炼钢

Select

1. 螺纹钢采用富氮铝灰增氮脱氧工业试验研究

贾庆贤, 魏国立, 胡绍岩, 丁万武

炼钢 2025, 41 (5): 30-34.

摘要（416）

PDF（pc）（574KB）（40）

介绍了某钢厂在螺纹钢生产中采用富氮铝灰作为预脱氧剂和增氮剂，分析了出钢过程钢包底吹气体差异造成的影响，为后续螺纹钢生产成本降低提供借鉴。通过在120 t顶底复吹转炉出钢过程向钢包内加入富氮铝灰进行增氮脱氧的工艺试验研究，分析了底吹氮氩气体对富氮铝灰增氮及脱氧效果、富氮铝灰中氮的收得率的影响。试验结果表明：螺纹钢使用富氮铝灰增氮脱氧工艺切实可行，且工艺有明显优势。在工业化生产条件下，钢包底吹气体采用氮气，加入1 kg/t的富氮铝灰，可提升螺纹钢氮质量分数25×10^-6，同时合金中硅收得率提高0.91百分点、锰收得率提高0.87百分点，且随着富氮铝灰加入量的增加，富氮铝灰中氮的收得率呈下降趋势，与其它工艺增氮效果趋势一致。

相关文章 | 多维度评价

Select

2. 板坯结晶器内流场流态控制的插钉板工业试验研究

张建元, 赵喜庆, 王志通, 陈威, 张立峰

炼钢 2025, 41 (2): 74-84.

摘要（315）

PDF（pc）（13461KB）（68）

结晶器内夹杂物运动和去除主要受钢液流动的影响，钢液流场流态也直接决定了连铸过程传热和凝固等现象。通过插钉板工业试验测量手段对某钢厂1 300 mm×230 mm断面结晶器内宏观流态、弯月面流速和液位分布进行系统的研究，得出关键连铸工艺参数如拉速、吹氩流量和水口浸入深度的影响规律。结果表明，低拉速（≤1.0 m/min）情况下吹氩流量是决定结晶器内流场流态分布的主要因素。高拉速（≥1.3 m/min）情况下即使吹氩流量增大至6～10 L/min，流态仍然为双环流。弯月面流速整体上随着水口浸入深度的增大而减小，但水口浸入深度对流场流态的影响较小。液位波动大小随着拉速和吹氩流量的增大而增大。吹氩流量从6 L/min增大至8 L/min后，1.2 m/min和1.6 m/min拉速下大于3 mm液位波动占比分别从零增大至6.7%和15.0%。得到不同氩气体积分数β_Ar与通钢量Q_steel下流态临界转换关系，双环流向复杂流转变时临界氩气体积分数和通钢量之间的关系式为β_Ar=-4.2+7.8Q_steel，复杂流向单环流转变时临界氩气体积分数和通钢量之间的关系式为β_Ar=-5.6+9.8Q_steel。

相关文章 | 多维度评价

Select

3. 转炉钢渣碳化处理的研究进展与展望

刘昱, 周子丹, 伍洋, 张蓬朝, 田雨丰, 李光强

炼钢 2025, 41 (4): 1-9.

摘要（221）

PDF（pc）（1548KB）（80）

综述了转炉钢渣的两种直接碳化方式及其影响因素和动力学机制，钢渣的高温碳化主要限制性环节是CO₂穿过产物层向钢渣内部未反应区域的扩散，通过提高温度加快CO₂的扩散速率和降低钢渣颗粒尺寸以减小抑制扩散的产物层厚度等措施，可大幅提高钢渣高温碳化的固碳量和转化率。湿法碳化的主要限制环节是钢渣中钙从内部向钢渣表面的扩散，降低钢渣颗粒尺寸和利用超声波震荡破坏产物层能有效加快钙扩散浸出。由于钢渣从转炉出来后具有较高的温度，且单一的碳化方式都有其局限，可考虑将两种固碳方式结合使用，首先在高温钢渣的冷却过程中利用钢渣余热进行高温干法碳化，并降低钢渣颗粒尺寸和增加CO₂压力来提高固碳量和钙的转化率；通过干法碳化固定一部分钙，而后再进行湿法碳化，这样有利于缩短湿法碳化时间，待钢渣高温碳化结束经冷却球磨后再进行湿法碳化，结合尺寸优化和超声波的利用，实现钢渣最大程度的碳化；该过程充分利用了钢渣自身条件，能更有效实现固碳过程的节能减排。

