高强韧性石油装备连接件用钢生产工艺实践

淮钢采用90吨顶底复吹转炉+LF炉外精炼+RH真空脱气处理+Φ500mm圆坯连铸的工艺生产4130石油装备连接件用钢(/%:0.30~0.33C,0.20~0.35Si,0.50~0.60Mn,≤0.010P,≤0.003S,1.10~1.20Cr,0.20~0.30Ni,≤0.20Cu,0.20~0.25Mo,0.01~0.02V,0.015~0.040Nb)。通过控制出钢碳≥0.08%,出钢温度1630~1670℃,精炼过程利用电石和铝粒强化渣面脱氧,RH真空度≤100 Pa,真空保持时间≥25min,浇铸过程全程保护浇铸等措施,4130连铸圆坯各项指标均符合技术要求,并且经过用户锻造加工后,取样检测力学性能,屈服强度可以达到95 K级以上,冲击韧性指标也能符合标准要求,非金属夹杂物、晶粒度以及探伤结果均满足用户要求。

浸入式水口壁厚对结晶器内钢液速度场和温度场的影响

利用CFD软件计算模拟了浸入式水口壁厚的变化对结晶器内部及液面温度场和速度场的影响.研究表明,壁厚的增加会导致流股的冲击深度增加,涡心高度降低,使钢液的热中心向下移动,同时结晶器水口附近和结晶器1/4处的平均速度约降低了一半,而在结晶器窄边的速度增加了一倍.结晶器下部温度比27.5mm厚水口高2K左右;而在水口附近和1/4处的温度比27.5mm厚水口低2～3K,不利于保护渣的熔化,粘结及裂纹率会增加.

凝固末端电磁搅拌位置优化及其对高碳钢连铸圆坯内部质量的影响

结合实际情况,利用偏微分方程建立了连铸圆坯凝固传热数学模型。通过测量圆坯表面的实际温度和开展射钉试验对数学模型进行了修正,提高了数学模型的准确性。结果表明,应用修正的数学模型可以近似模拟整个铸机的传热凝固过程;根据射钉和数值模拟结果,将末端电磁搅拌位置从距离弯月面16.2 m前移至15.0 m;末端电磁搅拌位置优化后,φ380 mm连铸圆坯的中心碳偏析指数由优化前的0.984降低到优化后的0.966,缩孔级别由优化前的2.5级降低到优化后的0.5级,内部质量得到了明显改善。

基于粒子群优化算法的云数据均衡放置策略

在拥有多个存储节点的云数据存储系统中,保持云存储系统的负载均衡水平为一个合理的值和最小化数据检索的时间是一个值得研究的问题。本文提出一种基于粒子群优化算法的云数据均衡放置策略(balanced placement strategy of cloud data based on particle swarm optimization algorithm,BPCD),首先,给出一种云存储系统模型;其次,引入基尼系数作为衡量该系统负载均衡水平的指标,结合数据检索时间目标函数构建多目标约束优化模型;再次,采用粒子群优化算法对问题进行求解,主要包括数据节点编码与参数设置、种群初始化、粒子群空间搜索、算法迭代4个过程;最后,将本文算法与传统云数据放置算法进行对比分析。仿真实验表明,本文提出的云数据均衡放置策略在优化云存储系统的负载水平和数据检索时间方面具有良好的效果。

沙钢板坯连铸机中间包内型结构优化及在生产中的应用

通过中间包水模试验,对沙钢(江苏省沙钢集团有限公司)板坯连铸中间包内型及湍流控制器的结构进行优化.查清了沙钢板坯连铸中间包流场存在的问题,确定出最佳中间包内型和湍流控制器结构,采用中间包内型优化结构水模试验时,响应时间、平均停留时间明显增加,死区体积分数减小,混合流体积分数增加,这有利于原型钢水中夹杂物上浮分离.经生产检验,采用中间包内型优化方案(优化挡墙+湍流控制器),提高铸坯内在质量效果显著,为生产优质钢创造有利条件.

