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锌铝镁镀层和纯锌镀层在典型大气环境中初期腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第2期53卷 120-129,139页

作者：黎敏董妮妮商婷王保勇蒋光锐邵蓉刘武华刘永壮曹荣华首钢集团有限公司技术研究院北京100041 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200

目的增加对不同大气环境中锌铝镁镀层钢腐蚀行为的了解,研究中国地区不同气候条件下1a内锌铝镁镀层钢腐蚀产物的组成和腐蚀速率。方法采用SEM、GDS、XRD研究了纯锌(GI)镀层材料和锌铝镁合金(ZM)镀层材料的结构,对比研究了GI镀层和ZM镀... 详细信息

目的增加对不同大气环境中锌铝镁镀层钢腐蚀行为的了解,研究中国地区不同气候条件下1a内锌铝镁镀层钢腐蚀产物的组成和腐蚀速率。方法采用SEM、GDS、XRD研究了纯锌(GI)镀层材料和锌铝镁合金(ZM)镀层材料的结构,对比研究了GI镀层和ZM镀层在吐鲁番、江津、青岛以及万宁4个大气试验站的腐蚀试验。结果万宁GI的腐蚀速率为ZM的4.56倍,江津GI的腐蚀速率为ZM的3.76倍,青岛GI的腐蚀速率为ZM的2.84倍,吐鲁番GI的腐蚀速率为ZM的2.42倍,对于GI镀层和ZM镀层,按腐蚀速率从大到小的顺序依次为万宁、青岛、江津、吐鲁番。江津和万宁GI镀层的自腐蚀电流密度较小,万宁ZM镀层的自腐蚀电流密度最小。锌的大气腐蚀速率主要受相对湿度、氯离子含量、SO_(2)含量等影响,主要通过影响腐蚀产物组成来影响锌的腐蚀速率。腐蚀产物的保护性受其化学组成、导电性、黏附性、致密性、溶解性、厚度、形态和亲水性等因素影响,不同的锈层结构对阴极氧还原的抑制作用不一样,高氯环境对GI的保护性腐蚀产物Zn_(5)(CO_(3))_(2)(OH)_(6)有较大的破坏性,在高碱性环境下,容易使腐蚀产物转变成疏松导电的ZnO。在高氯环境中,由于镀层中MgZn_(2)的阳极溶解,释放出可与OH反应的Mg^(2+)以形成氢氧化镁(Mg(OH)_(2))。在ZM表面用Mg(OH)_(2)代替氧化锌被认为可以降低阴极氧还原反应(ORR),具有缓冲阴极位置的pH值升高的作用,能使碱式碳酸锌变得稳定,显著提升耐腐蚀性。结论ZM镀层材料在高盐高湿环境下能形成稳定的腐蚀产物,降低阴极氧还原速率,在典型大气环境下具有广阔的应用前景。

关键词：镀锌板大气腐蚀腐蚀产物

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高烟气循环W型辐射管烧嘴研究

冶金能源 2024年第1期43卷 41-44页

作者：徐家强李明明曾伟龙高阳中冶南方(武汉)热工有限公司广西钢铁集团有限公司

为了提高热效率、优化辐射管表面温度均匀性及降低NO_(x)排放,文章设计了一款双行程换热高烟气循环W型辐射管烧嘴,并搭建了实验平台,进行了大量实验研究,得出以下结论:得益双行程管式换热,空气预热温度在500℃以上,满负荷时预热温度可达... 详细信息

为了提高热效率、优化辐射管表面温度均匀性及降低NO_(x)排放,文章设计了一款双行程换热高烟气循环W型辐射管烧嘴,并搭建了实验平台,进行了大量实验研究,得出以下结论:得益双行程管式换热,空气预热温度在500℃以上,满负荷时预热温度可达755℃;设计的卷吸结构能够卷吸大量烟气,使助燃空气氧含量低至13.34%,辐射管表面最大温差小于120℃,NO_(x)排放低于53×10^(-6)。

关键词： W型辐射管烧嘴温度均匀性烟气再循环 NO_(x)

