鞍山鋼鐵集團公司博士后科研工作站

1、鞍山鋼鐵集團公司博士后科研工作站2014 年研究課題課題一、高級冷鐓結(jié)構(gòu)件開發(fā)用冷鐓加工方法制造緊固件、連接件用的鋼稱為冷鐓鋼。中、高端品種以螺栓強度9.8 12.9 級為主，包括低合金鋼、合金鋼等系列，牌號以35CrMo（SCM435）、ML40Cr、SCr440 和 42CrMo（SCM440）鋼為主。國內(nèi)寶鋼、興澄特鋼、邢鋼、湘鋼等企業(yè)均成功開發(fā)出了冷鐓鋼線材，冷鐓線材產(chǎn)能達到 1100 萬 t ，我國已成為冷鐓鋼生產(chǎn)大國。但是也應該看到，我國一些高端冷鐓鋼產(chǎn)品由于生產(chǎn)難度較高，長期依賴進口，我國冷鐓鋼生產(chǎn)與日本、韓國等國際冷鐓鋼強國相比差距很大。國外的冷鐓鋼發(fā)展趨勢是向高強度、非調(diào)質(zhì)方

2、向發(fā)展。一些先進鋼鐵企業(yè)，如日本神戶制鋼開發(fā)的耐延遲斷裂高強度螺栓用 KNDS系列鋼生產(chǎn)的緊固件最高強度級別已達到 16.9 級，并且日本神戶、新日鐵等企業(yè)已將非調(diào)質(zhì)螺栓用 KNCH系列鋼作為重點開發(fā)方向。國內(nèi)寶鋼、興澄特鋼、馬鋼等企業(yè)也正在積極開發(fā)研制高強度、非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼，部分產(chǎn)品已經(jīng)投放市場。目前鞍鋼的冷鐓鋼產(chǎn)品強度級別、實物質(zhì)量和市場占有率在國內(nèi)排名均比較靠后，產(chǎn)品市場競爭力較差，急需加大投入力度，進行必要的設備改造和工藝優(yōu)化，對耐疲勞和耐延遲斷裂機理進行系統(tǒng)研究。未來三到五年，鞍鋼應以轉(zhuǎn)型升級作為提升競爭優(yōu)勢的突破口，以品種結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本為切入點，做大做強冷鐓鋼市

3、場，將高強冷鐓鋼和非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼做為重點開發(fā)品種，跟上國內(nèi)外高端冷鐓鋼線材的發(fā)展步伐。課題二、鋼鐵企業(yè)能量流、物質(zhì)流協(xié)同與優(yōu)化技術(shù)開發(fā)與應用研究1、研究內(nèi)容（ 1）物質(zhì)流與能量流協(xié)同運行機制研究；（ 2）鞍鋼本部鋼鐵制造流程物質(zhì)流優(yōu)化及其主體設備協(xié)同調(diào)控模型開發(fā)；（3）鞍鋼本部鋼鐵制造流程能量流優(yōu)化及多元能量流協(xié)同調(diào)控模型開發(fā)；（4）鞍鋼本部物質(zhì)流與能量流協(xié)同運行評價及優(yōu)化對策。2、預期目標（ 1）探明物質(zhì)流與能量流的運行特點、規(guī)律和協(xié)同運行機制；（ 2）從物質(zhì)流與能量流協(xié)同運行的視角，開發(fā)鞍鋼本部物質(zhì)流與能量流協(xié)同數(shù)學模型，實現(xiàn)離線操作指導；（ 3）鞍鋼本部物質(zhì)流與能量流協(xié)同運行程度評價， 評

4、估協(xié)同優(yōu)化潛力，提出相關(guān)對策。課題三、中間相瀝青的制備研究1、立項意義：中間相瀝青是由重質(zhì)芳烴類物質(zhì)在熱處理過程中生成的一種由圓盤狀或者棒狀分子構(gòu)成的向列型的液晶物質(zhì)，其原料可以是煤焦油瀝青、石油瀝青和純芳烴類物質(zhì)以及它們的共混體。中間相瀝青的各種優(yōu)異性能使其成為制備許多高級功能材料的優(yōu)質(zhì)前驅(qū)體，尤其是在制備高導熱炭纖維、泡沫炭及其熱控系統(tǒng)和熱管理產(chǎn)品方面具有無法估量的應用前景?；な聵I(yè)部有著豐富的煤瀝青資源，年可產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青20 多萬噸，為中間相瀝青提供了可靠的原料保證，并有一批從事煤化工生產(chǎn)的技術(shù)人員，而且集團非常重視非鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為中間相瀝青的研發(fā)創(chuàng)造了有利條件。2、主要研究內(nèi)容：以化工

