- 刘然;张智峰;刘小杰;李欣;李宏扬;吕庆;
作为评价烧结矿质量的重要指标之一，转鼓指数的高低直接影响着高炉生产的稳定与否。以某钢铁企业烧结生产数据为基础，提出了基于特征工程与图像识别技术的烧结矿转鼓指数预测方法。首先对挑选出的3类28个影响烧结矿转鼓指数的重要指标完成数据预处理；而后通过SVM-RFE算法以及交叉验证算法筛选出对目标变量影响较大的特征参数；最后用卷积神经网络对经过数据特征转化的二维特征图像进行训练，建立了基于卷积神经网络的烧结矿转鼓指数预测模型。结果表明，在误差范围为±1%的情况下该模型命中率高达93.71%。这种将数据特征转化为图像特征的处理方法有效地提高了预测能力，对未来预测式烧结技术的发展具有很好的借鉴意义。
2023年06期 v.35;No.326 651-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] - 杨双平;孙海兴;张甜甜;刘守满;刘海金;
随着国内优质铁矿石的减少以及铁矿石需求的上升，低价矿石进行配矿烧结成为新的选择。为提高烧结矿质量和低硅矿高效利用，对低硅矿的高温特性进行研究从而确定合适的低硅矿配矿方案。为进一步实现烧结厂降本提产的目的，基于实验所用低硅铁矿粉高温基础特性，进行不同低硅矿配比的烧结杯实验研究，同时对低硅烧结矿的矿相结构进行观测，确定低硅矿的优化搭配规律。研究表明：当矿粉中SiO_2质量分数低于6%时，随着SiO_2含量增加，液相流动性指数升高；MgO含量增加，液相流动性指数呈现降低的趋势。低硅矿配比不超过36%(质量分数)时，增加赤铁矿的配比，可以提升液相生成量，增加针状铁酸钙的生成量。因此，通过液相流动性优化配矿能够提高低硅烧结矿质量，强化烧结过程。
2023年06期 v.35;No.326 659-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] - 马金磊;牛帅;唐海燕;王凯民;王宇航;王振东;
针对帘线钢小方坯多流连铸中间包各流温差大，铸坯及其后续轧材质量不一致等常见问题，基于流体动力学原理，开展了多流中间包钢水流动特性及其各流冶金效果一致性调控研究。以某7流T型连铸中间包为例，通过物理模拟和数值模拟相结合的手段对不同工况下中间包内钢水的流动行为与温度分布特点进行了解析，并通过若干方案设计和对比获得了一种流场和温度场比较均匀且死区比例较小的新型控流结构。与原型结构相比，新型控流结构下钢水响应时间延长20 s、死区比例降低4.2%;七流水口间最大温差仅为1℃,较原型下降4℃,表明各流一致性显著提升。此外，新型结构中间包针对5～20μm夹杂物的平均去除率也较原型提高6.1%。获得了通过流场优化提升多流中间包综合冶金性能的效果。
2023年06期 v.35;No.326 671-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] - 谭文萱;孙彦辉;宋思程;王波波;晁霞;
采用正交试验法，建立1∶4水模型开展18组试验，对水模拟试验结果进行极差分析和方差分析，研究挡墙导流孔孔径、位置和挡墙导孔上仰角度对中间包流场的影响，选取最优的控流装置。运用Ansys Fluent软件建立数学模型求解，模拟优化前后中间包的流场和温度场，与水模型结果相互验证。结果表明，挡墙导流孔上仰角度对中间包流场影响最大，下孔的孔径和位置对中间包流场的影响大于上孔。当导流孔下孔孔径为100 mm,下孔高度为250 mm,上仰角度为20°时，对中间包流场的优化效果最好。优化后的中间包与原型相比，平均停留时间延长42 s,死区比例降低至17.9%,各水口流动均匀性和一致性较好，最大温差控制在2.4 K。
2023年06期 v.35;No.326 682-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K] - 宋丽娜;铁占鹏;
采用CFD数值模拟方法定性和定量化分析了不同结构湍流抑制器、导流隔墙及其组合在非对称三流中间包内的应用效果。针对连铸生产中钢包注流温度变化这一实际工况，探讨了不同控流方案的冶金效果。结果表明：当前常用的加檐湍流抑制器可以更好地降低中间包自由液面湍动能及钢液流速，但在改善非对称中间包流动特性与提高各流一致性方面并不具有明显优势。一种湍流抑制器T3组合2号导流隔墙控流方案可使包内死区比例较仅添加湍流抑制器T2时降低11.41%,活塞流比例增加15.49%,且各流一致性显著提高。此外，当中间包来流温度升高或降低15 K时，T3+2号导流隔墙方案较仅添加湍流抑制器T2而言，导流孔的引导作用使钢液保持指向表面的流动形式，既有利于钢水中夹杂物的上浮去除，也可提高这种非对称中间包中各流冶金效果的一致性。
2023年06期 v.35;No.326 692-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K] - 吴志豪;贺铸;谭方关;肖爱达;李光强;王强;
长期服役的LF钢包渣线处炉衬存在严重蚀损，该处炉衬的蚀损程度决定了钢包是否需要离线大修。为了明确钢包大修周期并降低生产成本，生产现场会对渣线处炉衬的蚀损程度进行判断，目前常用的方法有直接测量法和数值模拟法。直接测量法需进行特定的设备布置与调整以确保精度，而数值模拟所需时间较长。为了给出准确的钢包离线大修时间，以某钢厂LF精炼记录数据和配套钢包大修数据为基础，根据LF精炼原理和炉衬蚀损机制对原始数据进行筛选和预处理生成了训练数据。根据LF精炼记录数据与钢包大修数据之间多对一的特点，修改了基于误差反向传播算法的神经网络参数的更新时间，采用Python与PyTorch建立了具备特定结构的钢包渣线处炉衬蚀损预测模型。通过对比使用了不同种类神经网络、不同神经网络层数、不同学习率与激活函数的预测模型在测试集上的表现结果，筛选出了表现最优异的预测模型。使用该模型在测试集上预测100炉次后的蚀损，95%的预测误差小于10 mm。
