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1. 转炉炼钢几个关键技术的研究进展 李长海, 徐安军, 刘 旋 炼钢    2024, 40 (1): 1-8 .   摘要 （197）      PDF（pc） （1984KB）（186）    可视化    收藏 转炉炼钢作为世界上冶炼高品质钢的主要炼钢方法，其技术的进步与发展对钢铁行业节能减排、降本增效具有巨大的推动作用。介绍了我国转炉炼钢几个关键技术的研究及进展。通过从理论分析和实践探索两个方面研究了废钢的熔化行为，揭示了废钢熔化机理；分析和总结了喷吹方式、底吹工艺等对转炉熔池流动特性的研究；从冶金机理和数据模型两个方面介绍了转炉终点控制技术的发展现状和展望；最后从整体优化冶金流程角度出发，从数学建模到平台仿真介绍了炼钢精炼连铸一体化技术进展以及存在问题。转炉智能化发展需要更多的设备、方法和技术的支撑，转炉智能化炼钢是涉及冶金、自动化、计算机等多学科的综合实践应用案例。 相关文章 | 多维度评价

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2. 超低碳IF钢冶炼过程炉渣对夹杂物控制研究进展 王 亮, 杨 健, 张同生, 张银辉 炼钢    2024, 40 (2): 1-22.   摘要 （125）      PDF（pc） （19824KB）（131）    可视化    收藏 超低碳IF钢板主要应用于汽车面板等超深冲部件，其面临的主要质量问题是夹杂物、卷渣、气泡造成的炼钢缺陷，因此全生产流程中所采用的炉渣性质对控制炼钢缺陷具有重要作用。分别从炉渣的物化特性以及所在工序炉渣特性两个角度归纳总结了炉渣对夹杂物控制产生的影响，发现炉渣对夹杂物的吸附溶解与炉渣的物化性质和夹杂物的尺寸相关。RH精炼渣主要控制目标是低氧化性和合适的w(CaO)/w(Al2O3)，TFe质量分数一般控制在2.0 %～8.0 %，w(CaO)/w(Al2O3)控制在1.2～1.8，此外精炼渣碱度一般控制较高为4.0～10.0。中间包覆盖剂和结晶器保护渣首先要防止钢液增碳，其次是防止渣中SiO2造成钢液的二次氧化，同时它们还应拥有良好的吸附夹杂物的能力。超低碳IF钢中间包高碱度覆盖剂一般碱度为2.9～11.5，w(CaO)/w(Al2O3)控制在1.0～2.5，(FeO +MnO)质量分数控制在1.9 %～4.0 %。而超低碳IF钢结晶器保护渣的碱度一般控制较低在0.85～1.0，w(CaO)/w(Al2O3)控制在5.0～8.5，(FeO+MnO)质量分数小于1 %。 相关文章 | 多维度评价

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3. 120 t LF精炼过程钢水吸氮量控制 邓南阳, 孙 波, 解养国, 王 勇, 孙 涛, 刘前芝 炼钢    2023, 39 (3): 44-51.   摘要 （107）      PDF（pc） （8202KB）（123）    可视化    收藏 为了实现低氮钢种的稳定生产，基于氮溶解热力学和动力学理论，在结合某厂生产实践的基础上，分析了LF精炼过程中电弧特性、渣层厚度、埋弧程度、吹氩流量以及原辅料含氮质量分数对钢水增氮的影响。通过采取回收连铸热态铸余钢渣、合理选择加热过程电极档位；精确控制氩气流量、减少钢水裸露；严格控制原辅料中氮质量分数、使用优质增碳剂替代普通增碳剂、优选转炉入炉废钢等措施，钢水增氮质量分数分别从优化前的0.001 44 %、0.001 15 %、0.001 35 %降低至0.000 52 %、0.000 49 %、0.000 11 %，精炼过程钢水总增氮质量分数由优化前0.003 94 %降低到0.001 12 %，LF终点氮质量分数可控制在0.004 50 %以内。 相关文章 | 多维度评价

