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EB态TA10钛合金高温变形行为及热加工图

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1555-1565页

作者：张启飞储双杰梁高飞杨帅王美晨毛博上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 宝山钢铁股份有限公司上海201900 宝武特种冶金有限公司上海200940 西部金属材料股份有限公司西安710201

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应... 详细信息

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应力的高温塑性本构方程,绘制考虑应变的热加工图,深入讨论能量耗散效率因子与宏观、微观组织、力学响应间的关联关系。结果表明:随着变形温度升高或应变速率降低,TA10钛合金流变应力减小;变形温度高于或低于相变点时,峰值应力与变形温度均呈线性相关。Arrhenius方程能较好地预测该合金变形抗力与工艺参数间的变化规律。该合金不适合单道次大变形,较为适合变形量中等且较慢应变速率下的成形方式,可尝试开展高速率多次小变形的方式成形。该合金在两相区慢应变速率下热变形时的流变软化机制为动态球化或塑性流动局部化,而高应变速率下应力塌陷现象的主要原因为宏观失稳,且其在单相区的软化机制以动态回复为主。

关键词： TA10钛合金高温力学行为铸态组织演变高温塑性本构方程热加工图

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添加热压铁块对宝钢2号高炉生产的影响

炼铁 2024年第2期43卷 1-5页

作者：刘天昊尹振兴宝山钢铁股份有限公司炼铁厂上海年200941

为了探索减少高炉碳排放的新途径,在宝钢2号高炉进行了添加热压铁块工业试验。从炉况顺行、煤气流、透气性、煤气发生量、热制度、渣比、日产量、CO_(2)排放量等方面,阐述了添加热压铁块对2号高炉生产的影响。热压铁块比加到60kg/t后的... 详细信息

为了探索减少高炉碳排放的新途径,在宝钢2号高炉进行了添加热压铁块工业试验。从炉况顺行、煤气流、透气性、煤气发生量、热制度、渣比、日产量、CO_(2)排放量等方面,阐述了添加热压铁块对2号高炉生产的影响。热压铁块比加到60kg/t后的结果表明:①随着热压铁块比的提升,炉况顺行得到改善,入炉品位提高,燃料比大幅降低,产量提升,取得了明显的增产降耗效果;②焦比由基准期的415kg/t降至353kg/t,燃料比从514kg/t降至最低488kg/t;③富氧率提升至4.255%,利用系数达到2.181t/(m^(3)·d),日产量较基准期提高5.9%。

关键词：大型高炉热压铁块燃料比日产量 CO_(2)排放量

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盐穴压缩空气储能库注采井筒体系优化设计

天然气工业 2024年第6期44卷 169-180页

作者：万继方纪文栋李景翠孙养清赵永安罗一峰吴启春中能建数字科技集团有限公司长江大学机械工程学院宝山钢铁股份有限公司百勤能源科技(广东)股份有限公司建湖县鸿达阀门管件有限公司

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连... 详细信息

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连接通道,然而受气体注采流量的限制和冲蚀作用的影响,现阶段的小通径井筒严重限制了压缩空气储能电站的装机规模。为优化储能库注采井筒体系,对大通径井口装置、耐腐蚀套管和大尺寸封隔器的设计与加工中存在的主要问题进行了分析,并结合工程实际提出了解决措施和合理化建议。研究结果表明:(1)井口装置设计需考虑到每层套管头座挂芯轴悬挂器台阶的承载强度,需要校核及验证悬挂器最小壁厚处的抗外挤强度、承受井下反压时顶丝的抗剪切强度等参数;(2)套管选材应充分考虑制造工艺及经济成本在盐穴压缩空气储能工况中的适用性,建议在易发生冲蚀处使用耐蚀合金纯管材,其余部位优选具有性价比的耐腐蚀套管;(3)大尺寸封隔器建议整体采用芯轴设计,胶筒选用氢化丁腈橡胶或四丙氟橡胶等材质,卡瓦建议采用笼式桶状。结论认为,提出的注采井筒体系设计优化措施,能够为该类型储能项目的大尺寸井筒注采体系设计与优化提供方法和思路。

关键词：盐穴 CAES 井口装置套管封隔器大尺寸注采优化设计

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惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮

