最新刊期
      2014年第35卷第6期

        试验研究

      • 基于有限元法优化低碳钢板坯连铸机结晶器锥度的设计

        王卫华, 刘洋, 陈霞
        2014, 35(6): 1-4.
        摘要：钢厂1#连铸机以0.95 m/min拉速生产SS400,D36和X70钢150~180 mm连铸板坯时,易产生角部纵裂纹,发生率最高可达5%。利用商业有限元软件ANSYS,建立了板坯连铸结晶器二维切片式凝固传热数学模型,并采用传热和应力/应变直接耦合的方法对连铸过程结晶器内凝固传热进行计算,分析了各钢种在0.95~1.05m/min拉速下铸坯温度分布以及温度分布不均引起的热应力。工业试验结果表明,根据优化计算结果,将板坯结晶器窄面的锥度系数由原来的1.00%改进为1.10%后,有效地消除了1#连铸机板坯的角部纵裂纹。  
        关键词：低碳钢150 ~ 180 mm连铸板坯;角部纵裂纹;结晶器;有限元模型;锥度优化   
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        更新时间：2026-01-21
      • 朱新华, 朱立光, 孙向东, 孟娜
        2014, 35(6): 5-8.
        摘要：在分析37Mn5钢（/%:0.34~0.39C,0.20~0.35Si,1.25~1.50Mn）凝固特性的基础上通过用ANSYS软件建立连铸圆坯凝固热-力耦合数学模型,对Φ210 mm连铸圆坯凝固过程进行模拟,分析了40 t中间包,拉速1.4 m/min,浇铸温度1531℃时,二冷水比水量0.58~0.78 L/kg和各段配置对铸坯表面温度、坯壳厚度、液芯长度和表面应力的影响。模拟结果表明,比水量每增加0.1 L/kg,铸坯表面约下降18℃,试验比水量变化对出口坯壳厚度、液芯长度和表面应力影响不显著,但原工艺配水量0.68 L/kg下二冷0段和1段之间空冷部位出现高达185℃急速回温,最大应力达6.41×107Pa,通过保持配水量0.68 L/kg不变,调整各段配水量使0~1段间回温降至123℃,最高应力降至4.53×107Pa,铸坯裂纹基本消失,表面质量显著改善。  
        关键词：石油套管用钢37Mn5;Φ210 mm坯连铸;二冷制度;数学模拟;表面质量   
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        更新时间：2026-01-21
      • 赵俊学, 李永波, 张振强, 李小明, 崔雅茹, 唐雯聃
        2014, 35(6): 9-11.
        摘要：分析和检测了MC5钢7.6 t锭总渣量310 kg ANF-6渣系（/%:69.14CaF229.51Al2O30.54CaO,0.83SiO2）电渣重熔（ESR）过程中渣头、渣皮形成过程、成分和结构。结果表明,ESR后渣中CaF2和Al2O3含量明显降低,CaO、SiO2含量明显增高;ESR渣皮最外层是急冷层,中间层是选分结晶层,Al2O3含量明显高于初始值,第3层是共晶层;渣皮在不同高度的平均成分存在明显差异,其中中部渣皮Al2O3含量明显高于初始值。  
        关键词：电渣重熔;ANF-6渣;渣皮;成分与组织;Al2O3 选分结晶   
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        更新时间：2026-01-21

      • 熔盐电沉积过程温度对1.6Si无取向硅钢Si扩散的影响

        李慧, 梁精龙, 赵晓萍, 李运刚, 张芬萍
        2014, 35(6): 12-14.
        摘要：试验了通过NaCl-KCl-NaF-SiO2熔盐在电流密度50 mA/cm2、电沉积脉冲电流正反向比9:1和750~850℃60min电沉积下阴极（/mm）20×20×0.5的1.6Si无取向冷轧硅钢片断面层硅的分布,并通过计算得出Si的扩散系数。结果表明,电沉积温度由750℃提高至850℃时,试样中Si含量增加,扩散的深度由18μm提高到40μm;电沉积温度与Si在钢中的扩散系数近似符合Arrhenius指数关系。  
        关键词：无取向硅钢;电沉积;温度;硅;扩散系数   
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        更新时间：2026-01-21
      • 王荃, 林媛, 苗晓, 张文康, 王航宇
        2014, 35(6): 15-19.
        摘要：通过建立的6:10几何相似比的模拟180mm×700 mm板坯结晶器的水模型（108 mm×420mm）,使用数字图像处理技术,分析了水量2.54~3.16 m3/h,气量0.037~0.110 m3/h,滑板开口度51%~100%,水口浸入深度78~108 mm等参数对水口吹氩板坯结晶器水模型内宽面含气率分布的影响。结果表明,当水量3.16 m3/h（相当于原型1.50m3/h）,气量0.037 m3/h（原型0.120 m3/h）,水口底部形状为凹形,滑板开口度51%,水口浸入深度78 mm（原型130 mm）时,水模型内气泡分布相对均匀,有利于流场的改善和夹杂的上浮去除。180 mm×700mm铸坯的生产性试验表明,采用优化的参数生产的超低碳钢连铸坯中≥30μm的夹杂物量和夹杂物总量均显著降低。  
        关键词：水口吹氩;数字图像处理技术;宽面含气率;板坯结晶器   
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        更新时间：2026-01-21

