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t8/5对NM400耐磨钢焊接粗晶区组织和性能的影响

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热加工工艺 2025年第3期 56-59+64页

作者：佘人杰张波肖爱达周剑丰刘宁梁文湖南工业大学材料与先进制造学院湖南华菱涟源钢铁有限公司

利用MMS-200热模拟试验机，通过金相组织观察及硬度检测等方法，研究了不同t8/5条件下NM400耐磨钢焊接粗晶区显微组织及硬度的变化规律，并获得了热影响区的连续冷却转变曲线。结果表明：高温转变区析出先共析铁素体，中低温区域发生贝... 详细信息

利用MMS-200热模拟试验机，通过金相组织观察及硬度检测等方法，研究了不同t8/5条件下NM400耐磨钢焊接粗晶区显微组织及硬度的变化规律，并获得了热影响区的连续冷却转变曲线。结果表明：高温转变区析出先共析铁素体，中低温区域发生贝氏体和马氏体转变；t8/5≤10 s时，硬度变化不大，组织主要为板条马氏体；当t8/5>10 s时，随着t8/5时间的增加，硬度显著降低，板条马氏体数量逐渐减少，贝氏体数量增加；当t8/5=60 s时，马氏体组织消失，60～150s区间组织主要为贝氏体；当t8/5=150 s时，析出铁素体，且板条贝氏体逐步转变为粒状贝氏体。根据SH-CCT曲线分析，NM400耐磨钢焊接时应严格控制线能量，控制t8/5≤10 s，以保证焊接接头的强度。

关键词：焊接热模拟粗晶区 SH-CCT图 NM400耐磨钢硬度

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抚顺新钢铁热风炉热平衡计算及效率影响分析

冶金能源 2025年第1期44卷 72-75,80页

作者：朱秋平段文军抚顺新钢铁责任有限公司东北大学冶金学院

热风炉是炼铁系统中的关键设备,研究并提高热风炉效率以推动能源利用的可持续发展对钢铁工业尤为重要。文章旨在对抚顺新钢铁责任有限公司的1号热风炉进行热平衡测定以全面评估热风炉的热工状况,为后续优化提供科学依据。通过测量和采... 详细信息

热风炉是炼铁系统中的关键设备,研究并提高热风炉效率以推动能源利用的可持续发展对钢铁工业尤为重要。文章旨在对抚顺新钢铁责任有限公司的1号热风炉进行热平衡测定以全面评估热风炉的热工状况,为后续优化提供科学依据。通过测量和采集实际生产数据并结合热力学原理,解析1号热风炉热效率。结果表明该公司1号热风炉热效率达到国内先进水平但仍具有提升的潜力。进一步提出一系列针对性的改进措施,旨在提高热风炉热效率和企业的生产效率,降低钢铁工业生产成本并减少碳排放,推动企业绿色低碳发展。

关键词：热风炉热平衡热效率煤气利用改进措施

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竖式换热反应器中钢渣铸块气-固换热过程数值模拟

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钢铁 2025年

作者：丁冉魏汝飞狄瞻霞范春龙张翼飞孙蓉龙红明安徽工业大学冶金工程学院冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室(安徽工业大学)

针对一种竖式换热反应器中钢渣铸块的气-固换热过程进行了深入的数值模拟研究。基于FLUENT软件，采用欧拉-欧拉模型，通过单因素控制法，系统分析了不同参数对气-固换热行为的影响。结果表明，烟气进口角度下调和烟气进口高度下移都会... 详细信息

针对一种竖式换热反应器中钢渣铸块的气-固换热过程进行了深入的数值模拟研究。基于FLUENT软件，采用欧拉-欧拉模型，通过单因素控制法，系统分析了不同参数对气-固换热行为的影响。结果表明，烟气进口角度下调和烟气进口高度下移都会导致炉顶流出的烟气量减少，烟气换热时间增加。钢渣入炉温度、炉顶压力、钢渣铸块粒径和烟气流量分别影响炉内温度梯度、烟气分布、颗粒比表面积和烟气量大小，进而影响气-固换热系数等，改变换热效率。由于炉内的烟气流量分布会受到其他参数影响，通过控制炉顶压力使竖式换热反应器内的烟气合理分布，维持烟气的向上流动，在此条件下对竖式换热反应器内的传热行为进行研究，结果表明，烟气入口角度下调和烟气进口高度下移有利于提高换热效率，但影响较为有限。选取烟气流量为250、300 和350 m3/h，钢渣铸块的入炉温度为1173.15 、1373.15 和1573.15 K，钢渣铸块的颗粒粒径为21.5 、32.3 和41.1 mm进行正交分析，烟气流量350 m3/h、入炉温度为1573.15 K、粒径为21.5 mm时余热回收效率最高，为70.33%。通过对不同工艺参数的优化，本研究为竖式换热反应器的设计与运行提供了理论依据，进一步推动了钢渣余热回收及其在节能减排中的应用潜力。

关键词：钢渣竖式换热反应器气-固传热数值模拟余热回收 CFD 参数优化节能

GH4065A高温合金塑性连接过程中界面组织演变行为

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材料工程 2025年第1期53卷 99-109页

作者：苏力东孟庆琪宁永权黄烁张文云张北江西北工业大学材料学院西安710072 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

