鞍山钢铁集团公司博士后科研工作站

1、鞍山钢铁集团公司博士后科研工作站2014 年研究课题课题一、高级冷镦结构件开发用冷镦加工方法制造紧固件、连接件用的钢称为冷镦钢。中、高端品种以螺栓强度9.8 12.9 级为主，包括低合金钢、合金钢等系列，牌号以35CrMo（SCM435）、ML40Cr、SCr440 和 42CrMo（SCM440）钢为主。国内宝钢、兴澄特钢、邢钢、湘钢等企业均成功开发出了冷镦钢线材，冷镦线材产能达到 1100 万 t ，我国已成为冷镦钢生产大国。但是也应该看到，我国一些高端冷镦钢产品由于生产难度较高，长期依赖进口，我国冷镦钢生产与日本、韩国等国际冷镦钢强国相比差距很大。国外的冷镦钢发展趋势是向高强度、非调质方

2、向发展。一些先进钢铁企业，如日本神户制钢开发的耐延迟断裂高强度螺栓用 KNDS系列钢生产的紧固件最高强度级别已达到 16.9 级，并且日本神户、新日铁等企业已将非调质螺栓用 KNCH系列钢作为重点开发方向。国内宝钢、兴澄特钢、马钢等企业也正在积极开发研制高强度、非调质冷镦钢，部分产品已经投放市场。目前鞍钢的冷镦钢产品强度级别、实物质量和市场占有率在国内排名均比较靠后，产品市场竞争力较差，急需加大投入力度，进行必要的设备改造和工艺优化，对耐疲劳和耐延迟断裂机理进行系统研究。未来三到五年，鞍钢应以转型升级作为提升竞争优势的突破口，以品种结构调整、提高产品质量、降低生产成本为切入点，做大做强冷镦钢市

3、场，将高强冷镦钢和非调质冷镦钢做为重点开发品种，跟上国内外高端冷镦钢线材的发展步伐。课题二、钢铁企业能量流、物质流协同与优化技术开发与应用研究1、研究内容（ 1）物质流与能量流协同运行机制研究；（ 2）鞍钢本部钢铁制造流程物质流优化及其主体设备协同调控模型开发；（3）鞍钢本部钢铁制造流程能量流优化及多元能量流协同调控模型开发；（4）鞍钢本部物质流与能量流协同运行评价及优化对策。2、预期目标（ 1）探明物质流与能量流的运行特点、规律和协同运行机制；（ 2）从物质流与能量流协同运行的视角，开发鞍钢本部物质流与能量流协同数学模型，实现离线操作指导；（ 3）鞍钢本部物质流与能量流协同运行程度评价， 评

4、估协同优化潜力，提出相关对策。课题三、中间相沥青的制备研究1、立项意义：中间相沥青是由重质芳烃类物质在热处理过程中生成的一种由圆盘状或者棒状分子构成的向列型的液晶物质，其原料可以是煤焦油沥青、石油沥青和纯芳烃类物质以及它们的共混体。中间相沥青的各种优异性能使其成为制备许多高级功能材料的优质前驱体，尤其是在制备高导热炭纤维、泡沫炭及其热控系统和热管理产品方面具有无法估量的应用前景。化工事业部有着丰富的煤沥青资源，年可产优质沥青20 多万吨，为中间相沥青提供了可靠的原料保证，并有一批从事煤化工生产的技术人员，而且集团非常重视非钢产业的发展，为中间相沥青的研发创造了有利条件。2、主要研究内容：以化工

5、事业部煤沥青为原料制备中间相沥青，对原料沥青进行热缩聚反应，提高煤沥青软化点，得到优质的中间相沥青原料。3、两年内目标：通过试验研究及技术交流打通工艺路线，制备优质中间相沥青原料。课题四、热轧超快冷生产高级别钢板基础研究1、概况、目前国内和国外对带钢内应力的研究，基本都限于一些局部方面内容，未见有对整个轧制后流程进行实践和理论结合的研究。主要原因是带钢冷却过程中有很多现场情况难以考虑周全，如来料潜在应力，冷却水的均匀性，换热系数的选取，相变过程，来料断面温差等等。2、建议研究内容：1）研究精轧出口带钢内应力分布；2）研究层流冷却过程中，到卷取前的相变和应力情况；3）研究卷取过程中的内应力变化（

6、考虑卷取张力）；4）研究钢卷从卷取完成，至冷却到室温时的内应力变化；5）研究带钢在线内应力检测技术。课题五、高炉渣中适宜MgO 含量研究高炉冶炼条件下，为保证冶炼顺行、控制生铁质量、降低燃料消耗，需对高炉渣中成分进行有效控制，各种成分的控制主要跟当期原燃料成分有关。而其中MgO的配入主要是在烧结或球团生产过程中加入，近些年来高炉渣中 MgO的含量控制问题多见研究。在铁矿粉烧结工艺条件下， 烧结原料中配加 MgO时，MgO颗粒将会阻碍铁矿粉颗粒之间的连晶以及新化合物生成反应的发展。 MgO的这一影响固相反应的行为导致了烧结矿的固相固结强度的下降。随着烧结矿中 MgO含量的增加，烧结有效液相形成温

7、度明显上升，烧结液相流动性降低，是影响烧结矿强度和粒度组成的本质问题所在。近几年，全国各烧结厂都在研究降低烧结矿中 MgO含量，我们根据鞍钢原料条件一直在研究降低烧结矿中 MgO含量，综合考虑 MgO含量对烧结矿产质量指标和冶金性能的影响， 以及炉渣对 MgO含量的要求， MgO含量分别由 2.5%逐步降至 1.6%。根据目前鞍钢烧结用料资源情况及生产现状以及现有的经验及总结，我们认为烧结矿中过高的 MgO含量对烧结矿产质量有着不可忽视的负面影响，可能还有进一步降低 MgO含量的可行性（兼顾高炉炉渣冶炼性能的改变） ，因此提出在现有基础上继续适当降低烧结矿中MgO含量，同时确定烧结矿中适宜 M

8、gO含量，以提高烧结矿的产质量，又能保证高炉稳定顺行。但究竟不同条件下最佳适宜MgO含量为多少，需要进一步进行科学研究。1） 在碱度不变的条件下研究不同MgO含量（2.0%、1.8%、1.6%、1.4%、1.2%、1.0%、0.8%）与烧结矿指标的关系，包括烧结利用系数、转鼓强度、粒度组成、还原度、低温还原粉化率等及炉渣粘度的变化情况，测定渣样粘度，并对结果进行分析，以研究MgO含量对渣样粘度的影响，以确定最佳烧结矿 MgO含量。2）在不同碱度（ 1.90 、 1.95 、2.0 、2.05 、2.10 、 2.15 、2.2 ）的条件下研究不同MgO含量（ 2.0%、1.8%、1.6%、1.4%、1.2%、1.0%、0.8%）与烧结矿指标的关系，包括烧结利用系数、转鼓强度、粒度组成、还原度、低温还原粉化率等及炉渣粘度的变化情况，测定渣样粘度，并对结果进行分析，以研究 MgO含量对渣样粘度的影响，以确定最佳烧结矿MgO含量。3）鞍钢根据市场形势择机采购粉矿，在粉矿配比高达40-5