      • 基于共存理论的钢包炉(LF)渣硫分配比模型的建立和应用

        储莹, 郭汉杰, 全永志
        2014, 35(6): 20-23.
        摘要：基于离子与分子共存理论,通过计算钢包炉（LF）精炼渣结构单元的质量作用浓度,建立了一种计算57CaO-10SiO2-8MgO-25Al2O3四元渣系与钢液硫分配比的热力学模型,计算得出1630℃LF精炼结束时,该渣系的渣-钢间的硫分配比LS=1115。通过9炉210 t双孔底吹氩LF渣样检测结果表明,当减去因现场和渣系的氧势等条件限制,所存在的定值系统偏差,该模型可有效反映工业生产的LF精炼渣硫分配比。  
        关键词：钢包炉;精炼渣;热力学模型;硫分配比   
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        更新时间：2026-01-21

        工艺技术

      • 低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

        管挺, 邹长东, 程奎生, 王建华
        2014, 35(6): 24-27.
        摘要：在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。  
        关键词：180 t复吹转炉;低磷低硅铁水;高磷钢;工艺优化   
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        更新时间：2026-01-21

      • 特殊钢连铸生产中30 t中间包感应加热的应用

        谢文新, 包燕平, 王敏, 张立强
        2014, 35(6): 28-31.
        摘要：30t H型中间包感应加热装置用于轴承钢、帘线钢、汽车用钢和石油钻具用钢等钢种的370mm×490mm铸坯的生产。叙述了中间包感应加热原理、设备构成、砌筑和加热档位控制。生产应用结果表明,使用中间包感应加热可明显改善夹杂物控制水平,降低夹杂物指数,钢水过热度从使用前的17~38℃降至8~25℃;钢水实际过热度与目标过热度的差值为±3℃。  
        关键词：轴承钢;汽车用钢;石油钻具用钢;30 tH型中间包;370 mm x 490 mm连铸坯;感应加热;夹杂物;过热度控制   
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        更新时间：2026-01-21

      • 双渣线操作提高结晶器浸入式水口使用寿命的工艺实践

        于学森, 沈奎, 廖舒纶, 麻晗
        2014, 35(6): 32-34.
        摘要：基于保护渣对6流140mm×140mm坯连铸结晶器铝锆质浸入式水口侵蚀机理的分析,通过控制结晶器钢液面为折线形周期性波动（振幅为5 mm,周期为2 h）浇铸5 h后升高中间包高度20~40 mm更换水口的渣线位置,扩大了水口被侵蚀的面积,减轻浸入式水口侵蚀深度。生产结果表明,在使用8 h的条件下,水口的侵蚀深度由工艺优化前的15 mm减小到优化后的5.5mm,提高了水口的强度,避免了因更换水口断裂而发生停浇事故。浸入式水口的使用寿命由8 h提高到10~12 h。  
        关键词：6流140 mm X 140 mm坯连铸;浸入式水口;结晶器钢液面;渣线;使用寿命   
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        更新时间：2026-01-21

      • 炉气中水蒸气对304不锈钢热轧板氧化层及表面质量的影响

        白晋钢, 王明涛, 刘洪涛
        2014, 35(6): 35-37.
        摘要：通过理论分析、实验室验证、工业生产试验研究了炉气对304奥氏体不锈钢（/%:≤0.08C,18~20Cr,8.0~10.5Ni）连铸坯以及热轧板表面质量的影响。工业生产试验结果表明,加热炉中燃烧后炉气中水蒸气含量为19.5%时,加热后铸坯表面铁鳞厚且致密,除鳞后铁鳞残留明显,热轧后钢板色泽不均匀,局部粗糙度4.0μm;当炉气中水蒸气含量降至5.8%时,加热后铸坯表面铁鳞稀薄、疏松,除鳞后无肉眼可见铁鳞,热轧后色泽均匀,整体粗糙度3.0μm。因此为提高热轧板表面质量,应控制加热炉燃烧后炉气中的水蒸气含量。  
          