冶金分析 2024年第3期44卷 90-94页

作者：葛青锋周桂海上海梅山钢铁股份有限公司制造管理部上海梅山钢铁股份有限公司技术中心

快速准确测定铝钙复合脱氧剂中氮含量对炼钢脱氧有着重要指导意义。选择称样量为0.200 0 g, 0.4 g镍作为助熔剂，分析功率设定为5.5 kW,以氮标准溶液系列绘制校准曲线，建立了惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮的方法。实验表明，... 详细信息

快速准确测定铝钙复合脱氧剂中氮含量对炼钢脱氧有着重要指导意义。选择称样量为0.200 0 g, 0.4 g镍作为助熔剂，分析功率设定为5.5 kW,以氮标准溶液系列绘制校准曲线，建立了惰气熔融-热导法测定铝钙复合脱氧剂中氮的方法。实验表明，氮质量在100.0～1 000.0μg范围内与其对应的峰面积呈线性关系，线性相关系数为0.999 2,方法检出限为0.000 3%,方法定量限为0.001%。按照实验方法测定铝钙复合脱氧剂样品中氮，结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为1.4%～3.3%。按照实验方法在铝钙复合脱氧剂样品中加入氮标准溶液进行加标回收试验，回收率为96%～103%。

关键词：惰气熔融热导法铝钙复合脱氧剂氮

基于改进自编码器的转炉炼钢工艺模式提取方法

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工程科学学报 2024年第6期46卷 1108-1119页

作者：董倩倩胡帅杰黎敏于艳谷茂强北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

转炉炼钢吹炼过程的控制主要包括供氧、造渣和底吹等工艺操作,吹炼过程控制的稳定性直接影响着终点钢水的质量.传统的静态控制模型以物料平衡和热平衡为基础获得吹炼过程工艺操作模式,未考虑以原料为主的标量型数据和以工艺参数为主的... 详细信息

转炉炼钢吹炼过程的控制主要包括供氧、造渣和底吹等工艺操作,吹炼过程控制的稳定性直接影响着终点钢水的质量.传统的静态控制模型以物料平衡和热平衡为基础获得吹炼过程工艺操作模式,未考虑以原料为主的标量型数据和以工艺参数为主的时序型数据之间的强耦合关系,导致传统静态模型的可靠性不高,需要依靠人工经验来调整工艺参数.为解决上述问题,提出一种基于改进自编码器的转炉炼钢工艺模式提取方法,该方法以自编码器为基础结构,使用全连接模块、长短期记忆网络模块、一维卷积模块和批量K-Means模块建立聚类模型,并联合聚类损失函数和重构损失函数实现模型的训练,获得原始高维数据在低维特征空间所对应的隐藏向量;在此基础上,利用隐藏向量完成聚类;最后,在属于不同聚类类别的数据中,寻找离各个聚类中心最近的样本,将最近样本的供氧、造渣和底吹工艺操作作为该类样本的工艺操作模式.利用转炉炼钢生产过程实际数据验证了所提方法的有效性,使用标量型数据和提取的工艺模式数据预测终点碳温,终点碳的质量分数在±0.02%误差范围内的平均命中率为95.06%,终点温度在±20℃误差范围内的平均命中率为91.48%,在终点碳的质量分数±0.02%、温度±20℃误差范围内的平均双命中率为90.80%.

关键词：转炉炼钢多变量时间序列工艺模式提取长短期记忆网络一维卷积神经网络

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有机酸-硫化零价铁处理高浓度含铬废液及铬铁资源化的研究

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安全与环境学报 2024年第1期24卷 345-352页

作者：谢梦芹肖永力梁彦杰宝山钢铁股份有限公司上海201900 中南大学冶金与环境学院长沙410083

针对含铬废液净化污泥杂质含量高、铬含量低导致铬回收难的问题,以有机酸-硫化零价铁为铬废液净化剂,在高效去除废液中铬的同时,可净化污泥并直接制备铬铁合金。通过考察零价铁硫化程度、初始废液pH值、不同有机酸摩尔比、硫化零价铁用... 详细信息

