硅钢退火炉炉辊炭套结瘤机理研究及解决对策

1

作者 于浩淼 汤小超 +6 位作者 王磊 司良英 蒋自武 刘磊 肖辉明 李泽琳 陈晓瑜 《电工钢》 CAS 2024年第5期36-42,共7页

冷轧硅钢在连续退火炉中进行脱碳、再结晶退火时,炭套辊表面经常出现结瘤,在高温下极易造成带钢产生凹坑缺陷,影响硅钢片的叠装系数,是硅钢成品的致命缺陷。本文通过对硅钢退火炉炉辊炭套结瘤进行深入机理研究分析,并据此提出控制炭套... 冷轧硅钢在连续退火炉中进行脱碳、再结晶退火时,炭套辊表面经常出现结瘤,在高温下极易造成带钢产生凹坑缺陷,影响硅钢片的叠装系数,是硅钢成品的致命缺陷。本文通过对硅钢退火炉炉辊炭套结瘤进行深入机理研究分析,并据此提出控制炭套结瘤的解决对策。 展开更多

关键词 硅钢 退火炉 炭套结瘤

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稀土处理铝脱氧钢的研究进展

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作者 张妮 孙亮 于会香 《炼钢》 CAS 北大核心 2024年第6期1-12,共12页

在钢中添加稀土能改善钢材的洁净度并提高钢材性能。综述了近些年稀土处理铝脱氧钢的研究进展。概述了含稀土钢的发展历史与现状,归纳总结了稀土加入钢液后,对钢液洁净度、夹杂物改性、显微组织与力学性能、耐腐蚀性与耐氧化性四个方面... 在钢中添加稀土能改善钢材的洁净度并提高钢材性能。综述了近些年稀土处理铝脱氧钢的研究进展。概述了含稀土钢的发展历史与现状,归纳总结了稀土加入钢液后,对钢液洁净度、夹杂物改性、显微组织与力学性能、耐腐蚀性与耐氧化性四个方面的影响。其中重点阐述了稀土处理对钢中夹杂物的影响,包括夹杂物的改性机理、演变规律、尺寸、密度及分布状况等方面。此外,从电渣重熔和渣-钢反应两方面介绍了稀土渣的相关研究。最后对所述内容进行了总结与展望,以期为稀土处理钢的相关研究和应用提供一些参考。 展开更多

关键词 铝脱氧钢 稀土处理 夹杂物 组织与性能 稀土渣

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高炉炉缸破损调研分析 被引量：7

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作者 张雪松 张勇 +2 位作者 孙健 贾国利 赵满祥 《中国冶金》 CAS 北大核心 2021年第11期9-15,共7页

高炉炉缸安全是高炉长寿的主要限制环节,首钢股份公司环保限产期间对2号高炉进行了在不切割炉壳情况下的炉缸保护性清理和浇注修复施工。在此期间对高炉炉缸的破损情况进行了调研,研究了首钢股份公司2号高炉风口以下炉缸渣皮、风口区域... 高炉炉缸安全是高炉长寿的主要限制环节,首钢股份公司环保限产期间对2号高炉进行了在不切割炉壳情况下的炉缸保护性清理和浇注修复施工。在此期间对高炉炉缸的破损情况进行了调研,研究了首钢股份公司2号高炉风口以下炉缸渣皮、风口区域、出铁口前泥包的状态和炉底陶瓷垫的侵蚀状况,并分析了造成炉缸炭砖侵蚀的原因及炉缸中钛和锌元素的物相。研究发现炉底陶瓷垫未形成锅底状侵蚀,越是靠近炉墙位置,陶瓷垫侵蚀越严重,说明了炉缸活跃度不够。而象脚区炭砖侵蚀主要是受铁、钾和硫等元素的渗透侵蚀;炉底象脚区域发现大量古铜色碳氮化钛沉积物,沉积物呈带状分布;破损炉缸中发现的大量ZnO富集物是黄绿色而非传统的白色。此次破损调研为后期炉缸浇注、高炉操作以及今后的炉缸设计提供现实可靠的依据,其意义重大。 展开更多

