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炼钢过程反应热力学与动力学及其在数值模拟仿真的应用研究进展

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工程科学学报 2024年第11期46卷 1960-1977页

作者：王举金张立峰任英北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

炼钢过程需要完成钢液的脱碳、脱硫、脱磷、脱氧等一系列操作,是一个复杂的多因素控制过程,反应器内温度高且不均匀,多相化学反应同时发生,相际之间质量、动量和热量传输相互耦合,准确预报和控制炼钢过程一直是钢铁冶炼的难点和冶金工... 详细信息

炼钢过程需要完成钢液的脱碳、脱硫、脱磷、脱氧等一系列操作,是一个复杂的多因素控制过程,反应器内温度高且不均匀,多相化学反应同时发生,相际之间质量、动量和热量传输相互耦合,准确预报和控制炼钢过程一直是钢铁冶炼的难点和冶金工作者的研究热点.本论文总结了近年来炼钢过程反应热力学和动力学以及其在数值模拟仿真方面的研究进展.在反应热力学方面,钢液活度计算模型主要有Wagner相互作用系数模型、统一相互作用系数模型和缔合物模型,在现阶段,Wagner相互作用系数模型仍是应用最为广泛的钢液活度计算模型,但随着新钢种的开发,这一模型的普适性遇到了挑战,钢液活度的计算亟需开发新模型、补充新数据;熔渣活度计算模型主要有分子理论模型、离子理论模型、正规离子溶液模型、修正的准化学模型和共存理论模型.通过反应动力学模型,炼钢过程钢液、渣和非金属夹杂物随时间的变化能够被较为准确的预报出来,如多组分耦合反应模型、有效平衡反应区模型和未反应核模型等,但反应动力学模型中的传质系数多是通过经验公式确定,无法准确表征不同反应器内的动力学.通过将反应动力学与三维数值模拟仿真相耦合,揭示了Kambara reactor铁水预处理脱硫过程和Ruhrstah-Hereaeus精炼钢液脱碳过程反应器内钢液成分的三维分布及其随时间演变,但综合考虑钢、渣、夹杂物、耐火材料、合金等多相多元反应的三维数值模拟仿真尚没有较为成熟的模型,仍需要进一步深入研究.

关键词：炼钢热力学动力学模拟仿真过程预报多相反应

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基于编解码架构的红外气体泄漏检测方法研究

基于编解码架构的红外气体泄漏检测方法研究

作者：黄任翔中北大学

学位级别：硕士

钢液钙处理过程有效钙硫比对303 t超大钢锭中硫化物形貌的影响

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工程科学学报 2024年第4期46卷 715-722页

作者：周秋月任英巴钧涛张立峰北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

通过工业实验研究了钙处理对303 t的16Mn重型管板铸锭中硫化物形貌的控制.未钙处理的锻件缺陷主要分布在轴向上靠近顶部、径向上在距中心1/2以内位置,缺陷主要为大尺寸Ⅱ类MnS夹杂物.采用Micro-CT检测了铸锭顶部中心位置MnS夹杂物三维分... 详细信息

通过工业实验研究了钙处理对303 t的16Mn重型管板铸锭中硫化物形貌的控制.未钙处理的锻件缺陷主要分布在轴向上靠近顶部、径向上在距中心1/2以内位置,缺陷主要为大尺寸Ⅱ类MnS夹杂物.采用Micro-CT检测了铸锭顶部中心位置MnS夹杂物三维分布,夹杂物为长条状和片状,数密度为0.77 mm^(-3),最大直径为1370μm.在真空脱气后对钢液进行钙处理,钙处理不仅将钢液中原生Al_(2)O_(3)夹杂物改性为液态钙铝酸盐,并且钙会在钢液凝固和冷却过程中优于锰先与硫结合生成CaS.通过FactSage热力学计算得到,钙处理将MnS夹杂物的析出温度由1244.7℃降低至1227.9℃,同时减少了MnS夹杂物析出量.钙在改性硫化物之前先改性了钢中氧化物,因此提出了有效钙硫比Ca/Seff.用来表征钙处理对硫化物形貌的影响,Ca/Seff.的含义为改性硫化物的有效钙和钢中硫的原子浓度比,可以直接根据钢液的总氧T.O含量、总硫T.S含量和总钙***含量计算得到,此公式适用于硫质量分数小于30×10^(-6)的低硫钢.随着钢中Ca/Seff.增加,铸锭顶部硫化物长宽比逐渐减小.钙处理后钢中有效钙硫比Ca/Seff.应大于0.8,铸锭顶部硫化物平均长宽比小于1.2,CaS和MnS复合硫化物以钙铝酸盐夹杂物为核心析出,硫化物为球形且尺寸显著减小,此时钙处理改性铸锭中硫化物效果较好.

