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脉冲电磁技术的发展及其在冶金领域的应用

上海金属 2025年

作者：刘清梅首钢集团有限公司技术研究院

阐述了脉冲电磁技术的发展历程，包括早期探索、理论研究及技术创新3个阶段。介绍了脉冲电磁处理对钢液凝固过程的影响。分析了脉冲电流和脉冲磁场处理在金属凝固过程中的作用和效果，特别是脉冲磁致振荡技术的使用促进金属凝固过程中... 详细信息

阐述了脉冲电磁技术的发展历程，包括早期探索、理论研究及技术创新3个阶段。介绍了脉冲电磁处理对钢液凝固过程的影响。分析了脉冲电流和脉冲磁场处理在金属凝固过程中的作用和效果，特别是脉冲磁致振荡技术的使用促进金属凝固过程中“结晶雨效应”产生和抑制柱状晶生长及枝晶形貌变化等。列举了GCr15、20CrMnTi、60Si2Mn等钢的连铸过程中应用脉冲电磁技术后铸坯质量提升及连铸工艺优化的实例，展望了脉冲电磁技术在冶金领域的发展方向。

关键词：脉冲电磁技术钢铁材料凝固过程均质化连铸

构型熵对稀土锆酸盐陶瓷抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2侵蚀性能的影响

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硅酸盐学报 2025年

作者：王晓波贺智勇杨潇王峰李江涛张启富钢铁研究总院有限公司中国钢研科技集团有限公司中国科学院理化技术研究所

随着航空涡轮发动性能的提高，涡轮进气温度不断攀升（＞1300 ℃），传统的YSZ热障涂层将不能满足使用要求，稀土锆酸盐陶瓷材料以其优异的特性，被认为是最有希望成为下一代热障涂层的候选材料。通过无压固相烧结工艺在1650 ℃保温10 ... 详细信息

随着航空涡轮发动性能的提高，涡轮进气温度不断攀升（＞1300 ℃），传统的YSZ热障涂层将不能满足使用要求，稀土锆酸盐陶瓷材料以其优异的特性，被认为是最有希望成为下一代热障涂层的候选材料。通过无压固相烧结工艺在1650 ℃保温10 h条件下制备了Y2Zr2O7、(Y0.5Gd0.5)2Zr2O7、(Y0.33Gd0.33Er0.33)2Zr2O7、(Y0.25Gd0.25Er0.25Yb0.25)2Zr2O7、(Y0.2Gd0.2Er0.2Yb0.2Lu0.2)2Zr2O75种稀土锆酸盐陶瓷，旨在研究构型熵对稀土锆酸盐陶瓷抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）侵蚀性能的影响。研究结果表明：(Y0.2Gd0.2Er0.2Yb0.2Lu0.2)2Zr2O7抗CMAS侵蚀性能最好，1300 ℃保温5 h侵蚀条件下，侵蚀深度仅为22 μm。利用5种稀土锆酸盐陶瓷的组分离子半径和光学碱度对其抗CMAS侵蚀性能进行了综合分析，结果显示：离子半径和光学碱度对稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀性能均有一定影响。将5种稀土锆酸盐陶瓷粉体与CMAS混合烧结，利用XRD、SEM、EDS对反应产物进行了表征，稀土锆酸盐陶瓷与CMAS主要反应产物为近球形的RE-ZrO2和针柱状晶体RE-apatite （RE: Y， Gd， Er， Yb， Lu），其中RE-apatite有利于减缓CMAS的侵蚀程度，提高稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀性能。此外，对稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀机理进行了分析，当稀土锆酸盐陶瓷与CMAS反应时，通过“溶解–再沉淀”机制结晶生成RE-ZrO2和RE-apatite形成致密层，阻止CMAS进一步侵蚀的作用。

关键词：稀土锆酸盐陶瓷构型熵高熵陶瓷热障涂层

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重轨钢中氧、硫元素对氧化物夹杂的影响

中国冶金 2025年

作者：张雨蕾戴年建孙彦辉张敏中冶京诚工程技术有限公司北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心攀钢集团研究院有限公司

铁路运输的重载化和高速化对钢轨材质的洁净度提出了更加严苛的要求。国内某厂生产高速重轨钢的过程中，存在精炼阶段氧、硫含量控制不稳定的问题，继而造成钢中非金属夹杂物控制水平不稳定的问题。为了研究重轨钢中氧、硫元素质量分数... 详细信息