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4. 转炉低锰钢冶炼工艺实践 肖邦志, 朱万军, 蒋兴平, 邓 伟 炼钢    2024, 40 (3): 15-19.   摘要 （79）      PDF（pc） （1273KB）（119）    可视化    收藏 针对武汉钢铁有限公司现有铁水成分w(Mn)≥0.200 %且转炉冶炼低锰钢控制不稳定问题，基于脱锰热力学及动力学研究结果，确定了转炉吹炼前期低温、高(FeO)含量以及低碱度渣高效脱锰和吹炼中后期弱化底吹搅拌并降低停吹碳含量防止回锰的低锰冶炼控制思路。通过分析转炉低锰冶炼关键影响因素发现转炉双渣时机控制在吹炼进度25 %前，且倒渣前温度应低于1400 ℃，适当降低吹炼中后期底吹流量，控制终点温度为1600～1630 ℃，终点w(O)≥0.07 %等，有利于低锰钢的冶炼。现场通过工艺优化应用，实现了转炉终点w(Mn)≤0.04 %、成品w(Mn)≤0.035 %的稳定生产。 相关文章 | 多维度评价

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5. 大圆坯连铸宏观偏析形成过程的数值模拟 李曜光, 陈卫强, 曹学欠, 樊伟亮 炼钢    2024, 40 (3): 56-65.   摘要 （68）      PDF（pc） （2741KB）（117）    可视化    收藏 针对Φ785 mm立式连铸大圆坯，建立了流动、传热、凝固、传质三维耦合模型。通过该模型预测了从弯月面到完全凝固范围内铸坯溶质元素的分布情况，研究了大圆坯宏观偏析形成过程。模拟结果表明：连铸前期钢液对凝固前沿的溶质冲刷效应是铸坯表面区域出现明显负偏析带的主要原因；随着钢液的不断凝固，铸坯中心区域残余液相的溶质元素不断富集，最终导致了中心偏析的产生，C元素中心最大正偏析指数为1.08；另外，不同溶质元素宏观偏析严重程度有所不同，但呈现出的分布趋势基本相同。 相关文章 | 多维度评价

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6. 炉渣碱度对VD处理钢洁净度的影响 翟万里, 印传磊, 赵余龙, 许正周 炼钢    2024, 40 (1): 32-38.   摘要 （88）      PDF（pc） （1556KB）（106）    可视化    收藏 通过炼钢工业试验研究了精炼炉渣碱度对VD处理的铝脱氧钢洁净度的影响，研究表明：采用碱度1.8～2.5的低碱度渣系，炉渣氧化性较高，VD处理过程钢水Al与炉渣中氧化物反应剧烈，钢中氧含量与夹杂物尺寸控制较差；采用碱度7.0～10.0的高碱度渣系虽能获得超低氧，但钢中大尺寸CaO-MgO-Al2O3、CaO-Al2O3类夹杂物出现率仍然较高；采用碱度3.0～5.0的中碱度渣系钢水夹杂物主要为MgO-Al2O3类，钢中全氧与夹杂物尺寸均能得到良好的控制。 相关文章 | 多维度评价

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7. 硫含量对KR脱硫渣中CaS氧化行为的影响 李孟雄, 蒋佳君, 李建立 炼钢    2023, 39 (3): 86-90.   摘要 （86）      PDF（pc） （5357KB）（105）    可视化    收藏 KR脱硫渣中主要成分（CaO）为转炉冶炼的优质造渣原料，但KR脱硫渣中含有质量分数为1.0 %～2.5 %的硫，直接将其代替活性石灰用作转炉造渣料回用于冶炼工艺会导致钢液增硫。因此，为了实现KR脱硫渣的氧化脱硫，分析渣中硫氧化行为随炉渣中硫含量变化的机理，通过实验室制取KR脱硫渣样品，采用SEM和XRD分析了氧化后炉渣的微观结构、矿物成分，采用红外碳硫分析仪测定了氧化渣样的硫含量。研究表明，在1 693 K，随硫含量增加炉渣脱硫率先增加后减小，炉渣脱硫率均达到80 %以上；随硫含量增加氧化渣样中析出的硅酸盐固相质点数逐渐增加。 相关文章 | 多维度评价