为了解GH4065A合金在塑性连接过程中界面组织的演变规律,在1050~1110℃,20~40 MPa和20~35 min的条件下,开展GH4065A合金塑性连接实验。通过OM,SEM,EBSD表征接头中连接区与未连接区之间的特殊位置,深入研究连接温度、保载时间、连接压力... 详细信息

为了解GH4065A合金在塑性连接过程中界面组织的演变规律,在1050~1110℃,20~40 MPa和20~35 min的条件下,开展GH4065A合金塑性连接实验。通过OM,SEM,EBSD表征接头中连接区与未连接区之间的特殊位置,深入研究连接温度、保载时间、连接压力对界面微观组织的影响规律,重点关注塑性连接时界面上再结晶晶粒的形成以及原始界面的愈合过程。结果表明:提高连接温度、压力,延长保载时间有利于实现界面愈合,但与此同时也会促进接头晶粒的粗化,在1080℃,30 MPa,30 min的参数下所得的塑性连接接头组织均匀且无明显缺陷,具有良好的冶金结合效果。在界面冶金结合形成的过程中,发生晶界弓出形核为主的非连续性动态再结晶,存在亚晶渐进性转动形核的连续性动态再结晶。随着塑性连接的持续进行,再结晶晶粒形核并向原始界面生长,从而促进界面的消除。塑性连接致冶金结合形成主要经历初始接触、形核与晶粒长大、接头形成三个阶段。

关键词： GH4065A高温合金塑性连接界面微观组织动态再结晶界面愈合

基于IMPC的燃煤发电机组多变量解耦控制策略

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动力工程学报 2025年第2期45卷 263-274页

作者：周心睿安硕王兵谢宏星朱玉林赵凯王正兵安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032 湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭411100

针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数... 详细信息

针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数据,利用蜻蜓算法优化偏最小二乘法,构建以主蒸汽压力和炉膛负压为被控量、燃煤量和引风量为控制量的多变量耦合数学模型,运用多变量动态解耦算法对其进行解耦,设计多变量模型预测控制器,按照设定目标函数得到当前时刻控制量,同时实时采集系统输出值对控制器进行反馈校正。仿真实验结果表明:改进多变量解耦模型预测控制与模糊自适应PID控制和未解耦模型预测控制相比,主蒸汽压力和炉膛负压的超调量分别减少20.3%和8.6%,调节时间分别缩短2.6和29.55 s,具有更好的控制精度和鲁棒性。现场应用结果表明:改进多变量解耦模型预测控制策略能够使主蒸汽压力和炉膛负压分别稳定控制在±0.24 MPa和±0.27 Pa,提高了系统的稳定性且波动幅度明显减小,符合工业现场生产要求。

关键词：改进多变量解耦模型预测控制火电机组偏最小二乘法蜻蜓算法

基于深度学习的球团矿生产过程中粒度识别监测模型

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钢铁 2025年

作者：刘一民文姗姗梁叶何志军高立华辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁省绿色低碳与智能冶金重点实验室

在中国全力推进绿色低碳冶金的大背景下，钢铁工业正面临转型挑战与绿色发展要求，这迫切需要对高炉炉料结构进行深度调整与优化，以实现节能降碳与污染减排的双重目标。在现代冶金生产中，球团矿对比烧结矿，其自身生产的节能减排更优... 详细信息

在中国全力推进绿色低碳冶金的大背景下，钢铁工业正面临转型挑战与绿色发展要求，这迫切需要对高炉炉料结构进行深度调整与优化，以实现节能降碳与污染减排的双重目标。在现代冶金生产中，球团矿对比烧结矿，其自身生产的节能减排更优，对球团矿质量和数量的准确检测至关重要。在钢铁制造企业中，操作人员依赖筛分检测等经验手段来评估球团矿的粒径状态，测量时间长、准确率低。采用全自动化的监测与测量系统对球团矿粒径进行优化管理显得尤为迫切和重要。提出YOLOv5+U-Net结合的算法，对比Deeplabv3+和FCN神经网络模型进行试验，得出其3种算法各自的优点和局限性。Deeplabv3+算法采用无卷积内核和基于无卷积的空间金字塔池（ASPP）架构，较大和较小采样率的空洞卷积可以捕捉球团整体和细节部分。FCN算法对图像中的噪声、变形和环境光变化等具有一定的鲁棒性，通过学习到的特征来克服干扰因素，准确地进行分割。YOLO算法经过近多年的迭代和发展，将目标检测转化为回归问题并且引入归一化，检测精度进一步提高。采用基于YOLOv5+U-Net算法的神经网络模型并验证了其利用计算机深度学习、图像处理技术对球团粒径进行检测识别。在检测生球粒径这一试验下，准确率达到97%以上，召回率达到66.8%。基于本文所提出的球团检测方法在工业自动化和质量控制等领域具有广阔的应用空间，为球团检测技术的发展提供了新的思路和方法。