铁路运输的重载化和高速化对钢轨材质的洁净度提出了更加严苛的要求。国内某厂生产高速重轨钢的过程中，存在精炼阶段氧、硫含量控制不稳定的问题，继而造成钢中非金属夹杂物控制水平不稳定的问题。为了研究重轨钢中氧、硫元素质量分数对氧化物夹杂的影响，以此厂生产的重轨钢为研究对象，开展实验室热模拟研究，调整钢中初始硫和全氧质量分数分别为0.007%～0.016%和0.001 2%～0.004 4%，统计钢中氧化物夹杂在钢渣反应前后其数量密度、尺寸和成分的变化规律。结果表明，随着钢中氧、硫元素质量分数增加，氧化物夹杂的去除率呈上升的趋势，氧化物夹杂的平均尺寸呈减小的趋势。钢厂可在保证渣成分稳定、钢液温度降幅不大且精炼时长稳定的情况下，改变以往过分追求低硫指标的生产习惯，利用表面活性元素氧、硫对界面张力的影响，适当提高LF进站前钢中氧、硫元素质量分数，可提高氧化物夹杂的去除率，同时降低尺寸。

关键词：重轨钢表面活性元素界面张力氧化物夹杂洁净度

铁矿烧结工艺过程CO生成机理及减排关键技术

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中国冶金 2025年

作者：胡玖林周浩宇刘前李乾坤丁成义联合钢铁(大马)集团公司中冶长天国际工程有限责任公司研发中心国家烧结球团装备系统工程技术研究中心中天钢铁集团有限公司安徽工业大学冶金工程学院

在全球气候变暖和环境治理的大背景下，针对烧结工序CO排放量大、减排压力紧迫的问题，阐述了中国烧结CO排放和治理现状。探讨了铁矿烧结过程中CO的产生机理，揭示了烧结过程中CO生成的主要途径，包括碳的氧化反应、燃料的不完全燃烧等... 详细信息

在全球气候变暖和环境治理的大背景下，针对烧结工序CO排放量大、减排压力紧迫的问题，阐述了中国烧结CO排放和治理现状。探讨了铁矿烧结过程中CO的产生机理，揭示了烧结过程中CO生成的主要途径，包括碳的氧化反应、燃料的不完全燃烧等，并分析了这些途径对CO排放量的影响。在此基础上，提出富氢燃气喷加和富氧点火2项关键的CO减排技术，采用数值模拟和烧结杯试验方法，考察其对烧结过程CO减排的作用机理和作用效果，并在中天钢铁烧结机上实施了这2项技术的工业应用。应用结果表明，通过富氢燃气喷加技术，可以实现烧结工序CO减排14.8%；通过富氧点火技术，可以实现烧结工序CO减排5.8%。研究结果为烧结行业的CO减排提供了新的技术途径。

关键词：长流程炼铁烧结 CO减排富氢燃气喷加富氧点火

快冷出口温度对热镀锌600 MPa级双相钢性能及表面质量的影响

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金属热处理 2018年第8期43卷 203-205页

作者：付东贺富聿晶金月桂本溪钢铁集团技术研究院

针对热镀锌工艺中快冷出口温度对热镀锌双相钢的性能和表面质量的影响进行了研究,分别设定不同的快冷出口温度,对不同工艺参数试样进行了力学性能、显微组织和表面质量分析。结果表明,随着快冷出口温度的提高,铁素体中碳、锰等元素扩散... 详细信息

针对热镀锌工艺中快冷出口温度对热镀锌双相钢的性能和表面质量的影响进行了研究,分别设定不同的快冷出口温度,对不同工艺参数试样进行了力学性能、显微组织和表面质量分析。结果表明,随着快冷出口温度的提高,铁素体中碳、锰等元素扩散到奥氏体内部,提高奥氏体淬透性,从而获得更多的马氏体,得到良好的力学性能;但快冷出口温度超过500℃时,会造成锌锅温度增高,造成表面锌灰、锌渣等缺陷,所以快冷出口温度在480±10℃范围内,可以在保证力学性能良好的同时获得更为优质的表面质量。

关键词：快冷温度热镀锌双相钢马氏体漏镀

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焦粉超临界水气化实验研究及热力学分析

煤炭转化 2025年

作者：杜永刚熊若宸李依峰葛志伟宣化钢铁集团有限责任公司新能源开发部西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

焦粉是粒径小于5 mm的焦炭，由于其粒度无法达到工业使用要求，常作为固体废弃物或低级燃料处理。超临界水气化技术作为一种新型高效清洁能源转化技术，为焦粉的处理提供了新的思路。但目前对于焦粉在超临界水条件下气化特性的研究仍鲜... 详细信息

焦粉是粒径小于5 mm的焦炭，由于其粒度无法达到工业使用要求，常作为固体废弃物或低级燃料处理。超临界水气化技术作为一种新型高效清洁能源转化技术，为焦粉的处理提供了新的思路。但目前对于焦粉在超临界水条件下气化特性的研究仍鲜有涉及。利用搭建的高压釜超临界水气化实验系统对焦粉进行超临界水气化实验，获得实验工况对焦粉超临界水气化效果的影响。并且对比煤炭超临界水气化特性和超临界水气化反应热力学平衡模型，对目前焦粉超临界水气化技术提出了改进思路。结果表明：在改进反应条件的情况下，当850 ℃，30 min，1 wt.%，K2CO3:焦粉=1.0时，碳气化率（CE）为83.00%。气体产物中H2，CO2的产率远高于其他气体的产率。高产率的H2证明了超临界水气化技术对焦粉进行资源化回收是科学可行的。但焦粉固定碳含量高而挥发分含量低，其完全气化比煤炭所需的条件更为苛刻。热力学平衡分析表明，当反应达到平衡时，CE几乎达到100%。因此，改进反应器或开发更为高效的催化剂以加快反应进程是提高焦粉超临界水气化效果的关键。

