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热连轧碳钢表面边部黑线缺陷分析与改进

锻压技术 2024年第6期 155-160页

作者：肖娟巫佩凤廖耀俊广西柳州钢铁集团有限公司科技质量中心广西柳州钢铁集团有限公司制造管理部

根据表面黑线缺陷的宏观分布和微观截面与表面光学特征，结合轧制生产线工艺与装备的跟踪与分析，明确了热连轧碳钢表面边部黑线缺陷的产生原因和形成机理。结果表明，表面边部黑线缺陷的产生与粗轧时边部金属的塑性变形有关，立辊表面... 详细信息

根据表面黑线缺陷的宏观分布和微观截面与表面光学特征，结合轧制生产线工艺与装备的跟踪与分析，明确了热连轧碳钢表面边部黑线缺陷的产生原因和形成机理。结果表明，表面边部黑线缺陷的产生与粗轧时边部金属的塑性变形有关，立辊表面质量差会促进或加重边部黑线。相对于倒角坯，直角坯的边部增厚多且温降大，更易形成黑线缺陷。通过采取优化轧制模式、缩短立辊使用周期和投入倒角坯等改进措施后，热连轧碳钢表面黑线偶有出现，且在距边部10 mm范围内，热卷边部的黑线缺陷得到了有效消除。

关键词：热连轧黑线缺陷立辊金属塑性变形倒角坯直角坯

激光功率对铝硅镀层热成形钢激光填丝焊接接头组织和性能的影响

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热加工工艺 2024年 73-79页

作者：邢德远曹洋彭云马成勇赵琳夏明生田志凌钢铁研究总院有限公司焊接研究所唐山钢铁集团有限责任公司技术中心

采用光纤激光填丝焊接工艺对铝硅镀层热成形钢进行了焊接，研究了激光功率对焊接接头宏观形貌和组织性能的影响。结果表明：在铝硅镀层热成形钢激光填丝焊接过程中，焊丝以液桥过渡的形式稳定熔入熔池，焊缝成形良好。热处理后，焊缝组... 详细信息

采用光纤激光填丝焊接工艺对铝硅镀层热成形钢进行了焊接，研究了激光功率对焊接接头宏观形貌和组织性能的影响。结果表明：在铝硅镀层热成形钢激光填丝焊接过程中，焊丝以液桥过渡的形式稳定熔入熔池，焊缝成形良好。热处理后，焊缝组织主要为马氏体和δ-铁素体。随着激光功率增大，焊缝Al含量先增大后减小，致使焊缝中δ-铁素体比例先增大后减小，焊接接头抗拉强度先减小后增大。当激光功率为3.5 kW时，焊接接头抗拉强度达到1490MPa，接头强度系数约为97.6%。

关键词：铝硅镀层热成形钢激光填丝焊接激光功率组织力学性能

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中国钢铁行业数字化碳管理发展探讨

工程科学学报 2024年第2期46卷 209-217页

作者：李涛郦秀萍上官方钦张巍周继程倪冰段志伟滕国翔中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心北京100081 北京金自天正智能控制股份有限公司北京100070

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术... 详细信息

为了缓解全球气候变暖,应对碳关税等国际贸易形式对中国钢铁行业带来的冲击和影响,助力钢铁行业早日实现“碳达峰+碳中和”的目标.基于中国钢铁行业碳排放现状与钢铁企业碳管理的痛点,本文通过深度融合数字化技术,创新提出了数字化技术赋能钢铁行业应用架构,通过分析钢铁行业数字化碳管理的典型案例,讨论了不同阶段数字化碳管理体系建设的侧重点,并针对性地提出了相应的应对策略.本文提出的数字化碳管理的架构应该主要包括四个层次:基础设施层&数据采集层、数据运算层、业务应用层和用户层.数字化碳管理在钢铁行业的应用场景应该主要包括碳核算、碳账户、碳全景、碳结构&碳比对、碳交易、碳报告、碳咨询、能碳协同、低碳指数、供应链产品碳足迹管理,产品实时碳足迹跟踪、数字化碳标签、识别节能潜力和生态设计等.通过研究钢铁行业数字化碳管理的典型应用案例,探讨了数字化碳管理技术应用在钢铁行业的展望,按照钢铁行业是否纳入全国碳交易市场,将中国钢铁行业数字化碳管理体系的建设分为两个阶段,认为政府部门应该发挥在数字化碳管理体系建设过程中的主导作用,在健全数字化碳管理相关标准和法规体系的同时,应该注重数字化碳管理人才的培养,紧密对接企业现有的信息化系统,并提出了“六化一体+多平台”的钢铁行业数字化碳管理的发展趋势,即“一主体+多平台”的低碳产品评价认证体系,和具有标准化、国际化、一体化、安全化、资产化和本土化特点的数字化碳管理体系.将数字化碳管理技术应用到钢铁行业,能够更好地解决钢铁行业碳管理的乱象和企业碳管理的痛点,降低钢铁行业碳管理的门槛,提高钢铁行业碳管理的效率,保障碳数据在传递过程中的安全.