关键词：重型铸锭钙处理夹杂物硫化物形貌有效钙硫比

低碳马氏体不锈钢凝固冷却过程中的夹杂物特征

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钢铁 2024年第1期59卷 117-123页

作者：黄日清任英张立峰武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 广西北港新材料有限公司技术中心广西北海536000 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

低碳马氏体不锈钢有着优良的综合性能,广泛应用于经济和社会发展的各个行业。钢中非金属杂物直接影响低碳马氏体不锈钢的性能,已有研究主要为钢液中夹杂物的生成、去除、改性等控制方法,对于钢液凝固和冷却过程中低碳马氏体不锈钢中夹... 详细信息

低碳马氏体不锈钢有着优良的综合性能,广泛应用于经济和社会发展的各个行业。钢中非金属杂物直接影响低碳马氏体不锈钢的性能,已有研究主要为钢液中夹杂物的生成、去除、改性等控制方法,对于钢液凝固和冷却过程中低碳马氏体不锈钢中夹杂物的相关研究很少。因此,有必要研究低碳马氏体不锈钢凝固冷却过程中的夹杂物特征,为最终低碳马氏体不锈钢产品中夹杂物的控制奠定基础。以S400低碳马氏体不锈钢中夹杂物为研究对象,通过高温共聚焦显微镜试验,以1、10、20和50℃/s的不同冷却速率对样品进行冷却,从而研究冷却速率对低碳马氏体不锈钢中夹杂物成分转变的影响。在钢的凝固和冷却过程中,夹杂物中Al_(2)O_(3)含量明显增加,CaO含量略有增加,而MgO和SiO_(2)含量先增加后下降,凝固和冷却过程中温度变化引起的夹杂物与钢基体之间的热力学平衡移动是夹杂物成分转变的主要驱动力。冷却速率为50℃/s样品中的夹杂物主要成分为21%Al_(2)O_(3)-12%MgO-35%CaO-29%SiO_(2)。随着冷却速率的降低,夹杂物平均成分中SiO_(2)含量呈降低趋势,Al_(2)O_(3)含量逐渐增加。冷却速率越小,发生转变的有效反应时间就越长,最终夹杂物成分就越接近平衡态成分。当冷却速率较大时,低碳马氏体不锈钢很快从高温区域冷却至低温区域,夹杂物在有效反应时间内的保持时间更短,不利于元素在钢中的快速扩散,导致夹杂物成分发生的转变很小。

关键词：低碳马氏体不锈钢夹杂物热力学计算凝固冷却高温共聚焦显微镜

“多言寡行”环境责任表现对股价崩盘风险影响研究—基于投资者情绪的中介效应

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中国管理科学 2024年

作者：游万海陈森杰陈健永任英华福州大学经济与管理学院福州大学数学与统计学院福建省粒计算及其应用重点实验室湖南大学金融与统计学院

随着环境问题成为全球性重要议题，人们对环境问题日益关注，要求企业在环境保护方面承担更多社会责任。一些企业在履行环境责任时存在“多言寡行”行为，严重打击投资者信心，产生非理性情绪，可能引发股市震荡甚至导致崩盘风险。因此... 详细信息

随着环境问题成为全球性重要议题，人们对环境问题日益关注，要求企业在环境保护方面承担更多社会责任。一些企业在履行环境责任时存在“多言寡行”行为，严重打击投资者信心，产生非理性情绪，可能引发股市震荡甚至导致崩盘风险。因此，基于投资者情绪视角探究“多言寡行”环境责任表现对股价崩盘风险的影响路径具有重要意义。本文选取中国沪深A股上市公司为研究样本，结合文本分析技术，运用面板回归模型和中介检验模型，系统研究“多言寡行”环境责任表现对股价崩盘风险的影响以及投资者情绪的中介作用。研究结果显示：企业“多言寡行”的环境责任表现显著加剧股价崩盘风险，且这种作用随着投资者情绪的高涨更加明显；企业“多言寡行”的环境责任表现在主板企业以及非重点监管企业中具有显著“崩盘效应”；在非主板市场和非重点监管企业中，投资者情绪的间接效应显著为正。本文研究对推动生态文明建设和稳定资本市场有着重要启示和借鉴意义。

