11月17日~19日，由中国金属学会和日本钢铁协会共同举办的第十三届中日双边钢铁技术研讨会在北京召开，会议从炼铁、炼钢和连铸等方面相互交流探讨了中日最新的技术发展和研究进展。中日双边钢铁技术研讨会是由中国金属学会和日本钢铁协会联合发起的，自1981年起每3年在中国和日本轮流举办。

 

　　此次会议，日方派出了以日本东北大学TetsuyaNagasaka教授为团长的13人代表团参会，就近年来钢铁冶金新技术、新进展和基础研究工作等方面进行了深入交流。《中国冶金报》记者从此次会议感受到，提高产品质量和加强资源充分有效利用是日方交流的重点，折射出日本当前钢铁生产领域的主要研究方向，受到与会者的普遍关注。

 

　　铁水脱硫和夹杂物控制备受关注

 

　　此次会议上，日本学者对铁水脱硫和夹杂物控制这两个问题进行了大量的研究。

 

　　JFE钢铁株式会社MatsuiAkitoshi的报告《机械搅拌高效铁水脱硫工艺的发展》受到了参会人士的普遍关注。该报告研究了搅拌条件对铁水脱硫反应的影响，旨在改进机械搅拌脱硫工艺的效率。他们在1:8的水力学模型和70千克规模的铁水中进行了试验。试验表明，流场分布取决于桨叶产生的漩涡，而改进脱硫效率的一个重要因素是铁水的完全流动分布，它可以由桨叶的旋转速度来确定，包括桨叶位置和涡流深度。为了控制铁水的氧含量，他们在4吨铁水规模和商业规模的铁水包内进行了丙烷顶吹对脱硫反应影响的试验。在丙烷顶吹作用下，脱硫处理时铁水中氧活度下降，其结果是改善了脱硫效率。在炼钢操作中，用丙烷顶吹法可使硫分配比从1700提高至2800，流量消耗降低20%。

 

　　日本东北大学的MikiTakahiro指出，在高质量钢的生产过程中去除氧和硫是一种根本性的工作，因此需要加入脱氧剂和脱硫剂，在钢中形成氧化物和硫化物。而氧化物和硫化物相互间的溶解度是很小的，硫化物可以沉淀在氧化物夹杂上，因而对钢的质量造成很大的影响。

 

　　他研究了钢在精炼过程中氧化物和硫化物夹杂物形成的热力学状态，通过研究CaO-Al2O3-MnO氧化物和(Ca,Mn)S固溶体之间的相互关系，得出硫在氧化物熔体中的溶解度。同时，他还研究了在Fe-Mn合金中Al和O含量之间的关系，以了解二次精炼过程中生成何种氧化物夹杂。结果指出，(Ca,Mn)S在CaO-Al2O3-MnO氧化物相中的溶解度随着MnO含量的增加而提高，但温度的影响较小。在1873K（1600℃）时，Fe-30%Mn合金中氧含量通过加入0.01%的Al降至10ppm。

 

　　日本大同特殊钢公司的NorioHonjo则研究了无氟化物(CaF2)精炼对结构钢生产中夹杂物和脱硫能力的影响。他指出，在日本，炉渣通常作为铁路材料，并由日本工业标准协会进行标准化。而由于日本标准化协会改变了标准，规定渣中氟化物的含量应小于4000ppm，因此，要求在炼钢精炼过程中采用无氟精炼。但由于无氟渣的流动性和硫化物吸收能力发生变化，因而导致夹杂物和脱硫能力发生变化。

 

　　其研究表明，精炼时采用铝酸钙代替氟化物，能够使炉渣吸收硫化物的能力增加，同时使氧化物夹杂量下降。应用铝酸钙后炉渣的脱硫能力增加，炉渣吸收硫化物的能力也随着高Al2O3、低SiO2而增加。此外，低aSiO2时，硫的分配比也提高。

 

　　表面质量改善提高钢材性能

 

　　为提高钢坯的表面质量，日本神户制钢公司的MiyakeTakashi研究了含Al-Trip钢钢坯表面质量的改善。他指出，在连铸过程中由于钢中的铝和保护渣中SiO2间的化学反应，使高铝钢在连铸中保护渣成分的变化波动要比普通钢种明显得多。保护渣成分的变化导致了黏度和凝固温度的升高，使得钢坯壳和结晶器之间的润滑变差。这种情况下易产生一些问题，如坯壳与结晶器发生黏结。此外，成分的变化也可使结晶器导出的热量产生波动，最终导致钢坯表面质量下降，特别是在连铸Al-Trip钢珠光体钢的情况下，表面质量的恶化变得更为显著。

 

　　为此，神户制钢开发了新型结晶器保护渣，这种保护渣即使在化学成分发生变化的情况下，仍能保持其润滑作用和传热特点。新的保护渣采用了高碱度和高Li2O含量。Al和SiO2生成的Al2O3能够在熔炼中形成稳定的LiAlO2小晶体，保证了坯壳的均匀冷却。同时，应用此种结晶器保护渣，即使连铸条件发生变化，仍能达到稳定的操作，因此能够达到改善钢坯表面质量的效果。

 

　　日新制钢株式会社YutakaHiraga介绍了在Kure钢厂2号板坯连铸机上应用中间包垫来提高换包点附近板坯质量的技术方法。在有些情况下，电镀板表面会由于暴露的夹杂物而出现“亮点”缺陷。经研究得出，这些夹杂物是钢包渣，它们由于在换包点的铸流而悬浮在中间包的钢水中。因此，为了控制中间包中钢液的流动，特别是在包壁附近，采用了中间包垫，以促进周围渣的悬浮，其结果可使“亮点”缺陷减少一半。采用中间包垫以后，中间包中的流动变得安静稳定，遏制了渣的悬浮。

 

　　注重资源利用和节能减排

 

　　电炉粉尘处理新工艺开发。日本东北大学的NagasakaTetsuya教授通过对CaO-Fe2O3-ZnO系中所显示的相平衡关系，研究了用CaO处理电炉粉尘提取金属锌和CaO处理对锌循环利用的影响。他提出的新电炉粉尘处理工艺———“石灰添加工艺”目前正在开发，以从粉尘中回收高纯度的金属锌及应用固体残留物作为铁水脱磷时的熔剂或高炉炼铁时的铁原料。该工艺包括两个反应：一是电炉粉尘与CaO反应，二是粉尘中的ZnO与金属铁产生的金属热还原。该工艺的基本原理是利用CaO-Fe2O3-ZnO系的相平衡关系提取金属锌。试验结果显示，从电炉粉尘中回收高纯锌金属可以不用碳热还原法来实现。

 

　　高炉生产中CO的利用。名古屋大学的KuwabaraMamoru教授研究了层状炉料结构的数值模拟设计对高炉炉气利用效率的影响。他在报告中指出，高炉中CO的利用是一个重要的任务，一方面可以减少CO2的排放，同时也可节省有限的煤资源。因此，他提出了一种简单的数值模拟方法，其名为NEUCOLS（层状结构中CO利用的数值计算），以设计理想的矿石和焦炭层状炉料结构，可以更有效地利用高炉中的CO。他在设计中特别注意了不均匀的气体流动状况和煤气通过料层的分散性，以搞清它们对CO利用的影响。该研究讨论了炉料分配参数（粒度大小、空洞、铁矿和焦炭的休止角、碳氧比等）在给定的炉矿内部情况（温度、气体压力、预还原度）对炉气利用的影响，提出了较好的炉料结构。同时，该计算模型的计算时间只需数分钟。