相关文章 | 多维度评价

Select

4. 基于集成学习的转炉炼钢磷含量预测模型

邓胜保, 彭其春, 彭霞林, 向往, 樊智勇, 龙雄峰

炼钢 2025, 41 (2): 9-15.

摘要（167）

PDF（pc）（1550KB）（129）

精准预报终点磷含量可解决转炉吹炼过程中不能连续检测钢水成分的难题，促进转炉快速出钢和缩短冶炼周期。基于湖南某钢厂100 t转炉的实际生产数据，建立了基于集成学习算法的转炉终点钢水磷含量预测模型。通过分析转炉脱磷过程确定主要影响因素，结合钢厂实际生产确定模型的输入变量；采用四分位距法、LOF算法等方法进行数据预处理，结合10折交叉验证法和网格搜索法确定模型的最佳参数。使用4种集成学习算法（RF、AdaBoost、MultiBoosting、Stacking）分别建立预测模型，对比4种模型预测结果发现：Stacking模型预测效果最佳，具有最高的命中率和最低的均方根误差、平均绝对百分比误差，其预测终点钢水磷质量分数误差为±0.003%、±0.005%时的命中率分别为86.08%、97.84%。

相关文章 | 多维度评价

Select

5. 炼钢过程合金精准控制模型的设计与应用

高志滨, 杨希杰, 包燕平, 刘文凭, 李四军

炼钢 2025, 41 (4): 28-35.

摘要（154）

PDF（pc）（1322KB）（59）

为实现炼钢过程合金精准控制，首先对所有合金的理化特性进行了分析，包括合金的物理形态、强度、耐磨性及成分，基于分析结果建立了合金数据库以指导合金的加入；其次对典型钢种的合金收得率进行了分析，利用Pearson相关系数对合金收得率与工艺参数进行了相关性分析，得出Mn元素收得率随转炉终点氧含量的降低及终点温度的上升呈上升的趋势，并采用T-LSTM神经网络和K-means聚类算法分析进行转炉出钢合金收得率的预测，提高出钢温度、降低终点氧含量有利于提升合金收得率；最后采用基于matlab的intlinprog函数对合金总加入成本最低的配料方案进行线性规划求解，开发了炼钢合金智能优化控制系统，实现了合金成本最低。合金智能优化控制系统在某炼钢厂120 t转炉进行了实际应用，模型进行在线运行8个月，验证数据2.6万炉，钢种平均合金消耗降低0.46 kg/t，降低钢种合金成本1.21～6.58 元/t，平均降低合金成本3.71 元/t。

相关文章 | 多维度评价

Select

6. Q690钢钢液钙处理工艺优化与工业试验

高志滨, 刘忠建, 高山, 刘文凭, 王忠刚, 张立峰, 杨文

炼钢 2025, 41 (2): 38-46.

摘要（147）

PDF（pc）（2348KB）（86）

为改善钢水洁净度、控制夹杂物形态，寻求合适的钙处理工艺技术，首先采用FactSage软件对铝镇静钢Q690钙处理进行热力学计算，分析钢液成分和温度等对钙处理的影响，建立Q690钢钙处理模型，得到Q690钢中夹杂物完全液态化改性所需的最小喂钙量；其次对钙收得率影响因素进行分析，得到钙收得率随钙处理前钢中T.O含量的降低而提高，钙收得率与喂线量成反比，即喂线量越少时钙收得率越高的结论；为兼顾Q690钢可浇性和夹杂物去除效率，减少浇铸过程发生水口结瘤的风险，同时避免夹杂物完全液态化，确定了Q690钢合适的钙加入量为25.85～26.92 g/t。工业试验结果表明，RH钙处理后钢中T.O质量分数可降至5×10^-6以下，连铸坯中T.O质量分数可降至6×10^-6以下；钙处理后钢中夹杂物数密度和面积分数基本没变化，在浇铸过程钢中析出大量高CaS含量的夹杂物，导致夹杂物数密度和面积分数急剧增加，连铸坯中夹杂物数密度为6～8个/mm²，面积分数为(150～230)×10^-6，连铸坯中检测到的最大夹杂物尺寸在10～20 μm，洁净度满足优质钢种质量要求。