关键词 高炉 破损调研 炉缸 侵蚀 浇注 象脚区域

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球团矿还原膨胀率影响因素分析 被引量：5

4

作者 赵路遥 田筠清 +3 位作者 赵满祥 刘长江 余晓波 韩英广 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期60-64,共5页

球团矿在还原时易发生异常膨胀,这是制约其在高炉中大量使用的重要因素,为此主要研究了不同SiO_(2)含量、碱金属含量和焙烧温度对还原膨胀率的影响,以寻找球团矿还原膨胀率较低时的最佳成分含量以及热工制度。结果表明,球团矿还原膨胀率... 球团矿在还原时易发生异常膨胀,这是制约其在高炉中大量使用的重要因素,为此主要研究了不同SiO_(2)含量、碱金属含量和焙烧温度对还原膨胀率的影响,以寻找球团矿还原膨胀率较低时的最佳成分含量以及热工制度。结果表明,球团矿还原膨胀率随SiO_(2)含量的升高而降低,SiO_(2)质量分数为5.0%时,还原膨胀率只有11.39%;SiO_(2)质量分数降到1.8%时,还原膨胀率则提高到了60.67%。碱金属对还原膨胀率而言为不利因素,碱金属质量分数达到1.680%时,球团矿还原膨胀率显著升高到61.08%;碱金属质量分数仅为0.045%时,球团矿还原膨胀率为13.62%。还原膨胀率随着焙烧温度的升高呈先减小后增大的趋势,当焙烧温度为1 260℃时,还原膨胀率达到最低,为11.35%。研究结果对降低球团矿还原膨胀率、保持高炉内炉料稳定和透气性具有一定意义。 展开更多

关键词 球团矿 还原膨胀率 SiO_(2) 碱金属 焙烧温度 微观形貌

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高炉喷吹固体燃料燃烧特性及动力学研究 被引量：5

5

作者 张海滨 吴胜利 王广伟 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期264-276,共13页

高炉喷吹煤粉技术是降低炼铁能耗,减少污染物和CO_(2)排放量的主要技术措施,目前国内高炉喷吹煤粉的种类以烟煤(YM)和无烟煤(WYM)为主,随着钢铁企业降本增效工作的持续开展,兰炭(LT)和焦化除尘灰(CDQ)也开始应用于高炉喷吹生产。利用程... 高炉喷吹煤粉技术是降低炼铁能耗,减少污染物和CO_(2)排放量的主要技术措施,目前国内高炉喷吹煤粉的种类以烟煤(YM)和无烟煤(WYM)为主,随着钢铁企业降本增效工作的持续开展,兰炭(LT)和焦化除尘灰(CDQ)也开始应用于高炉喷吹生产。利用程序升温热重法研究了YM、LT、WYM和CDQ四种样品的燃烧特性,系统分析了影响燃烧性能的关键物化特征参数,并利用收缩未反应核模型(GM)、体积模型(VM)和随机孔模型(RPM)分析了不同样品的燃烧动力学行为。结果表明,YM的燃烧性能最好,LT的燃烧性能次之,CDQ的燃烧性能最差,影响燃烧性能的关键因素为固体燃料的碳微晶结构。动力学分析表明,GM、VM和RPM三种模型在描述不同样品燃烧动力学时都具有较好的效果,其中RPM模型在表征LT、WYM和CDQ三个样品的燃烧动力学行为时效果最佳,利用RPM模型计算LT、WYM和CDQ的活化能分别为105.7、115.8和145.5 kJ/mol;YM燃烧过程使用GM模型表征的效果最优,利用GM模型计算YM燃烧活化能为134.9 kJ/mol。 展开更多

关键词 高炉炼铁 喷吹煤粉 兰炭 燃烧特性 动力学

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汽车高强钢簇状翘皮缺陷成因分析及控制

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作者 倪有金 朱克然 +5 位作者 龚坚 黄福祥 亢小敏 吴友谊 王彦峰 陈瑾 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期99-106,共8页