关键词：数字化技术碳管理碳达峰碳中和钢铁行业

Q235B钢种中宽带边裂缺陷的原因分析与改进

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连铸 2024年第1期 73-77,92页

作者：叶高旗韩小强李升马云飞河北津西钢铁集团股份有限公司技术中心河北唐山064300

对连铸坯的跟踪轧制发现热轧带钢卷上边裂的分布规律与连铸坯横向角部裂纹的分布非常吻合。能谱分析发现非常典型的连铸保护渣成分K、Na等元素,证明缺陷起源于连铸机的结晶器内。以Q235B钢水为例,调整碳质量分数在0.15%~0.20%、w([Mn])/... 详细信息

对连铸坯的跟踪轧制发现热轧带钢卷上边裂的分布规律与连铸坯横向角部裂纹的分布非常吻合。能谱分析发现非常典型的连铸保护渣成分K、Na等元素,证明缺陷起源于连铸机的结晶器内。以Q235B钢水为例,调整碳质量分数在0.15%~0.20%、w([Mn])/w([S])>20标准范围。避开碳含量和w([Mn])/w([S])的裂纹敏感区域,降低碳含量和w([Mn])/w([S])的裂纹敏感区域内炉次所占比例和调整连铸结晶器足辊开口度值为0 mm、0.4 mm、0.8 mm;结晶器内外弧足辊和扇形段辊子采用两侧和中间三点检验,每个检验点检测4组数值,检验控制标准(1±0.15)mm;连铸结晶器水口插入深度调整为120~150 mm等综合因素的优化改进,大大降低了热轧钢带卷边裂产生的概率,边裂率由原来的0.46%降到0.04%。

关键词：热轧带钢卷边裂碳含量 w[Mn]/w[S] 足辊开口度

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高炉高比例球团矿冶炼关键工艺技术分析

钢铁 2024年第3期59卷 32-45页

作者：张福明徐文轩程相锋陈艳波首钢集团有限公司总工程师室北京100041 首钢集团有限公司技术研究院北京100043 首钢京唐钢铁联合有限公司技术中心河北唐山063210

高炉采用高比例球团矿冶炼,可以显著提高熟料率和入炉品位,降低高炉渣量和燃料消耗,同时还可以大幅度降低炼铁工序CO_(2)排放,是实现高炉炼铁绿色低碳的重要技术途径。研究了高炉采用高比例球团矿、炉料结构发生较大变化的条件下,炉料... 详细信息

高炉采用高比例球团矿冶炼,可以显著提高熟料率和入炉品位,降低高炉渣量和燃料消耗,同时还可以大幅度降低炼铁工序CO_(2)排放,是实现高炉炼铁绿色低碳的重要技术途径。研究了高炉采用高比例球团矿、炉料结构发生较大变化的条件下,炉料分布及运动行为的变化及其规律,通过炉料运动过程的离散元仿真模拟计算,分析得出球团矿比例提高时,炉料分布和下降运动的特征。根据球团矿还原过程的反应特性,解析了球团矿还原过程中发生还原膨胀的机理及控制机制。从理论上计算并讨论了球团矿入炉比例提高以后,高炉透气性的变化及其规律。为适应高比例球团矿冶炼工艺条件,设计优化了高炉内型参数,以适应高比例球团矿冶炼的工艺特性。试验测定并研究了不同球团矿入炉比例条件下,炉料综合的软化、熔滴等物性参数的变化及其规律。采用高碱度烧结矿、碱性球团矿、酸性球团矿、块矿四元炉料结构时,综合炉料的高温软熔性能参数得到优化,软熔带区域的阻力损失下降,为高炉冶炼稳定顺行创造了有利条件。结合特大型高炉生产实践,研究开发了适用于高比例球团矿冶炼的关键工艺技术。采用炉料精准分布控制技术、富氧喷煤、提高顶压等综合技术措施,使首钢京唐高炉在球团矿入炉比例达到55%条件下,获得了显著的高效低碳生产运行实绩。

