在扫描电镜下原位观察了两种钢的拉伸变形过程，两种钢分别为以铁素体为主、含少量珠光体的纯净高强钢和以珠光体为主、含少量先共析铁素体的车轮钢.纯净钢拉伸时，不论试样厚度满足平面应变与否，均以铁素体的滑移变形为主，并最终导致韧性开裂，裂纹连续扩展，少量的珠光体对整个变形断裂过程几乎没有影响；断口呈现韧窝状.对于车轮钢，当试样厚度很薄不满足平面应变条件时，尽管先共析铁素体很少，拉伸时，仍以先共析铁素体的变形为先导过程，并在先共析铁素体与珠光体的界面处优先开裂，成为不连续微裂纹，断口呈现韧窝和准解理两种混合特征；当试样厚度满足平面应变条件时，则以珠光体中渗碳体片层的脆性开裂为主，断口呈现准解理特征

由于冷轧过程的大张力轧制特点以及金属横向流动性与热轧有很大区别,因此在热轧中广泛应用的Shohet判别式不能很好应用于冷轧.在对冷轧大张力条件下的板形生成机理进行分析的基础上,提出能够更好适用于冷轧的基于屈曲失稳判据的断面形状可变域求解方法,该方法可以求解得到针对不同屈曲模态的产品断面形状可变域与来料断面形状允许范围.将该方法应用于国内某连轧机生产,给出其来料断面形状允许范围,比原有允许范围更符合现场实际且内容更为完善

以水银和氩气作为模拟介质,通过物理模拟研究了高拉速板坯连铸结晶器内电磁制动和水口吹氩耦合作用下的气泡运动和分布行为.采用电阻探针测量了结晶器内气泡的运动和分布情况,分析了磁场、吹氩量等不同工艺参数对气泡占空比、气泡数量和气泡脉冲宽度的影响规律.实验结果表明:在一定的拉速条件下,施加磁场改变了气泡在结晶器内的分布规律,有利于气泡的上浮,降低了气泡在结晶器内的冲击深度,减少了到达结晶器窄面的气泡数量;磁场的施加和吹氩量的增加都使得脉冲宽度较大的气泡数量增多,且主要集中在结晶器1/4宽度和水口之间区域

本文根据实际数据对热连轧机组自动厚度控制系统进行了仿真,研究了反馈及前馈功能的控制效果。分析了反馈控制对四种外扰的控制效果,文中给出了四种外扰下7个机架出口厚度的变化曲线,结果表明,除了变化较陡的局部温降外其他扰动经反馈控制后都得到很好效果。对局部温降应用了复合控制（反馈+前馈）,其中采用了只考虑厚度偏差和考虑厚度温度偏差二种前馈方案,第二种方案效果较好一些。分析了不同前馈提前量对复合控制效果的影响,结果表明,提前量过大或过小效果都不佳,存在着一个最佳提前量,在本文条件下最佳提前量为250毫秒

等效换热系数是热连轧机工作辊温度场仿真模型的核心输入参数，多采用遗传算法优化得到，某1800 mm 热连轧机存在品种、规格交替轧制，等效换热系数的准确计算比较困难.选取多组典型工艺条件下的工作辊下机后表面温度作为优化目标，采用多目标遗传算法进行优化，并通过改变遗传算子有效避免了算法早熟及局部收敛等问题，获取了具有较强适应性的等效换热系数.仿真和实测数据的对比结果证明了优化模型的可靠性.利用仿真模型分析了主要工艺参数对工作辊热凸度的影响，并提出同宽交替时，工作辊热凸度随轧制进程呈指数变化，而在品种、规格交替编排轧制工艺下相邻带钢轧制时工作辊热凸度存在6-21.8μm 的波动，且随轧制进程趋于稳定

无间隙原子钢（IF钢）主要用于汽车、家电等行业，除需要极低的C、N含量外，对最终产品的表面质量也有严格要求。钢中O含量和夹杂物对产品的表面质量影响很大。快速降低钢中C含量、同时保证钢的高洁净度是非常重要的。为此，通过在Ruhrstahl Hereaeus（RH）精炼?连铸过程密集取样，采用ASPEX扫描电镜详细研究了RH吹氧强制脱碳工艺下吹氧量对IF钢洁净度的影响。结果表明，本实验条件下，吹氧量对精炼?连铸过程中夹杂物的类型和形貌没有影响。吹氧量对RH精炼前期（加Al后4 min内）钢液洁净度影响较大，而对后期生产过程中钢液的洁净度影响不大；精炼前期，吹氧量高，钢液中总氧（T.O）含量和夹杂物的量增加。簇群状夹杂物主要出现在RH破空之前，真空精炼结束后钢液中很难发现簇群状夹杂物。中间包钢液洁净度与RH吹氧量相关性不大，而与加Al脱氧前钢液中O含量相关性很大，加Al脱氧前钢液中O含量高，中间包钢液洁净度差；为提高中间包钢液的洁净度，应尽量减少加Al脱氧前钢液中的O含量。随着生产的进行，钢液中T.O含量、夹杂物的量呈下降趋势，洁净度逐渐提高