2023年06期 v.35;No.326 704-711页 [查看摘要][在线阅读][下载 482K] - 孟耀青;李建立;徐琦;王昆鹏;
国内某钢厂55SiCr钢由铝脱氧工艺调整为硅脱氧工艺后，镁硅橄榄石成为旋转弯曲疲劳断口夹杂物的主要类型。借助Explorer 4自动扫描电镜、FactSage等方法，探究了不同钢厂硅脱氧弹簧钢夹杂物控制差异，并计算了典型夹杂物平衡凝固过程的析出相。结果表明，日本神户制钢9254-M钢中只有少量夹杂物发生结晶且结晶尺寸小，夹杂物中MgO含量控制极低；日本制铁公司9254V钢中夹杂物均发生了玻璃态结晶转变，结晶尺寸较小，夹杂物中MgO质量分数平均值为14.5%。国内某钢厂55SiCr钢只有部分夹杂物发生结晶，但析出较大尺寸镁硅橄榄石，且夹杂物中MgO含量波动范围较大。随着CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系夹杂物中MgO含量升高，夹杂物在铸坯凝固及加热过程中更易结晶出镁硅橄榄石相。这种结晶析出的镁硅橄榄石与MgO质耐材侵蚀剥落形成的镁硅橄榄石，均成为旋转弯曲疲劳断口镁硅橄榄石夹杂的潜在来源。
2023年06期 v.35;No.326 712-719页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
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<正>《钢铁研究学报》是由中国钢铁工业协会主管，中国钢研科技集团有限公司主办的冶金类学术期刊刊物(CN 11-2133/TF;ISSN 1001-0963),是中国冶金界很有影响力的学术性刊物之一。自1981年创刊以来，先后多次在全国和冶金科技期刊评比中获奖。连续多年入选中文核心期刊和中国科技论文统计源期刊，被国内许多著名检索刊物及数据库收录。现任主编为干勇院士，殷瑞钰院士为名誉主编。《钢铁研究学报》现为月刊，大16开，页码为88页，
2023年06期 v.35;No.326 729页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K] <正>《冶金分析》由中国钢研科技集团有限公司和中国金属学会主办。本刊旨在动态反映冶金领域分析测试新技术、新方法、先进经验，报导研究成果，发表综述文章，并介绍国内外冶金分析动态等，适合于冶金、矿山、石油、化工、机械、地质、环保、商检等领域或部门的技术人员及高等院校师生阅读和参考。《冶金分析》1981年创刊，2007年起改为月刊。据2022年版《中国科技期刊引证报告》(核心版),本刊2021年度影响因子为0.767。本刊是中文核心期刊、
2023年06期 v.35;No.326 738页 [查看摘要][在线阅读][下载 85K] -
<正>With the rapid development of aerospace,marine engineering,nuclear energy engineering,rail transit and otherrelated fields,the variety demand and quality requirement of advanced steel and superalloy are increasing.Thus,higher requirements are also put forward for refractories for advanced steel smelting and superalloy smelting.In recent years,a series of achievements on refractories for metal smelting and casting have emerged,especially in the fields of lightweight and low/non-carbon refractories,interfacial behavior between refractories and molten slag/steel/superalloy,mechanical properties and fracture behavior of refractories,modeling,non-intrusive testing and visual characterization,
2023年06期 v.35;No.326 747页 [查看摘要][在线阅读][下载 80K] <正>随着航空航天、海洋工程、核能工程和轨道交通等领域的快速发展，对先进钢铁与高温合金的需求及其品种和质量的要求日益增加，同时也对先进钢铁冶炼与高温合金熔炼用耐火材料提出更高的要求。近年来，相关冶炼、熔炼及熔铸用耐火材料发展迅速，尤其在耐火材料轻量化与低碳化及无碳化、耐火材料与熔渣/熔钢/高温合金界面行为、耐火材料力学性能及断裂行为、耐火材料数理模拟与非接触式测试及可视化表征、耐火材料结构功能一体化、精炼与连铸新技术用耐火材料等方面涌现出了一系列优秀成果，对于解决中国高端装备用先进钢铁与高温合金瓶颈性基础难题具有重要的理论与现实意义。
2023年06期 v.35;No.326 778页 [查看摘要][在线阅读][下载 55K]