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高硅型铁矿对烧结工艺及烧结矿冶金性能的影响

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钢铁 2024年第2期59卷 25-35页

作者：伍英高立华宝钢股份有限公司炼铁厂上海201900

目前,全球铁矿石价格指数持续上浮,钢铁企业面临全球铁矿石资源劣质化以及钢铁产量需求提高的问题,对钢铁企业的稳定发展造成了巨大的冲击。宝武钢铁为落实高炉炼铁资源战略方针,拓宽矿石资源采购渠道,提高宝武矿石资源采购的话语权,宝... 详细信息

目前,全球铁矿石价格指数持续上浮,钢铁企业面临全球铁矿石资源劣质化以及钢铁产量需求提高的问题,对钢铁企业的稳定发展造成了巨大的冲击。宝武钢铁为落实高炉炼铁资源战略方针,拓宽矿石资源采购渠道,提高宝武矿石资源采购的话语权,宝钢股份宝山基地烧结工序逐步增加高硅型铁矿粉的使用量。但增加高硅型铁矿粉配比对于烧结矿固结机制以及复合铁酸钙形成机制影响尚不明确,因此以高比例高硅型铁矿烧结试验为基础进行研究。通过微型烧结试验、烧结杯试验和宝钢烧结机工业试验,探明高硅型铁矿对复合铁酸钙生成机理和固结机制以及烧结矿冶金性能的影响。结果表明,高硅型铁矿粉替换比例增加到12%时,同化性温度、液相流动性指数缓慢增加,但是连晶强度下降比较明显,连晶强度从1080.72 N快速降低至745.79 N,主要与硅酸盐相的形成有关。随着反应时间、反应温度增加,SiO2对黏结相生成的不利影响减弱;随着高硅铁矿粉替换图巴朗粉比例增加,铁酸钙含量增加,抑制了硅酸钙和铁橄榄石的生成,改善了液相黏结相的流动性,烧结产率和燃料单耗下降,但亚铁质量分数从8.7%增加到9.1%。综合考虑,最理想的高硅型铁矿粉替换比例应小于12%。研究结果可以为高硅型铁矿粉配矿烧结以及助力“经料方针”提供理论指导和参考依据。

关键词：烧结矿高硅型铁矿矿相结构冶金特性复合铁酸钙配矿比例

基于指数收敛扰动观测器的卷对卷制程解耦套印控制

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控制工程 2024年

作者：原浩文陈智华李伟河广州大学计算科技研究院武汉华茂自动化股份有限公司

卷到卷制程(roll-to-roll， R2R)在材料印刷过程中会经过多个印刷版辊和大量导向辊，这个过程中的张力波动会产生套印误差。为了尽量减小张力波动造成的套印误差，本论文通过将张力波动转化为输入干扰，利用所提出的指数收敛扰动观... 详细信息

卷到卷制程(roll-to-roll， R2R)在材料印刷过程中会经过多个印刷版辊和大量导向辊，这个过程中的张力波动会产生套印误差。为了尽量减小张力波动造成的套印误差，本论文通过将张力波动转化为输入干扰，利用所提出的指数收敛扰动观测器，估算输入干扰，从而利用干扰补偿来抵消其套印误差. 基于指数收敛扰动观测器，本文提出两种反馈解耦套印控制方法，第一种为基于扰动观测器的比例微分反馈控制算法(disturbance observer-based compensation proportional-derivative， DOCPD)，配合补偿以达到更高精度的套印控制。第二种为基于扰动观测器的自适应反馈控制算法(disturbance observer-based compensation adaptive feedback， DOCAF)，动态调节反馈系数的同时配合补偿实现高精度套印控制。实验表明， DOCPD 和DOCAF可以有效降低输入干扰的影响，两种方法均显著提高了印刷过程中的套印精度。与已发表的完全解耦比例微分(fully decoupled proportional-derivative，FDPD)控制方法相比，本文所提两种方法在套印误差控制精度上有显著的提升，减少了调节时间，减少了废料产生。通过对比实验，得出DOCAF的控制效果整体要更优于DOCPD， DOCPD的控制量绝对值的累加值小于DOCAF。

关键词：高精度套印控制指数收敛扰动观测器比例微分反馈控制自适应反馈控制输入干扰

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HB500低合金高强耐磨钢组织和性能

钢铁 2024年

作者：吴俊辉官计生刘曼孙林宇李彦龙徐光武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室宝钢股份中央研究院厚板所

目前，中国高附加值的高级别耐磨钢仍依赖进口以弥补市场需求，从而导致维修和替换的维护成本和时间成本提高以及技术支持限制等问题。因此，从节省能源、提高经济效益的角度出发，亟需开发低成本高耐磨新型耐磨钢。通过光学显微镜、扫... 详细信息

