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电炉智能化炼钢技术实践与冶金效果分析
1
作者 孟华栋 陈超 +5 位作者 赵小军 赵舸 何赛 杨勇 林腾昌 王耀 《钢铁研究学报》 北大核心 2026年第1期50-61,共12页
本文以电炉高效低成本生产工艺优化及智能化水平提升为目标,基于冶金原理、数学模型与信息技术,构建了综合的电炉智能炼钢模型系统,并对所开发的电炉智能化炼钢技术进行介绍,同时分析了其应用效果。本技术将视觉图像、音频识别等实时在... 本文以电炉高效低成本生产工艺优化及智能化水平提升为目标,基于冶金原理、数学模型与信息技术,构建了综合的电炉智能炼钢模型系统,并对所开发的电炉智能化炼钢技术进行介绍,同时分析了其应用效果。本技术将视觉图像、音频识别等实时在线监测系统与电炉智能炼钢工艺模型进行深度融合,构建了数字化、标准化、模型化的冶炼过程管控体系。工业应用数据表明:电炉终点平均磷含量呈现下降趋势,终点平均碳质量分数提高47.8%;终渣平均全铁质量分数降幅达11.9%,过氧化现象得到有效抑制,钢水收得率显著提升;电炉冶炼周期平均缩短1.5 min,单位钢水电耗平均降低15 kW·h/t,年度生产成本预计降低约825万元。该技术在优化钢水质量的基础上,实现了冶炼成本的降低与冶炼效率的提升,为钢铁行业智能化升级和绿色低碳转型提供了重要的技术支撑。 展开更多
关键词 电炉 智能炼钢 高品质 高效率 低成本
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钢中卷渣类夹杂物的示踪研究
2
作者 任英 肖梦旋 +5 位作者 王博辰 张贺君 杜国利 曾垚 李永武 张立峰 《河北冶金》 2026年第1期59-63,71,共6页
大尺寸夹杂物是轧板缺陷的主要原因,其成分与精炼渣、中间包覆盖剂和结晶器保护渣成分接近。为准确判断钢中大尺寸夹杂物的来源,以典型低碳铝镇静钢为研究对象,在高品质钢生产过程进行示踪剂试验,分别在精炼渣和中间包覆盖剂中加入SrCO_... 大尺寸夹杂物是轧板缺陷的主要原因,其成分与精炼渣、中间包覆盖剂和结晶器保护渣成分接近。为准确判断钢中大尺寸夹杂物的来源,以典型低碳铝镇静钢为研究对象,在高品质钢生产过程进行示踪剂试验,分别在精炼渣和中间包覆盖剂中加入SrCO_(3)和BaCO_(3)作为示踪剂,结晶器保护渣中的K_(2)O和Na2O可以作为示踪元素。冶炼过程中,钢中T.O随着夹杂物上浮呈现出下降趋势,由43 ppm下降至23 ppm。浇铸末期随着余钢量的逐渐降低,发生卷渣和吸气,进而导致T.O逐渐上升至31 ppm。在整个生产过程中,夹杂物平均成分中的Al_(2)O_(3)含量始终大于80%,且随着冶炼的进行而逐渐增加,最终稳定在93%左右。由于夹杂物逐渐向Al_(2)O_(3)转化,连铸坯中夹杂物最大直径达到67μm。提出了示踪实验过程中根据卷渣类夹杂物渣相成分、示踪元素含量、卷渣夹杂物尺寸的判定规则,综合确定卷渣类夹杂物的来源。对连铸坯中夹杂物进行了大尺寸扫描,发现大尺寸夹杂物主要成分为CaO和Al_(2)O_(3),含有少量的SrO或K_(2)O,可以确定铸坯中的卷渣夹杂物主要来源是精炼渣和结晶器保护渣。 展开更多
关键词 高品质钢 夹杂物 渣相成分 示踪 卷渣 综合判定规则
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不同余钢量对钢水洁净度的影响
3
作者 任英 刘中华 +3 位作者 王博辰 路博勋 张贺君 张立峰 《特殊钢》 2026年第1期58-63,共6页
钢包下渣是钢中大尺寸夹杂物的主要来源之一,在连铸生产中,通常通过控制钢包中的残余钢水来避免钢包浇注过程中的涡流卷渣。本文针对钢铁实际生产过程开展不同余钢量浇铸的工业试验,分析钢中大颗粒夹杂物的特征演变,研究不同余钢量条件... 钢包下渣是钢中大尺寸夹杂物的主要来源之一,在连铸生产中,通常通过控制钢包中的残余钢水来避免钢包浇注过程中的涡流卷渣。本文针对钢铁实际生产过程开展不同余钢量浇铸的工业试验,分析钢中大颗粒夹杂物的特征演变,研究不同余钢量条件下的钢包下渣情况,为目标钢种浇铸过程钢包余钢量的合理控制提供参考。试验钢的生产工艺流程为:“转炉→LF精炼→220 tRH真空处理→连铸→轧制”,试验钢中主要夹杂物类型为Al_(2)O_(3)夹杂物,冶炼过程中其Al_(2)O_(3)含量整体呈现上升趋势并在中间包阶段便趋于稳定。随着余钢量的减少,钢中T.O和T.N含量会有所提升,夹杂物的面积分数和数密度变化也符合这一变化规律;铸坯与轧材中夹杂物的面积分数和数密度越大,余钢量减小易发生卷渣行为,余钢7.4 t和余钢9.8 t时夹杂物分布差距不大,建议在浇铸过程留钢7.4 t左右。在铸坯表层夹杂物主要分布在2~5 mm处,其面积分数和数密度均较高。 展开更多