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        更新时间：2026-01-21
      • 张迎春, 成国光, 钱国余, 刘敬军, 贾育华, 邸永田
        2014, 35(6): 38-40.
        摘要：2Cr13不锈钢（/%:0.160.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr）150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度（0.58±0.1）Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。  
        关键词：2Cr13马氏体不锈钢;铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM;150 mm x 150 mm连铸坯;表面质量   
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        更新时间：2026-01-21

      • 影响抗酸管线钢钢包自开率因素的分析和改进工艺实践

        李永生, 蒋海涛, 秦登平, 石锦雄, 危尚好
        2014, 35(6): 41-43.
        摘要：抗酸管线钢API X65（/%:≤0.045C,0.15~0.35Si,1.50~1.65Mn,≤0.008P,≤0.001 2S,0.02~0.06Alt,0.45~0.65Nb,0.01~0.025Ti）由脱硫铁水-100 t顶底复吹转炉-LF-RH-板坯CC流程冶炼。分析了引流砂质量（石墨含量0.22%~0.86%）,钢包钢水停留时间（<180~>270 min）,LF精炼温度（<1620~1690℃）出钢口垂直度,钢包上水口寿命（2~28次）对自开率影响。结果表明,引流砂中石墨含量低,钢包钢水停留时间长,LF精炼温度高,出钢口和钢流偏移,钢包上水口使用次数少,则钢包自开率低。通过稳定相关工艺因素,控制引流砂中石墨含量≥0.8%,LF钢水停留时间180~240 min,LF终点温度≤1 640℃等工艺参数,使抗酸钢的钢包自开率由84.52%提高到97.47%。  
        关键词：抗酸管线钢APIX65;引流砂;100t钢包自开率;LF精炼   
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        更新时间：2026-01-21

      • 钢锭模和帽口的设计对特殊钢6 t八角钢锭成材率的影响

        沙卫星, 魏仁杰, 周伟基, 李忠伟, 耿振伟, 于丹
        2014, 35(6): 44-46.
        摘要：在原有5 t（实际5.15 t）八角锭的基础上,将锭身高度由1505 mm增加至1840mm,锥度由4.56%降至3.64%,由原外置帽口改为内置帽口,钢水帽口率由15.15%减少到9.81%,新设计的6 t（实际5.85 t）八角锭模生产18CrNiMo7-6,D2和30Cr13钢Φ210~300 mm锻材的结果表明,6 t锭平均成材率为86.47%,较5 t锭平均成材率79.71%提高了约7个百分点。  
        关键词：6t锭模;帽口;锥度;D2、30Cr13钢;锻材;成材率   
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        更新时间：2026-01-21

      • 110t复吹转炉氧枪喷头设计参数对钢水冶金质量的影响

        刘煜, 朱荣, 刘福海
        2014, 35(6): 47-50.
        摘要：通过建立的几何模型,利用Fluent软件对出钢量110 t顶底复吹转炉氧枪喷头参数（夹角12°~13°,孔数4,流量22000~24000 m3/h）对射流影响进行三维数值模拟,在1.1~1.4 m枪位,喷孔夹角12.5°的4孔氧枪可保持射流半径适中和较高的射流速度。钢厂冶炼45钢,Q235和HRB400钢的应用实践表明,采用12.5°喷头喷孔夹角,93炉次22000 m3/h氧气流量时110 t钢水的平均冶炼时间为14.8 min,终点碳符合冶炼钢种要求,终点[P]0.010%~0.030%,脱磷率≥96%。  
        关键词：110t顶底复吹转炉;氧枪设计参数;数值模拟;终点[P];应用实践   
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        更新时间：2026-01-21

