量曲线钢轨的现场试验、实验室试验、数值仿真，揭示了现场不同圆曲线段钢轨疲劳随服役时间的演化规律。研究结果表明：钢轨疲劳随服役时间的演化大致分为裂纹萌生与快速扩展和裂纹—磨耗共生2个阶段。在进入裂纹—磨耗共生阶段后，R600 m、R800 m重载圆曲线段随着服役时间累计会因钢轨显著失形导致轮轨匹配恶化，虽对轨距角裂纹产生了一定抑制作用，但轨面部分区域产生了严重剥离掉块，可能会威胁到安全行车，究其根本原因是钢轨失形到一定程度后轮轨接触点向轨肩集中所致；所跟踪的其余曲线因钢轨磨耗较小未明显失形，故不会出现严重剥离掉块。在实验室内通过对下道钢轨失效分析后发现，涡流探伤仪测量到的最大深度与真实最大深度间存在误差；测量深度一般大于真实深度，真实深度在变大的同时测量深度与真实深度间的误差会越来越大。基于钢轨滚动接触疲劳时变规律，为进一步延长R600 m、R800 m重载钢轨的使用寿命，建议加大打磨频率（特别是在新轨上道6个月内），优先将廓形打磨为标准廓形，兼顾磨去疲劳裂纹；对于更大半径曲线考虑到经济性等，保持当前的打磨策略即可。

关键词：重载铁路曲线钢轨滚动接触疲劳涡流检测钢轨打磨

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炉渣碱度对VD处理钢洁净度的影响

炼钢 2024年第1期40卷 32-38页

作者：翟万里印传磊赵余龙许正周江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司江苏淮安223002

通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响,研究表明:采用碱度1.8~2.5的低碱度渣系,炉渣氧化性较高,VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈,钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差;采用碱度7.0~10.0的高碱度渣系... 详细信息

通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响,研究表明:采用碱度1.8~2.5的低碱度渣系,炉渣氧化性较高,VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈,钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差;采用碱度7.0~10.0的高碱度渣系虽能获得超低氧,但钢中大尺寸CaO-MgO-Al_(2)O_(3)、CaO-Al_(2)O_(3)类夹杂物出现率仍然较高;采用碱度3.0~5.0的中碱度渣系钢水夹杂物主要为MgO-Al_(2)O_(3)类,钢中全氧与夹杂物尺寸均能得到良好的控制。

关键词：炉渣碱度钢渣反应夹杂物成分氧含量

普通电渣炉的全密闭气氛改造及其对典型钢种的影响

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特殊钢 2024年第4期45卷 99-103页

作者：赵子民孙欣侯栋周伟基姚玉东孙常亮苏州大学钢铁学院苏州215000 东北特殊钢集团股份有限公司总工办大连116105 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室武汉430081

随着电渣钢品质的不断提升,普通电渣炉亟须进行全密闭气氛保护的升级改造,从而解决电渣重熔过程元素烧损、增氧、增氢、氢气孔等问题。采用新型的电渣炉气氛改造技术,分别用5 t和2 t电渣炉对GCr15SiMn轴承钢和GH2132高温合金进行传统气... 详细信息

随着电渣钢品质的不断提升,普通电渣炉亟须进行全密闭气氛保护的升级改造,从而解决电渣重熔过程元素烧损、增氧、增氢、氢气孔等问题。采用新型的电渣炉气氛改造技术,分别用5 t和2 t电渣炉对GCr15SiMn轴承钢和GH2132高温合金进行传统气氛保护电渣炉和新型电渣炉的对比试验。冶炼过程中实现了结晶器内氧分压低至1×10^(-6)。试验数据显示,传统气氛保护电渣炉冶炼下,GH2132中Ti收得率低,仅为88%;GCr15SiMn轴承钢电渣重熔过程中增w[O]量大,可达5×10^(-6)。而在新型气氛保护改造中,GH2132中的Ti收得率高达96%;重熔过程轴承钢增w[O]控制在3×10^(-6)以内,电渣锭中w[O]稳定控制在10×10^(-6)以内,其电渣锭效果媲美气保电渣炉。以上炉内氧分压和电渣锭检测结果表明,电渣炉气氛改造后,可有效解决传统气氛保护改造技术下,往复的热浪涌出和负压吸气导致的结晶器内氩气保护不稳定,从而造成电极表面氧化,氧化皮掉入渣中引起的熔渣氧势升高和电渣锭增氧的问题;尤其对于GH2132高Ti低Al型高温合金,普通电渣炉加入脱氧剂Al条件下,无法避免Ti的烧损,只能导致电渣锭增Al。

