燃气-蒸汽联合循环机组(CCPP)作为高效能源转换系统,在钢铁等工业领域得到广泛应用。余热锅炉作为CCPP机组的核心部件,其稳定运行直接关系到整个机组的效率和安全性。文章针对某钢厂燃气轮机组配套余热锅炉高压蒸发器上部迎烟气面频繁泄漏问题进行了深入研究,分析泄漏原因为其下联箱内沉积物导致蒸发器管内水流量减小,进而产生汽水混合物的冲击腐蚀,同时炉膛局部区域的“烟气走廊”现象加剧了这一腐蚀过程。针对这一问题,采取更换泄漏管段、改造下联箱定排管系统以提高排污效率、修复和完善烟气挡板以减少“烟气走廊”形成、优化定期排污操作以及制定定期的检查和维护计划等措施,有效地解决了高压蒸发器的泄漏问题,提高了设备的稳定性和安全性。

随着宝山矿业公司铁精矿、稀土精矿产量的增加,需要提高球磨机处理量来增加产量,而提高球磨机处理能力最有效的措施就是增加球磨机给料的细粒级含量,实现多碎少磨。文章对宝山矿业公司现有破碎筛分系统进行了优化,通过改进破碎机布料器、调整中碎机偏心距、改进振动筛筛网筛孔尺寸,细碎机台时产量提高了40.71 t/h,破碎机作业率大幅度降低;中碎机衬板使用寿命延长了15天,细碎机衬板使用寿命延长了30天;振动筛的筛分效率由81.43%提高至84.70%,其筛下-12 mm含量由81.43%增加至94.12%;球磨机处理量增加至380 t/h,为铁精矿、稀土精矿的增产创造了条件。

高炉炉缸是制约高炉寿命达到15年以上的关键部位,也是决定高炉寿命的关键因素。针对5^#高炉炉缸侧壁温度升高,通过对炉缸侵蚀机理的研究,判定铁水环流加剧、炭砖侵蚀严重是炉缸侧壁温度升高的直接原因。5^#高炉通过采取制定预警标准、强化日常管理、优化铁口深度标准与加强维护、根据三级预警调整生产操作参数等防治措施,炉缸侧壁标高8.663 m处铁口区温度均下行,停炉前基本稳定在350~450 ℃,处于可控范围。

基于包钢高炉炼铁生产原燃料条件,在实验室条件下以包钢4^#高炉渣为基础,采用纯化学试剂配制渣样,在N₂气氛下分析了MgO对包钢高炉渣流变特性的影响。同时,探索了MgO对包钢高炉渣熔化性能和热焓的影响。结果表明,实验条件下,炉渣MgO含量由8.00%升高至13.00%,包钢高炉渣熔化性温度呈升高趋势,黏度和黏流活化能呈先降低后升高的趋势,炉渣流动性和热稳定性先变好后变差。另外,随炉渣MgO含量升高,包钢高炉渣熔化性能特征温度呈先降低后升高趋势,炉渣热焓呈升高趋势,表明炉渣在高炉炉缸蓄热能力增强。综合考虑实验研究结果、相关理论计算及包钢现有高炉炉渣MgO含量控制水平,建议包钢高炉渣MgO含量控制为10.00%。

针对高炉喷吹煤在优化配煤过程中出现的问题,在考虑喷吹煤粉物化特性、安全性能、工艺性能的基础上,自主开发了喷吹煤优化配煤系统。以ACCESS作为后台数据库,应用VB+EXCELVBA混合编程技术调用规划求解、多元线性回归等算法,测算出满足生产需求约束条件下成本最优的配煤方案。生产应用表明,该系统模型在降低高炉喷吹煤成本、稳定喷吹煤质量等方面都发挥了重要作用。

通过观察风淬钢渣中各物相随时间的变化,利用Photoshop和Image J软件计算各物相的颗粒个数与面积,研究风淬钢渣的微观结构变化。结果发现,风淬钢渣的物相种类随时间不发生变化,衍射峰强度略有降低。渣中硅酸二钙相的颗粒个数随时间延长而明显减少,相的总面积变化很小。20天内,颗粒平均尺寸由4.96 μm增长到6.06 μm,而其他物相没有明显变化。可见,硅酸二钙颗粒尺寸的增大,不是由其他物相转变而来,而是其自身发生了重组现象。风淬钢渣中硅酸二钙的相变方程为1-(1-α)^1/3=0.039 T。

