高性能换热管的开发

为了降低多孔性管生产过程中长时间高温烧结对基体造成的有害影响，作者通过筛选粉末和控制烧结进程，开发了锡青铜表面多孔性管烧结工艺，把烧结温度控制在800℃以下，实现了中低温烧结；新工艺获得的多孔性层孔隙度高、当量孔径在30～45μm之间。采用扫描电子显微镜（SEM）对表面多孔性管进行检测，结果显示用新工艺烧结的表面多孔性层质量好、粉末结合度高。     

铜基高通量换热管内多孔层的制备及性能研究

烧结型高通量换热管是通过在普通换热管内表面烧结一定厚度的多孔金属层达到强化沸腾传热的效果,多孔层的烧结温度对基管性能不能有损伤,同时要求多孔层本身孔隙连通,与基管结合较好,且耐蚀性与基管相当。本文设计了一种适用于铁白铜基管（BFe10-1-1）的管内多孔层烧结合金粉末Cu-10% Ni-20% Zn-2% Sn（质量分数）,该粉末成分耐蚀性优于基管。烧结实验结果表明,该合金粉末在940℃下烧结时对基管性能无损伤,烧结后与基管结合良好,同时粉末多孔层内部孔隙均匀联通;进一步的应用实验也证明,该多孔层合金粉末具有非常好的传热效果。     

钢渣替代烧结白灰的试验

钢渣中含有大量能够循环利用的钙、铁、镁等成分,替代熔剂用于烧结过程是钢渣循环利用的重要途径之一。为提高钢渣在烧结过程中的使用比例,回收利用钢渣中的有用成分,采用XRD、矿相显微镜、微型烧结装置和烧结杯装置对某钢厂转炉钢渣进行了替代烧结白灰的试验研究。结果表明,钢渣的矿物组成主要是RO相(MgO、FeO和MnO的固溶体)、硅酸二钙、硅酸三钙等;钢渣作为熔剂用于烧结能够促进液相生成,提高液相流动性;钢渣搭配优质白灰替代部分低质白灰能够提高烧结矿的成品率和平均粒径,降低固体燃耗。     

新疆菱铁矿烧结试验研究

通过对新疆菱铁矿的烧结试验研究得出：新疆菱铁矿铁品位较低,CaO质量分数超高,达到7.87%,SiO2质量分数很低,只有0.79%。因此以新疆菱铁矿为主要原料进行烧结,为达到高炉生产所需要的碱度,就需配加适量的硅石或含SiO2较高的矿粉。烧结矿燃料配比为5.2%~5.6%,转鼓指数可达到56%～57%,可用于中、小高炉冶炼。     

烧结过程余热资源高效回收与利用的热力学分析

烧结过程余热资源的高效回收与利用是目前降低烧结工序能耗的主要方向与途径之一。就本质而言,余 热回收与利用过程是一个能量转换与利用的过程,热力学分析是其重要研究手段。采用热力学第一定律和第二定 律,针对目前烧结余热利用方式,系统分析了烧结余热资源的产生、转换与利用等环节中各种形式的余热在数量上 的守恒和品质上的匹配关系,重点分析了各环节的热效率、火用 效率以及火用损失,藉此分析影响余热回收与利用的主 要因素及其制约环节,提出提高余热回收与利用的方法与途径。     

基于青钢铁矿粉烧结基础特性的配矿原则探讨

为了给烧结生产优化配矿技术提供基础依据,更好地指导烧结生产,对青钢烧结常用的6种铁矿粉的同化性能、液相生成特性以及烧损和结晶水分解特性等高温基础性能和微观结构进行了研究,且运用评价模型对各铁矿粉进行了评分。结果表明,各铁矿粉的同化温度均未超过1 250℃,可以满足低温烧结的条件,同化性能最好的为铁矿粉E;1 240℃时6种铁矿粉的流动性指数较适宜低温烧结,1 280℃时流动性指数和液相生成量均较高;6种铁矿粉中铁矿粉E的烧损值和结晶水值均处于较高水平,其中铁矿粉F的结晶水含量是6种矿粉中最高的;6种铁矿粉的微观形貌差异较大,铁矿粉C和D表面较光滑,吸水能力差,从制粒的角度上来看,不利于改善制粒效果,而铁矿粉A和B的表面较粗糙,适宜制粒;基于评分的高低将铁矿粉划分为4个等级。     