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8. VD精炼技术的研究进展 易昌鑫, 于会香, 刘金刚, 贾刘兵 炼钢    2024, 40 (4): 1-10.   摘要 （99）      PDF（pc） （12465KB）（105）    可视化    收藏 VD（Vacuum degassing）精炼在真空气氛下有强烈的渣钢反应，具有脱气、脱硫以及控制非金属夹杂物等功能，是生产高品质洁净钢的重要精炼方式。介绍了VD精炼技术的发展历程和工业应用，详细阐述了在脱气、脱硫、夹杂物控制等方面的研究和生产应用情况，并对VD工艺提出了建议。VD精炼中真空脱气（O、N、H）的研究主要集中在优化工艺参数和提升设备性能方面，能将钢中氢质量分数控制在(1～2)×10-6，氮质量分数控制在(40～60)×10-6，且VD真空脱氮具有一定的优势。脱硫方面，VD精炼有良好的热力学和动力学条件，能将钢中硫含量控制在很低水平。夹杂物控制方面，通过优化炉渣成分和工艺参数，VD精炼可以减少夹杂物数量、对夹杂物进行改性。相关的研究结果对VD精炼的研究与生产具有一定的指导意义，为降低钢中杂质元素含量、控制非金属夹杂物、提高钢的洁净度提供了有益的参考。 相关文章 | 多维度评价

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9. 钢液Ca含量控制对Ds夹杂物的影响研究 屈志东, 杨 博, 孟晓玲, 贺佳佳, 林 俊 炼钢    2023, 39 (3): 79-85.   摘要 （115）      PDF（pc） （6351KB）（104）    可视化    收藏 分析研究了某公司生产的GCr15钢、45钢钢液Ca含量对Ds夹杂物的影响。研究了GCr15钢、45钢在LF精炼过程加入含Ca硅铁合金，钢液增Ca质量分数约（4~5）×10-6。控制硅铁合金在BOF出钢时加入，同时取消Ca处理，可控制中包钢液w（Ca）≤3×10-6。GCr15钢、45钢控制硅铁合金全部在BOF出钢过程加入，LF结束时夹杂物均主要为MgO·Al2O3；控制硅铁合金全部在LF精炼过程加入，LF结束时夹杂物主要为CaO-Al2O3和MgO·Al2O3。随钢液Ca含量增加，轧材Ds夹杂物数量密度正比例增加；钢液Ca含量增加，Ds夹杂物极值尺寸并未明显增加。分析了多组不同钢种钢液Ca含量同轧材Ds夹杂物的关系，随钢液Ca含量增加，Ds夹杂物数量密度及极值尺寸均呈增加的趋势，但Ca含量降低Ds夹杂物极值尺寸并非必然降低。控制钢液Ca含量只能减少Ds类夹杂物的数量，但Ds夹杂物尺寸仍不能得到有效控制。 相关文章 | 多维度评价

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10. 转炉碳磷氧化转折温度的热力学模型 张嘉欣, 李光强, 张蓬朝, 田雨丰, 刘 昱, 炼钢    2024, 40 (3): 8-14.   摘要 （91）      PDF（pc） （1094KB）（103）    可视化    收藏 高碳出钢对于提高钢液洁净度十分有利，但同时也给转炉脱磷带来了严峻挑战。针对高碳出钢时脱磷时间缩短、冶炼中后期发生回磷现象等问题，建立了基于离子分子共存理论（IMCT）的转炉碳磷氧化转折温度的热力学模型。通过该模型预测了最佳一次倒渣温度区间。为了避免冶炼中后期发生回磷现象，应在合适的倒渣温度区间内倒渣，同时实现转炉双渣吹炼一次倒渣高效脱磷。结合现场生产数据及脱磷热力学，重点分析当一倒渣碱度、一倒渣中MgO含量、一倒渣中FeO含量等参数变化时对各组元活度的影响，从而判断出对最佳一倒温度区间的影响，找到碳磷发生选择性氧化的最佳温度区间。 相关文章 | 多维度评价