Toll样受体2(TLR2)基因敲除减轻小鼠胰岛素抵抗并促进巨噬细胞M2极化

目的研究Toll样受体2(TLR2)基因缺失对小鼠胰岛素抵抗和巨噬细胞极化的影响。方法出生28 d雄性TLR2基因敲除(TLR2-/-)和野生型(WT)的C57BL/6小鼠各12只,采用PCR验证每只小鼠的基因型。基础饲养3个月后,进行葡萄糖耐量实验(GTT)和胰岛素抵抗实验(ITT);从外周血中分离单个核细胞,以粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)/γ干扰素(IFN-γ)和M-CSF/白细胞介素4(IL-4)/IL-13分别诱导培养为M1型和M2型巨噬细胞,流式细胞术检测CD11b、F4/80、CD11c、CD206、早期生长反应蛋白2(EGR2),确定巨噬细胞表型。ELISA检测M1型巨噬细胞培养上清液中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6的含量;M2型巨噬细胞培养上清液中IL-10的含量。结果PCR验证结果显示TLR2-/-和WT小鼠的基因型正确;行GTT后比较,TLR2-/-小鼠血糖调节能力比WT小鼠强,在30 min时最明显;行ITT后比较,WT小鼠比TLR2-/-小鼠调节血糖的能力和胰岛素敏感性均降低,在15 min差异明显;与WT小鼠相比,TLR2-/-小鼠M1型巨噬细胞的比率降低,M2型巨噬细胞比率增加;与WT小鼠相比,TLR2-/-小鼠M1型巨噬细胞培养上清液IL-6、TNF-α含量降低,TLR2-/-小鼠M2型巨噬细胞培养上清液IL-10含量增加。结论TLR2信号影响巨噬细胞的极化,使巨噬细胞倾向于M1表型,从而分泌促炎因子使机体处于低度炎症的状态,导致葡萄糖耐量和胰岛素敏感性的降低。

轧制比和Nb对V-Ti微合金非调质钢组织及性能的影响

通过金相、扫描、透射电镜研究不同轧制比工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织及机械性能。结果显示:Nb-V-Ti非调质钢轧制比大于10时,冲击韧性值可以达到50 J,而V-Ti非调质钢的轧制比却需要大于15以上,才能达到类似的冲击韧性值。从相同轧制比对比也可以发现,Nb-V-Ti非调质钢的冲击性能明显优于V-Ti非调质钢,这是因为Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体片层间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,Nb能促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度。因此,Nb-V-Ti复合非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体组织,且在900℃未再结晶区进行大轧制比变形能够有效改善Nb-V-Ti非调质钢的强韧性。

沙钢污泥及除尘灰资源应用实践

介绍了沙钢转炉自产污泥及除尘灰资源的开发、利用,为二次资源的合理利用提供了有效方法。

非调质钢50MnSiV新能源汽车电机轴的开发

非调质钢50MnSiV(/%:0.50C,0.52S,1.20Mn,0.010P,0.025S,0.15Cr,0.10V,0.015Ti,0.015N)制造的新能源汽车电机轴,省去传统调质钢20CrMnTiH渗碳热处理和矫正精整工序,不仅可提高材料95%利用率和2天交货周期,还可以降低25%成本。50MnSiV钢抗拉强度1100 MPa、屈服强度858 MPa、冲击功48J。其静扭扭矩(4 697 Nm)、疲劳寿命(±1 600 Nm双向扭转12万次、±1 400 Nm双向扭转27万次)较渗碳20CrMnTiH钢提高了27%和93%~140%,并且其性能指标和8万公里的路试结果均满足电机轴的技术要求。

高炉煤气干法布袋除尘技术在沙钢的应用

介绍了外滤式煤气干法布袋除尘技术在沙钢的应用情况,布袋破损的原因分析及处理。

链轨节用钢15B36Cr的开发与试制

淮钢采用90 t顶底复吹转炉-LF-RH-200 mm×200 mm连铸-连轧工艺流程试生产了2炉Φ60 mm链轨节用钢15B36Cr(/%:0.30～0.37C、0.15～0.30Si、1.20～1.50Mn、≤0.040P、≤0.0505、0.20～0.40Cr、≤0.25Ni、≤0. 35Cu、≤0. 06Mo、0.000 5～0. 003 0B)。通过加严影响淬透性化学成分,控制出钢碳≥0. 08%,转炉有效挡渣和下渣检测系统控制下渣,LF炉铝粒和电石渣面脱氧,RH最低真空度处理20～30 min,结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和连铸低过热度保护浇铸等工艺措施,15B36Cr钢的化学成分稳定控制在内控范围内,除了B粗以外,其他类型非金属夹杂物级别全部控制在1.0以内,淬透性控制在较窄的范围内,试制钢种关键技术指标达到客户和预期设计要求。

齿轮钢20CrMnTi方坯凝固过程传热数值模拟

基于薄片移动边界法建立200 mm×200 mm方坯凝固过程传热数学模型,通过商业软件ProCAST对方坯20CrMnTi的温度场进行数值模拟,计算出了热物性参数。将工业现场实测的铸坯表面温度与模拟结果进行比对分析,其误差在工程误差允许范围(5%)内,因此,本数学模型能够较准确地反映现场的实际生产情况。在此模型的基础上讨论了不同过热度、拉速、二冷水量对方坯表面温度、中心温度、中心固相率及液芯长度的影响,对连铸工艺参数的优化提供有效指导。