为了减少590 MPa级别汽车高强钢板表面簇状翘皮缺陷,对该缺陷的成因和机制进行了分析和调查。结果表明,该缺陷起源于铸坯上表面宽度1/4和3/4区域的皮下微裂纹,此类包晶高Nb钢和中高铝钢对裂纹较为敏感的主要原因是NbCN和AlN在矫直区温... 为了减少590 MPa级别汽车高强钢板表面簇状翘皮缺陷,对该缺陷的成因和机制进行了分析和调查。结果表明,该缺陷起源于铸坯上表面宽度1/4和3/4区域的皮下微裂纹,此类包晶高Nb钢和中高铝钢对裂纹较为敏感的主要原因是NbCN和AlN在矫直区温度下大量析出造成晶界脆化,包晶钢凝固坯壳不均匀和高铝钢由于渣-钢变性反应导致的深振痕加大了应力集中和裂纹敏感性。结合钢种凝固特性,分别采取了控制钢水N元素质量分数不高于0.0040%、按w([Ti])/w([N])=4~5添加Ti、设计开发新型保护渣以及优化连铸工艺等措施,裂纹指数由12~20个/m降低到0.03~0.20个/m,簇状翘皮缺陷发生率由29.8%降低到0.5%以下。 展开更多

关键词 高强钢 簇状翘皮 裂纹 晶界脆化 析出物 深振痕

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高强度生物质含碳球团制备及性能优化 被引量：1

7

作者 赵满祥 刘嘉雯 +2 位作者 贾国利 王广伟 余晓波 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期96-105,共10页

炼铁原料劣化趋势难以改变,含碳球团为低碳冶炼提供了可能。将生物质作为清洁可再生零碳排放碳源、用于制备含碳球团还原剂成为钢铁企业节能降碳生产的发展趋势之一。目前限制含碳球团应用的关键因素是其高温强度较差,研究如何提高含碳... 炼铁原料劣化趋势难以改变,含碳球团为低碳冶炼提供了可能。将生物质作为清洁可再生零碳排放碳源、用于制备含碳球团还原剂成为钢铁企业节能降碳生产的发展趋势之一。目前限制含碳球团应用的关键因素是其高温强度较差,研究如何提高含碳球团高温强度具有重要意义。为此,采用大石河粉为含铁原料、生物质热解炭为还原剂,探究成型压力、水分添加量、焙烧制度及黏结剂种类对含碳球团的影响。结果表明,含碳球团强度随着成型压力和水分添加量增加均先升高后降低,以16 MPa成型压力和8%水分添加量为宜。随着还原温度升高,生物质含碳球团强度先降低后升高,由于在900~1000℃温度区间发生晶格畸变,导致体积膨胀,强度最差;后期随着温度升高,金属铁逐渐汇聚成片,强度和金属化率均逐渐升高,1200℃下金属化率可达84.84%。使用膨润土、水玻璃作为黏结剂时,常温强度较差,通过提高两者添加量可在一定程度上提升高温强度,但水玻璃含碱金属钠,不利于高炉顺行;使用标准水泥作为黏结剂时,常温和高温强度均较差,且生产效率较低;使用有机黏结剂CMC常温强度较高,但其在高温下易分解,球团高温强度较差;使用复合黏结剂可以同时获得常温和高温强度,可通过调节配加量满足不同炉窑对炉料的要求。 展开更多

关键词 生物质 双碳 高强度含碳球团 黏结剂 高温强度

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活性炭循环脱硫再生对脱硝性能的影响机制 被引量：4

8

作者 赵满祥 秦国振 +4 位作者 张勇 李一凡 郑剑锋 韩小金 黄张根 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期81-87,共7页

