内蒙古包钢钢管公司拥有世界先进的无缝钢管生产机组,主要产品为各类热轧无缝钢管,与几条热轧生产线穿孔工序配套的热工具“顶头”由该公司自行生产。为解决铸造顶头成材率低的问题,针对存在的问题对系统进行因果链分析,对顶头铸造系统工艺进行优化,通过增加多孔冒口砂芯、冒口芯由发热材料制成、设置称重装置以及采用氮气在砂箱底部喷吹的方案解决了铸造顶头成材率低的技术难题。

长距离矿浆输送管道的及时疏通清理,可有效保障高压管道系统运行安全。针对内径为Φ212.75 mm长距离高压矿浆输送管道,采用Φ205 mm、Φ209 mm软体清管器、Φ205 mm、Φ209 mm软体除垢清管器及Φ212 mm四皮碗清管器3个类型5种定位清管器对管道内部进行除垢清理。矿浆管道在清管前,水流量为230.45 m³/h,主泵出口压力为1 150.7 kPa,清管后,在相同矿浆输出条件下,水流量为303.13 m³/h,主泵出口压力为1 115.2 kPa,管道流量提高31.54%,主泵出口压力降低3.09%。矿浆管道清管在生产现场的成功应用,有效提高了管道输送能力,降低主泵出口压力,对长距离矿浆输送管道的除垢有重要的借鉴作用。

采用红外微型烧结炉对配加白云石、轻烧白云石和蛇纹石在不同MgO含量水平下对铁矿粉的液相流动性和粘结相强度性能的影响进行了研究,结果表明:配加轻烧白云石的烧结性能要优于配加白云石和蛇纹石,主要表现在1 280 ℃铁矿粉液相流动性指数适宜,介于0.6~1.2的范围内,粘结相强度最高为476.6 N,适宜的MgO含量为2.0%。烧结杯试验结果显示,配加轻烧白云石的烧结矿,具有低温还原粉化指数高、滴落区间窄和最大压差低的优点。综合比较白云石、轻烧白云石和蛇纹石三种镁质熔剂的烧结性能,认为烧结配加轻烧白云石更有利于烧结矿冶金性能的改善。

文章以包钢链篦机-回转窑-环冷机工艺生产酸性球团矿原料配置为基础,系统考察了细磨超特粉替代区内铁精矿对球团矿生产过程及球团矿性能的影响。同时,基于细磨超特粉低硫的特点,探索了巴润精矿在球团矿生产中最大配比。结果表明,包钢球团配加细磨超特粉有明显降低膨润土配比的作用,当细磨超特粉配比为10%时,膨润土配比可由2.0%降低至1.2%,降低幅度较大。细磨超特粉配比为5%~20%时,生球、干球性能指标均可满足球团矿生产需求。焙烧温度为1 220~1 240 ℃条件下,不同细磨超特粉配比下制备的成品氧化球团矿抗压强度均达到2 500 N以上,还原膨胀率低于20%,满足高炉生产要求。兼顾球团矿品位及Al₂O₃含量,建议链篦机-回转窑-环冷机工艺生产球团铁料配置为10%细磨超特粉+50%~60%巴润精矿+30%~40%区内精矿。在细磨超特粉配比为10%、膨润土配比为1.2%原料条件下,巴润精矿最大配比可达60%。

随着环保限产,一烧1^#、2^#烧结机退出生产序列后,烧结矿产量日趋紧张,高炉配加大比例球团矿已经成为炼铁发展的新趋势。本次试验过程中5^#高炉通过对料面规整、调整中心焦量和料段排料顺序、优化风口参数和进风面积、增加炉缸热量储备、调整和控制炉渣的碱度,在操作上主动应对球团矿配比增加后炉况出现的各种变化,高炉炉况稳定顺行。包钢大比例球团矿的炉料结构在1 500 m³级高炉上成功实现了冶炼生产,球团矿使用比例达到了52%,燃料比稳中有降。

针对ER70S-6焊丝钢中氮含量高严重影响焊丝的拉拔速度,易出现断丝现象,不能满足用户需求,为了降低钢中的氮含量,对转炉炼钢工艺过程进行了系统的研究,探讨影响钢中氮含量的因素和控制措施。文章通过热力学分析氮在钢中的溶解机理,通过动力学分析研究了氮脱除的限制性环节,基于热力学和动力学分析,研究了炼钢工艺过程中入炉铁水硫含量、转炉顶渣料、转炉点吹次数、转炉出钢口维护对氮含量的影响及相应控氮措施。