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11. 转炉底吹流量对气柱长度影响的数值模拟 郎茂信, 刘和平, 轩 阳, 李相臣, 袁旭东, 曹 青 炼钢    2023, 39 (3): 16-24.   摘要 （141）      PDF（pc） （28038KB）（100）    可视化    收藏 采用欧拉双流体模型和群体平衡模型(PBM)，考虑气泡的破碎与聚并，建立了转炉底吹的三维空气水的数学模型。对文献中的水模试验进行模拟，对比试验值与计算值，结果表明此模型能较好地预测转炉内的流场分布。进一步耦合Multifluid VOF模型，使其对两相区、相界面结构和气柱长度的计算更加精确。对典型入口流量下气液两相流动及喷嘴处气柱形态进行模拟研究，结果表明随底吹气体流量增大，气柱长度增大，且增大幅度逐渐减缓。底吹流量为20、60、100、150、200 L/min时，气含率大于50 %的气柱长度分别为35.99、52.75、65.27、75.16、81.07 mm。最终对工业转炉吹气搅拌过程进行模拟计算，证明此模型计算工业转炉气液运动和气柱长度的可行性。 相关文章 | 多维度评价

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12. 100 t复吹转炉冶炼IF钢终点磷分配比预测模型 马德刚, 王 耐, 李建英, 李经哲, 王建兴, 马光宗 炼钢    2023, 39 (3): 30-34.   摘要 （119）      PDF（pc） （4272KB）（100）    可视化    收藏 基于某公司具有LOMAS 烟气分析自动化炼钢系统的100 t 复吹转炉冶炼IF钢工业生产数据，分析了冶炼终点[%C][%O]、[%C](%FeO)与[%C]的关系，结果显示[%C][%O]、[%C](%FeO)与[%C]1/2线性关系显著。计算了吹炼终点的磷容量CPO实，并与Turkdogan提出的半经验公式计算的磷容量CPO算进行了对比分析，探讨了CPO实大于CPO算原因是终渣处于过氧化状态。分析了CPO实和CPO算二者差值与[10-6 O]/(%FeO)的关系，结果显示二者线性关系显著。根据分析结果构建了转炉冶炼IF钢吹炼终点磷分配比预测模型，模型包含了吹炼终点温度T、终点[%C]、终渣(%CaO)和(%MgO)等因素，构建的磷分配比预测模型很好地重现了生产数据。 相关文章 | 多维度评价

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13. 转炉无副枪和烟气分析条件下自动炼钢的实践研究 冯春松, 徐安军 炼钢    2024, 40 (2): 39-43.   摘要 （65）      PDF（pc） （4486KB）（99）    可视化    收藏 转炉在无副枪和烟气分析辅助条件下，以基于炉渣电子热力学函数理论的智能冶金模型系统为基础，通过冶炼方案构建、问题分析研究和优化，实现了80 t转炉自动化炼钢。与自动炼钢投用前比，转炉出钢一次倒炉命中率提高6.5百分点、转炉冶炼周期缩短了0.2 min、钢铁料消耗降低5 kg/t、辅料消耗降低2.89 kg/t，转炉技术经济指标明显改善。  相关文章 | 多维度评价

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14. 低硅钢种LF精炼控硅脱硫技术进展 盖一铭, 杨健 炼钢    2023, 39 (3): 1-15.   摘要 （142）      PDF（pc） （16499KB）（98）    可视化    收藏 对前人开发的低硅钢种控硅脱硫技术的最新进展进行了总结。通过控硅热力学分析，明确了为达到目标Si含量，钢液中Al和Ca的控制目标含量。为防止脱硫过程中回硅，应重点控制转炉下渣量、脱硫LF精炼时间、LF进站铝含量，采用合适的渣系，还应控制钢液中钙含量。由于脱硫要求增加吹氩量以强化钢渣间界面反应，但控硅要求吹氩量不宜过大，所以存在最佳吹氩量。为提高脱硫率，应采用碱度为5.0~8.0的精炼渣，还应控制钢水温度高于1 565 ℃。 相关文章 | 多维度评价