目前，中国高附加值的高级别耐磨钢仍依赖进口以弥补市场需求，从而导致维修和替换的维护成本和时间成本提高以及技术支持限制等问题。因此，从节省能源、提高经济效益的角度出发，亟需开发低成本高耐磨新型耐磨钢。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、拉伸试验、冲击试验和滑动磨损等试验研究了新开发的HB500低合金高强耐磨钢的组织和性能，并与商用Hardox450钢进行对比分析，从成分和性能上评估HB500钢替代Hardox450钢在滑动磨损工况下应用的可能性。结果表明，从化学成分上，HB500钢合金含量较低；力学性能指标上，HB500钢的抗拉强度是Hardox450钢的1.25倍，低温冲击吸收功是Hardox450钢的66%；对于磨损性能，对比Hardox450钢，HB500钢在10、50、90 N下的相对磨损程度分别为89.7%、90.8%和99.0%，表明HB500钢在较低载荷下更耐磨，而在高载荷下的磨损程度与Hardox450钢相当。因此，从成分和性能两方面考虑，HB500钢能够替代商用Hardox450钢。此外，不同于已报道的研究结果，本研究中当载荷从10 N增加至50 N时，质量损失随之显著增加，而随着载荷进一步增加至90 N时，磨损失重却少于50 N载荷下的失重。另外，摩擦因数随载荷的增加和材料硬度的增加均呈下降趋势，但相较于硬度，摩擦因数对载荷的敏感性更高。研究结果为开发低成本、高耐磨的可替代商用Hardox450钢的新型耐磨钢提供了参考。

关键词： HB500钢 Hardox450钢耐磨损性能载荷摩擦因数

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球墨铸铁冷却壁心部性能研究

铸造 2024年第3期73卷 377-379页

作者：宋春晖刘栋梁上海宝钢铸造有限公司湖北武汉430080 宝钢股份中央研究院(武钢有限技术中心) 湖北武汉430080

球量铸铁件的心部性能成为衡量球墨铸铁冷却壁内部质量的一个重要指标。技术要求为心部抗拉强度R_(m)≥350 N/mm^(2),伸长率A≥8%;心部金相组织球化率≥70%,铁素体含量≥80%。由于球墨铸铁冷却壁属于厚大铸件,受凝固特性、冷却速度和合... 详细信息

球量铸铁件的心部性能成为衡量球墨铸铁冷却壁内部质量的一个重要指标。技术要求为心部抗拉强度R_(m)≥350 N/mm^(2),伸长率A≥8%;心部金相组织球化率≥70%,铁素体含量≥80%。由于球墨铸铁冷却壁属于厚大铸件,受凝固特性、冷却速度和合金元素等因素的影响,心部性能不稳定,通常无法达到技术协议的要求。本文分析了心部性能较低的原因,提出了工艺改进措施,进行了冷却壁解剖试验,验证了试验效果。

关键词：球墨铸铁冷却壁心部性能

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钢包包底结构优化及铸余量控制实践

耐火与石灰 2024年第4期49卷 20-22页

作者：胡波肖同达徐国涛徐之浩张洪雷王凌晨宝钢股份武钢有限炼钢厂武汉430080 宝钢股份中央研究院武汉430080

钢包铸余量控制不当时,合格钢水易变成渣钢导致铸坯收得率降低。包底工作层冲击区凹陷导致铸余量增加,且其在钢包周转过程中难以控制。在本工作中,通过采取钢包水口附近增加御渣区、座砖胎模结构优化、包底工作层冲击区及时修补等控制措... 详细信息

钢包铸余量控制不当时,合格钢水易变成渣钢导致铸坯收得率降低。包底工作层冲击区凹陷导致铸余量增加,且其在钢包周转过程中难以控制。在本工作中,通过采取钢包水口附近增加御渣区、座砖胎模结构优化、包底工作层冲击区及时修补等控制措施,使钢包铸余量降低了41.8%,经济效益显著,为钢厂解决浇铸尾期大包下渣量问题提供参考。

关键词：钢包渣冲击区铸余量模拟分析御渣区

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基于电热耦合的矿用变频器温度场分析

电源学报 2024年

作者：程照虎王越荣相史晗中煤科工集团常州研究院有限公司天地(常州)自动化股份有限公司

矿用变频器一般工作在密闭空间下，电热耦合效应显著，易导致热退化和热失效。另外，矿用变频器和电机通常采用长电缆连接，需要考虑电缆带来的高频负面效应。本研究以630kW/1140V四象限矿用变频器为对象，建立其一体化电热耦合模型并... 详细信息

矿用变频器一般工作在密闭空间下，电热耦合效应显著，易导致热退化和热失效。另外，矿用变频器和电机通常采用长电缆连接，需要考虑电缆带来的高频负面效应。本研究以630kW/1140V四象限矿用变频器为对象，建立其一体化电热耦合模型并对其相关特性进行研究分析。首先，建立了矿用变频器的高频电路模型。其次，研究各功率器件损耗受温度影响的机理，分析了部分损耗随温度的非线性关系，推导了各损耗随温度变化的解析模型。最后，分析了高频电路模型、损耗模型以及温度场模型之间的耦合关系，建立了矿用变频器的一体化电热耦合模型。耦合仿真结果表明了电热耦合建模的必要性，实验和仿真结果最大误差仅为0.9℃，验证了所建模型的准确性。