提高产线热装热送率,可以显著提高产线的生产节奏,降低产线的吨钢能耗。文章介绍了包钢宽厚板连铸坯热装热送生产线的特点。通过多项措施提高了宽厚板生产线连铸坯热装热送率。结果表明,采取提高中间包钢水成分试样结果的反馈速度、提高板坯表面质量和内部质量、控制钢板热装裂纹等措施,可有效提高宽厚板生产线连铸坯热装热送率。

随着工业的不断发展,世界各国对钢材质量的要求也越来越高,如何提高钢材的耐蚀性,已成为目前的研究重点。稀土元素对钢材耐腐蚀性能的改善作用已经得到了证实,文章通过调研大量文献,重点阐述了稀土元素对低合金钢夹杂物改性、点腐蚀原因、锈层结构和成分变化以及电化学腐蚀性能等方面的影响机理,为促进稀土元素在钢中的应用提供理论依据。

包钢锌铝镁产线改造后,对光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品进行了开发和试制。开展了锌铝镁产品镀层的组织结构分析、锌铝镁镀层产品的中性盐雾试验以及镀层表面缺陷分析和控制研究。分析结果表明包钢锌铝镁镀层产品其镀层组织是由富Zn相、Zn/MgZn₂/Al三元共晶相和Zn/MgZn₂二元共晶相构成,Al、Mg元素在镀层中均匀分布;中性盐雾试验表明包钢生产的锌铝镁镀层产品具有良好的耐腐蚀性能、加工成形性能以及切口自愈能力。试制结果表明包钢锌铝镁产线工艺控制稳定,锌铝镁镀层产品实现了稳定批量生产,产品的合格率达到95.33%,成材率达到了97.84%,各项性能均满足技术条件要求。

针对稀土钢板材厂小批量试制的HC500LA钢强度波动大、合格率低的现象,进行了原因分析,确定了组织异常和两条连退线的炉区长度差异是造成强度波动的主要原因。通过优化成分,减少了再结晶不完全造成的显微组织异常和强度波动。对两条连退产线进行了差异化的退火温度和钢带速度设计,钢带的强度波动现象明显改善,性能合格率从87.8%提高到98.2%。

针对常规中碳与低锰成分系设计的碳素结构钢连铸坯常出现角裂的质量缺陷,严重影响产品热装率,在原有设备工况的条件下,开展成分优化设计,利用微合金化元素Ti置换部分C元素,通过细晶强化和析出强化替代固溶强化,保证产品的机械性能。同时,利用Ti微合金化的高温液析TiN第二相粒子固定钢液中游离的N原子,提高铸坯高温塑性,改善铸坯角裂。经批量化生产应用评价,采用新成分设计的碳素结构钢Q235B角裂率得到了有效控制。

磷化及硅烷处理是冷轧板常用的表面前处理技术。文章从工艺流程、成膜机理、评价方法等方面对比分析了两种转化膜技术,并采用扫描电镜对两种转化膜的形貌进行了对比分析,同时研究了前处理工艺对冷轧汽车钢DC04表面粗糙度和峰值密度的影响。结果表明:和磷化工艺相比,硅烷处理工艺省去表调及磷化后两道水洗,工艺流程短且环保;磷化采用磷酸盐沉淀方式成膜,而硅烷处理采用共价键成膜。由于磷化相为晶体结构,可采用X射线衍射仪评价其相组成及占比。扫描电镜分析磷化膜由2~4 μm的磷酸盐组成,而硅烷膜由更加细小的圆形或不规则颗粒组成。冷轧板DC04经磷化或者硅烷处理后,试样表面粗糙度基本保持不变,而峰值密度略有升高。

无取向硅钢作为一种极为重要的软磁性材料,广泛应用于电机、变压器等电器设备中。近年来随着科技的不断发展,节能减排要求的日益提高,对铁芯材料性能提出了更高的要求。稀土元素添加作为一种重要的合金化手段,对无取向硅钢的性能有着显著影响并受到广泛关注。文章总结了稀土元素对无取向硅钢夹杂物、织构及磁性能的影响,并针对目前研究现状,提出未来的发展方向。