关键词 洁净钢 夹杂物 钢包 余钢量 浇铸 铸坯
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低碳低合金钢工艺优化的概率基多目标优化方法
4
作者 郑茂盛 于洁 《铁合金》 2026年第2期8-12,共5页
本文给出了低碳低合金钢工艺优化的概率基多目标优化(PMOO)方法,涉及到钢的强度、韧性、断面收缩率和延伸率等性能指标的同时优化问题。PMOO方法是以系统论的观点,采用概率论方法处理多目标优化问题的有效途径,其中引入了“青睐概率”... 本文给出了低碳低合金钢工艺优化的概率基多目标优化(PMOO)方法,涉及到钢的强度、韧性、断面收缩率和延伸率等性能指标的同时优化问题。PMOO方法是以系统论的观点,采用概率论方法处理多目标优化问题的有效途径,其中引入了“青睐概率”这一新的概念,建立了概率基多目标优化的理论和方法体系。将优选任务里候选对象的拟评价属性(目标)初步分为有利属性和不利属性两种基本类型,并建立了其相应的偏青睐概率的定量评价方法。将一个多目标优化问题作为一个系统的整体问题,从而就将“多个属性同时优化”的问题转化为概率论里“多个事件同时出现”的一个“联合概率”问题。于是,各候选对象的总青睐概率就是候选对象的所有可能属性的偏青睐概率的乘积,从而实现系统的整体优化。最后,按照各个候选对象的总青睐概率的数值进行排序,总青睐概率最大者即为优选结果。进一步,以低碳低合金钢工艺优化为例,对12种工艺搭配进行分析,以强度和韧性高、断面收缩率和延伸率大为目标函数,求出其同时优化的最佳工艺。在评价中,还涉及到采用聚类分析原理对拟优化的属性(目标)进行归类。该方法的显著特点是以青睐概率的方式对各多个目标进行同时优化,不含任何人为或主观的标度因子,为解决多目标问题开辟了一条新的途径,具有广阔的应用前景。可望在多目标最短路径、工程、选材、医疗方案、试验设计、工业过程和产品的稳健设计、规划问题、投资优选、人工智能等方面获得实际应用。 展开更多
关键词 概率基多目标优化 青睐概率 低碳低合金钢 工艺优化 同时性
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废钢碳含量对钢水熔池中熔化行为与机理的影响
5
作者 宋成杰 刘成松 +3 位作者 朱万军 刘伟 张华 倪红卫 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期1-12,共12页
为揭示不同碳含量废钢在钢水熔池中的熔化行为和机理,本文结合数值模拟和高温熔化实验,系统考察了碳含量分别为0.20%、0.30%和0.67%的低、中、高碳钢棒(模拟废钢)在1600℃温度下Q235钢水熔池中的熔化过程。结果表明,废钢的熔化速率随其... 为揭示不同碳含量废钢在钢水熔池中的熔化行为和机理,本文结合数值模拟和高温熔化实验,系统考察了碳含量分别为0.20%、0.30%和0.67%的低、中、高碳钢棒(模拟废钢)在1600℃温度下Q235钢水熔池中的熔化过程。结果表明,废钢的熔化速率随其自身碳含量的增加而显著加快,且高碳钢棒达到最大熔化速率所需的时间远短于低碳钢棒。数值模拟揭示了其内在机理:碳含量较高的钢棒因熔点更低而优先从下端开始熔化,熔融的钢液在重力作用下向下流动,进而强化了熔池底部的对流,形成了传热增强的局部效应,最终加速了整体熔化进程。高温熔化实验结果显示,高碳钢棒的表观传热系数增长最快,在15 s时即达到峰值8920.4 W/(m^(2)·K),而低碳钢在整个过程中的最大传热系数仅为该峰值的约1/6。两种研究方法的结果高度吻合,相互印证了上述熔化机理分析的准确性。 展开更多
关键词 废钢熔化 传热系数 低碳钢水 数值模拟 碳含量