关键词：环境责任表现股价崩盘风险投资者情绪中介效应文本分析

虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 104-113页

作者：刘阔姜业明黄任杰李明禹陈虎王永青大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024 科德数控股份有限公司大连116600

针对传统加工方式面对加工余量不均匀、去除量大的复杂结构件缺乏参数调控能力,难以提升加工效率的问题,提出一种虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术。首先,基于模糊理论开发二维模糊控制器,通过采集切削过程主轴功率信号,实时... 详细信息

针对传统加工方式面对加工余量不均匀、去除量大的复杂结构件缺乏参数调控能力,难以提升加工效率的问题,提出一种虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术。首先,基于模糊理论开发二维模糊控制器,通过采集切削过程主轴功率信号,实时调节进给倍率来实现自适应加工。其次,以加权小波包熵为特征量,研究切削颤振在线识别方法,并建立切削系统单自由度模型,通过寻找加工系统不发生颤振的最佳主轴转速,依据颤振频率和刀齿数,实现基于变主轴转速的颤振抑制。然后,基于机床主轴电机功率、扭矩和转速关系,制定主轴转速和进给速度的调控策略,实现虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工。最后,通过两组切削对比试验对该技术进行验证,结果表明,所提高效自适应加工技术可以明显提升加工效率,并能抑制加工过程中的切削颤振。

关键词：自适应加工颤振识别颤振抑制模糊控制加权小波包熵

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核心素养视域下高中物理概念教学现状及对策

高考 2024年第17期 34-36页

作者：黄任江西省九江第一中学江西九江332000

物理概念在高中物理教育中扮演着至关重要的角色,它们不仅为学生提供了对自然界的深刻理解,还培养了学生重要的科学思维和解决问题的能力。全面系统地开展基于学科核心素养的高中物理概念教学设计研究具有重要价值,但物理概念教学依旧... 详细信息

物理概念在高中物理教育中扮演着至关重要的角色,它们不仅为学生提供了对自然界的深刻理解,还培养了学生重要的科学思维和解决问题的能力。全面系统地开展基于学科核心素养的高中物理概念教学设计研究具有重要价值,但物理概念教学依旧存在学生理解困难、缺乏联系和应用实践等问题,本文结合自身实践工作,针对存在的问题,提出了改善高中物理概念教学的策略。

关键词：核心素养高中物理概念教学

基于学科核心素养的高中物理概念教学设计实践研究

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教书育人（教师新概念） 2024年第3期 60-62页

作者：黄任江西省九江第一中学

对基于学科核心素养的高中物理概念教学设计的实践展开研究和探讨是十分必要的。学科核心素养将学科知识与学科能力结合起来,从而培养学生全面发展的素养。本文介绍了教学设计的策略,详细分析了学科核心素养在教学中的体现,以及这种教... 详细信息

对基于学科核心素养的高中物理概念教学设计的实践展开研究和探讨是十分必要的。学科核心素养将学科知识与学科能力结合起来,从而培养学生全面发展的素养。本文介绍了教学设计的策略,详细分析了学科核心素养在教学中的体现,以及这种教学方法对学生学业发展的影响。研究结果表明,基于学科核心素养的高中物理概念教学设计有助于提高学生的学科理解能力、批判性思维能力和解决问题的能力,为学生的终身学习奠定了坚实的基础。

关键词：学科核心素养高中物理教学策略物理概念

“双减”背景下小学语文“随课微写”教学策略

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课堂内外(高中版) 2024年第15期 76-77页

作者：任英甘肃省兰州市城关区云麓山学校

在小学语文教学过程中运用“随课微写”这一教学策略，能够有效引导学生积极主动尝试、练习书面表达，助力学生在实际练习过程中不断积累写作经验，拓宽学生阅读视野与知识面，使学生能够始终保持积极的写作热情。小学生认知能力已获得...

在小学语文教学过程中运用“随课微写”这一教学策略，能够有效引导学生积极主动尝试、练习书面表达，助力学生在实际练习过程中不断积累写作经验，拓宽学生阅读视野与知识面，使学生能够始终保持积极的写作热情。小学生认知能力已获得一定程度发展，这一时期是培育发展学生写作能力的关键时期。语文学科相较于小学阶段其他学科而言，知识点内容灵活性较强，在教学过程中也更加注重培育学生各方面能力。

关键词：