方坯结晶器铜管脱方漏钢原因分析与改进

对方坯结晶器铜管进行了检测分析,找出了造成铸坯脱方、漏钢的主要原因,并提出了有效的改进措施。

板坯连铸机用中碳保护渣使用分析及优化

从解决中碳钢板坯表面纵裂、横裂、凹坑、夹渣等方面入手,概述了保护渣的优化使用及改进思路。

RH浸渍管内径对钢液精炼与洁净度的影响

使用不同内径尺寸的RH浸渍管进行工业生产试验,试验结果表明:浸渍管内径越大,钢液脱碳、脱氢速率越高、浸渍管耐材侵蚀率降低、洁净度提高。浸渍管内径由450 mm扩大到510 mm,钢液初始碳质量分数0.05%经过RH深脱碳至0.01%以下,时间缩短了8 min,效率提高了61.5%;经过真空循环脱气后,钢液氢质量分数降到0.00010%以内,使用内径510 mm的浸渍管相比内径为450 mm的浸渍管脱氢时间缩短10 min;浸渍管内径扩大后,RH真空处理过程中钢流稳定,对耐材的冲刷量减少,耐材侵蚀速率降低50%;使用扩径浸渍管,钢中夹杂物总量及大粒径夹杂物均减少,钢中的T.O含量降低,钢的洁净度提高。

连铸工艺参数对20CrMnTi齿轮钢150mm×150mm铸坯凝固组织影响数值模拟和生产应用

为改善20CrMnTi钢小方坯凝固组织,基于ProCAST软件中的CAFE模型,对其凝固组织进行数值模拟,研究了不同钢水过热度、铸坯拉速、二冷比水量对凝固组织的影响。模拟结果表明,降低钢水过热度、提高铸坯拉速、降低二冷比水量均可达到增大铸坯等轴晶率和细化晶粒的目的,其中过热度对其影响最大。过热度每降低10℃,等轴晶率平均增加3.7%;拉速每增加0.1 m/min,铸坯等轴晶率平均增加1.8%;比水量每降低0.1 L/kg,铸坯等轴晶率平均增加1.65%。生产应用表明,钢水过热度30℃时,当拉速由原2.2 m/min降低至2.1 m/min,二冷比水量由0.6 L/kg提高至0.7 L/kg,铸坯中心疏松明显减少。

连铸中间包异钢种连浇生产实践

针对连铸大圆坯生产线生产的特殊钢种类多以及多为小批量生产的特点,为了减少连铸慢换中间包次数和热停工时间,在连铸中间包进行异钢种混浇生产试验,探索混浇生产过程中浇铸顺序、不同拉速、中间包钢液液位等控制方式对铸坯混浇区域长度的影响,为判定混浇坯长度提供可靠的数据支撑。通过对不同试验混浇坯成分的分析比对,结果表明:连铸坯中心存在钢液的液芯补缩,改变中间包钢液余钢量、混浇时间的拉速和钢种的浇铸顺序可以减少连铸坯的中心钢液补缩和混浇坯长度,混浇坯钢中元素的无量纲浓度变化很快。

浸入式水口结构对连铸大圆坯质量的影响

为研究不同结构的浸入式水口对大规格连铸圆坯质量的影响,以某钢厂生产断面直径为?500 mm的42CrMo连铸圆坯为背景,对使用侧孔浸入式水口和传统直通浸入式水口的使用效果开展研究。结果表明,采用侧孔浸入式水口浇铸时,结晶器进出水温差由传统直通水口的3.30℃提高至3.54℃;连铸圆坯中心疏松由1.5级改善至1.0级,中心偏析指数由0.93~1.21降低到0.98~1.02,近表层至近中心碳极差由0.050%~0.075%降至0.035%~0.053%,使用侧孔浸入式水口的连铸圆坯碳偏析得到改善;铸坯内弧侧表层至3/4R处氧化物夹杂物总量减少0.5个/mm^(2);铸坯从1/4R处向内长度不小于13μm的硫化物数量减少0.35个/mm^(2);轧材全氧质量分数平均降低0.00012%,夹杂物中B类氧化物夹杂均在1.5级以内,钢中大尺寸夹杂物明显减少,钢的洁净度得到改善。

100 t顶底复吹转炉氧枪喷头优化的试验研究

针对冶炼过程中存在的氧枪使用寿命低和氧气消耗量高的问题,对100 t转炉氧枪喷头进行了优化。研究内容包括转炉管道压力损失测定、氧枪喷头水模试验和现场试验。转炉管道压力损失的测定结果表明,在实际使用压力0.8 M Pa下,氧枪管道阻损在0.08~0.10 M Pa,导致供氧压力不足;氧枪喷头的水模实验结果表明,新喷头冲击深度增加7~18 mm,冲击面积增大28~65 mm2,混匀时间缩短1.9~9.3 s;现场氧枪喷头试验结果表明,冶炼时间缩短0.5 m in,总造渣料减少约1 kg/t,脱磷率提高1.9%。

中碳铌微合金化钢NbC的析出控制

对开坯+连轧生产出的大规格铌微合金化中碳圆钢的轧后NbC形态进行了研究分析。研究发现,中碳钢铌的质量分数为0.03%时,连铸凝固过程中会析出5μm以上的碳化铌;钢坯轧制加热温度为1 250℃左右,高温段保温时间为4 h以上时,微米级碳化铌得到固溶。