韩国浦项科技大学钢铁技术研究院概览

韩国浦项科技大学钢铁技术研究院成立于2005年,其使命是在钢铁冶金方面成为领先者,培养训练有素的年轻科学家和技术专家;满足钢铁生产和下游行业的需求,在钢铁材料领域提倡创新。钢铁技术研究院不但要进行钢铁领域的科研工作,而且还要承担教学任务,授予硕士和博士学位。钢铁技术研究院由绿色洁净技术中心、材料开发中心、应用及解决方案中心等三大中心组成,共有11个实验室,每个实验室都关注钢铁技术的特定技术领域,涵盖了冶金工艺、生产和应用以及钢铁材料等领域,研究院与钢铁生产商、用户和相关方保持了紧密联系。钢铁技术研究院通过传授创新和突破性技术,累计培养了466名硕士和96名博士,这些骨干将成为推动韩国钢铁工业未来持续发展的中流砥柱;通过积极开展不同领域的研究项目,有助于推动韩国钢铁冶金技术的全方位发展。

基于拉矫力电流信号的连铸机状态评估方法研究

针对连铸机状态评估问题,本文提出以一机两流连铸生产过程采集的拉矫力电流信号为特征来源的方案。首先,分析了信号变化与连铸机各工况的对应关系,并依此提取出两流同时处于正常浇铸工况时的信号;再根据两流信号的数值、趋势差异对样本进行标记;为保留信号的时序性和关联性以及综合信号变化对连铸机状态的影响,特对两流信号进行特征统计计算;最后应用SVM模型对特征重构后的电流信号进行分类,准确率可达91.46%。结果显示,该方法能有效评估连铸机运行状态。

基于元胞自动机的30CrMo钢动态再结晶组织演变规律研究

根据30CrMo钢的热模拟实验数据,建立了基于动态再结晶物理机制的位错密度、形核率及晶粒长大模型,并采用元胞自动机(CA)方法模拟了30CrMo钢在不同温度及应变速率下的微观组织演变规律。结果显示,通过CA方法模拟得到30CrMo钢的流变应力曲线及平均晶粒尺寸均与实验值吻合较好,所建模型的有效性和准确性得到验证。当应变速率一定时,变形温度越高越利于动态再结晶的充分进行,稳态下晶粒尺寸相对较大;而当变形温度一定时,高应变速率条件下材料的形核率较大,再结晶晶粒较细小。

混合钻头对软硬交错地层破岩特性的仿真研究

为了研究PDC-牙轮混合钻头的破岩过程及其钻进软硬交错地层时的工作特性,根据Drucker-Prager准则构建软硬交错岩石模型,并对混合钻头和传统PDC钻头进行钻进仿真对比分析。结果表明:钻进过程中距井眼轴心约2/3井眼半径部位的岩石所受应力较大;在软硬交错地层中,混合钻头比PDC钻头的机械钻速高28.8%、钻速波动值低27.0%、径向载荷峰值低27.6%。混合钻头利用PDC切削齿与牙轮切削齿进行协同破岩,相比PDC钻头能够更加快速、稳定地钻进软硬交错地层。

钢厂高炉Zn负荷控制与含铁尘泥利用研究

针对某钢厂厂内处置含铁尘泥致使高炉Zn负荷高且各个高炉Zn负荷差异大的问题,通过调整含铁尘泥使用路径、合理搭配等措施,将各高炉Zn负荷控制在相同水平。并通过对钢厂Zn平衡进行分析,探究高炉Zn负荷承受范围,将含Zn量高的含铁尘泥制备为球团直接在转炉使用,同时利用外部水泥厂协同处置利用的方式大幅度降低了高炉Zn负荷水平。结果表明:通过烧结工序合理配料,转炉工序适量承担,外部水泥厂协同处置利用等方式,将各高炉Zn负荷控制在0.25 kg/t左右水平,可以在稳定炉况的前提下有效利用含铁尘泥。同时,对目前含铁尘泥利用的几种方式进行分析与对比,提出各钢厂建设专用的含铁尘泥集中处置工艺设施才是解决Zn等有害元素循环富集的根本方法,从而实现含铁尘泥的"不出厂"高效利用。

板坯连铸结晶器内流场与液面波动的模拟研究

通过建立结晶器原型数学模型和相似比为1∶1.5的结晶器水模型并结合PIV测速技术,研究了吹氩流量、拉坯速度、水口倾角和水口浸入深度对连铸结晶器内钢液流动和钢-渣界面波动情况的影响。结果表明,不同条件下,通过数值模拟方法得到的钢液流动行为与水模型实验结果相符;适当增大吹氩流量有利于降低窄面液面波高,但吹氩流量过大会加剧水口附近湍流流动;随着拉坯速度的增加,渣层波动幅度增大,液面卷渣的可能性增加;结晶器液面波高则随着水口倾角和水口浸入深度增加而明显降低,渣层稳定性得到改善。当吹氩流量为8 L/min、拉坯速度为1.0 m/min、水口倾角为25°、水口浸入深度为150 mm时,板坯结晶器内可获得较为稳定的流场,结晶器液面波动控制在5~6 mm,可减少甚至避免结晶器内剪切卷渣现象的发生。

