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热连轧机组轧辊温度场及热辊型

钢铁 2024年第2期59卷 111-118页

作者：李子正刘芦轩尹宝良邝霜王俭辉白振华燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000

针对热连轧机组轧辊温度场无法精准预测引起的辊耗及板形问题。为了实现轧辊温度场与热辊型的精确预报来减少异常辊耗和避免重大生产事故的发生,运用数值解析的有限差分法和轧辊热传导方程建立了适合于热轧轧辊温度场与热辊型模型,在此... 详细信息

针对热连轧机组轧辊温度场无法精准预测引起的辊耗及板形问题。为了实现轧辊温度场与热辊型的精确预报来减少异常辊耗和避免重大生产事故的发生,运用数值解析的有限差分法和轧辊热传导方程建立了适合于热轧轧辊温度场与热辊型模型,在此模型基础上引入热轧机组的轧辊冷却水智能分段冷却控制系统,充分考虑复杂状态下冷却水的存在和冷却水流速对轧辊温度场与热辊型的直接影响。结合热连轧轧制过程中的设备参数及其工艺特点,同时考虑轧制钢卷数量递增对轧辊温度场和热辊型的循环叠加作用,编写程序将理论计算公式、模拟调控模型与现场实际工艺设备参数相结合作为分析的研究对象。首先通过现场轧辊测温设备对工作辊和支撑辊进行温度测量,并将测得的实际温度分布值与模型计算值进行对比分析,得到相近的轧辊温度和轧辊凸度变化趋势以及一致的温度和凸度数值,验证了模型计算的准确性和有效性。随后根据结果进行研究分析,得到了钢卷数量变化对轧辊温度和辊凸度的影响,发现了钢卷数增加对温升的叠加影响,同时发现10卷左右将会完成轧辊温度场的温升稳定,同时分析得出冷却水流速在3种不同速度下的轧辊温度沿辊身方向分布情况。最终实现了对工作辊和支撑辊温度场与热辊型的精确预报,并且为后续利用轧辊温度场与热辊型模型进一步调控轧辊辊温分布奠定模型基础。

关键词：热连轧温度场热辊型有限差分法冷却水

热模拟技术在钢板镀层与防护研究中的应用与展望

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涂层与防护 2024年第4期45卷 46-51页

作者：田东宽孟凡月王浩川周文唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000

首先探讨了热模拟技术的基本原理和方法,包括温度控制、热循环模拟、应力控制以及试样在不同气体氛围下受热形变的过程等。接着分析了热模拟技术在研究钢板镀层的晶粒尺寸、晶界特征、相组成与相变行为、界面反应、缺陷与裂纹以及涂层... 详细信息

首先探讨了热模拟技术的基本原理和方法,包括温度控制、热循环模拟、应力控制以及试样在不同气体氛围下受热形变的过程等。接着分析了热模拟技术在研究钢板镀层的晶粒尺寸、晶界特征、相组成与相变行为、界面反应、缺陷与裂纹以及涂层性能等方面的应用。进一步比较了热模拟技术与其他研究方法的优势和融合方式,包括传统实验方法、数值模拟和材料表征技术等。最后讨论了热模拟技术在钢板镀层研究中的局限性与展望,并探讨了热模拟技术在其他新型材料研究中的潜在应用。

关键词：热模拟技术镀层与防护表面性能加工性能材料研究

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中国钢铁制造流程发展与关键问题

钢铁 2024年

作者：刘清梅张福明首钢集团有限公司技术研究院首钢集团有限公司

近年来，推动中国钢铁行业高质量发展和助力实现“双碳”目标是中国钢铁产业发展的总体思路，在此背景下，中国钢铁工业特征发生了显著变化。描述了当前钢铁工业的主要特征，分析了2000—2023年间中国钢铁粗钢产量和年度粗钢增长率，结... 详细信息