钢铁工业减碳与CO_(2)资源化利用技术的研究进展

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钢铁 2024年第2期59卷 13-24页

作者：刘清梅张福明首钢集团有限公司技术研究院北京100043 首钢集团有限公司北京100041

在全球“碳达峰、碳中和”新发展背景下,钢铁工业低碳发展尤为重要。分析了钢铁工业构建低碳循环及减碳领域的典型技术研究现状,以及新型CO_(2)资源化利用产业的发展情况。从全球相对成熟的钢铁工业生产流程现状出发,重点介绍了高炉-转... 详细信息

在全球“碳达峰、碳中和”新发展背景下,钢铁工业低碳发展尤为重要。分析了钢铁工业构建低碳循环及减碳领域的典型技术研究现状,以及新型CO_(2)资源化利用产业的发展情况。从全球相对成熟的钢铁工业生产流程现状出发,重点介绍了高炉-转炉、全废钢-EAF、直接还原和熔融还原4类钢铁生产流程的碳排放强度。目前,全球钢铁制造流程主要以高炉-转炉长流程和废钢-电炉短流程为主,长流程吨钢碳排放强度约为电炉短流程的3倍。结合全球钢铁产量的演变值推算了2001—2022年间全球钢铁工业的CO_(2)排放量,阐述了减碳以及CO_(2)资源化利用的紧迫性和必要性。根据已有的钢铁工业减碳经验,选取日本、欧洲和中国的低碳冶炼项目进行分析,包括其在钢铁工业减碳发展中所进行的试验性技术探索和阶段发展实践。在钢铁工业减碳的基础上,推进CO_(2)的资源化利用是实现钢铁工业碳中和的重要任务。阐述了钢铁企业碳捕集固碳技术的研究现状与特点,系统归纳了当前助力钢铁工业CO_(2)资源化利用的有效方法,包括在炼钢转炉和精炼工序上采用不同模式的CO_(2)喷吹工艺,以及在钢化联合领域的CO_(2)制备基础化学品的研究,以及展现的工业成效。以整个钢铁产业链视角考虑,总结了日本、欧洲和中国在钢铁工业领域碳减排与再循环产业的重点规划和发展方向。

关键词：钢铁工业 CO_(2)减排循环减碳资源化利用技术发展规划

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柳钢4号高炉渣处理系统改造设计

炼铁 2024年第1期43卷 54-58页

作者：刘伟农理敏韦俊广西柳州钢铁集团有限公司炼铁厂广西柳州545002

柳钢4号高炉第一代采用明特法渣处理系统,投产后一直存在现场蒸汽量大、设备故障率高等问题,特别是冲渣水细渣含量高、渣水分离效果差,导致水系统管道、阀门、水泵等设备磨损严重。2022年,将明特法改为转鼓法,在提升泵房、冷却塔等主体... 详细信息

柳钢4号高炉第一代采用明特法渣处理系统,投产后一直存在现场蒸汽量大、设备故障率高等问题,特别是冲渣水细渣含量高、渣水分离效果差,导致水系统管道、阀门、水泵等设备磨损严重。2022年,将明特法改为转鼓法,在提升泵房、冷却塔等主体结构利旧的基础上,主要对渣粒化工艺进行了更新,并结合场地条件进行改进,重点改进了冲渣水细渣分离工艺、组合式锥斗沉淀池、冷却塔配水系统及环保盖板设施。改造完成后,渣处理设备磨损明显减轻,设备故障率、维护量大幅降低;沉淀池前后的冲渣水细渣含量分别降为66mg/L和50mg/L,现场无明显蒸汽散逸。

关键词：高炉渣处理明特法转鼓法改造设计

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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

新型二次硬化钢25CrMo3NiTiVNbZr的高温力学性能和强化机理

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材料研究学报 2024年第5期38卷 390-400页

作者：李若浩胡霄雨王中成李浩杨勇徐乐梁恩溥何肖飞钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 中国金属学会北京100010 内蒙古北方重工业集团有限公司包头014010 重庆长安望江工业集团有限公司重庆400020

使用JMatpro和Thermo-Calc软件优化25Cr3Mo3NiNbZr钢的成分,使用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和相分析等手段表征在700℃高温拉伸前后试样的显微组织和析出相以研究其高温强化机理。结果表明:25CrMo3NiTiVNbZr钢700℃的高温抗... 详细信息