相关文章 | 多维度评价

Select

7. 当前300系不锈钢冶炼工艺流程现状与比较

史彩霞

炼钢 2025, 41 (2): 1-8.

摘要（126）

PDF（pc）（1181KB）（143）

总结归纳了当前不同原料条件下300系不锈钢冶炼工艺流程。根据原料结构的不同，目前广泛应用的300系不锈钢冶炼流程有5种。概述了5种300系不锈钢冶炼工艺流程的优缺点，并结合生产数据分析5种冶炼工艺路径的成本差异。结果表明，全冷料冶炼时，中频炉(IFF)流程具有成本优势；相比全冷料冶炼，以小高炉镍铁水或矿热炉(RKEF)镍铁水为主要原料的工艺流程成本更优；而所有的原料构成中，采用矿热炉镍铁水作为主要原料是最具有成本竞争力的工艺流程。研究结果可为300系不锈钢生产原料和工艺流程的选择提供参考

相关文章 | 多维度评价

Select

8. 2025年3期封面和目录

炼钢 2025, 41 (3): 0-.

摘要（125）

PDF（pc）（283KB）（24）

相关文章 | 多维度评价

Select

9. X65MS管线钢LF精炼渣优化与应用

刘鹏, 朱宏伟, 潘锡泉, 袁渊, 包燕平, 顾超

炼钢 2025, 41 (5): 35-41.

摘要（119）

PDF（pc）（4576KB）（44）

为研究X65MS管线钢LF精炼过程的渣脱硫能力，对其精炼过程进行取样分析。结果表明，精炼渣中存在的高熔点固相CaO将使得渣系熔点升高，流动性及夹杂物吸收能力变差，需对渣系成分进行优化。利用Factsage软件进行活度、黏度计算，得出精炼渣中钙铝比控制范围1.5~2，碱度控制范围5~7.5，MgO质量分数4%左右可以保证高碱度渣的低熔点区域面积最大。基于上述分析，结合KTH硫容量计算结果以及等温线三元相图得出合理的CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂渣系成分范围：w（CaO）=49%~59%、w（Al₂O₃）=29%~37%、w（SiO₂）=8%~14%、w（MgO）=3%~5%。优化渣系的工业应用结果表明，精炼渣熔点处于试验所要求低熔点区，钢中氧化物夹杂数量显著下降，钢中氧化物夹杂尺寸低于5 μm的数量占比增多，钢液中的S质量分数降低至10×10^-6。

相关文章 | 多维度评价

Select

10. LF加废钢降铁耗工艺研究与实践

万金同, 刘钊, 程绘兵, 熊必勇, 肖波

炼钢 2025, 41 (6): 35-43.

摘要（113）

PDF（pc）（1656KB）（41）

研究了在长流程炼钢工艺中通过LF精炼工序加入废钢降低铁水单耗的技术路径及其对炼钢工艺的影响。结果表明：废钢加入量增至150 kg/t，铁水单耗可降低10%～15%，吨钢CO₂排放量降低11.0%。废钢加入也带来了一系列挑战：废钢每增加50 kg/t，钢水氮质量分数增加(3～5)×10^-6，总氧和氢含量也同步上升，钢材中夹杂物数量及夹杂物的评级升高，电耗、电极及钢包耐材消耗显著增加。通过废钢熔化的热力学与动力学研究，建立LF精炼废钢质量标准，提出了预热至500～1 000 ℃的加入方式，结合提高升温效率、控制废钢粒度及强化氩气搅拌，缩短了废钢熔化时间并降低了成分波动，取得了较好的经济效益和社会效益。钙处理与软吹工艺协同改善了夹杂物形态和分布，提升了钢水洁净度，确保了钢材机械性能不受影响。

相关文章 | 多维度评价

Select

11. 120 t钢包底吹在线智能调控系统开发与应用

董晓雪, 韩啸, 乔西亚, 李晶, 于学渊, 赵阳

炼钢 2025, 41 (2): 47-52.