关键词：高炉炼铁球团矿冶炼低碳软熔带炉料分布

熔融制样-X射线荧光光谱法测定高碳铬铁中铬铁硅锰

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冶金分析 2024年第3期44卷 23-29页

作者：滕广清侯钢铁张改梅鲍希波河钢集团邯钢公司技术中心

为解决高温熔融时铬铁试样中还原性物质对铂-金坩埚的侵蚀问题，实验确定在600～850℃条件下，以经碳烧失校正的试样、铬系合金专用氧化剂、无水偏硼酸锂混匀后，在石墨粉垫底陶瓷坩埚内程序升温氧化高碳铬铁试样，氧化后用六偏磷酸钠... 详细信息

为解决高温熔融时铬铁试样中还原性物质对铂-金坩埚的侵蚀问题，实验确定在600～850℃条件下，以经碳烧失校正的试样、铬系合金专用氧化剂、无水偏硼酸锂混匀后，在石墨粉垫底陶瓷坩埚内程序升温氧化高碳铬铁试样，氧化后用六偏磷酸钠和无水偏硼酸锂作为熔剂，滴加1～3 mL 300 g/L溴化铵溶液作为脱模剂，在1 050℃电热熔样炉中熔融20 min,制得玻璃样片，采用X射线荧光光谱法对玻璃样片进行测定。最终，建立了高碳铬铁中铬、铁、硅、锰含量的测定方法。硅和锰检测下限分别为44.51μg/g和22.62μg/g。精密度试验表明，高碳铬铁试样中铬、铁、硅、锰测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)分别为0.44%、0.51%、2.1%、4.8%;正确度试验表明，高碳铬铁合金标准样品中铬、铁、硅、锰的测定值与标准值间的误差，分别控制在GB/T 4699.2—2008、GB/T 5687.13—2021、GB/T 5687.2—2007和GB/T 5687.10—2006规定的允许差范围内。按照实验技术方案测定高碳铬铁中铬、铁、硅、锰含量，能够满足高碳铬铁试样的常规检测需求。

关键词：熔融制样 X射线荧光光谱法(XRF) 高碳铬铁铬铁硅锰陶瓷坩埚预氧化石墨粉

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转炉双渣法冶炼炉渣成分、性能及炉温的匹配

钢铁 2024年第4期59卷 57-65页

作者：张桢凯赵俊学王泽康毅曹赓王贺陈元平西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 山西宏达钢铁集团有限公司技术中心山西河津043310

在转炉冶炼过程中熔池温度、金属的成分、炉渣的成分等处于不断变化之中,进而引起炉渣性能的变化,对冶炼过程及钢水质量产生重要的影响。双渣留渣工艺是近年受到广泛关注的转炉炼钢新工艺,但对于双渣法冶炼成渣过程中炉渣成分和性能的... 详细信息

在转炉冶炼过程中熔池温度、金属的成分、炉渣的成分等处于不断变化之中,进而引起炉渣性能的变化,对冶炼过程及钢水质量产生重要的影响。双渣留渣工艺是近年受到广泛关注的转炉炼钢新工艺,但对于双渣法冶炼成渣过程中炉渣成分和性能的变化与温度的耦合匹配及其影响缺乏系统的研究。基于某钢厂的条件建立了物料平衡,测算了双渣法工艺留渣量、倒渣量对炉渣成分及脱磷能力的影响;另外,基于双渣成渣过程的生产数据、双渣冶炼相关研究及炉渣性能模型合理选取与测算,对转炉双渣法冶炼过程中熔池温度、炉渣成分、炉渣熔点和黏度、磷容量、磷分配比和硫容量等的变化进行了梳理,对冶炼过程各参数的匹配状况进行了分析,探讨了其对脱磷、脱硫效果的影响,可为该厂双渣法工艺实施及优化提供参考。结果表明,采用双渣留渣法冶炼与常规冶炼相比,渣料消耗和铁损明显降低,企业石灰消耗由34.07 kg/t降低到17.04 kg/t,轻烧白云石消耗由14.07 kg/t降低到8.89 kg/t,脱磷分配比更高,脱磷效果好;同时留渣量及倒渣量的稳定控制对炉渣的性能有重要影响。冶炼初期、脱磷阶段后期和脱碳段前期,仍易出现炉渣熔化温度高于炉温的现象,应注意提枪化渣。此外,转炉双渣法冶炼前期熔池温度相对较低,炉渣的流动性与脱磷能力实现良好匹配是该工艺高效脱磷的关键。

