基于生命周期评价方法的武钢钢铁产品环境影响评估

针对研究钢铁行业环境影响的问题,采用生命周期评价方法评估武汉钢铁股份公司(以下简称"武钢")生产过程的资源能源消耗与环境负荷。根据生命周期框架,以"大门"到"大门"作为系统边界,以ISO14040和ISO14041为标准编制钢铁产品生命周期清单,使用IMPACT 2002+影响评价方法,根据ISO14042对清单结果做出影响评价,计算11种中间影响潜值,以不同物质当量值表示,并通过标准化来了解总体影响份额,以此判定钢铁产品对于呼吸道影响最为突出,全球暖化和不可回收能源使用以及人体毒性和水体生态毒性次之。最后根据蒙特-卡罗方法对数据做不确定性分析,了解评价过程的可靠性;同时通过敏感性分析了解造成影响的产品比例。

家用电器热镀锌钢板的无铬耐指纹钝化

传统热镀锌钢板钝化工艺以铬酸盐体系为主,污染严重。以有机硅为主开发出了有机无机复合钝化剂,通过调整工艺参数在热镀锌钢板表面获得了较理想的钝化膜。考察了钝化膜膜厚、均匀性与各工艺参数之间的关系;探讨了不同钝化膜厚度对热镀锌钢板耐蚀性、耐指纹性、导电性及耐高温黄变性的影响。结果表明:无铬钝化膜的性能与铬酸盐转化膜基本一致,其耐蚀性随膜厚的增加而增强,而导电性、耐高温黄变性、耐碱性、耐溶剂性等性能随着膜厚的增加而下降。

热镀锌钢板表面状况对漆膜性能的影响

热浸镀锌钢板表面粗糙度、无铬耐指纹钝化后锌层的均匀性及锌渣等表面状况直接影响着镀锌钢板漆膜层的各项性能;热浸镀锌钢板表面的粗糙度对钝化膜的性能有影响,进而影响耐指纹热镀锌钢板的涂漆附着力和耐蚀性能。采用SEM,EDS,EPMA等方法,对耐指纹热镀锌钢板进行分析,找出了漆膜性能与镀锌钢板表面粗糙度之间的关系,发现锌层的不均匀性会影响钝化膜的性能及其涂漆附着力;锌渣表面C,Si含量极低(表明几乎没有钝化膜覆盖),O,Fe,Al 3元素富集,对镀锌钢板的耐蚀性产生直接影响。

HRB400热轧带肋钢筋弯曲加工断裂原因分析

HRB400热轧带肋钢筋是建筑行业常用的钢材之一,某钢厂生产的HRB400热轧带肋钢筋在工地弯曲加工时发生断裂现象。通过化学成分分析、金相检验、断口扫描电镜分析以及拉伸试验、弯曲试验等方法,分析了该钢筋弯曲加工断裂原因。结果表明:弯曲加工过程中弯心直径过小和成分偏析引起的马氏体异常组织,是导致该HRB400热轧带肋钢筋弯曲加工断裂的主要原因。

Q345B钢拉伸分层机理分析

对Q345B带卷成分、过热度和中心偏析进行统计分析,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析对其拉伸后产生分层机理进行研究。结果表明,Q345B钢在连铸过程中产生的中心偏析,特别是Mn元素偏析,会导致中心MnS等夹杂物的聚集,从而在轧制过程中形成带宽较大、带间距较近的带状组织;这种带状组织在带卷拉伸时,因局部力学性能差异过大而出现拉伸分层缺陷;拉伸后,分层带卷带状组织密度ρa为62 700μm/mm2,未分层带卷带状组织密度ρb为650μm/mm2,分层带卷带状密度是未分层带卷带状密度的96倍;如果Q345B钢中心存在带宽较大、带间距较近带状组织时,就会出现拉伸分层现象。

“锌灰”缺陷的原因分析及解决措施

针对带钢连续热镀锌生产中常出现的"锌灰"表面缺陷,通过采取优化生产工艺、规范操作标准以及异常情况下的处理措施,使该缺陷大幅减少,目前因锌灰缺陷的年改判发生量已能控制在500t以内。