高碳盘条网状渗碳体控制工艺研究

为了降低盘条深加工过程中的异常断裂率,利用光学显微镜和扫描电镜对异常断裂进行了检测,确定了造成异常断裂的组织原因(网状渗碳体),并利用热模拟研究了变形温度及冷却速度对网状渗碳体的析出影响。结果表明:盘条心部的网状渗碳体降低了材料塑韧性,是造成深加工异常断裂的主要原因。在盘条轧制过程中,应避免在700~790℃(特别是700~730℃)范围内进行轧制,且盘条的轧后冷速尽量控制在10℃/s以上,以抑制网状渗碳体的析出。

不同流动度与膨胀度的1/3焦煤的比较研究

比较了河南和山东地区1/3焦煤,分析得出,河南A矿的配入有利于调节配合煤的流动性、膨胀性,其粗粒镶嵌结构远高于山东B矿;B矿1/3焦煤单种煤成焦显微结构中以细粒镶嵌结构为主,较多配入会劣化焦炭质量;黏结指数、最大胶质层厚度指标相近的炼焦煤,流动性、膨胀度较优的炼焦煤更有利于焦炭质量的改善。

耐候桥梁钢的研究现状与发展趋势

随着我国经济向高质量发展阶段迈进,对桥梁结构的荷载能力、抗震性能、抗疲劳性能、耐腐蚀性能等要求也将不断提高。总结了国内外桥梁用钢的研究进展,着重介绍了合金成分耐蚀设计、不同腐蚀环境下桥梁钢耐蚀机理、焊接接头耐蚀性能研究、桥梁钢寿命预测等研究现状,预测了桥梁钢的发展趋势。

合金化热镀锌板的腐蚀行为研究

通过盐雾实验箱结合光学显微镜、扫描电镜、表面轮廓仪及辉光放电光谱仪研究了合金化镀锌板(GA)的耐盐水腐蚀行为。研究发现,1号合金化镀锌板相比于2号样品有更好的耐盐水腐蚀性能。这与合金化镀层中Al含量、裂纹分布以及合金化镀锌板表面粗糙度有关。合金化镀层中Al含量越高,耐蚀性能越好;合金化镀层中裂纹分布越少,耐蚀性能越好;合金化镀锌板表面粗糙度越小,耐蚀性能越好。

炉内氧化对热镀锌镀层附着力的影响研究

采用扫描电镜、聚集离子束和X-射线光电子能谱分析仪对热镀锌板氧化界面进行了分析。这种缺陷在带钢上下表面表现形式不同,一面镀层结合力好,一面镀层结合力差,冲压时发生镀层剥落。分析表明,缓冷段单侧气体吹扫带钢进行冷却时有漏气情况,氧含量波动,带钢单侧发生氧化,形成连续的氧化物薄膜,厚度约19nm。导致带钢与锌液反应未形成有效的Fe-Al阻挡层,镀层结合力差。

Q&P工艺对中碳Ti-Mo高强钢机械性能的改善研究

为改善中碳Ti-Mo高强马氏体钢的机械性能,分别采用传统淬火-回火(QT)、一步和两步Q&P工艺对Ti-Mo钢进行热处理,结合SEM、XRD、TEM、EDS和力学性能测试等手段,对比研究了不同工艺处理后Ti-Mo钢的微观组织和力学性能。结果表明,QT工艺处理后,Ti-Mo钢组织为回火马氏体,经Q&P工艺处理后,钢的显微组织均由一次马氏体、二次马氏体、碳化物和少量贝氏体组成。与传统QT工艺相比,经Q&P工艺处理后,Ti-Mo钢的抗拉强度略有降低,但其延伸率及低温冲击韧性均显著提高,其中两步Q&P工艺处理后钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度、延伸率和低温冲击韧性分别达到1442 MPa、13.61%和76.3 J。

韩国WPM项目智能涂层钢板材料研究进展

为了成为全球第四大材料强国,韩国政府雄心勃勃地启动了世界一流材料(WPM)项目,该项目旨在开发十大核心材料,提升自身材料品牌竞争力,实现绿色可持续发展,通过独创和一流的产品提升韩国在全球市场的份额,同时预计将创造约32000个新岗位及可观的经济效益。智能涂层钢板项目作为WPM项目中最重要的项目之一,由浦项制铁公司主管,该钢板材料采用电磁悬浮和诱导加热技术开发,是一种环保型产品,实现轻量化的同时,可以提高汽车、家电和建筑的耐用性,也可减少污染物的排放,提高能效和生产效率。