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电弧炉能量高效供给技术及其控制模型研究进展
6
作者 林臻泽 杨勇 +3 位作者 李龙飞 孟华栋 姚同路 宗燕兵 《中国冶金》 北大核心 2026年第1期16-30,共15页
电弧炉短流程炼钢是实现钢铁行业“碳达峰”“碳中和”目标的关键路径。系统综述了电弧炉能量高效供给技术及其控制模型的研究进展,解析了电弧炉多元能量结构,介绍了物理热高效强化利用技术、电能高效供给技术、化学能强化利用技术的应... 电弧炉短流程炼钢是实现钢铁行业“碳达峰”“碳中和”目标的关键路径。系统综述了电弧炉能量高效供给技术及其控制模型的研究进展,解析了电弧炉多元能量结构,介绍了物理热高效强化利用技术、电能高效供给技术、化学能强化利用技术的应用特性及优缺点,并对当前多元能量供给技术的创新突破方向进行了展望。最后,系统梳理了电弧炉高效供能模型的机理模型、统计模型的研究进展及发展趋势,深入探究电-氧协同作用下的电弧炉物质-能量转化机制,明确电弧炉炉料熔化及熔池反应机理是开发电弧炉高效能量利用技术的关键环节,并展望了电弧炉高效供能模型的智能化发展途径及前景,为后续多元炉料结构的电弧炉物质-能量智能化模型开发及炼钢工艺的精准控制提供参考。 展开更多
关键词 电弧炉 炼钢 高效化冶炼 能量效率 能量模型 节能降耗
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Q345R钢精炼和浇铸过程夹杂物的形成与演变
7
作者 李勤学 钟华军 +3 位作者 杨艳 杨俊 姜敏 王新华 《炼钢》 北大核心 2026年第2期54-64,共11页
Q345R钢常用于制造压力容器和锅炉,由于其通常在高温、高压或腐蚀性的环境中服役,因此对力学性能以及抗腐蚀性有很高的要求。钢中夹杂物的存在会恶化钢材的性能,严重影响设备的服役安全性和使用寿命。了解非金属夹杂物在Q345R钢精炼与... Q345R钢常用于制造压力容器和锅炉,由于其通常在高温、高压或腐蚀性的环境中服役,因此对力学性能以及抗腐蚀性有很高的要求。钢中夹杂物的存在会恶化钢材的性能,严重影响设备的服役安全性和使用寿命。了解非金属夹杂物在Q345R钢精炼与浇铸过程中的形成机制、演变规律是优化夹杂物控制工艺的前提。为此通过工业试验研究了Q345R钢精炼和浇铸过程夹杂物的演变规律,并结合FactSage8.3热力学软件讨论了钙处理、二次氧化以及冷却凝固对夹杂物演变的影响。试验结果表明,LF精炼结束至VD破空时,钢中夹杂物由MgO-Al_(2)O_(3),CaO-Al_(2)O_(3)-MgO(-CaS)以及少量CaO-CaS转变为液态CaO-Al_(2)O_(3)-MgO,夹杂物数量密度由53.58个/mm^(2)下降为10.98个/mm^(2),去除率高达79.51%;经过钙处理后,夹杂物转变为CaO-Al_(2)O_(3)-MgO(-CaS)以及少量CaO-CaS,夹杂物中Al_(2)O_(3)质量分数减少到35.10%,CaS质量分数上升至20.61%;软吹至大包浇铸5 min时,钢液发生了严重二次氧化,夹杂物由CaO-Al_(2)O_(3)-MgO(-CaS)以及少量CaO-CaS转变为CaO-Al_(2)O_(3)-MgO和MgO-Al_(2)O_(3),数量密度由22.59个/mm^(2)增加至53.77个/mm^(2),平均尺寸由1.95μm降低至1.56μm;铸坯试样中,由于CaS大量析出,夹杂物主要为MgO-Al_(2)O_(3),CaO-Al_(2)O_(3)-MgO(-CaS),CaO-CaS以及少量MgO。此外,通过热力学计算,提出了钙处理时新的夹杂物改性目标,即窗口3(钢水w(T.Ca)=0.0018%~0.0028%),详细分析了钢中T.O、T.S和Alt对该夹杂物改性窗口的影响,并与以往的夹杂物改性窗口进行了对比,发现在钙处理前应尽量降低钢液中T.O含量,在保证钙处理效果的同时,还可以有效降低成本。 展开更多
关键词 Q345R钢 夹杂物 钙处理 二次氧化 冷却凝固
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结晶器卷渣引起的电镀锌汽车外板表面条状缺陷解析
8
作者 邹偲文 杨健 +3 位作者 职建军 杨军 范正洁 张志强 《炼钢》 北大核心 2026年第1期96-102,共7页