近年来，推动中国钢铁行业高质量发展和助力实现“双碳”目标是中国钢铁产业发展的总体思路，在此背景下，中国钢铁工业特征发生了显著变化。描述了当前钢铁工业的主要特征，分析了2000—2023年间中国钢铁粗钢产量和年度粗钢增长率，结合发达国家粗钢产量的演变模式，预测中国钢铁产量所处的发展阶段。以2000—2023年间中国不同钢铁制造流程所占比例为依据，测算各年钢铁制造全流程CO2排放值，论述中国实现“双碳”目标的紧迫性和必要性。选取主要产钢国钢铁制造流程演化进程及现状为研究对象，重点阐述了美国、日本和中国以确保钢铁产品质量最佳和钢铁制造效率最优为需求的钢铁制造流程特点，理清当前不同钢铁制造流程的作用和效果。结合上述分析，以工程哲学的视野和全局性战略思维对中国钢铁制造流程结构调整的应对策略进行研究，并且提出了适应新特征下的“BF-BOF”长流程、“全废钢-电炉（EAF）”短流程和“100%氢基还原DRI-EAF”流程的结构调整方案。研讨了钢铁制造流程调整过程中的三大关键问题，包括：实现电炉炼钢需要的废钢基准保障数量，能源脱碳化进程中的钢铁全流程电力消耗量，以及消除废钢电炉冶炼过程残余元素富集所造成的钢材品质缺陷的新思路，解决好这些关键问题将有助力中国钢铁制造流程的结构优化调整和高质量发展。

关键词：钢铁工业特征减量化发展 “双碳”目标钢铁制造流程结构调整优化

卷取机芯轴张力对热轧带钢卷取温度控制的影响分析

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轧钢 2024年第2期41卷 126-132页

作者：秦红波郑立康唐山钢铁集团有限责任公司信息自动化部河北唐山063000 唐山惠唐物联科技有限责任公司产线智能中心河北唐山063000

热轧带钢卷取温度控制过程中,带钢速度是最重要的影响因素之一。当带钢尾部离开精轧末机架后,带钢速度由轧辊线速度转化为卷取机芯轴速度,复杂的卷取过程影响了带钢速度的稳定,导致带钢尾部卷取温度控制出现严重偏差。为了解决该问题,... 详细信息

热轧带钢卷取温度控制过程中,带钢速度是最重要的影响因素之一。当带钢尾部离开精轧末机架后,带钢速度由轧辊线速度转化为卷取机芯轴速度,复杂的卷取过程影响了带钢速度的稳定,导致带钢尾部卷取温度控制出现严重偏差。为了解决该问题,将温度模型、张力扭矩模型以及热轧生产大数据进行有机结合并进行了系统性分析。结果表明:卷取机芯轴张力控制异常是造成带钢卷取温度偏差的主要原因。因此,开发了卷取机芯轴张力报警功能,细化了芯轴张力与夹送辊压力控制的带钢厚度层别,优化了控制参数以保证带钢速度稳定,同时开发了带钢尾部卷取温度补偿模型。结合多目标优化,取得了较好的应用效果,带钢尾部温度超差占比下降3.26%,卷取温度命中率提升2.29%,为全面解决带钢通长方向卷取温度命中率提供了新的技术方案。

关键词：卷取温度卷取机芯轴张力夹送辊压力轧制速度温度补偿精确控制

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云计算大数据在钢铁企业的应用现状及探索

中国金属通报 2024年第6期 105-107页

作者：侯陈翔新余钢铁集团有限公司

随着信息技术的发展和钢铁行业的不断进步,云计算和大数据技术在钢铁企业中的应用越来越受到关注。云计算提供了高效的计算和存储资源,大数据技术则可处理和分析庞大的运营数据。这些技术的应用可以帮助钢企实现运营优化、产品质量控制... 详细信息

随着信息技术的发展和钢铁行业的不断进步,云计算和大数据技术在钢铁企业中的应用越来越受到关注。云计算提供了高效的计算和存储资源,大数据技术则可处理和分析庞大的运营数据。这些技术的应用可以帮助钢企实现运营优化、产品质量控制和供应链管理等方面的突破。然而,目前对于云计算和大数据在钢铁企业中的具体应用及其效果仍缺乏系统性的研究。文章介绍了数据驱动的运营优化、产品质量监控与预测分析以及供应链管理与物流优化主要应用领域,并对每个领域进行了理论阐述和实践案例引用,进而提出进一步研究和应用的方向,以期为钢铁企业在使用云计算和大数据技术方面提供指导和启示。

关键词：云计算大数据钢铁企业应用探索

柳钢7#转炉低铁耗高生铁比冶炼条件下氧枪粘钢问题的成因与控制措施

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广西节能 2024年第3期 35-37页

作者：邓子航广西柳州钢铁集团有限公司

氧枪是现代钢铁工业中重要的设备之一,用于在炼钢时为铁水提供氧气产生碳氧反应,以脱去铁水中的碳元素。然而在实际使用时,氧枪无法避免地会出现粘钢问题,即钢水中的熔融金属杂质在氧枪外壁处沉积,进而增大氧枪烧损几率、以及影响氧枪... 详细信息