关键词：电渣重熔气氛保护钛烧损 GCr15SiMn轴承钢 GH2132高温合金

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新一代六铝酸钙质浇注料的研制与应用

耐火材料 2024年第1期58卷 53-56页

作者：徐国涛王志强秦世民刘黎张洪雷张彦文周旺枝宝钢股份中央研究院(武汉) 湖北武汉430080 武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司湖北武汉430083 武汉钢铁有限公司炼钢厂湖北武汉430081

针对钢包永久层用高铝质浇注料热导率较高、受温度影响大、厚度受容积限制的特点,以六铝酸钙骨料和细粉、Al_(2)O_(3)微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,研制了钢包永久层用六铝酸钙质浇注料。该浇注料在500、800、1000℃时的热导率... 详细信息

针对钢包永久层用高铝质浇注料热导率较高、受温度影响大、厚度受容积限制的特点,以六铝酸钙骨料和细粉、Al_(2)O_(3)微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,研制了钢包永久层用六铝酸钙质浇注料。该浇注料在500、800、1000℃时的热导率均在0.63 W·m^(-1)·K^(-1)左右,受温度变化影响小,隔热保温效果好;200 t钢包永久层采用六铝酸钙质浇注料配合绝热保温板使用后,钢包包壁外壳温度与原用高铝质浇注料永久层比较,温度平均降低30~50℃。预期通过骨料适度轻量化、减少用量及结构变化,可将六铝酸钙材料的成本降低20%~35%,同时钢水温降减少,可大幅降低钢厂的生产成本。

关键词：六铝酸钙隔热耐火材料浇注料钢包热导率

基于水环泵与蒸汽喷射泵组合技术下的RH真空系统节能实践

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冶金动力 2024年第4期 85-88页

作者：崔金强陈长青陈传盛徐海坤莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂山东省冶金设计院股份有限公司山东济南250098

针对某炼钢厂RH蒸汽喷射泵蒸汽耗量大、供汽不稳定的问题,提出一种改造方案,该方案应用水环泵与蒸汽喷射泵组合技术,以新设蒸汽专线优先供应RH精炼设备。改造后,RH精炼外部蒸汽用量降低约25%,在现有条件下可以满足RH正常生产需要,达到... 详细信息

针对某炼钢厂RH蒸汽喷射泵蒸汽耗量大、供汽不稳定的问题,提出一种改造方案,该方案应用水环泵与蒸汽喷射泵组合技术,以新设蒸汽专线优先供应RH精炼设备。改造后,RH精炼外部蒸汽用量降低约25%,在现有条件下可以满足RH正常生产需要,达到了节能降耗的目标。

关键词： RH精炼蒸汽喷射泵水环泵蒸汽用量节能降耗

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非直接测量变量对转炉热平衡计算的影响和评估

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中国冶金 2024年第6期34卷 118-124页

作者：江腾飞高攀黄桂斌姚柳洁韩少伟郭路召王伟森杨仕存北京首钢股份有限公司炼钢作业部河北唐山064440 首钢集团有限公司技术研究院北京100043

为进一步提高转炉热平衡计算的精度、提升终点温度控制水平,基于210 t转炉自动炼钢工业实践,通过工业试验测定、数据回归方法研究了非直接测量变量(铁水温度变化、铁水碳含量、转炉生产过程中的铁水装入、补炉、空炉以及炉衬热状态等因... 详细信息

为进一步提高转炉热平衡计算的精度、提升终点温度控制水平,基于210 t转炉自动炼钢工业实践,通过工业试验测定、数据回归方法研究了非直接测量变量(铁水温度变化、铁水碳含量、转炉生产过程中的铁水装入、补炉、空炉以及炉衬热状态等因素)对热平衡计算的影响,并提出了具体的算法和经验公式。结果表明,使用铁水中碳的饱和溶解度对直接化验碳含量进行修正,可以更真实地反映铁水碳含量水平,减小热平衡计算过程中总耗氧量的误差。生产中可根据前炉次的平均出钢温度来评估炉衬蓄热能力,从而实现对下炉次热平衡计算的修正,减小热力学理论计算偏差。经过持续优化后,转炉炼钢过程热平衡计算误差显著降低,终点温度命中率由70%提升至90%以上,实现了转炉自动炼钢出钢温度的精准控制。

关键词：转炉自动炼钢铁水热平衡蓄热

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