近年钢铁主业智能制造发展综述 (上篇)

综述了铁前原料场、烧结、球团、高炉本体及其附属系统和钢铁智能制造概况,介绍了钢铁企业积极开展、推行从料场到轧材的各个工序基于"信息化、数字化、网络化、大数据技术和云计算"背景下的智能制造情况,以及在工艺过程优化、生产效率、指标提升等方面取得的良好效果,在一定程度上为钢铁企业即将或正在实施钢铁智能制造在技术选择、方向上提供了较为全面的借鉴。

近年钢铁主业智能制造发展综述(下篇)

综述了ERP、MES、APS、EMS等信息化综合管理体系及全流程质量管控体系、工业机器人等相关智能技术的建设和发展概况,概述了近年来国内外钢铁主业智能制造的科研、技术开发及生产应用状况,介绍了钢铁企业积极开展、推行从料场到轧材的各个工序基于“信息化、数字化、网络化、大数据和云计算”背景下的智能制造,以及在工艺过程优化、生产效率、指标提升等方面取得的良好效果,一定程度上为钢铁企业即将或正在实施的钢铁智能制造,在技术选择、方向上提供了较为全面的借鉴。

近年钢铁主业智能制造发展综述(中篇)

智能制造成为钢铁产业迈向高端的“催化剂”,据此概述了近年来国内外钢铁主业智能制造的科研、技术开发及生产应用状况,综述了我国在炼钢转炉冶炼、精炼、连铸、钢包运转、调度系统及轧钢技术上的智能制造概况。

高炉矿种互换精准操作工艺技术研究及其应用

一定原料、燃料及装备条件下,选择冶炼参数、优化高炉操作是改善技术指标的积极因素。对高炉生产中由于优化用矿结构、长期检修等涉及不同矿种互换应用的生产工艺技术进行了研究。基于炼铁基础理论,集成了满足高炉冶炼中涉及不同性质矿种互换冶炼时的精准计算、合理冶炼参数选择及控制等关键操作技术,并应用于昆钢某1080 m^(3)高炉生产实践。结果表明:高炉冶炼采用该精准操作工艺可以实现普通矿、钒钛矿互换冶炼时1~2个周期内获得稳定参数及指标;显著降低w([Si])、提升稳定率,有效避免了计划检修及矿种变化对生产的影响。

钢铁工艺流程概述及发展方向初探(上篇)

概述了高炉—转炉传统流程和近年来国内外非高炉—电炉短流程的科研、技术开发及工业生产应用状况,对比了两种钢铁流程在过程优化、能源环保、指标提升方面的差异。重点概述了Corex工艺和气基竖炉直接还原两种非高炉炼铁工艺,一定程度上为钢铁企业即将或正在实施钢铁新流程在方向选择、技术选择上提供了较为全面的借鉴。

钢铁工艺流程概述及发展方向初探(下篇)

综述了氢能(富氢燃料)开发利用的背景及在高炉、直接还原炼铁工艺中的应用情况等,为钢铁工业减少碳排放、降低能耗、实现绿色可持续发展、推进行业转型升级提供了新思路、新方向。

铌微合金化抗震钢筋形变奥氏体连续冷却转变

为了研究铌对高强抗震钢筋生产过程中组织转变的影响,通过热模拟试验对比研究了无铌碳素钢筋及铌微合金化钢筋(铌质量分数为0.03%)形变奥氏体在不同冷却速率下的组织和相变规律,获得动态CCT曲线。研究结果表明,添加0.03%铌使试验钢奥氏体连续冷却转变有明显变化。从连续冷却曲线(CCT)可看出,添加铌后,发生先共析铁素体、珠光体相变的冷却速度范围减小,铁素体、珠光体转变温度降低;贝氏体相变的冷却速度区间整体右移。添加铌能细化组织,各冷却速度下含铌钢的硬度均大于无铌钢。利用TEM对不同冷却速度下含铌钢中析出相进行观察,发现Nb(C,N)弥散分布于钢中,随着冷却速度的增加,析出的Nb(C,N)逐渐减少,析出相尺寸呈先减小后增大的规律,2℃/s冷却速度冷却得到的析出相尺寸细小且数量较多。

均热温度对抗震钢筋奥氏体化及铌固溶的影响

通过热处理试验结合物理化学相分析实验,对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明,均热温度低于1 200℃时,含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸;随着均热温度的升高,含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多;均热温度升至1 200℃时,含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系,发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小,对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系,寻找适合的含铌试验钢的理论模型。

轧制工艺对高强抗震耐火钢板组织性能的影响

为了提高建筑用钢的屈服强度,优化轧制工艺和降低生产成本,通过实验室轧钢并结合室温、高温拉伸试验以及扫描和透射电镜观察,研究了4种不同轧制工艺下的高强抗震耐火钢板的组织和力学性能。研究结果表明,试验用耐火钢板的组织主要由铁素体+粒状贝氏体组成。粗轧开轧温度较高时,试验用钢板的室温屈服强度和高温屈服强度都较高,粒状贝氏体的体积分数也较多。开轧和开冷温度较高时,试验钢板的高温屈服强度可以满足建筑用耐火钢板的力学性能要求。随着开冷温度的提高,试验钢板的屈服强度会进一步提高,但是组织中铁素体晶粒尺寸较大,而且塑性较差。根据冲击试验结果可以发现,随着冲击温度的降低,试验钢板的断裂吸收功下降较多。析出相分析结果表明,析出相主要是(Nb,Ti)C和(Ti,Nb,Mo)C,析出相颗粒尺寸较大。

铌对高碳钢奥氏体向珠光体转变规律的影响

铌可以显著改善钢的组织,提高钢的性能。同时,铌在钢中还存在偏聚现象,可有效提高钢的淬透性,使共析点右移。因此,利用金相法和等温热处理试验,对高碳钢的微观组织进行分析,发现铌的析出和固溶将细化晶粒,同时铌的加入将推迟高碳钢的珠光体转变,并使其孕育期延长。利用合金价电子结构理论,构建了不含铌和含铌的两种体系的奥氏体合金价电子晶胞,从电子层次研究铌对高碳钢奥氏体的影响规律。理论计算结果表明,两种模型在碳质量分数为0.86%时的最大共价电子对数nA分别为0.972 5、0.962 4。铌的加入会改变体系中键的组成,并与碳原子结合形成新的最强键C-Nb键。而NbC的析出阻碍了碳在奥氏体中的扩散,推迟了珠光体的形成和长大,进而推迟了珠光体相变,导致添加铌元素后的CCT曲线右移。

Influence of Deformation on Transformation of Low-Carbon and High Nb-Containing Steel During Continuous Cooling

The effect of deformation in the non-recrystallization region on the phase transformation for a low-carbon and high Nb-containing steel with coarse austenite grain size was investigated by means of dilatometric measurement and microstructure observation. The results show that with increasing the cooling rate, both the transformation start and finish temperatures measured by dilatometer are decreased, and the corresponding microstructure is transformed from ferrite and pearlite to full granular bainite gradually. The dynamic continuous cooling transformation diagram was plotted according to the dilatometric measurements and microstructure observations. Dilatometric measurements also show that the transformation start and finish temperatures of the test steel rise with increasing strain, strain rate and deformation temperature, and the reasons are discussed.