研究了电镀锌汽车外板表面条状缺陷的成因及卷渣颗粒的分布特征。由夹杂颗粒含有Na、K和F等结晶器保护渣的特征元素,可推断该条状缺陷是由结晶器保护渣卷渣引起的炼钢过程产生的缺陷。条状缺陷的横截面分析表明,缺陷层位于钢基体内部深... 研究了电镀锌汽车外板表面条状缺陷的成因及卷渣颗粒的分布特征。由夹杂颗粒含有Na、K和F等结晶器保护渣的特征元素,可推断该条状缺陷是由结晶器保护渣卷渣引起的炼钢过程产生的缺陷。条状缺陷的横截面分析表明,缺陷层位于钢基体内部深度5~15μm,横向延伸约250μm。通过分析轧制方向前后两个样品中卷渣颗粒特征,揭示了电镀锌汽车外板表面条状缺陷中卷渣颗粒分布特征是:沿着轧制方向,卷渣颗粒的尺寸逐渐减小,卷渣颗粒由宽度为400μm的单一聚集条状分布,逐渐演变为两条带状分布,该带状分布的宽度分别减小至80μm,且两条卷渣颗粒带状分布的间距为2000μm。沿着轧制方向,保护渣卷渣颗粒被碾碎,且卷渣颗粒的尺寸越来越小,并最终趋于消失。 展开更多
关键词 电镀锌汽车外板 条状缺陷 卷渣缺陷 卷渣颗粒分布
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大包换包对汽车外板连铸坯中夹杂物分布的影响
9
作者 杜雨虹 杨健 +3 位作者 职建军 杨军 张志强 范正洁 《炼钢》 北大核心 2026年第1期88-95,共8页
大包换包通常对连铸坯中夹杂物分布产生显著影响。采用大样电解和夹杂物自动分析方法研究大包换包连铸坯中各种夹杂物的分布规律。夹杂物自动分析结果显示,铸坯中微米级夹杂物主要为TiN夹杂、Al_(2)O_(3)夹杂以及它们的复合夹杂物,大包... 大包换包通常对连铸坯中夹杂物分布产生显著影响。采用大样电解和夹杂物自动分析方法研究大包换包连铸坯中各种夹杂物的分布规律。夹杂物自动分析结果显示,铸坯中微米级夹杂物主要为TiN夹杂、Al_(2)O_(3)夹杂以及它们的复合夹杂物,大包换包对各种微米级夹杂物影响相对较小。大样电解分析结果显示,大包换包导致第二炉开浇前3 m和第二炉开铸后10 m共计13 m的连铸坯中大型夹杂物的含量和数量显著增加。交接坯中的Al_(2)O_(3)、CaO-Al_(2)O_(3)、CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)和保护渣大型夹杂的含量和数量都远高于正常坯,SiO_(2)大型夹杂也高于正常坯中的含量,但变化相对较小。 展开更多
关键词 汽车外板 大包换包 大型夹杂物 大样电解
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铁水预处理脱硫技术研究进展
10
作者 杨晓东 刘建华 +3 位作者 刘钊 陈炼 周遵传 周渝 《钢铁》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
在钢铁行业高端化、智能化、绿色化转型加速推进的背景下,铁水预处理作为提升钢材品质的关键工艺环节,其重要性日益凸显。概述了国内外铁水预处理脱硫工艺的发展历程,重点分析了复合喷吹脱硫与机械搅拌脱硫2种主流技术的原理、应用现状... 在钢铁行业高端化、智能化、绿色化转型加速推进的背景下,铁水预处理作为提升钢材品质的关键工艺环节,其重要性日益凸显。概述了国内外铁水预处理脱硫工艺的发展历程,重点分析了复合喷吹脱硫与机械搅拌脱硫2种主流技术的原理、应用现状和优缺点,梳理了高效脱硫技术的发展趋势。热力学和动力学分析表明,喷吹脱硫和机械搅拌脱硫各自优缺点明显,且具有较强的互补性。融合喷吹法与机械搅拌法各自优势的集成技术成为新型高效脱硫技术发展的趋势。攀钢西昌钢钒通过多次技术迭代研究,成功研发了旋转喷吹高效脱硫新技术,充分融合了复合喷吹技术脱硫剂脱硫能力强、铁水深层浸入喷吹脱硫剂、脱硫剂粒度小和用量少的优势与KR(Kambara reactor)技术机械搅拌能力强、流场控制好的优势。通过机械搅拌实现喷入粉气泡的充分细化与弥散化,在高硫铁水脱硫处理中表现出脱硫效率高、温降低、铁损低、成本低的明显优势,有望成为新一代高硫铁水预处理脱硫新技术。 展开更多
关键词 铁水预处理 脱硫 喷吹法 KR搅拌法 技术对比 技术开发 优势融合 旋转喷吹法