研究了直接还原熟料中微细铁颗粒的赋存形式和选择性回收工艺.发现尾渣中铁的赋存形态主要为微细粒的单质铁;直接还原熟料中小于5μm的细连生体和铁颗粒很难通过磁选回收,但大于10μm的粗铁颗粒可以回收.为了兼顾粉末铁的品位与回收率,需要对不同赋存状态的铁颗粒进行选择性回收.提高粗连生体的单体解离度,有针对性地回收其中的铁颗粒,是提高粉末铁回收指标的关键.提高磁选场强可提高粉末铁回收率,但降低粉末铁品质.利用正交试验对工艺参数进行了优化,在优化条件下粉末铁中TFe质量分数和铁回收率分别为92.91%和92.03%

为连续预测RH熔池内碳含量,实现对RH脱碳终点碳含量控制,以物质C平衡为基础,通过对某钢厂250 t RH废气分析系统分析的废气流量以及废气中CO、CO2含量进行连续监控,建立了基于废气分析的RH脱碳数学模型.该模型计算表明:对于冶炼成品中碳质量分数≤ 30×10-6的超低碳钢,模型计算RH脱碳终点碳质量分数误差都在±5×10-6之间;在RH脱碳后期,废气中CO+CO2质量分数低于5%时,熔池内脱碳速率低于10-6 min-1,此时可判定脱碳结束.同时结合现场工艺条件分析了压降平台以及吹氧操作对RH脱碳速率的影响

以国内某钢厂220 mm×1800 mm板坯连铸结晶器为原型,根据相似性原理建立相似比为0.6的水模型,利用粒子图像测速技术(PIV)对比不同浸入式水口(SEN)的出口角度、浸入深度及水口底部结构条件下的结晶器内流场流速特征,同时使用波高仪对液面波动振幅进行实时监测,并结合F数分析各SEN条件对结晶器内钢液流动特征.研究发现,在各浸入式水口条件下,位于结晶器液面1/4宽面处附近出现矢量流速向下的剪切流,同时在水口附近发现不规则漩涡.试验结果表明:浸入式水口的出口角度、浸入深度的增加能够强化上回旋区缓冲作用,降低结晶器液面表面流速;尽管凹底结构SEN能减弱钢液湍动能,但其对1/4宽面处剪切流速度的影响不大.另外,液面波动幅度和F数变化规律一致,且当浸入式水口出口角度15°、20°,浸入深度135 mm、145 mm条件下波幅与F数最为合理,从而减小或避免液面卷渣,提高连铸坯质量

超低碳钢常用于生产汽车面板等表面质量要求较高的产品.连铸坯皮下的钩状坯壳很容易捕集夹杂物导致冷轧钢板表面出现翘皮、亮/暗线等缺陷,对产品质量具有严重危害.采用数值模拟分析了钩状坯壳的形成和演变过程.将计算的初生坯壳形状制作成物理模型,模拟了夹杂物在凝固前沿被捕集的过程,并对凝固钩区域不同位置的夹杂物的受力特征进行了分析.结果表明,凝固钩在弯月面中形成以后,不会直接湮没进坯壳内,而是要经历熔化、变粗、生长、湮没等逐步演变的过程.数值模型预测拉速1.3 m·min-1条件下最终存留在坯壳中的凝固钩深度约为2.5 mm,这与实际观察到的钩状坯壳的尺寸基本一致.模拟得到的钩状坯壳形貌与铸坯表层和漏钢坯壳的金相特征较为接近.夹杂物最容易在凝固钩下表面被捕集,不容易在凝固钩上表面被捕集,特别是对尺寸相对较大的夹杂物.但是溢流发生时,靠近弯月面处的夹杂物可能随着钢流进入到初生凝固钩上部而被快速冷却的钢液包裹.两道凝固钩之间的坯壳由于其凝固前沿处于垂直分布,小于100 μm夹杂物可能被捕集而大尺寸夹杂物不易被捕集