        组织和性能

      • 双道次热压缩50CrV4弹簧钢奥氏体的静态再结晶

        吴浩, 鲍思前, 赵刚, 许柳, 陈建徽
        2014, 35(6): 51-53.
        摘要：通过Gleeble-1500热模拟机对50CrV4弹簧钢（/%:0.53C,0.18Si,0.84Mn,0.012P,0.003S,0.92Cr,0.12V,0.02Ti）50 mm连铸板坯锻制成的15 mm板进行双道次热压缩试验。研究该钢在850~1000℃以真应变0.1~0.25,应变速率0.1~10 s-1道次间隔1~80 s形变时的静态再结晶行为,并建立了静态再结晶动力学模型。结果表明,随温度、应变量、应变速率、道次间隔时间增加,会加速50CrV4钢静态再结晶进程;在950℃,真应变0.25,应变速率为0.1,1,10 s-1时,该钢发生50%再结晶所需的时间分别为8.42,4.40,2.22 s;该钢静态再结晶激活能为249.974 kJ·mol-1。  
        关键词：50CrV4弹簧钢;50 mm连铸板坯;双道次热压缩;静态再结晶;动力学模型   
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        更新时间：2026-01-21

      • 316LN高氮超低碳奥氏体不锈钢的热变形行为和组织演变

        裴海祥, 曾莉, 王立新, 张海龙, 王西涛
        2014, 35(6): 54-56.
        摘要：试验的316LN钢（/%:0.011C,0.49Si,1.52Mn,0.016P,0.001S,16.65Cr,13.43Ni,2.18Mo,0.153N）为7.2 t铸锭初轧开坯并锻造成的Φ180 mm圆钢。利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了316LN钢在应变速率0.1~50 s-1、1050~1200℃时的热变形行为和组织演变规律,并通过线性回归分析建立了316LN钢的本构方程。结果表明,变形温度升高有利于动态再结晶的形核,并在热变形过程中促进动态再结晶扩展;热变形过程材料常数α为0.0061,应力指数n为5.5436,表观激活能550.512 kJ/mol,动态再结晶晶粒数量随着变形温度的增加而增多,到1 200℃变形时发生了完全的动态再结晶。  
        关键词：316LN高氮超低碳奥氏体不锈钢;热变形;本构方程;动态再结晶   
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        更新时间：2026-01-21

      • 盾构机轴承套圈用钢42CrMo连续加热奥氏体晶粒长大模型

        郑禹, 姜培扬, 张豪臻, 周乐育, 张朝磊, 刘雅政
        2014, 35(6): 57-59.
        摘要：基于盾构机轴承套圈用42CrMo钢的等温奥氏体长大模型,并利用相加性原则,建立了该钢在连续加热过程中的奥氏体晶粒长大模型。该建立的模型考虑了原始奥氏体晶粒尺寸的影响,包括建立的在间隔时间（ti-1ti）内晶粒尺寸di模型以及保温时间ti*模型。通过Gleeble-1500试验机,测试了42CrMo钢（/%:0.40C,0.23Si,0.60Mn,0.016P,0.001S,1.08Cr,0.22Mo）锻坯（终锻温度850℃）以100℃/s加热1000~1300℃,水冷后的奥氏体晶粒尺寸。结果表明,奥氏体化温度由1000℃增加至1100℃时,42CrMo钢奥氏体晶粒尺寸由16.3μm增至30.3μm;加热温度超过1100℃,晶粒尺寸急剧增加,1300℃时,奥氏体晶粒尺寸为112.5μm;奥氏体晶粒尺寸的模型预测值与实测值吻合较好。  
        关键词：轴承套圈用钢42CrMo;连续加热;奥氏体;晶粒长大;模型   
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        更新时间：2026-01-21

      • 退火工艺对3.15 % Si冷轧无取向硅钢组织和织构的影响

        李慧, 梁精龙, 李运刚, 张冬青
        2014, 35(6): 60-62.
        摘要：试验研究了退火温度（850~950℃）和时间（5~18 min）对2.3 mm热轧硅钢板（/%:0.036C,3.15Si,0.21Mn,0.005P,0.007S,0.032Al）6道次轧制的0.35 mm冷轧板组织和织构的影响。结果表明,退火温度越高,晶粒平均尺寸越大,900℃5 min退火时平均晶粒尺寸41.39μm,试样织构主要集中在γ取向线上的{111}＜112＞;织构组分和{111}＜110＞;织构组分;900℃18 min退火时平均晶粒尺寸为48.08μm,试样的{111}面织构和{112}面织构密度都明显减弱,{001}面织构增强,磁性能较优。  
        关键词：3. 15%Si无取向硅钢;0.35 mm冷轧板;退火;晶粒尺寸;织构   
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