烧结配料优化方法及算法对比分析

依据已经报道的相关研究,对当前用于烧结配料的各种优化算法进行了对比分析。结果发现,对于关系简单、规模较小的模型,线性规划法方便易用,求解效率高;对于大规模复杂问题,遗传算法、粒子群算法和蚁群算法能灵活有效解决问题;神经网络能够基于大数据对生产结果进行预测;基于神经网络而建立的专家系统能够很好地指导生产实践。未来优化配料应以铁水成本最低及保证烧结矿冶金性能为目标进行多目标优化。     

烧结烟气脱硝技术分析及比较

钢铁行业氮氧化物排放主要来自烧结工序。根据新颁布的排放标准对排放限值的规定,氮氧化物减排任务艰巨,末端治理是达到减排目的的有力措施。介绍了常用的烟气脱硝工艺,包括选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)以及活性炭/焦吸附法等;从脱硝性能、经济指标、适用性等方面比较上述烟气脱硝工艺的优缺点;针对钢铁企业烧结项目的建设程度提出了适宜的脱硝技术路线。     

烧结工序流分析及评价

在钢铁形势日趋严峻的当下,节能减排是烧结厂得以生存的必由之路。基于物料平衡和热平衡原理建立的烧结工序流评价模型,可以从宏观和微观两方面反映出烧结工序的流走向,从而挖掘其节能潜力所在。对某一典型烧结厂的流分析研究结果表明,该烧结过程固体燃料和混合料的分别占收入的73.59%和17.28%,热烧结矿的物理、烧结机损和烟气的热量分别占支出的47.42%、30.34%和21.63%,该烧结工艺的普遍效率和目的效率分别为69.66%和48.02%,具有较大的节能潜力。可以采用优化配矿、厚料层烧结、烟气循环烧结、余热发电等技术措施来提高效率,最终实现烧结工序节能减排的目的。     

陕钢烧结配加金布巴粉工业生产实践

为了研究金布巴粉矿在烧结矿中的最佳配比,陕钢集团汉中钢铁有限责任公司(简称陕钢集团汉钢公司)与必和必拓公司长期合作,将必和必拓公司生产的金布巴粉矿在其2×265m~2烧结机上进行实践性生产。结果表明,通过采取低碳厚料烧结技术、调整水分控制标准、适当压料等措施,金布巴粉配比已达到30%,烧结矿成分、质量均能满足该公司烧结矿冶金性能和生产技术要求,为合理系统配矿、有效组织烧结工序生产提供了更好的条件。     

Improved cold-finger measurement of heat flux through solidified mould flux

A new, more accurate approach to estimate thermal properties of mould fluxes is presented, based on the cold-finger technique. This new approach aims to circumvent the dominant effect of convection on steady-state heat flux. Instead, the thickness of the solidified mould flux layer recovered after the tests is correlated with the heat transfer rate during measurements. The cold-finger probe was redesigned to allow reliable measurement of solid film thickness.     

水射流冲击冷却过程靶面热流密度测试方法的改进

为了准确测量水射流冲击冷却过程靶面热流密度,提出在靶体背侧增加绝热材料,采用单点测温,使用一维导热反问题计算靶体表面热流密度的方法.实验数据分析显示,采用该方法对靶体背侧温度预测的相对误差±5%以内的概率为93%以上,由于靶体背侧仅是近似的绝热条件,导热反问题计算的靶体背侧温度略高于实测温度.结果表明,通过在靶体背侧增加绝热材料,即便采用单点测温,仍然可以很容易地获得足够精确的靶体温度和表面热流密度.     