关键词：矿用变频器高频电路模型损耗模型电热耦合

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X80管线钢水下湿法多道焊残余应力分析

焊接学报 2024年第3期45卷 15-21,I0004页

作者：严春妍顾正家聂榕圻张可召吴晨王宝森河海大学常州213022 宝钢集团中央研究院上海200431

采用不同焊接电流对X80管线钢板进行水下湿法焊接,同时利用175 A电流下陆地焊接试验进行对比,获得了焊接电流对水下湿法焊接接头的显微组织、硬度分布、温度场和残余应力分布的影响规律.结果表明,相同的电流条件下,水下焊接接头的显微... 详细信息

采用不同焊接电流对X80管线钢板进行水下湿法焊接,同时利用175 A电流下陆地焊接试验进行对比,获得了焊接电流对水下湿法焊接接头的显微组织、硬度分布、温度场和残余应力分布的影响规律.结果表明,相同的电流条件下,水下焊接接头的显微组织类型和构成与陆上焊接接头不同,焊缝的显微组织主要为先共析铁素体、粒状贝氏体、条状贝氏体和针状铁素体,粗晶热影响区的显微组织主要为条状贝氏体和少量粒状贝氏体;水下湿法焊接接头比陆地焊接接头具有更高的硬度、冷却速度和残余应力水平.水下湿法焊接接头具有较高的残余应力水平,175~205 A范围内,随着焊接电流增加,焊缝中侧板条铁素体和针状铁素体数量有所增加,焊接接头最高硬度、等效残余应力峰值和纵向残余应力峰值略有下降.

关键词：水下湿法焊接多道焊温度场应力场

Al_(2) O_(3)-MgAl_(2) O_(4)复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

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耐火材料 2024年第1期58卷 63-67页

作者：王志强徐国涛雷中兴彭肖仟郑吉红刘黎王心一刘毅徐炎明武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司湖北武汉430080 宝钢股份中央研究院(武汉) 湖北武汉430080

为研究Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响,在基质中添加与不添加尖晶石细粉的2种情况下,分别以板状刚玉骨料和Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料制备了刚玉-尖晶石浇注料。先利用FactSage反应热力... 详细信息

为研究Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响,在基质中添加与不添加尖晶石细粉的2种情况下,分别以板状刚玉骨料和Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料制备了刚玉-尖晶石浇注料。先利用FactSage反应热力学软件计算了1600℃时板状刚玉和Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料与熔渣之间的反应热力学,并采用浸泡法研究了2种骨料的抗渣性能,再采用静态坩埚法研究了2种骨料对浇注料抗渣性能的影响。结果表明:与板状刚玉骨料相比,Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料侵蚀层中的裂纹细而少,遭受熔渣侵蚀后不易剥落,其过渡层中既有CA 6相也有尖晶石相,而且尖晶石相中固溶有Fe、Mn元素,该骨料不仅通过形成CA 6层来阻挡熔渣侵蚀,而且通过尖晶石吸收熔渣中FeO、MnO等物质而降低熔渣的黏度,进而起到抵抗熔渣侵蚀的作用。由Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料替代板状刚玉骨料,浇注料试样的侵蚀和渗透面积百分率均有所降低,尤其在基质和骨料中同时引入尖晶石可更加有效地提高刚玉-尖晶石浇注料的抗渣性能。

关键词： Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料板状刚玉刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能

卷取温度对不同状态IF钢板显微组织和织构的影响

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上海金属 2024年

作者：赵楠刘学伟徐国利王进宝钢股份中央研究院梅钢技术中心

对热轧后在690和580 ℃卷取的含钛IF钢板进行冷轧和700 ℃退火。检测了热轧态和退火态钢板的显微组织、硬度和力学性能。结果表明：690 ℃卷取的钢板显微组织为均匀的等轴铁素体，580 ℃卷取的钢板显微组织为明显变形的铁素体和少量等... 详细信息

对热轧后在690和580 ℃卷取的含钛IF钢板进行冷轧和700 ℃退火。检测了热轧态和退火态钢板的显微组织、硬度和力学性能。结果表明：690 ℃卷取的钢板显微组织为均匀的等轴铁素体，580 ℃卷取的钢板显微组织为明显变形的铁素体和少量等轴铁素体；两种钢板退火后组织均为均匀的等轴铁素体，且再结晶晶粒数量基本相同；580和690 ℃卷取的钢板均具有一定强度的{111}γ纤维织构，580 ℃卷取的钢板中{111}γ纤维织构的密度较高，而在690 ℃卷取的钢板形成了一定强度的{110}〈uvw〉纤维织构；两种钢板退火后微观织构基本相同，均有强度达10级以上的{111}γ纤维织构；卷取后退火的钢板硬度、屈服强度、抗拉强度和平均应变硬化指数n差异不大，在580 ℃卷取的钢板退火后的断后伸长率和塑性应变比略高于690 ℃卷取的钢板。

关键词： IF钢卷取温度铁素体织构力学性能