轧制工艺对集装箱用SPA-H耐候钢耐蚀性能的影响

采用CSP连铸连轧工艺与传统热轧工艺生产的SPA-H耐候钢,在3.5%NaCl(质量分数)溶液模拟的海洋大气环境中进行周期浸润腐蚀试验,分别采用扫描电子显微镜和电化学交流阻抗谱法(EIS)对比研究了两种工艺轧制钢试样锈层的形貌和耐腐蚀性能。结果表明:采用连铸连轧工艺生产的SPA-H耐候钢的显微组织要比传统热轧工艺生产的耐候钢的更为细小均匀;有Cl-存在的环境下,连铸连轧工艺生产的SPA-H耐候钢的耐蚀性能优于传统工艺生产的。

基于投入产出模型的武钢炼铁系统能耗与节能潜力分析

针对武钢炼铁系统建立多级能源投入产出模型,采集并分析武钢炼铁系统2010-2013年生产及能源数据,通过该模型计算焦炭、烧结矿及铁水的能值与能耗,运用吨钢能耗e-p分析法计算工序节能量,采用指数平滑法预测未来一年的能源需求量.结果表明,降低焦化、烧结、高炉工序能耗,加大回收余热、余能等二次能源的力度,增加喷煤量以提高煤焦置换比以及优化生产结构等措施均有助于该炼铁系统的能耗降低.

斯太尔摩工艺参数对72A钢盘条氧化铁皮剥离性能的影响

用扫描电镜和弯曲试验研究了吐丝温度和斯太尔摩风冷线Ⅰ～Ⅲ段冷却速度对72A钢盘条(/%:0.70～0.75C,0.15～0.35Si,0.35～0.60Mn,≤0.025P,≤0.025S)氧化铁皮层厚、组成结构和剥离性的影响。结果表明,氧化铁皮的剥离性主要与铁皮厚度有关,10～20μm厚的氧化铁皮具有较好的机械剥离性。FeO层与氧化铁皮的剥离性呈正相关关系,FeO层达到9μm以上具有较好的剥离性,Fe_3O_4层与氧化铁皮剥离性呈负相关关系;FeO层厚比随冷却速度的提高而增加,当吐丝温度到910℃,提高斯太尔摩风冷线各段冷却速度,Ⅰ段为6～7.5℃/s,Ⅱ段为12～20℃/s,高碳钢盘条的机械剥离性得到了有效改善。

60kg/m重轨轧制全道次的有限元模拟和试验研究

对60kg/m U71Mn重轨轧制全道次进行了三维热力耦合有限元模拟。轧辊建模时分别通过翻转和平移轧辊来实现轧件翻钢和侧向推钢过程;轧件的建模采用抽取中间截面网格拉伸的建模方法,既消除网格畸变的影响又使得前后数据得到继承。模拟结果表明:重轨轧制过程中存在严重的不均匀变形,铸坯横断面金属质点在轧制过程中沿轧制方向不同步;轨底部位金属沿轧制方向和轨底高度方向流动;轨腰部位金属沿轧制方向和宽度方向流动,其中心向轨底部位偏移;轨头金属沿轧制方向被延伸。人工打孔制造缺陷坯轧制试验的特征点位置变化与模拟结果吻合良好,验证了轧件在各道次的金属流变规律。所建立的金属在轧制过程中的位置对应关系可以为生产过程中轧制缺陷的溯源分析提供便利。

钢包铸余渣作为转炉脱磷助熔剂理论及实践

针对铝酸钙系精炼钢包铸余渣代替萤石作为转炉助熔剂对脱磷效率的影响，首先利用Factsage热力学软件对比计算分析了Al2O3、CaF2作为转炉炉渣助熔剂，对脱磷产物活度及磷容量的影响规律，并在实验室硅钼炉上对脱磷效率影响规律进行了对比研究。在此基础上，研究了精炼钢包铸余渣代替萤石的替代比例及应用效果。结果表明，分别以Al2O3、CaF2作为转炉脱磷助熔剂时，二者对炉渣碱度的控制要求相当；CaF2的助熔能力明显强于Al2O3，而Al2O3能降低脱磷产物的活度，增加炉渣磷容量，相比CaF2对脱磷反应具有热力学优势；w（（Al2O3））为5.0%～9.0%的炉渣达到的脱磷效率，与w（（CaF2））为3.0%～6.0%时相当；用武钢铝酸钙系钢包精炼铸余渣代替萤石作为转炉炼钢脱磷助熔剂，其与萤石的替换比例为2.5∶1，冶炼过程炉渣熔化良好，转炉终点钢水脱磷率提高3.0%左右。