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15. 电炉消纳城市废弃物污染物排放试验研究 周 涛, 王方明, 王 毅 炼钢    2024, 40 (3): 82-88.   摘要 （44）      PDF（pc） （2316KB）（92）    可视化    收藏 电炉炼钢过程中在废钢预热装置中添加废旧轮胎、废弃塑料等城市废弃物，可以减少电炉冶炼碳基添加剂。但废弃物在废钢预热通道内遇高温烟气会燃烧，生成大量的污染物。通过对废弃物在不同温度、不同粒径、不同停留时间等条件下，反应产生污染物进行研究，获得在电炉废钢预热装置中添加城市废弃物最佳的物性参数和工作条件。在利用城市废弃物预热废钢时候，不增加烟气处理设施，烟气也能达标排放，使得电炉处理城市废弃物从技术上和经济上可行。 相关文章 | 多维度评价

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16. 转炉高锰铁水炼钢工艺研究 杨文远, 彭霞林, 王明林, 周军军, 孟华栋 炼钢    2024, 40 (1): 14-18.   摘要 （126）      PDF（pc） （743KB）（90）    可视化    收藏 为了解转炉高锰铁水炼钢情况，对涟钢210 t转炉42炉吹炼终点钢水进行了取样、测温，根据所得到数据计算了锰氧化反应热力学参数（K′Mn，γ(MnO)，LMn）及炉渣碱度、氧化铁、钢水温度对锰氧化热力学参数的影响。对于吹炼终点钢水与炉渣反应的平衡值及反应偏离平衡状况进行了计算。利用回归分析方法，给出了终点钢中含锰量与转炉吹炼工艺参数关系。吹炼终点渣中平均w（TFe）=20.0 %，终点钢中平均w（Mn）=0.147 %。终渣平均w（MnO）=6.28 %，较正常含锰铁水炼钢终渣高，增加了炉渣流动性，有利于化渣。锰的收得率较低（平均23 %），与转炉炼钢铁水硅含量高、渣量大有关。 相关文章 | 多维度评价

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17. 高锰高强IF钢转炉-连铸过程中夹杂物演变与控制 贾刘兵, 罗衍昭, 董文亮, 周海忱, 季晨曦, 温 瀚 炼钢    2023, 39 (3): 73-78.   摘要 （116）      PDF（pc） （6178KB）（87）    可视化    收藏 为了摸索高锰高强IF钢钢液洁净度及夹杂物演变规律，采用Thermofisher Explorer 4全自动夹杂物分析仪对转炉-连铸过程中夹杂物进行分析和研究。结果表明：高锰高强IF钢RH结束、中间包和铸坯中全氧含量依次降低，铸坯全氧随着宽度方向由边部向中心位置移动而逐渐增加。高锰高强IF钢RH进站时主要夹杂物为椭球状或球状含有P2O5的FeO-MnO夹杂，加铝脱氧后主要夹杂物转变为Al2O3夹杂，RH结束、中间包Al2O3主要类型为小型块状和不规则形状。铸坯中主要夹杂物为块状、棒状、不规则形状Al2O3，尺寸多在10μm以下，边部位置TiN、MnS析出物较少，中心位置MnS析出物进一步增加，也存在少量TiN析出。热力学计算普通IF钢、高锰高强IF钢TiN析出温度分别为1745K、1589K，MnS析出温度分别为1450K、1675K。通过增加铝钛间隔时间、降低脱氧前氧、进行钢包渣改质，高锰高强IF钢钢液洁净度得到显著改善。 相关文章 | 多维度评价