氧化物冶金技术在大线能量焊接用钢的应用

随着大线能量焊接技术的发展,对相应的钢板也提出了抗大线能量焊接的要求。通过合理调整成分和采用氧化物冶金技术开发大线能量焊接用钢已经被广泛使用。总结了在大线能量焊接用钢开发中合金元素的作用、脱氧剂的选择及各钢铁厂对氧化物冶金技术在生产中的应用,为大线能量焊接用钢的开发提供借鉴。     

热处理工艺对高碳贝氏体钢的组织与性能影响

以轴承用高碳贝氏体钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及硬度计等手段研究了不同奥氏体化温度对贝氏体钢组织形成及性能的影响,遴选出最优的奥氏体化工艺,同时对比了不同贝氏体等温转变后有无Ce元素添加的高碳贝氏体钢的力学性能.试验结果表明,950℃奥氏体化温度得到的组织中无明显的大颗粒未溶碳化物,组织尺寸和硬度性能...     

新型螺旋翅片管对流换热系数的研究

采用数值计算的方法，自行设计螺旋翅片管温度场计算软件，并利用其计算结果讨论了管内壁和外壁对流换热系数的变化规律，及管内外热阻的匹配问题。数值计算结果表明，管内换热系数随温度的升高而升高，管内空气和管外烟气的流速分别显著影响管内管外换热系数。翅片管的外形尺寸同样影响到螺旋翅片管的温度分布。     

大热输入焊接材料的研究开发现状

阐述了大热输入焊接对焊缝金属组织和力学性能的影响,分别介绍了590和780MPa以上级别焊接材料的不同韧化机制。列举了日本现有超大热输入电渣焊焊接材料开发实例中,通过改变焊剂碱度以调整氧化物粒子数量并使其在850～1000kJ/cm的焊接热输入条件下,仍能得到针状铁素体组织并使0℃冲击功达到123J的成功经验。指出目前中国大热输入焊接材料研究开发中存在的问题和今后的发展方向。     

热处理工艺对高C-Cr高强耐磨钢组织和性能的影响

设计了一种高C-Cr高强耐磨钢,测试了末端淬透性,研究了不同热处理工艺对微观组织演变和性能的影响,测试了力学性能和耐磨损性能,利用SEM和TEM表征了微观组织.试验结果表明,随距离淬火端距离的增大,试验钢的硬度呈现单调递减的趋势,0～2.5 cm为硬度平缓降低阶段,布氏硬度在63～65HRC的区间.马氏体淬火十回火处理...     

连铸板坯二冷高温区传热均匀性研究与优化

在板坯连铸过程中,二冷区传热的均匀性对铸坯表面与内部质量均有重要的影响.首先对国内某钢厂二冷各区的喷嘴进行了喷淋性能测试,根据各冷却区喷嘴的布局及2 000 mm×250 mm断面包晶桥梁钢板坯连铸生产过程的各区水量分布,建立了铸坯三维凝固传热有限元计算模型,模拟分析了铸坯在二冷区内的动态凝固传热行为.在此基础上,优化...     

辐射管辊底式热处理炉数学模型的研究与应用

采用假想面法建立了辐射管辊底式热处理炉炉内钢板加热的二维数学模型,开发了辐射管热处理炉模型控制系统。该模型包括钢板温度跟踪和炉温设定两个模块,钢板温度跟踪可以实时计算钢板在炉内的温度,为钢板热处理进入保温状态提供依据;炉温设定可以计算不同钢种、不同厚度、不同热处理目标温度下钢板对应的炉温设定值范围,用于指导生产。该模型已成功应用于某公司的辐射管辊底式热处理炉上,通过埋偶试验对模型进行了验证。试验结果表明,模型计算精度在±5℃以内,控制效果良好。     

连铸管式结晶器变形的数值仿真与优化

为了减小管式结晶器铜板变形,提高铸坯质量,建立钢液-铜管-冷却水的三维流动传热模型以及铜管应变模型,研究管式结晶器传热和形变特征,提出铜管优化方案.研究结果表明,铜管热面最高温度为500 K,最低温度为320 K,铜管角部60 mm区域的冷却水温度最低;铜管角部的变形量最大,角部和窄面中心向水缝侧变形,铜管宽面中心向钢...