为探究活性炭在多次循环过程中脱硫脱硝性能的变化规律和内在本质,将活性炭装填于固定床反应器进行10个周期的脱硫和再生循环,跟踪活性炭的脱硫脱硝性能,采用物理吸附仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Ram... 为探究活性炭在多次循环过程中脱硫脱硝性能的变化规律和内在本质,将活性炭装填于固定床反应器进行10个周期的脱硫和再生循环,跟踪活性炭的脱硫脱硝性能,采用物理吸附仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等表征活性炭表面性质和孔道结构的变化,分析和阐释活性炭结构变化与脱硫脱硝性能之间的联系。结果表明:经过10次脱硫和再生循环后,活性炭的脱硫性能下降,选择性催化还原(SCR)活性由43%增加到72%;循环脱硫前后活性炭孔道结构和晶态结构变化不大;在脱硫再生过程中活性炭被原位酸化,表面生成了醌、酯、酸酐和羧基等官能团,这些表面官能团的增加不仅增强了氨气(NH_(3))的吸附能力,且有利于一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO_(2)),进而促进快速SCR反应的发生;活性炭的循环脱硫再生有利于活性炭脱硝性能的提高。 展开更多

关键词 烧结/球团烟气 活性炭 脱硫脱硝 循环再生 官能团

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中间包结构优化对钢液流动状态的影响

9

作者 李顶涵 段豪剑 +1 位作者 孙亮 张立峰 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期38-50,82,共14页

为了去除夹杂物,提高钢液洁净度,有必要对中间包进行结构优化以改善中间包内部钢液的流动状态。通过物理模拟或数值模拟获得停留时间分布(RTD)曲线,并进一步对停留时间和流场区域进行分析是中间包结构优化的重要手段。通过调研将不同文... 为了去除夹杂物,提高钢液洁净度,有必要对中间包进行结构优化以改善中间包内部钢液的流动状态。通过物理模拟或数值模拟获得停留时间分布(RTD)曲线,并进一步对停留时间和流场区域进行分析是中间包结构优化的重要手段。通过调研将不同文献中单流或者两流中间包的数据转化成无量纲数并筛选、整理、总结,分析了中间包本体的宽度、液位高度、入出口间距、侧壁倾角,中间包湍流抑制器的高度、横截面积以及挡墙和挡坝的位置、高度等结构参数对停留时间和流场的影响,总结归纳了中间包本体和控流装置不同结构参数的最佳比例。研究发现,中间包的宽度与长度之比应为0.15~0.30,液位高度与长度之比应为0.15~0.30,入出口间距与长度之比应为0.8~0.9,侧壁倾角应为10°~15°;湍流抑制器高度与中间包液位高度之比应为0.1~0.2,横截面积与中间包底部横截面积之比应约为0.15,挡墙与长水口之间的距离与中间包长度之比应约为0.2,挡坝高度与中间包液位高度之比应约为0.4或0.7,挡墙与挡坝之间的距离与中间包长度之比应为0.05~0.10,挡坝高度与中间包液位高度之比应约为0.3。研究结果为中间包的结构设计提供了一定程度的指导。 展开更多

关键词 中间包 停留时间 流场 湍流抑制器 挡墙 挡坝

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煤粉与熔剂混合喷吹管道偏析行为的数值模拟 被引量：1

10

作者 王凯 何晓霞 +3 位作者 赵满祥 张建良 贾国利 徐润生 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期37-43,共7页

为了探究高炉煤粉与熔剂混合喷吹时的偏析行为,对高炉喷吹煤粉和熔剂取样并进行测试,得到喷吹煤粉的工业分析结果和元素分析结果,以及煤粉和熔剂的成分检测结果。在此基础上使用Fluent软件对喷吹煤粉与熔剂混合喷吹输送过程中的不同颗... 为了探究高炉煤粉与熔剂混合喷吹时的偏析行为,对高炉喷吹煤粉和熔剂取样并进行测试,得到喷吹煤粉的工业分析结果和元素分析结果,以及煤粉和熔剂的成分检测结果。在此基础上使用Fluent软件对喷吹煤粉与熔剂混合喷吹输送过程中的不同颗粒沉降规律进行数值模拟分析,解析熔剂添加量、载气速度以及管道长度对偏析的影响。试验结果表明,熔剂添加量对偏析的影响较小;随着载气速度的增大,偏析程度逐渐降低;管道越长,受偏析影响的粉煤量也越多。因此,提高载气速度有助于抑制偏析;管道过长不仅会增加颗粒的沉降度,还会加大偏析的影响。研究结果可为煤粉和熔剂混合喷吹技术的应用提供指导。 展开更多