某车轮厂冬季采购一批420CL钢加工汽车轮辋过程中保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘发生焊接变形开裂。使用金相显微镜和显微硬度计检测轮辋开裂边缘和对应未开裂边缘的金相组织和显微硬度,分析开裂原因。保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材显微硬度分别为217、215、223、150,没有钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材的硬度分别为222、230、235和220,发生开裂的轮辋边部焊接热影响区与母材显微硬度相差约70,这是导致轮辋开裂的主要原因。闪光对焊后,沿轮辋边缘焊接热影响细晶区与未受焊接热影响的材料硬度相差太大,破坏了轮辋边缘变形协调能力,在结合处产生应力集中引发开裂。

通过Gleeble-3800试验机进行焊接过程热模拟,得出了Q1100D钢冷却过程中的CCT曲线。采用斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对不同热输入下焊接接头组织与性能进行了检测,结果表明包钢Q1100D重型机械超高强吊臂钢具有较好的抗冷裂性能。小热输入条件下可以实现室温下不预热焊接;较大热输入条件下,表面和断面未见冷裂纹,说明Q1100D钢板具有较好的抗冷裂性能。接头综合力学性能与组织性能评价结果表明,14 mm厚Q1100D钢板在1.05 kJ/mm的热输入下,焊接接头力学性能(拉伸、弯曲、冲击)处于最优状态。

选取685、Armox 500T产品与装甲防弹用钢板BTP500进行对比分析,结果表明包钢生产的装甲防弹用钢板BTP500显微组织为回火马氏体,原始奥氏体晶粒细小,平均晶粒尺寸为10.5 μm,且晶粒大小均匀。BTP500钢板的硬度(HBW)平均值在291~296之间,比685钢板平均值高出30左右。各项力学性能指标完全达到Armox 500T防护钢板的水平,-40 ℃低温冲击吸收功平均值为51.6 J,高于Armox 500T的冲击吸收功。BTP500钢板在厚度较薄的情况下仍具有良好的抗弹性能,为装甲车辆轻量化提供了理想的防护材料。

文章对实验室研发的X80管线钢连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,测定结果表明冷却速率在5~30 ℃/s时,X80管线钢可以获得理想组织,组织类型为粒状贝氏体+铁素体贝氏体+少量马氏体/奥氏体岛;终冷温度为450 ℃时组织转变基本完成。CCT曲线的确定为后续成分设计优化、工艺参数制定和组织控制提供借鉴。

通过分析化学元素对盘条焊接性能的影响,设计了大线能量焊接用盘条的化学成分,测定了该钢种的连续冷却转变(CCT)曲线,制定了冶炼过程关键控制参数,采用二火成材工艺进行了工业试制。结果表明,为提高焊接能量输入量,Ti含量要控制再0.15%以上;冶炼过程较好地控制了钢中的TiN非金属夹杂物,保证连铸工艺浇注顺行;冷却速度控制在1 ℃/s左右最佳,得到的显微组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体;盘条各项性能检验结果完全满足技术协议要求,经用户拉拔使用后,焊接性能良好,未发生焊接冷裂纹问题。

文章全面介绍了燃气-蒸汽联合循环机组中高压给水泵在变频器“一拖二”工况下,通过优化控制逻辑,实现机组在启动与低负荷状态时既能实现变频器根据汽包压力自动控制给水压力降低能耗,又能保证备用泵可投入自动联锁,为机组稳定运行奠定基础。

钢轨经淬火后,获得的硬化层硬度有硬度梯度,通过国标法很难准确地计算出其疲劳裂纹扩展门槛值ΔK_th。文章在fatigue crack growth软件的基础上,通过软件优化解决门槛值ΔK_th的检测。对不同应力比下U75V、U71Mn淬火钢轨分别利用国标法和实测法获得门槛值ΔK_th,通过数据对比分析,对于淬火钢轨使用实测法更能准确地确定其门槛值ΔK_th。

采用熔融制样-X射线荧光光谱分析法测定冶金石灰中氧化钙、二氧化硅、氧化镁、磷、硫的含量。通过分析熔剂、脱模剂、稀释比、熔融时间、熔融温度等因素对测定结果的影响,确定了最佳实验条件,同时采用标准样品及自制合适含量的标准样品进行了各元素校准工作曲线的绘制,其相关系数均达到0.999以上。采用实验方法测定实验样品,结果表明各元素测定值与理论值满足允许差要求,精密度实验中各元素相对标准偏差均小于5%,具有较高的准确度及精密度。该方法在进行熔融样品制备时不需要灼烧减量的操作,大大简化了实验流程,有效提高了工作效率,具有一定的推广应用价值。