依据相似原理,建立包钢双流板坯连铸机中间包几何相似比为1∶4的物理模型,采用物理模拟的方法研究控流装置对中间包内钢液流动状态的影响。结果表明,板坯中间包采用优化的控流装置,中间包内钢液的峰值时间和平均停留时间增加,中间包内钢液的死区体积降低,钢液的峰值时间增加比率为240.98%,钢液的平均停留时间增加比率为2.37%,死区体积减少了7.56%,优化了中间包内钢液的流动状态,促进夹杂物在中间包内碰撞、聚集、上浮、去除,保证了钢液的洁净度。

精炼渣对钢液洁净度有着非常重要的影响,其作用主要有提高脱氧元素的脱氧能力、吸收钢中的非金属夹杂物和防止钢液的二次氧化生成FeO、MnO和SiO₂。钢液精炼过程中,合理的精炼渣成分起到了吸附去除钢中夹杂物的作用。在稀土钢冶炼过程中,因稀土易与钢中氧、硫元素发生反应,并且由于精炼渣高氧、高硫势能的作用,稀土元素会进入精炼渣中,形成稀土氧化物、稀土硫化物。炼钢生产过程中因不同的脱氧制度,三元精炼渣CaO-SiO₂-Al₂O₃中各组分含量不同,稀土对精炼渣物理性能影响也会有所差异。文章通过测试的手段对稀土钢冶炼时稀土精炼渣熔点、黏度、碱度等物理性质进行了分析,以预测精炼渣的物理性质,对提高造渣水平及冶炼钢种洁净度、提高稀土收得率提供理论依据。

5×××系铝合金属于Al-Mg合金系,Mg为该合金的主要元素,是一种变形铝合金。5×××系铝合金具有较好的耐腐蚀性能,常作为防锈铝合金,被广泛应用于海洋工程建造领域。5×××系铝合金还具有质量轻、强度高等优点,在汽车零件制造及船舶结构制作等领域也广泛应用。文章总结了近年来合金元素及热处理工艺对5×××系铝合金综合性能影响的研究进展,重点分析了稀土元素对5×××系铝合金组织性能的影响,为后续研发具有更高综合力学性能的5×××系铝合金提供理论指导。

针对汽车大梁用热轧高强钢板在辊压折弯过程中发生的起皮开裂,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对开裂件进行了分析。结果表明,在开裂部位近表层分布大量连续点状或带状夹杂物,夹杂物含有O、Al和Ti元素;钢板表层脱碳层金相组织为粗大等轴铁素体。分析认为,硬性夹杂物TiO₂和Al₂O₃破坏了产品基体的连续性,氧化脱碳组织降低了表层的塑性,在折弯过程中含夹杂物的基体首先发生破裂,同时使上方表层变形量增加,超出了其承受范围形成起皮开裂。通过采取中间包预吹氩技术,防止开浇初期钢水二次氧化产生氧化物夹杂,使钢板折弯层状开裂问题得到了解决。

文章介绍了弹簧钢板27SiMn新产品生产工艺流程及相关的工艺参数。通过合理的轧后冷却参数设定,得到了产品需要的组织,该组织保证了产品的力学性能。用户使用情况表明,充分利用包钢现有的装备,采用合理的工艺参数,在原料及铁水都满足要求的情况下,生产出的27SiMn弹簧钢板性能良好,其抗拉强度不小于800 MPa,延伸率不小于19%。此外,加热炉的气氛对含硅中碳钢的表面脱碳层有重要影响,还原性气氛和加热炉内微正压操作使27SiMn弹簧钢板表面脱碳层只有国标GB/T 1222—2016要求的24%。

采用蔡司显微镜、X射线衍射仪等检测手段分析高磁感取向硅钢(Hi-B钢)在生产各个阶段的组织形态和宏观织构。结果表明,高磁感取向硅钢各生产阶段的显微组织均为铁素体,经脱碳渗氮退火后完全再结晶,平均晶粒尺寸为28.92 μm,经过高温退火后完成二次再结晶,成品平均晶粒尺寸为2 cm左右。热轧板次表层织构类型主要是三种典型的剪切织构。冷轧板织构主要由α线织构以及旋转立方织构{001}<110>组成,脱碳退火后主要以α^*织构和γ线织构{111}<112>为主,高温退火后的宏观织构主要为高斯织构。高磁感取向硅钢经拉伸平整退火后,织构为单一的位向准确的高斯织构且强度达到峰值。