关键词 煤粉 熔剂 混合喷吹 气力输送 偏析 数值模拟

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Ce和W对444铁素体不锈钢耐点蚀性的影响 被引量：3

11

作者 马明玉 周娜 +3 位作者 龚坚 吕宝锋 牛涛 关建东 《中国冶金》 CAS 北大核心 2022年第6期79-86,共8页

采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl_(3)溶液中的腐蚀溶解,且含... 采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl_(3)溶液中的腐蚀溶解,且含W的不锈钢蚀坑坑底有W元素富集。Ce和W的添加提高了不锈钢在5%NaCl溶液中的临界点蚀温度,并且当W的质量分数达到1%时,可以显著增强蚀坑的再钝化能力。添加Ce和W可提高不锈钢的点蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高不锈钢的耐点蚀性能。不同成分的铁素体不锈钢在中性氯溶液中都表现出稳定的钝态,而Ce和W的添加可以提高钝化膜的稳定性,扩大钝化区范围。 展开更多

关键词 铁素体不锈钢 耐点蚀性能 稀土 钨 钝化膜

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含钙熔剂对首钢股份喷吹煤燃烧性的影响及动力学分析 被引量：2

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作者 赵满祥 王申洋 +3 位作者 贾国利 张建良 徐慧如 徐润生 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期81-86,94,共7页

为了提高首钢股份喷吹煤的燃烧性,通过消石灰、碳酸钙、白灰3种含钙熔剂与首钢股份喷吹煤的混合燃烧试验及动力学分析,系统研究了不同含钙熔剂添加量对煤粉燃烧行为的影响。试验结果表明,3种含钙熔剂与煤粉混合后在燃烧过程中存在协同效... 为了提高首钢股份喷吹煤的燃烧性,通过消石灰、碳酸钙、白灰3种含钙熔剂与首钢股份喷吹煤的混合燃烧试验及动力学分析,系统研究了不同含钙熔剂添加量对煤粉燃烧行为的影响。试验结果表明,3种含钙熔剂与煤粉混合后在燃烧过程中存在协同效应,在反应初期会对燃烧有一定抑制作用,但在燃烧后期对煤粉燃烧有促燃作用。根据动力学计算结果,消石灰的添加量(质量分数)为1%时反应活化能最低为20.56 kJ/mol,对煤粉燃烧的促进效果最好;碳酸钙和白灰的添加量分别为3%和5%时,活化能最低分别为23.68 kJ/mol和21.38 kJ/mol,最有利于煤粉燃烧。研究结果对高炉喷煤过程中选择适宜的熔剂种类及添加量提供了理论指导。 展开更多

关键词 高炉 喷煤 含钙熔剂 燃烧性 协同效应 动力学分析

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高炉炉缸富钛保护层的解剖分析 被引量：1

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作者 赵满祥 张勇 +2 位作者 贾国利 张雪松 郑敬先 《中国冶金》 CAS 北大核心 2021年第11期44-48,共5页

通过对长期加钛护炉高炉的炉缸进行解剖获得了富钛保护层的样品,并推测了富钛保护层在高炉中的形成过程。研究发现Ti(C, N)晶粒最初从铁水中析出,然后通过晶界迁移在炉渣中长大,最后Ti(C, N)晶粒与熔渣和铁水一起凝结形成保护层。此外,... 通过对长期加钛护炉高炉的炉缸进行解剖获得了富钛保护层的样品,并推测了富钛保护层在高炉中的形成过程。研究发现Ti(C, N)晶粒最初从铁水中析出,然后通过晶界迁移在炉渣中长大,最后Ti(C, N)晶粒与熔渣和铁水一起凝结形成保护层。此外,采用酸蚀法观察了Ti(C, N)晶粒的微观形貌,发现Ti(C, N)晶粒表面相对平整且具有大量环形层状结构,另外还有少量立方体式堆砌形式存在,Ti(C, N)晶粒内部并不致密。 展开更多

关键词 高炉 炉缸 碳氮化钛 炉缸维护 侵蚀

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