氧枪是现代钢铁工业中重要的设备之一,用于在炼钢时为铁水提供氧气产生碳氧反应,以脱去铁水中的碳元素。然而在实际使用时,氧枪无法避免地会出现粘钢问题,即钢水中的熔融金属杂质在氧枪外壁处沉积,进而增大氧枪烧损几率、以及影响氧枪升降运动,从而影响炼钢过程的稳定性、生产效率,以及增加维护成本和生产成本。因此,分析氧枪粘钢问题的成因,寻求氧枪粘钢的解决方案,是钢铁企业生产中亟待解决的问题。

关键词：钢铁工业钢铁企业熔融金属冶炼条件碳元素亟待解决的问题生产成本

连铸连轧产线生产压延钢带钢孔洞的成因分析及控制

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炼钢 2024年

作者：邵华朱学谨陈统日照钢铁控股集团有限公司技术质量处

ESP产线高拉速生产压延钢易在轧制时出现孔洞缺陷，通过扫描电镜、能谱分析、工艺数据统计等方法，分析其主要影响工序及成因。结果表明：引起带钢孔洞的原因主要为非稳态浇铸时塞棒碗口以及SEN内壁的絮流物因钢水静压力、钢水流速的变... 详细信息

ESP产线高拉速生产压延钢易在轧制时出现孔洞缺陷，通过扫描电镜、能谱分析、工艺数据统计等方法，分析其主要影响工序及成因。结果表明：引起带钢孔洞的原因主要为非稳态浇铸时塞棒碗口以及SEN内壁的絮流物因钢水静压力、钢水流速的变化脱落，未在结晶器上浮被保护渣吸附，最终在铸坯内形成大颗粒夹杂，其主要类型为CaO·2Al2O3+CaO·5Al2O3的高熔点复合型夹杂物。RH脱碳后剩余氧含量与钢水硫含量之和直接决定了钢水在LF工序初生夹杂物含量；LF深钙处理虽然导致了夹杂物数量增多，但减少了高熔点夹杂物在钢水由“钢包→中间包→结晶器”发生紊流时的析出与富集，可减少孔洞缺陷的产生；同样的通钢量，连铸大断面低拉速的钢水洁净度控制优于小断面高拉速。

关键词：连铸连轧孔洞夹杂物精炼

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日钢大型高炉经济炼铁技术的应用效果

炼铁 2024年第3期43卷 28-34页

作者：臧向阳罗力常凯日照钢铁控股集团有限公司山东日照276800

经济炼铁是基于系统集成的炼铁技术,运用经营理念指导炼铁生产实践,从而实现炼铁的经营目标。日钢根据自身的原燃料条件和技术经验,在新建3000m高炉时,对炉型设计充分优化,并创新性地把各系统先进技术进行集成应用,为高炉经济开炉及经... 详细信息

经济炼铁是基于系统集成的炼铁技术,运用经营理念指导炼铁生产实践,从而实现炼铁的经营目标。日钢根据自身的原燃料条件和技术经验,在新建3000m高炉时,对炉型设计充分优化,并创新性地把各系统先进技术进行集成应用,为高炉经济开炉及经济运行打下了良好基础。通过采取保障原燃料质量、控制合理的煤气流分布、活跃炉缸、优化渣相等措施,高炉实现了经济冶炼条件下炉况长期稳定顺行,生铁成本优势明显。2023年1-8月,对比沿江沿海25家钢企同类高炉综合生铁成本,日钢大型高炉生铁成本领先82元/t。

关键词：大型高炉经济炼铁原燃料炉型设计煤气流分布生铁成本

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轻轨用55Q钢的高温流变应力本构模型

锻压技术 2024年第3期49卷 219-229页

作者：刘宇昊朱国明平玉邝霜安会龙北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063000 河钢集团钢研总院河北石家庄050023

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1~20 s^(-1)、变形温度为900~1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明:... 详细信息

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1~20 s^(-1)、变形温度为900~1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明:在相同变形温度下,低应变速率时的流变应力较低,在相同应变速率下,高温时的流变应力较低,说明低应变速率和高温有利于动态软化。对流变应力、应变速率和变形温度之间的关系进行线性拟合,建立了55Q钢的修正Johnson-Cook本构模型和基于应变补偿的Arrhenius本构模型,对比两种模型发现,基于应变补偿的Arrhenius本构模型的预测精度更高,能够较好地揭示55Q钢的热变形特性。

关键词： 55Q钢流变应力动态软化本构模型预测精度