摘要（106）

PDF（pc）（2249KB）（75）

钢包底吹是炼钢生产中重要的精炼手段，对提高钢液质量发挥着积极作用。为了保证底吹效果的一致性，结合现场操作人员的实际经验，设计开发了一套基于热成像测温技术与多参数底吹流量调控模型相结合的钢包底吹在线智能调控系统。基于多参数钢包底吹流量模型可以较为准确地确定当下底吹流量，强吹阶段时模型计算值比实际值略低20～100 L/min，仍能满足现场底吹需求；采用在线热成像监测模型对钢包钢液搅拌情况进行监控分析可以实现钢包底吹的实时监测，并计算钢液裸露面积占所测区域面积比值，面积比值P_s分别为0、15%～20%、大于60%时，可以保证停吹、弱吹、强吹效果；采用多参数钢包底吹流量预测调控模型并结合在线热成像监测模型计算求出的钢液裸漏面积比值，系统实现了现场钢包底吹流量的精准综合调控。系统投用后，钢包出站温度波动较为均匀，低于1 550 ℃的炉次占比从69%减少到27.5%；钢坯中的夹杂物数量大幅减少，约为投用前的80%，且浸入式水口结瘤减少，底吹效果明显提高，同时协助现场高效地完成了钢包底吹搅拌工作，降低了人员劳动强度。

相关文章 | 多维度评价

Select

12. 镧铈混合稀土对高牌号无取向硅钢中夹杂物的影响

崔凌霄, , 刘玉宝, , 任强, 胡志远, 张立峰

炼钢 2025, 41 (2): 53-64.

摘要（106）

PDF（pc）（4430KB）（90）

夹杂物是恶化高牌号无取向硅钢软磁性能的主要因素之一，通过稀土处理减少夹杂物数量、粗化夹杂物尺寸有助于减轻夹杂物对软磁性能的危害。通过对高牌号无取向硅钢进行混合稀土处理，对RH精炼、浇铸过程、连铸坯、热轧板和成品板取样，并对钢成分和夹杂物特征进行了检测，结合热力学计算对夹杂物的生成过程进行了分析，得到以下结论：混合稀土加入3 min后，钢中稀土总质量分数为64×10^-6，在后续精炼过程逐渐降低，至中间包钢液降为25×10^-6，精炼过程中钢液硫含量降低和镁含量增加主要是由于CaO-CaF₂脱硫剂的脱硫作用和对MgO质耐火材料的侵蚀，稀土处理能够略微降低硫含量和提高镁含量，但其影响比脱硫剂小。混合稀土处理将无取向硅钢中MgO·Al₂O₃改性为稀土氧硫化物和稀土硫化物，稀土夹杂物中镧和铈的比例与尺寸有关，大于3 μm的夹杂物中镧与铈的原子占比几乎相等，并且此类夹杂物经过冷轧后延轧制方向延伸为串状形貌；而在小于3 μm的夹杂物中铈元素的占比更高，轧制过程不会变形。通过热力学计算表明，稀土镧元素对夹杂物的改性能力要强于铈，使用混合稀土改性无取向硅钢中夹杂物时，稀土元素倾向于优先改性钢中的MgO·Al₂O₃，然后再与钢中的溶解氧、硫等反应直接生成稀土夹杂物。

相关文章 | 多维度评价

Select

13. 封面目录

炼钢 2025, 41 (5): 0-0.

摘要（105）

PDF（pc）（300KB）（38）

相关文章 | 多维度评价

Select

14. 板坯连铸结晶器流场、卷渣以及非稳态过程物理模拟的最新进展

赵宇航, 杨健, 张同生

炼钢 2025, 41 (3): 1-.