关键词：焦粉超临界水气化特性碳气化率热力学平衡

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降低高碳钢连铸小方坯中心偏析的研究

炼钢 2005年第1期21卷 47-49页

作者：王彦锋章军李本海许晓东首都钢铁集团公司技术研究院北京100041

通过建立连铸小方坯凝固传热的数学模型,对实际生产中的小方坯凝固状况进行了模拟,发现原配水条件下铸坯表面温度波动大,并针对生产中连铸坯中心碳偏析较大的问题,对二冷水进行了优化。优化配水后的工业试验结果表明,通过凝固模型计算... 详细信息

通过建立连铸小方坯凝固传热的数学模型,对实际生产中的小方坯凝固状况进行了模拟,发现原配水条件下铸坯表面温度波动大,并针对生产中连铸坯中心碳偏析较大的问题,对二冷水进行了优化。优化配水后的工业试验结果表明,通过凝固模型计算优化后的二冷配水可以降低中心碳偏析,提高连铸坯低倍质量。

关键词：连铸偏析二次冷却凝固

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硫分配比在LF精炼渣成分优化中的应用

炼钢 2009年第3期25卷 37-41页

作者：陈松林吕延春麻庆申首都钢铁集团公司技术研究院北京100043

选取Ohta和Suito的经验公式和光学碱度模型计算不同组成成分的四元渣系(Al2O3-CaO-MgO-SiO2)的硫容量与平衡状态下的硫分配比,分析渣中各组元成分变化和钢水温度变化对硫分配比的影响。通过计算首都钢铁集团公司某炼钢厂LF精炼渣的硫容... 详细信息

选取Ohta和Suito的经验公式和光学碱度模型计算不同组成成分的四元渣系(Al2O3-CaO-MgO-SiO2)的硫容量与平衡状态下的硫分配比,分析渣中各组元成分变化和钢水温度变化对硫分配比的影响。通过计算首都钢铁集团公司某炼钢厂LF精炼渣的硫容量与硫分配比,来验证计算模型,优化精炼渣成分,以期获得最佳的脱硫效果。

关键词：硫分配比硫容量四元渣系

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耐候钢锈层在大气环境中的防护机制及其稳定化处理技术

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工程科学学报 2025年

作者：高君懿徐玮辰张斌斌李灿明李国宝侯保荣齐鲁工业大学材料科学与工程学院中国科学院海洋研究所海洋关键材料重点实验室海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东钢铁集团日照有限公司

耐候钢能够自发形成具有防护作用的锈层。稳定致密且贴附表面的锈层能够有效地阻碍腐蚀介质与基体的接触，可在自然环境中发挥优异的耐腐蚀性。本文从锈层结构、锈层成分和形成机制等方面对耐候钢的锈层保护性能进行了阐述，讨论了初期... 详细信息

耐候钢能够自发形成具有防护作用的锈层。稳定致密且贴附表面的锈层能够有效地阻碍腐蚀介质与基体的接触，可在自然环境中发挥优异的耐腐蚀性。本文从锈层结构、锈层成分和形成机制等方面对耐候钢的锈层保护性能进行了阐述，讨论了初期锈层的形成过程，明确了锈层复层结构的精细划分以及各层腐蚀产物对耐候钢耐蚀性的实际贡献。详细分析了合金化元素、环境因素（盐度、温度、湿度、辐照等）对保护性锈层形成和稳定化的影响机制，明确了传统的Cr、Cu、Ni等合金元素以及Sn、Mo、稀土元素等其他元素对有效腐蚀产物的形成、锈层形核、锈层致密性或粘结强度等的作用机制。目前针对锈层耐蚀性的研究工作正在向人工智能、先进传感器和大数据技术等新兴领域扩展，但在复杂大气环境（如海洋–工业大气复合环境）对锈层形成的作用机制、多种合金元素共存的影响等方面还存在明显不足。更重要的是，由于完整稳定锈层的形成条件苛刻，在恶劣环境中甚至难以形成保护性锈层，仍然需要相应的防护措施。详细讨论了现有的锈层稳定化处理技术，从涂膜技术、喷淋技术、锈层表面重构技术等方面阐述了现有的主要技术路线，对提升耐候钢的可靠性、稳定性和适用性具有重要意义，高效环保的锈层稳定化处理技术将是未来重要的发展方向之一。

关键词：耐候钢大气腐蚀锈层合金化元素环境锈层稳定化处理