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双流中间包单流改造的流场优化和夹杂物去除效果
11
作者 唐爱华 王多刚 江中块 《炼钢》 北大核心 2026年第2期39-45,53,共8页
为了降低高品质低碳钢铸轧界面能耗,上海梅山钢铁股份有限公司2号连铸机实施了双流中间包单流改造,将连铸机拉速由1.2 m/min提升为2.4 m/min,进行单流高拉速的生产。针对改造后中包流场和夹杂物去除效率等问题,通过物理和数值模拟相结... 为了降低高品质低碳钢铸轧界面能耗,上海梅山钢铁股份有限公司2号连铸机实施了双流中间包单流改造,将连铸机拉速由1.2 m/min提升为2.4 m/min,进行单流高拉速的生产。针对改造后中包流场和夹杂物去除效率等问题,通过物理和数值模拟相结合的方法,研究了不同工况下中间包内钢水的流动行为和夹杂物运动轨迹。研究结果表明:单流改造后,原双流中间包的控流装置不再适合单流浇铸,其堵流侧死区较大,包内混匀性差。使用新型的湍流控制器和挡墙后,堵流侧流动情况得到改善,包内死区体积下降12.2%,响应时间延长了96.7%,平均停留时间增加了11.2%,峰值浓度降低了45.3%,表明优化后的中间包具有更好的流场。另外,优化后的中包夹杂物的去除率相比原来均有明显的提升。大样电解结果表明,优化前夹杂物平均含量较高,达到了0.78 mg/kg,优化后显著降低至0.29 mg/kg。该研究通过在中间包内引入新型控流装置组合,有效改善了包内流场,提升了夹杂物的去除效率和钢水洁净度,使得连铸机拉速显著提升,助力炼钢节能减碳。 展开更多
关键词 双流中间包 单流浇铸 夹杂物 流场 大样电解
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Q195L包晶钢小方坯高拉速生产实践
12
作者 华福波 王劼 +2 位作者 陶昌德 谢祥 薛正良 《炼钢》 北大核心 2026年第2期46-53,共8页
Q195L包晶钢质量控制难度大,为控制连铸过程中漏钢和铸坯裂纹,原工艺的钢水锰硫比控制较高导致合金成本高,且连铸拉速小、生产效率低。为解决上述问题,从钢水成分、冶炼终点、脱氧合金化、连铸工艺等方面开展研究,并通过实践优化,Q195L... Q195L包晶钢质量控制难度大,为控制连铸过程中漏钢和铸坯裂纹,原工艺的钢水锰硫比控制较高导致合金成本高,且连铸拉速小、生产效率低。为解决上述问题,从钢水成分、冶炼终点、脱氧合金化、连铸工艺等方面开展研究,并通过实践优化,Q195L包晶钢连铸漏钢率由4.2%降低至零、连铸拉速由2.4 m/min提高至3.0 m/min,铸坯质量稳定且满足轧钢要求。通过优化钢水成分以降低钢材强度,合金成本降低18元/t。 展开更多
关键词 小方坯 Q195L钢 拉速 实践
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薄板坯连铸连轧工艺中低碳铝镇静钢洁净度随浇铸长度的变化 被引量：1
13
作者 刘金刚 杨文 +3 位作者 梁伦兴 闫占辉 李海波 张立峰 《河北冶金》 2026年第1期37-43,86,共8页
针对薄板坯连铸连轧工艺生产低碳铝镇静钢,开展了稳态浇铸条件下钢洁净度随浇铸长度变化规律的工业试验研究。结果发现,与浇铸中前期相比,浇铸后期中间包钢液中T.O含量略有增加。由于钢液进行了深脱硫及钙处理,试验炉次钢中夹杂物为CaO... 针对薄板坯连铸连轧工艺生产低碳铝镇静钢,开展了稳态浇铸条件下钢洁净度随浇铸长度变化规律的工业试验研究。结果发现,与浇铸中前期相比,浇铸后期中间包钢液中T.O含量略有增加。由于钢液进行了深脱硫及钙处理,试验炉次钢中夹杂物为CaO平均含量在20%~30%的球形钙铝酸盐,中间包钢液和轧板中夹杂物成分在浇铸过程变化不大。通过检测长轴>5μm的夹杂物发现,浇铸44 m后夹杂物平均尺寸随浇铸长度有所减小,但从浇铸110 m开始对应轧板中夹杂物平均尺寸明显增大。由于夹杂物的聚集长大和上浮去除,整体上取样炉次轧板中夹杂物数密度随浇铸长度的增加而逐渐减小,由浇铸22~44 m时的1.1~1.3个/mm^(2)降至132~154 m时的0.3~0.4个/mm^(2),之后变化不大。不考虑浇铸初始阶段,轧板中夹杂物面积分数总体上随浇铸长度的增加呈现先降低后增加的变化规律,两炉的转折点分别在浇铸154 m和110 m。中间包钢液中的夹杂物数密度和面积分数均大于对应的轧板,表明从中间包到结晶器的浇铸过程中夹杂物得到了进一步上浮去除。研究结果可为薄板坯连铸连轧工艺下基于洁净度的连铸工艺优化和轧板优化选择提供参考。 展开更多