关键词：球团矿生产圆盘造球机卷积神经网络图像处理 YOLO算法深度学习球团粒度

钙线喂入量对Q355含钛铝镇静钢洁净度的影响

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钢铁研究学报 2025年第02期 164-172页

作者：张雅辰邓志银刘晓峰朱苗勇东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室东北大学冶金学院重庆钢铁股份有限公司炼钢厂

为了进一步探究钙处理的影响，在国内某钢厂Q355含钛铝镇静钢精炼过程开展工业试验，通过调整喂钙线量研究不同Ca添加量对钢中非金属夹杂物以及洁净度的影响。结果表明，精炼过程夹杂物会向液相CaO-Al2O3夹杂物演变，不同钙线喂入量不... 详细信息

为了进一步探究钙处理的影响，在国内某钢厂Q355含钛铝镇静钢精炼过程开展工业试验，通过调整喂钙线量研究不同Ca添加量对钢中非金属夹杂物以及洁净度的影响。结果表明，精炼过程夹杂物会向液相CaO-Al2O3夹杂物演变，不同钙线喂入量不会影响夹杂物的演变趋势。钙处理后钢中全氧含量升高，夹杂物平均尺寸减小，但会导致钢中大尺寸CaO-Al2O3夹杂物出现的频率增加，同时也加剧了耐火材料的侵蚀与剥落。在保证钢液可浇性的前提下，尽可能减少喂钙线量对钢液洁净度是有利的。如果没有钢液可浇性问题，甚至可以考虑取消钙处理。

关键词：钙处理洁净钢夹杂物液相可浇性

温度和气氛对含Ni钢热处理过程氧化动力学和氧化膜特征的影响

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武汉科技大学学报 2025年第1期48卷 1-7页

作者：杨治争张蓬朝霍旭东李光强汪勇刘昱宝钢股份中央研究院武汉分院(武钢有限技术中心) 湖北武汉430080 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湖北武汉430081 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室湖北武汉430081 湖南工学院智能制造与机械工程学院湖南衡阳421002

本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,... 详细信息

本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,表明氧化反应速率的控制步骤由化学反应速率向扩散传质速率转变。由于内氧化层中富Ni金属相与Fe氧化物相互镶嵌形成网状结构,钢材的除鳞性能受到抑制。随着氧化温度的升高,不同气氛下钢样表面外氧化膜厚度均呈增加趋势,但内氧化层的演变则存在差异:在空气中,内氧化膜厚度随氧化温度升高而持续增加;而在高纯氮气气氛中,内氧化膜厚度则随温度升高先增大后减小,在950℃几乎消失。其原因在于高温下致密外氧化膜的形成和长大会降低气体/膜界面的氧浓度梯度,从而抑制了内氧化的发生。

关键词：含Ni钢热处理氧化动力学氧化膜气相氧分压

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结晶器电磁搅拌对五孔水口大方坯连铸过程的影响

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钢铁 2025年

作者：刘泽峰周禹曹学欠谢翔翔李万明辽宁科技大学材料与冶金学院湖南湘潭钢铁集团有限公司五米宽厚板厂中冶京诚工程技术有限公司炼钢工程技术所

连铸结晶器使用五孔水口生产大规格方坯在企业得到应用，明确五孔水口条件下合理的结晶器电磁搅拌（M-EMS）参数，对改善大方坯连铸过程中液面波动状况以及内部缺陷问题具有重要意义。以某钢厂370 mm×480 mm大方坯连铸过程为研究对象... 详细信息

连铸结晶器使用五孔水口生产大规格方坯在企业得到应用，明确五孔水口条件下合理的结晶器电磁搅拌（M-EMS）参数，对改善大方坯连铸过程中液面波动状况以及内部缺陷问题具有重要意义。以某钢厂370 mm×480 mm大方坯连铸过程为研究对象，运用Maxwell和Fluent软件数值模拟研究电磁搅拌的电流强度和频率对结晶器内电磁场、流场、液面波动及凝固传热的影响规律，并通过工业试验验证优化后搅拌参数的有效性。研究表明，结晶器铜板对磁场具有较强的屏蔽作用，随着搅拌频率的增加，结晶器内电磁力呈先增大后减小的变化趋势，在搅拌频率为2 Hz时电磁力达到最大值。五孔水口的上回流区集中在液面附近，距弯月面约32 mm处形成涡心，下回流区较低的流速不利于夹杂物上浮去除。施加M-EMS可以减弱射流冲击深度，促进夹杂物上浮去除，当电流强度由260 A增大到460 A，钢液水平方向流动性增强，凝固前沿的温度梯度提升，液面最大波高差由1.94 mm增至9.35 mm，结晶器出口温度由1792.2 K减至1784.8 K，改变频率难以调控液面波动水平和坯壳均匀生长。当M-EMS电流为360 A、频率为2 Hz时，液面波动可以控制在±3 mm之内，坯壳均匀性显著提升，经工业试验验证表明，连铸坯的中心疏松程度降低，缩孔和裂纹基本消除，等轴晶率由27.8%提高到30.5%，内部缺陷得到了改善，符合现场生产的要求。

关键词：大方坯五孔水口结晶器电磁搅拌内部缺陷数值模拟电流强度频率等轴晶