含硼冷镦钢10B21冷镦开裂原因分析

为了分析含硼冷镦钢10B21冷镦开裂的原因,对其生产工艺、产品质量进行了研究,并采用金相检验、能谱分析等手段对开裂试样进行了观察和分析。结果表明:含硼冷镦钢10B21开裂是由于其表面存在尖锐的"V"形划伤所致。

高炉及热风炉用热风管系耐火材料标准的研究

为了提高高炉及热风炉用热风管系的使用寿命,对武钢及国内不同企业热风管系用耐火材料的组成与性能数据进行了收集和分析,对相关的企业标准及技术条件进行了讨论,并介绍了热风管系耐火材料行业标准的内容及其制定的要求。热风管系用耐火材料应该通过成分来控制材质,通过对重质砖的蠕变率、加热永久线变化、抗热震性等指标的控制来保证砖衬的品质,通过对轻质砖的导热系数、加热永久线变化、耐压强度等指标的控制来保证其隔热和安全使用性能。建立适宜的热风管系耐火材料行业标准,有利于提高热风管系的使用寿命,降低维修成本,提高炼铁的技术水平。

大小罐混配的铁水调度实践与探索

为了实现钢铁生产中铁水调度作业的规范化、智能化,推进高炉—转炉—铸机长流程生产的一体化,针对炉群环境中大小2种罐车组合受铁的复杂约束,分析了铁水调度实践中出现的问题,提出了优化铁水调度的思路。将铁水调度作业分为3个层面,设计了工作流活动图,强调以罐车调度为研究重点构建相关数学模型,探索建立基于物联网技术的铁水调度决策支持系统。

高碳钢盘条SWRH82BCr试制

为了满足出口用户的要求,进行了高碳钢盘条SWRH82BCr的生产试制。介绍了该盘条的试制过程,对采用200mm×200mm连铸坯直接轧制的盘条实物质量进行了检验,给出了试制结果。针对首次试制的盘条中心网状碳化物级别、中心马氏体级别偏高的问题,进行了斯太尔摩风机风量的调整,稳定了盘条的出厂性能。试制结果表明:该钢种试制工艺路线合理,优化后的高线斯太尔摩控冷工艺得到固化,盘条的中心网状碳化物、中心马氏体级别均不大于0.77级,索氏体体积分数不小于90%,断面收缩率不小于42.5%。

高碳钢盘条三次氧化铁皮机械剥离性能

在电子万能试验机上通过压弯的方法研究了高碳钢盘条氧化铁皮的机械剥离性。采用不同工艺的冷却试验获得了不同特性的氧化铁皮试样,针对不同厚度和微观组织的氧化铁皮试样,经弯曲试验获得不同氧化铁皮的剥离尺寸。结果表明,氧化铁皮的剥离性与其厚度呈正相关关系,与Fe O层和Fe_3O_4层的层厚比呈负相关关系。氧化铁皮的剥离过程受应力状态的影响,与拉应力相比,压应力的剥离效果更好。适当提高高温氧化温度,延长氧化时间;降低600℃以下冷却速度,提高Fe_3O_4的生成量,均可提高盘条氧化铁皮的机械剥离性。

电缆钢DL05的试制开发

针对试制开发电缆钢DL05过程中存在导电率偏低、疤状缺陷等问题,分析了电缆钢DL05成分对质量的影响,通过实施降锰控硫等工艺措施,当钢中w(Mn)≤0.19%和w(Mn)/w(S)≥10时,盘条导电率(%IACS)从15.51%提高至16.58%,大幅降低由"热脆"导致盘条表面产生"疤状"的轧制缺陷,产品质量满足了用户要求,成功开发电缆钢DL05产品。