关键词 薄板坯 连铸连轧 低碳铝镇静钢 洁净度 浇铸长度 聚集长大 上浮去除
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VD调铝工艺对钢中夹杂物影响的机理研究
14
作者 杨赵军 刘敏 +3 位作者 任英 李继新 胡显堂 李阳 《炼钢》 北大核心 2026年第2期25-30,38,共7页
通过对比传统VD高铝工艺(高铝钢水进站)与VD调铝工艺(低铝钢水进站、破空后调铝)对Q355风电钢的钢水洁净度影响,发现VD调铝工艺显著改善钢水质量并降低铝成本。试验表明:VD调铝工艺使钢中夹杂物数密度在VD进站阶段降幅达51.8%,夹杂物面... 通过对比传统VD高铝工艺(高铝钢水进站)与VD调铝工艺(低铝钢水进站、破空后调铝)对Q355风电钢的钢水洁净度影响,发现VD调铝工艺显著改善钢水质量并降低铝成本。试验表明:VD调铝工艺使钢中夹杂物数密度在VD进站阶段降幅达51.8%,夹杂物面积占比在浇铸阶段降幅达29.8%;同时夹杂物Al_(2)O_(3)占比大幅降低33.35%,而CaO占比上升,促使夹杂物从CA_(2)-C_(12)A_(7)向液态C_(12)A_(7)转变,钢板B类粗系夹杂物评级均值降低45%。钢中全氧质量分数在各阶段下降11.8%~24.8%,因铝含量降低脱硫效率减弱。成本方面,铝耗由3.09 kg/t降至2.67 kg/t,节省成本7.56元/t。结果表明,VD调铝工艺在提升钢水洁净度和经济性方面效果显著。 展开更多
关键词 VD调铝工艺 夹杂物 全氧含量 脱氮率 脱硫率 成本
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热挤压变形对8Cr4Mo4V高温轴承钢一次碳化物及微观组织的影响
15
作者 索志鹏 杨晓峰 +2 位作者 类承帅 陈国鑫 刘宏伟 《轴承》 北大核心 2026年第1期37-44,共8页
8Cr4Mo4V高温轴承钢是现阶段制造航空发动机主轴轴承的主要钢种,随着轴承钢纯净度的不断提高,钢中大尺寸一次碳化物成为限制轴承钢疲劳寿命的重要因素。利用热挤压过程中的剪切变形与三向压应力共同作用达到破碎粗大一次碳化物并细化基... 8Cr4Mo4V高温轴承钢是现阶段制造航空发动机主轴轴承的主要钢种,随着轴承钢纯净度的不断提高,钢中大尺寸一次碳化物成为限制轴承钢疲劳寿命的重要因素。利用热挤压过程中的剪切变形与三向压应力共同作用达到破碎粗大一次碳化物并细化基体组织的目的,结果表明:热挤压变形显著细化了钢中大尺寸一次碳化物,挤压管坯外壁的碳化物最大直径仅为10.5μm;热挤压变形可以达到进一步细化组织的效果,挤压管坯靠近外壁组织的晶粒分布均匀,晶粒度仅为9.5级;热挤压变形的三向压应力状态可以抑制缺陷的形成,三维X射线成像显示热挤压后的8Cr4Mo4V高温轴承钢组织致密,未发现明显的微缺陷。 展开更多
关键词 滚动轴承 高温轴承钢 热挤压 碳化物 晶粒度 微缺陷
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“VD→LF→钙处理→连铸连轧”工艺生产低碳铝镇静钢过程洁净度和夹杂物演变
16
作者 马文俊 杨文 +2 位作者 郝丽霞 喻东前 张立峰 《炼钢》 北大核心 2026年第2期65-75,共11页
研究了转炉工艺下“VD→LF→钙处理→连铸连轧”流程生产低碳铝镇静钢过程钢液洁净度和钢中夹杂物演变特征。研究发现,LF精炼过程钢中T.O质量分数由进站时的129×10^(-6)显著降至钙处理前的34×10^(-6),但依旧存在精炼渣中w(CaO... 研究了转炉工艺下“VD→LF→钙处理→连铸连轧”流程生产低碳铝镇静钢过程钢液洁净度和钢中夹杂物演变特征。研究发现,LF精炼过程钢中T.O质量分数由进站时的129×10^(-6)显著降至钙处理前的34×10^(-6),但依旧存在精炼渣中w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))偏小的问题。钙处理后钢中T.O和T.N含量都增加明显,发生明显的二次氧化,需加强钙处理过程的稳定化控制。