高牌号无取向硅钢常化板不同温度下的力学性能研究

检测了三种不同合金量高牌号无取向硅钢常化板在-20～300℃的拉伸性能并观察了断口形貌。合金量较低的材料在整个温度区间内断口均显现出较强的韧窝特征。3.2%含硅量材料在20℃以下表现出较强脆性,断口解理特征较明显,40℃至内耗温度范围内,断口韧窝特性增加,解理特性减少,随着温度继续升高,断口再次出现较强解理特征。随着温度升高,三种材料的抗拉强度与屈服强度逐渐降低,在内耗温度范围内拉伸变形时位错滑移会拖拽柯垂尔气团随之迁移,造成了随温度升高强度上升、延伸率下降的现象,在内耗温度以上,强度再次随温度上升而降低,延伸率也逐渐提高。

闪镀铁预处理对电镀锌表面形貌的影响研究

应用扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)研究了闪镀铁预处理对冷轧钢板在电镀锌镀液中电沉积锌层微观形貌的影响,SEM及EDX结果表明:进行闪镀预处理后,钢板表面覆盖了一层网状多孔结构的闪镀铁层,随着闪镀时间的延长,表面闪镀铁层逐步变得致密完整。随后将不同时间闪镀铁预处理的钢板表面进行电镀锌,SEM结果表明,随着闪镀铁时间的延长,表面锌层由初始的片状、锥状混合掺杂生长的晶粒结构,转变为更为均匀分布的片层状晶粒结构。经闪镀铁预处理的钢板,后续电镀锌的表面质量得到有效提升。

全长在线热处理钢轨生产工艺研究及产品开发

针对宝钢股份武汉钢铁有限公司全长在线热处理钢轨生产工艺研究及产品开发情况,通过实验室研究,结合自身工艺装备和环境温度特点,提出一种风温可控的钢轨喷风冷却工艺。在此基础上完成热处理钢轨生产线建设,形成整套在线热处理钢轨生产工艺技术,成功实现60 kg/m U75V、60 kg/m U71Mn、50 kg/m U71Mn及出口R350HT 54E1在线热处理钢轨的批量生产。实践表明,该工艺及装备运行稳定可靠、产品各项性能控制稳定,均满足相关标准要求。

配用不同煤质肥煤对焦炭质量的影响研究

对山东A矿肥煤和山西B矿肥煤煤质和配用结果进行比较研究,结果表明,山东A矿肥煤挥发分高,流动度高,成焦细粒镶嵌结构高,在一定比例范围内配用对焦炭耐磨强度改善有利,但配用过高易使焦炭热强度劣化;山西B矿肥煤成焦结构有一定的粗粒镶嵌结构,但流动度偏低,配用量低时对焦炭耐磨强度不利,通过增加其配用量或配用少量气肥煤可改善焦炭耐磨强度。

冷轧带钢综合拉窄量预测及切边工艺控制研究

通过理论分析和预测建模功能的对比,建立了带钢在冷轧工序拉窄量的最优预测模型,形成了酸洗圆盘剪定尺规范。结果显示:(1)随机森林预测模型精度高于神经网络模型和决策树模型,为最优预测模型;(2)影响拉窄量的关键参数工艺点为屈服强度、轧机2~3机架张力差、退火工序加热三段出口板温、轧机2~3机架张力差、原料宽度及退火工序张力;(3)以强度和宽度为大类重新建立酸洗圆盘剪定尺规范,酸轧窄尺缺陷得到显著改善。

无取向电工钢棘轮变形的实验研究

以30WGP1600无取向电工钢为研究对象,分析了无取向电工钢的棘轮变形规律和饱和棘轮特征。研究结果表明:峰值应力是制约电工钢棘轮行为的主导因素。峰值应力在300MPa^340MPa时,棘轮应变量增幅较小,饱和棘轮应变从0.16%增加到0.21%左右。峰值应力大于340MPa小于等于屈服强度时,棘轮应变量迅速增加,饱和棘轮应变从0.21%增加到1.45%左右。

镁在磷化液中的电化学行为研究

应用开路电位(OCP)测试、电化学阻抗(EIS)、动电位极化曲线测试和X射线衍射(XRD)技术对镁(Mg)在磷酸(H_(3)PO_(4))和磷化液(H_(3)PO_(4)+ZnO)中的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明:Mg在磷化液中的腐蚀速率要低于在磷酸中的腐蚀速率,Mg在磷化液中表面形成的磷化膜相比与在磷酸中的膜层相对致密,对Mg基体有较好的保护作用。