摘要（104）

PDF（pc）（4289KB）（96）

围绕连铸结晶器流场与卷渣的物理模拟研究，阐述了拉速、氩气流量、水口结构与倾角、水口浸入深度对于不同断面宽度结晶器中流场与卷渣的影响。研究表明综合拉速、氩气流量、水口倾角、水口浸入深度的调整可以有效地优化不同断面宽度结晶器流场，抑制保护渣卷渣，对于提升连铸坯表面质量有重要作用。对于非稳态流场，在开始改变拉速阶段和停止改变拉速阶段，结晶器窄面附近和结晶器1/4宽度液面波动显著增大。在改变拉速的三个阶段中，在较大拉速（1.6 m/min）时，改变拉速对液面波动的影响最大。提出常规板坯连铸结晶器流场应更加重视非稳态流场的研究，才能更好地还原连铸结晶器流场在全连铸过程的真实情况，对优化连铸整体工艺具有重要意义。

相关文章 | 多维度评价

Select

15. 210 t转炉氧枪与熔池作用物理模拟与工业实践研究

邓必荣, 周剑丰, 刘红军, 齐江华, 肖爱达, 张波, 周宇涛

炼钢 2025, 41 (2): 30-37.

摘要（100）

PDF（pc）（1174KB）（122）

为解决210 t大型转炉供氧强度低、冶炼周期长的问题，设计了10支氧枪喷头并开展了水模试验。结果发现5孔氧枪射流形成的冲击坑独立性更好，相同氧流量下，冲击深度要大于6孔氧枪，其中3号枪和4号枪的冲击深度优势明显。冲击面积（半径）随倾斜角的增大而显著增加，3号、4号、9号和10号枪均具有较好的冲击面积。因此，以3号枪为试验用新5孔氧枪，9号枪为试验用新6孔氧枪开展工业试验，并将冶炼效果与原6孔氧枪进行对比。工业试验结果表明：新6孔氧枪脱磷效果最优，原6孔氧枪脱磷效果最差；相比于原6孔氧枪，新5孔枪不具有缩短供氧时间的能力，而新6孔枪供氧时间平均缩短22 s；新5孔氧枪寿命不及原6孔氧枪，而新6孔枪与原6孔枪寿命相当；相比于原6孔枪，新6孔枪在降低渣中全铁含量和钢铁料消耗上效果明显。

相关文章 | 多维度评价

Select

16. 1215MS钢LF精炼过程控制与分析

周军, 孙波, 邓南阳, 解养国, 王勇, 解文中, 龚磊

炼钢 2025, 41 (4): 36-44.

摘要（99）

PDF（pc）（2171KB）（54）

为了实现1215MS钢LF精炼过程氧含量精确控制，通过对渣钢间氧平衡反应进行热力学计算，在结合某厂生产实践的基础上，分析研究了钢水弱脱氧、精炼渣成分和钙处理变性夹杂物等精炼过程控制工艺，提出了相应改进措施，取得了良好效果，结果表明：通过转炉终点钢水留碳质量分数0.050%～0.060%，出钢过程采取分步弱脱氧，精确控制钢水铝质量分数0.002 5%～0.004 5%，氧质量分数0.003 0%～0.005 0%；LF精炼调整精炼渣成分w(FeO+MnO)=5%～7%，w(Al₂O₃)=18%～20%，碱度为2.0~2.5，曼内斯曼指数为0.10～0.15，精炼末期钙处理控制钢水终点钙质量分数为0.001 0%～0.002 0%，可将精炼终点溶解氧质量分数精确控制为0.005 0%～0.006 0%，铸坯全氧质量分数控制为0.012%～0.014%，硫化物夹杂长宽比不大于4的数量占比由53.2%提升至84.8%。

相关文章 | 多维度评价

Select

17. 镁在钢中溶解度的计算与试验测定

徐光, 齐江华, 李阳, 姜周华

炼钢 2025, 41 (3): 39-.