脱氧后的精炼过程,夹杂物由簇群状Al_(2)O_(3)转变为不规则Al_(2)O_(3)-MgO,在以0.64 kg/t的钙线喂入量进行钙处理后转变为球形CaO·2Al_(2)O_(3)。由于钙处理过程大量小尺寸夹杂物的生成,通过自动扫描电镜检测得到夹杂物平均尺寸由钙处理前的2.8μm降至钙处理后的2.3μm,但同时由于钙处理过程精炼渣卷入等因素导致钙处理后夹杂物最大尺寸增至28μm。由于浇铸过程钢液发生二次氧化,自动扫描电镜检测结果显示中间包钢液中夹杂物数密度显著增加至45个/mm^(2),夹杂物面积分数也高达268×10^(-6),因此还需进一步加强连铸过程钢液的保护浇铸。 展开更多
关键词 低碳铝镇静钢 洁净度 夹杂物 钙处理 二次氧化
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基于改进的黑翅鸢优化算法-轻梯度提升机建立的转炉炼钢终点温度预测模型
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作者 吴国超 李爱莲 解韶峰 《材料与冶金学报》 北大核心 2026年第1期37-45,共9页
为了实现转炉炼钢终点温度的精准预测,遴选现场实际采集的SPCC钢种数据,采用3σ原则、均值填补法对数据中的异常值和缺失值进行剔除,基于灰色关联度分析与工艺理论确定了10个输入特征,建立了基于轻梯度提升机(LightGBM)的转炉炼钢终点... 为了实现转炉炼钢终点温度的精准预测,遴选现场实际采集的SPCC钢种数据,采用3σ原则、均值填补法对数据中的异常值和缺失值进行剔除,基于灰色关联度分析与工艺理论确定了10个输入特征,建立了基于轻梯度提升机(LightGBM)的转炉炼钢终点温度预测模型,并采用支持向量机(SVM)、极端梯度提升(XGBoost)模型作为对比,验证了LightGBM模型对转炉数据的适应性和预测性能的优越性.针对LightGBM模型需要手动调参数导致预测精度难以提高的问题,提出一种多策略改进的黑翅鸢优化算法(IBKA),获取其重要参数的最佳组合.结果表明,与其他5种优化模型(JAYA-LightGBM、GWO-LightGBM、WOA-LightGBM、RBMO-LightGBM、BKA-LightGBM)相比,IBKA-LightGBM模型在预测精度和性能评价指标方面表现最优,取得了更好的预测效果,预测误差在±10℃和±15℃下的命中率分别达到85.56%和96.67%,可为炼钢生产提供有效的操作指导. 展开更多
关键词 转炉炼钢终点温度 黑翅鸢优化算法 轻梯度提升机模型 命中率
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颗粒氧化物在RH深脱碳工艺中的应用实践
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作者 唐爱华 张才贵 《炼钢》 北大核心 2026年第1期22-27,共6页
在RH脱碳过程中,随着钢中碳和氧含量的持续降低,脱碳反应变得越来越困难。因此,提高RH脱碳后期的脱碳速率对于提升RH生产效率具有重要意义。在梅钢RH脱碳后期进行了添加颗粒氧化物的试验,分析了颗粒氧化物的作用及对RH脱碳效果的影响,... 在RH脱碳过程中,随着钢中碳和氧含量的持续降低,脱碳反应变得越来越困难。因此,提高RH脱碳后期的脱碳速率对于提升RH生产效率具有重要意义。在梅钢RH脱碳后期进行了添加颗粒氧化物的试验,分析了颗粒氧化物的作用及对RH脱碳效果的影响,主要得出以下结论:加入颗粒氧化物有助于降低RH终点碳含量,没有添加颗粒氧化物的炉次,脱碳终点的平均碳质量分数是0.0013%,而添加了颗粒氧化物的炉次,脱碳终点的平均碳质量分数降低到0.0010%。在RH脱碳13 min至18 min阶段,添加颗粒氧化物炉次的脱碳速率显著提高,脱碳速率常数从未添加颗粒氧化物炉次的0.0696 min^(-1)提高到0.1000 min^(-1)。在RH深脱碳处理后期,向钢液中加入由FeO、MnO粉和石灰石粉组成的物料,增加了碳氧反应界面积,提高了脱碳碳氧速率,降低了终点碳含量。 展开更多
关键词 RH 脱碳 颗粒氧化物 脱碳速率
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MRT2.5钢生产工艺与精炼渣优化对钢中夹杂物的影响研究