使用JMatpro和Thermo-Calc软件优化25Cr3Mo3NiNbZr钢的成分,使用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和相分析等手段表征在700℃高温拉伸前后试样的显微组织和析出相以研究其高温强化机理。结果表明:25CrMo3NiTiVNbZr钢700℃的高温抗拉强度和屈服强度分别为543 MPa、409 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高了139 MPa和123 MPa。根据对这种钢高温强化机理的分析,析出强化是主要强化方式。在700℃高温拉伸25CrMo3NiTiVNbZr钢其析出强化增量为367 MPa,比25Cr3Mo3NiNbZr钢提高147 MPa,其主要原因是在25CrMo3NiTiVNbZr中析出了热稳定性更高、尺寸更小(平均尺寸为7.93 nm)的析出相。

关键词：金属材料高温强度成分优化强化机理纳米析出相

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无线测温系统在钢铁企业生产中的应用与研究

中国计量 2024年第3期 120-125,139页

作者：危水良严佳明赵卫国湘潭钢铁集团有限公司

无线测温系统是改进传统测温方式的一个成功范例,在测量理论、电路设计、机械结构、供电调校、无线技术选择上都有独具匠心的特点。不论是从理论上还是实践上,都可有效减少冶金溶液温度测量过程中误差的产生。同时经过长期、大量应用,... 详细信息

无线测温系统是改进传统测温方式的一个成功范例,在测量理论、电路设计、机械结构、供电调校、无线技术选择上都有独具匠心的特点。不论是从理论上还是实践上,都可有效减少冶金溶液温度测量过程中误差的产生。同时经过长期、大量应用,技术日益成熟,并得到认可,可大幅提高生产效率。

关键词：计量学无线测温高功率锂电池震动唤醒多级化腔室防震模块化测温仪表

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电磁超声探伤在冶金板材行业的应用研究

中国计量 2024年第4期 131-137,142页

作者：孔维检唐露湘潭钢铁集团有限公司

钢板常见的质量缺陷有折叠、夹杂、缩孔、气泡、分层、裂纹等,传统压电式超声波探伤设备存在诸多问题,如水膜调整困难,由于水耦问题导致误判太多,从而无法满足钢板探伤的要求,且由于需要水作为介质,水或水蒸气会对设备造成腐蚀。文章介... 详细信息

钢板常见的质量缺陷有折叠、夹杂、缩孔、气泡、分层、裂纹等,传统压电式超声波探伤设备存在诸多问题,如水膜调整困难,由于水耦问题导致误判太多,从而无法满足钢板探伤的要求,且由于需要水作为介质,水或水蒸气会对设备造成腐蚀。文章介绍了电磁超声探伤系统设计原理及其在冶金板材行业的应用,电磁超声探伤是一项新兴的无损检测技术,对安全生产具有重大意义。

关键词：计量学电磁超声探伤设备板材缺陷

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滑坡稳定性及抗滑桩加固治理数值模拟研究

四川水泥 2024年第2期 66-68,72页

作者：张国庆重庆钢铁集团设计院有限公司重庆400080

为了提升滑坡工程治理水平,利用ABAQUS软件建立某滑坡的三维计算模型,计算其在不同降雨工况下的稳定性系数。通过滑坡稳定性系数计算,拟定该滑坡的治理方案为:抗滑桩支挡+截、排水工程+前缘抗滑挡土墙,其关键是抗滑桩的设计。设计时,抗... 详细信息

为了提升滑坡工程治理水平,利用ABAQUS软件建立某滑坡的三维计算模型,计算其在不同降雨工况下的稳定性系数。通过滑坡稳定性系数计算,拟定该滑坡的治理方案为:抗滑桩支挡+截、排水工程+前缘抗滑挡土墙,其关键是抗滑桩的设计。设计时,抗滑桩位置要考虑施工可行性;抗滑桩的桩长、桩间距等要在满足滑坡稳定性的基础上尽量优化。研究结论是:该滑坡的抗滑桩间距不超过7m;抗滑桩桩长>22m后,滑坡稳定系数变化不明显,在滑坡治理设计时不可盲目增加桩长。

关键词：滑坡治理稳定性系数有限元法抗滑桩参数优化