摘要（98）

PDF（pc）（1367KB）（38）

为研究镁在钢中作用，对钢液中镁的活度系数进行了研究。通过热力学与动力学计算可知：镁气泡所受静压力越大临界形核半径越小；钢液中镁气泡所受外界压力是炉内静压力的4倍，镁气泡所受压力可代表钢液接触到的镁蒸气压；炉内静压力越大，镁在钢液中停留时间越长。利用加压感应炉，设计5组压力递增的镁溶解度测定试验，压力范围为0.1~0.5 MPa，每组试验两炉，分别添加足量和4倍的镁，测定了一定温度、压力条件下镁在钢液中的溶解度。根据试验结果，通过热力学计算得到镁在钢液中的活度系数γ_Mg⁰=74.99。与国内外多位学者研究结果进行对比，完全不同的试验方法得到镁活度系数值相近，说明本研究的结论具有较高的可信度。

相关文章 | 多维度评价

Select

18. 非调质钢中MnS夹杂的双重作用及控制方法

李鹏举, 丁志军, 王书桓, 宋春燕, 李晨晓, 薛月凯

炼钢 2025, 41 (3): 19-.

摘要（90）

PDF（pc）（4142KB）（150）

硫元素在钢中被认为是有害元素，高品质钢需要尽量去除硫元素，而非调质钢中添加适量的硫元素有利于钢中MnS生成。MnS在非调质钢中能提升切削性能，钉扎晶界，抑制晶内铁素体长大，促进晶内针状铁素体形成，极大提高非调质钢韧性，然而在轧制过程中，MnS易变形成长条状，降低钢的力学性能。控制钢中形成小尺寸弥散分布的球形或纺锤形 MnS夹杂物是改善钢易切削性能、保障钢的力学性能的关键。钢中MnS夹杂物的控制是一个系统工程，涉及冶金工艺全过程，系统综述了非调质钢中MnS夹杂物的生成原因、影响因素及控制措施。

相关文章 | 多维度评价

Select

19. 气氛保护电渣重熔不同渣对钢中氧含量的影响

尚武林, 钟庆元, 孙晓林, 宋高阳, 孙宝芳, 王宁霏

炼钢 2025, 41 (4): 20-27.

摘要（89）

PDF（pc）（1634KB）（51）

通过10 t级保护气氛电渣重熔炉研究了两种渣系对热作模具钢夹杂物类型、尺寸、形貌的影响。结果表明，使用S2渣进行电渣重熔，会引起钢液中T.O质量分数增加至0.001 6%，夹杂物尺寸增大，电渣重熔后夹杂物主要为Al₂O₃；而经S1渣电渣重熔后钢中夹杂物主要为MgO-Al₂O₃，S1渣拥有更高的光学碱度，脱硫能力更强，钢中Al_s、Mg含量的差异与两种渣的碱度有关。建立熔渣计算模型，计算了渣中Al₂O₃活度，通过Al-O平衡关系可知，减小渣中Al₂O₃活度，增大渣的碱度，可以控制钢液中氧含量，以生产低氧含量的电渣锭。

相关文章 | 多维度评价

Select

20. 镀铜钢丝测量结晶器液渣层厚度的特征及判断方法

杨浩岩, 李秋平, 文光华, 程朋, 陈远清, 刘洋

炼钢 2025, 41 (4): 59-65.

摘要（88）

PDF（pc）（4329KB）（60）

目前钢厂主要采用镀铜钢丝法测量结晶器液渣层厚度，但缺乏统一的判断方法和准确性评估。使用高频感应炉模拟结晶器内热环境，并采用镀铜钢丝测量渣层厚度，结合带有能谱分析功能的扫描电镜，探究了测量后镀铜钢丝的形貌特征，分析了其形成机理，并对判断方法进行了优化。研究表明：粉渣层和烧结层上部温度低于铜熔点（1 083 ℃），镀铜钢丝无明显变化。烧结层下部温度大于1 083 ℃，铜熔化后钢丝被氧化成黑色；液渣层区域温度进一步升高，钢丝被液渣包裹呈亮白色，未完全包裹的部分则在抽离过程中发生轻微氧化呈灰色，钢丝灰色和亮白色长度之和为液渣层厚度。此判断方法在连铸现场测量中得到了检验，其准确性不及双丝润湿法。

相关文章 | 多维度评价

摘要点击排行