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18. 钢中硫化锰夹杂控制的机理分析与工业实践 刘洪波, 康 举, 谢荣圆, 康 旭 炼钢    2023, 39 (4): 1-12.   摘要 （100）      PDF（pc） （9560KB）（87）    可视化    收藏 钢中MnS夹杂的控制是一个涉及到包括冶炼、凝固、加热和轧制过程等多工序，需要多变量协同控制的系统工程。详细论述了国内外MnS夹杂的研究现状，阐述了不同元素、热处理和轧制工艺对MnS夹杂的影响机理；整理总结了当前MnS夹杂的工艺控制措施，通过采用合适的脱氧工艺提高凝固前沿氧含量、降低精炼渣碱度、采用合适的钙处理工艺、采用低碱度中间包覆盖剂、提高二冷水量加强冷却、降低电磁搅拌强度等方式能够有效地控制MnS夹杂形貌、尺寸和数量。近年来，针对MnS夹杂的变性处理和弥散化分布等控制难点，提出了一些新思路，即向钢液中添加Mg、Ca-Mg、Zr、Ce、Te等元素能够有效控制钢中MnS夹杂形貌、尺寸和数量。 相关文章 | 多维度评价

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19. 150 t量子电弧炉CO2喷吹工艺的影响研究 李 层, 李 欣, 魏光升, 朱 荣, 李 挺, 孟令辉 炼钢    2023, 39 (6): 1-7.   摘要 （80）      PDF（pc） （5733KB）（86）    可视化    收藏 为降低全废钢量子电弧炉出钢氮含量、优化电弧炉冶炼性能、减少电弧炉冶炼碳排放量，通过对量子电弧炉喷吹工艺进行优化改进，采用CO2喷吹工艺替代原始喷吹工艺以实现上述目标。在150 t量子电弧炉上进行了大量CO2喷吹工艺试验，分别对比了改进工艺前后的电弧炉出钢氮含量、冶炼电耗、冶炼周期、碳排放等性能指标的变化趋势。试验结果表明：使用CO2喷吹工艺后，电弧炉出钢氮质量分数降低30.6×10-6、冶炼电耗降低5.6 kWh/t、冶炼周期缩短3.2 min、平均出钢碳氧积降低了4.4×10-4、渣中FeO质量分数降低了4.5百分点、碳排放降低8.4 %。通过将CO2载气喷吹碳粉工艺与Ar+CO2动态混合底吹工艺结合应用于电弧炉炼钢中能够有效降低钢水出钢氮含量、冶炼电耗、碳排放量等性能指标，优化量子电弧炉喷吹工艺。 相关文章 | 多维度评价

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20. 渣洗工艺对低碳钛微合金钢洁净度及性能的影响 王 博, 李书恒, 王杏娟, 朱立光, 黄伟丽, 牛跃威, 炼钢    2023, 39 (6): 47-52.   摘要 （78）      PDF（pc） （4897KB）（86）    可视化    收藏 某厂生产的DL350低碳钛微合金冷轧结构钢，由于钢中夹杂物含量较高且冷轧断后伸长率较低，不能满足客户要求。为了降低生产成本，提升冷轧产品断后伸长率，制定了合理渣洗工艺，并分析了渣洗工艺对钢洁净度及性能的影响。结果表明，钢中夹杂物主要为MnS、TiN、MnS-TiN及少量的Al2O3夹杂物，采用渣洗工艺后钢液中的氧、氮含量均有明显下降。渣洗后铸坯显微夹杂物平均数量密度由21.3个/mm2降低到15.7个/mm2。同时，A类夹杂物级别由2.0～2.5降低到1.0～1.5，B类夹杂物级别由1.5～2.0级降低到0.5～1.0级，说明渣洗工艺对铸坯洁净度提升改善明显。通过对热轧和冷轧产品性能检测可以发现，渣洗工艺试样热轧断后伸长率由26 %～28 %提升到29 %～31 %，冷轧断后伸长率由15 %～16 %提升到18 %～20 %，强度整体变化不大，满足了客户的使用要求。 相关文章 | 多维度评价