关键词：转炉冶炼留渣双渣脱磷炉渣成分炉渣性能耦合匹配

高钛钢连铸保护渣对Al_(2)O_(3)夹杂物吸收性的研究

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炼钢 2024年第3期40卷 66-71,81页

作者：王学友王军张旭彬何生平重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司技术中心湖南湘潭411100

针对高钛钢连铸保护渣钢渣反应及吸收夹杂物的变性问题,采用热力学计算、保护渣性能测试和旋转柱法等方法,对高钛钢钢液内夹杂物的生成种类和不同温度下的生成量进行了计算,根据夹杂物的生成情况对比了传统CaO-SiO_(2)系和新开发的低反... 详细信息

针对高钛钢连铸保护渣钢渣反应及吸收夹杂物的变性问题,采用热力学计算、保护渣性能测试和旋转柱法等方法,对高钛钢钢液内夹杂物的生成种类和不同温度下的生成量进行了计算,根据夹杂物的生成情况对比了传统CaO-SiO_(2)系和新开发的低反应性BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系保护渣吸收夹杂物的性能变化,并对比了两种保护渣对夹杂物的吸收速率。热力学计算表明,研究的高钛钢中铝质量分数为0.03%、钛质量分数为0.40%,钢液中生成的夹杂物为Al_(2)O_(3),而实际生产中由于钢液局部成分差异可能有钛氧化物的生成;从保护渣吸收夹杂物前后的性能对比可知,两种保护渣的黏度和熔点均随其吸收Al_(2)O_(3)含量的增加而增加,但新开发的低反应性保护渣相对于CaO-SiO_(2)系渣的性能变化更小,其性能更稳定;由旋转柱试验可知,CaO-SiO_(2)系和BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系保护渣对氧化铝棒的吸收速率分别在(8~12)×10^(-3) g/(cm^(2)·min)和(10~13)×10^(-3) g/(cm^(2)·min),后者对夹杂物的吸收能力更强。因此,新开发的BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)系低反应性保护渣有潜力用于更高钛含量的钢种浇铸。

关键词：高钛钢保护渣夹杂物氧化铝

新型热镀锌双相钢的合金成分对界面层和镀层结构的影响

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材料研究学报 2024年第6期38卷 446-452页

作者：李沅沅梁健熊自柳苗斌田秀刚齐建军郑士建河北工业大学材料科学与工程学院河钢材料技术研究院唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河钢股份有限公司

用对粘方式制备热镀锌双相钢DP980样品，用TEM表征其截面，用TEM结合电子衍射和EDS表征其界面层结构和镀锌层结构并构建其空间关系。结果表明，与DP780在退火阶段合金元素Mn的外氧化不同，DP980主要发生内氧化和Cr元素与Mn元素的竞争性... 详细信息

用对粘方式制备热镀锌双相钢DP980样品，用TEM表征其截面，用TEM结合电子衍射和EDS表征其界面层结构和镀锌层结构并构建其空间关系。结果表明，与DP780在退火阶段合金元素Mn的外氧化不同，DP980主要发生内氧化和Cr元素与Mn元素的竞争性氧化，界面层中较少的MnO促进热镀锌过程中的Fe-Al反应而生成了连续致密的Fe2Al5抑制层，抑制了镀锌阶段的Fe-Zn反应而使DP980具有较好的热镀锌性能。同时，这种结构使弥散分布在镀锌层中的η-Zn基体生成Fe3Zn10纳米晶而避免生成有较大脆性Fe-Zn相的镀层结构，使DP980保持较好的力学性能。

关键词：材料表面与界面镀锌双相钢微观结构表征选择性氧化界面层结构镀锌层结构