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作者 霍立桥 朱俊涛 +3 位作者 武献民 邰军凯 成日金 张华 《炼钢》 北大核心 2026年第1期15-21,共7页
国内某厂传统工艺生产MRT2.5钢过程中,转炉出钢下渣带来的高氧化性渣,对钢包内钢液造成二次氧化,影响了产品质量。为改善此问题,分析了未还原改质顶渣的氩站直上连铸和经过LF还原改质顶渣两种工艺的差异,并做了钢包渣系优化分析,研究两... 国内某厂传统工艺生产MRT2.5钢过程中,转炉出钢下渣带来的高氧化性渣,对钢包内钢液造成二次氧化,影响了产品质量。为改善此问题,分析了未还原改质顶渣的氩站直上连铸和经过LF还原改质顶渣两种工艺的差异,并做了钢包渣系优化分析,研究两种工艺及渣系优化对提高钢液洁净度的影响。通过FactSage 8.1热力学软件计算,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-FeO渣系进行优化,增强渣对Al_(2)O_(3)夹杂的吸附能力。工业试验结果显示,氩站直上连铸工艺调整渣系w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))=1.68,夹杂物密度由69.26个/mm^(2)降低至44.40个/mm^(2);LF还原改质工艺将渣中FeO质量分数由7%降低至1.46%,夹杂物密度由69.26个/mm^(2)降至38.61个/mm^(2);采取LF还原改质+渣系优化的工艺后,夹杂物密度进一步降至24.32个/mm^(2),显著提升了钢液洁净度。采用工艺2-2(LF还原改质+渣系优化工艺)进行生产,连浇5 h后,水口无明显堵塞现象。精炼渣系范围宜控制在w(CaO)=41.11%~54.14%,w(SiO_(2))=0~10.38%,w(Al_(2)O_(3))=27.20%~51.20%,w(MgO)=5%~8%,渣中w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))控制在0.80~1.99。 展开更多
关键词 马口铁 顶渣改质 渣系优化 夹杂物
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导致钢板超声波探伤不合的大型钙镁铝酸盐夹杂物表征与成因研究
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作者 甄新刚 陈紫璇 +3 位作者 王川 赵和明 姜敏 王新华 《炼钢》 北大核心 2026年第2期76-82,88,共8页
详细表征了导致高品质钢板超声波探伤不合的冶金质量缺陷,分析探讨了大型钙镁铝酸盐类夹杂物的成因。研究结果表明,导致钢板探伤不合的大型钙镁铝酸盐夹杂物有两类:一类在钢板中为毫米尺寸级别、呈密集层状分布的颗粒,导致钢板分层,这... 详细表征了导致高品质钢板超声波探伤不合的冶金质量缺陷,分析探讨了大型钙镁铝酸盐类夹杂物的成因。研究结果表明,导致钢板探伤不合的大型钙镁铝酸盐夹杂物有两类:一类在钢板中为毫米尺寸级别、呈密集层状分布的颗粒,导致钢板分层,这些颗粒物有钙镁铝酸盐、镁铝尖晶石、含少量SiO_(2)的钙铝酸盐以及少量CaS;另一类为单个的、尺寸数百微米的条串状钙镁铝酸盐。基于钢板和铸坯对应关系的回溯,发现第一类超大尺寸层状分布的钙镁铝酸盐所在钢板均来自于混浇坯所轧制,所以推测此类毫米级超大型钙镁铝酸盐夹杂物为钢渣卷入钢液形成的大尺寸夹杂物与钢中内生的镁铝尖晶石、CaS、钙镁铝酸盐夹杂物聚合而成的超大型夹杂物,在轧制时破碎为层状、密集分布的颗粒,此类夹杂物可以通过严格控制浇铸时钢包铸余量、准确标记非稳态坯予以减少和避免;第二类钙镁铝酸盐是钢水精炼过程内生夹杂物,其轧制前最大估计尺寸在200~300μm,由于其化学组成分布在CaO-MgO-Al_(2)O_(3)三元系低熔点区域,在轧制后成为典型的B类条串状夹杂物,此类夹杂物应通过精炼工艺优化予以减少或避免。 展开更多
关键词 大型夹杂物 钙镁铝酸盐 超声波探伤 钢板
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