5、事業(yè)部煤瀝青為原料制備中間相瀝青，對原料瀝青進行熱縮聚反應，提高煤瀝青軟化點，得到優(yōu)質(zhì)的中間相瀝青原料。3、兩年內(nèi)目標：通過試驗研究及技術(shù)交流打通工藝路線，制備優(yōu)質(zhì)中間相瀝青原料。課題四、熱軋超快冷生產(chǎn)高級別鋼板基礎研究1、概況、目前國內(nèi)和國外對帶鋼內(nèi)應力的研究，基本都限于一些局部方面內(nèi)容，未見有對整個軋制后流程進行實踐和理論結(jié)合的研究。主要原因是帶鋼冷卻過程中有很多現(xiàn)場情況難以考慮周全，如來料潛在應力，冷卻水的均勻性，換熱系數(shù)的選取，相變過程，來料斷面溫差等等。2、建議研究內(nèi)容：1）研究精軋出口帶鋼內(nèi)應力分布；2）研究層流冷卻過程中，到卷取前的相變和應力情況；3）研究卷取過程中的內(nèi)應力變化（

6、考慮卷取張力）；4）研究鋼卷從卷取完成，至冷卻到室溫時的內(nèi)應力變化；5）研究帶鋼在線內(nèi)應力檢測技術(shù)。課題五、高爐渣中適宜MgO 含量研究高爐冶煉條件下，為保證冶煉順行、控制生鐵質(zhì)量、降低燃料消耗，需對高爐渣中成分進行有效控制，各種成分的控制主要跟當期原燃料成分有關(guān)。而其中MgO的配入主要是在燒結(jié)或球團生產(chǎn)過程中加入，近些年來高爐渣中 MgO的含量控制問題多見研究。在鐵礦粉燒結(jié)工藝條件下， 燒結(jié)原料中配加 MgO時，MgO顆粒將會阻礙鐵礦粉顆粒之間的連晶以及新化合物生成反應的發(fā)展。 MgO的這一影響固相反應的行為導致了燒結(jié)礦的固相固結(jié)強度的下降。隨著燒結(jié)礦中 MgO含量的增加，燒結(jié)有效液相形成溫

7、度明顯上升，燒結(jié)液相流動性降低，是影響燒結(jié)礦強度和粒度組成的本質(zhì)問題所在。近幾年，全國各燒結(jié)廠都在研究降低燒結(jié)礦中 MgO含量，我們根據(jù)鞍鋼原料條件一直在研究降低燒結(jié)礦中 MgO含量，綜合考慮 MgO含量對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標和冶金性能的影響， 以及爐渣對 MgO含量的要求， MgO含量分別由 2.5%逐步降至 1.6%。根據(jù)目前鞍鋼燒結(jié)用料資源情況及生產(chǎn)現(xiàn)狀以及現(xiàn)有的經(jīng)驗及總結(jié)，我們認為燒結(jié)礦中過高的 MgO含量對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量有著不可忽視的負面影響，可能還有進一步降低 MgO含量的可行性（兼顧高爐爐渣冶煉性能的改變） ，因此提出在現(xiàn)有基礎上繼續(xù)適當降低燒結(jié)礦中MgO含量，同時確定燒結(jié)礦中適宜 M

8、gO含量，以提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量，又能保證高爐穩(wěn)定順行。但究竟不同條件下最佳適宜MgO含量為多少，需要進一步進行科學研究。1） 在堿度不變的條件下研究不同MgO含量（2.0%、1.8%、1.6%、1.4%、1.2%、1.0%、0.8%）與燒結(jié)礦指標的關(guān)系，包括燒結(jié)利用系數(shù)、轉(zhuǎn)鼓強度、粒度組成、還原度、低溫還原粉化率等及爐渣粘度的變化情況，測定渣樣粘度，并對結(jié)果進行分析，以研究MgO含量對渣樣粘度的影響，以確定最佳燒結(jié)礦 MgO含量。2）在不同堿度（ 1.90 、 1.95 、2.0 、2.05 、2.10 、 2.15 、2.2 ）的條件下研究不同MgO含量（ 2.0%、1.8%、1.6%、1.4%、1.2%、1.0%、0.8%）與燒結(jié)礦指標的關(guān)系，包括燒結(jié)利用系數(shù)、轉(zhuǎn)鼓強度、粒度組成、還原度、低溫還原粉化率等及爐渣粘度的變化情況，測定渣樣粘度，并對結(jié)果進行分析，以研究 MgO含量對渣樣粘度的影響，以確定最佳燒結(jié)礦MgO含量。3）鞍鋼根據(jù)市場形勢擇機采購粉礦，在粉礦配比高達40-5