文章对比研究了热轧态钢管和调质态钢管在显微组织、力学性能和抗硫化氢应力腐蚀性能上的差异。研究结果表明,热轧态钢管显微组织为贝氏体、马氏体及少量铁素体和珠光体,抗拉强度满足技术协议要求,但延伸率接近技术协议要求下限;调质态钢管显微组织为回火索氏体,与热轧态钢管相比强韧性及延展性明显改善,0 ℃冲击功是技术协议要求下限的2.5倍以上,同时具有良好的抗硫化氢应力腐蚀能力。

文章介绍了包钢钢管公司460生产线上一种C-Mn热轧无缝钢管在线加速冷却工艺试验。试验结果表明,在线加速冷却工艺对试验钢组织、性能影响显著,在线控冷能够抑制两相区先共析铁素体的产生,细化了基体晶粒,晶粒度从非控冷状态下的6.5级提高到了8级,改善了钢的带状组织。钢管力学性能及冲击性能有明显提高,屈服强度达到300~345 MPa,抗拉强度达到485~545 MPa,纵向室温冲击功平均值达到102 J,纵向0 ℃冲击功平均值达到86 J,纵向-20 ℃冲击功平均值达到60 J。

文章介绍了《AREMA铁路工程保养手册》(2020)、欧标EN 13674-1:2011+A1:2017与铁标TB/T 2344.1—2020钢轨标准现状,重点对比分析了三个标准钢轨断面、成分、性能及检验方法的差异。分析结果表明,由于国内外标准层次、体例的不同,三个标准对于钢轨的技术要求差异较大。通过对比这些差异,充分了解了国内钢轨出口水平,为国内钢轨推向国际市场创造了条件。

通过60E1和115RE断面钢轨对比,优化钢轨化学成分,采取窄成分控制,提高C含量,控制Mn、Cr元素含量,优化轧制工艺,小批量生产了60E1断面SS钢轨,钢轨性能达到R_p0.2≥512 MPa,R_m≥982 MPa,A≥10%,踏面硬度(HB)≥310。小批量工业生产实践证明,60E1断面SS钢轨生产工艺顺行,性能稳定,满足用户需要,可以扩量生产。

实验室冶炼设备真空感应炉使用的钢锭模浇注浇口砖对钢锭质量影响较大。真空熔炼炉内的钢水经浇口砖倾倒入钢锭模,冷却后形成钢锭,流经浇口砖钢水的流速和角度、钢水中夹杂物、钢锭模内壁情况都会影响钢锭质量。文章针对浇口砖的结构进行优化设计,增加导流平台,一方面降低钢水对钢锭模内壁的冲刷力度,提高钢锭模使用寿命和钢锭表面质量;另一方面增加钢水在浇口砖内的停留时间,使得钢水内部的夹杂物上浮去除,提高钢锭内部质量。实践证明,优化改造后的浇口砖设计合理,应用效果较好。

在脱硝过程中,由于脱硝反应温度要求较高,需要对烟气进行加热,此过程消耗较多的高炉煤气,产生大量的CO₂。为实现节能降碳,使用节能型内置式直燃炉代替传统加热炉,节能型内置式直燃炉通过引燃烟气中的CO释放热量加热烟气,减少高炉煤气消耗,降低碳排放,同时满足脱硝温度需求。经过使用对比,节能型内置式直燃炉可减少17.9%的高炉煤气用量,实现年减排CO₂ 35 000 t以上,年节约费用达400万元以上,在满足脱硝反应的前提下,亦可满足钢铁企业节能降碳的需求。

高校科技成果转化对国家经济建设和社会发展具有重要的支撑和促进作用,西部少数民族地区高校科技成果转化有其自身的发展特点。文章以西部少数民族地区某高校2020—2022年成果转化数据为基础,从成果转化数量、转化金额、转化学科分布及转化周期等多个视角分析了西部少数民族地区冶金高校科技成果转化状况,为西部少数民族地区科技成果转化和应用提供参考。