针对含铬废液净化污泥杂质含量高、铬含量低导致铬回收难的问题,以有机酸-硫化零价铁为铬废液净化剂,在高效去除废液中铬的同时,可净化污泥并直接制备铬铁合金。通过考察零价铁硫化程度、初始废液pH值、不同有机酸摩尔比、硫化零价铁用量等影响因素对废液铬净化与污泥铬富集的影响,探索铬污泥直接制备铬铁合金工艺。研究显示,采用有机酸-硫化零价铁协同处理后,废液总铬质量浓度可由5 324.1 mg/L降低至4.30 mg/L,与未改性零价铁技术相比,铬净化去除率由65.45%提高至99.92%。净化污泥铬铁元素平均质量分数大于46%,在1 500℃,氩气保护气氛下,添加质量分数为30%碳粉即可成功制备铬铁合金。铬铁合金产物中铬铁元素分布均匀,杂质含量较少。XRD分析显示,硫化零价铁的掺入质量增大可降低合金产品中杂相的生成。研究方法为冶金、化工等行业含铬废液的高效净化及资源化处理提供了一条新路径。

关键词：环境工程学高质量浓度含铬废液有机酸-硫化零价铁还原沉淀含铬污泥铬铁合金

涂覆有机涂层的镀锡薄钢板耐蒸煮性能电化学快速检测技术研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 883-890页

作者：刘喆邓成满魏军胜夏大海天津大学材料科学与工程学院天津300350 宝山钢铁股份有限公司上海201900

采用阴极极化和电化学阻抗谱相结合的方法评价了聚酯、环氧酚醛和环氧氨基涂层涂覆镀锡薄钢板在127℃水蒸气中的耐蒸煮性能,并探讨了耐蒸煮机制。结果表明,阴极极化电流可以有效区分食品包装用涂层镀锡薄钢板的防护性能,阴极极化电流越... 详细信息

采用阴极极化和电化学阻抗谱相结合的方法评价了聚酯、环氧酚醛和环氧氨基涂层涂覆镀锡薄钢板在127℃水蒸气中的耐蒸煮性能,并探讨了耐蒸煮机制。结果表明,阴极极化电流可以有效区分食品包装用涂层镀锡薄钢板的防护性能,阴极极化电流越大,涂层防护性能越差。环氧酚醛涂层的耐蚀性最好,环氧氨基涂层次之,聚酯涂层的耐蚀性最差。经127℃高温蒸煮1 h后,涂层/镀锡薄钢板体系在3.5%NaCl溶液中的防护性能有所下降,低频阻抗模值有所减小,最小值为5.4%,最大值为69.7%。总体来看,3种涂层的耐蒸煮性能相当。涂层/金属间的结合力、涂层的润湿性是影响耐蒸煮性能的主要参数,结合力越好,涂层的润湿性越差,耐蒸煮性能越好。

关键词：镀锡薄钢板电化学阻抗谱阴极极化快速评价

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铁浴条件下电炉粉尘球团的熔融与分离行为

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 347-360页

作者：杨超佘雪峰王如意王静松薛庆国北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 宝山钢铁股份有限公司技术中心上海201900

为了提高对含锌电弧炉粉尘(EAFD)的利用效率,实验研究EAFD球团在铁浴条件下的还原熔化行为。定义铁液滴球形度作为判断其凝聚的标准,然后探讨铁液滴直径和球形度之间随时间变化的关系。根据实验最终建立EAFD颗粒的熔化和分离行为。结果... 详细信息

为了提高对含锌电弧炉粉尘(EAFD)的利用效率,实验研究EAFD球团在铁浴条件下的还原熔化行为。定义铁液滴球形度作为判断其凝聚的标准,然后探讨铁液滴直径和球形度之间随时间变化的关系。根据实验最终建立EAFD颗粒的熔化和分离行为。结果表明,在铁浴条件下,EAFD球团的Zn去除率在5.0 min时达到99%以上,但在15.0 min时金属渣分离还没有完成。由于成分的波动,在EAFD球团中形成几个区域的液态渣,然后液态渣不断增加,直到球团完全熔化。球形度>65%、直径>500μm的Fe液滴的数量随着时间的推移而减少,大直径的Fe液滴先完成分离。渣铁分离过程如下:在布朗运动下Fe液滴在渣中形成,之后Fe液滴直径在马兰戈尼效应下增加,Fe液滴在渣中下降速度符合斯托克斯定律。

关键词：电炉粉尘铁浴球团融化渣铁分离

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钢铁能源效率提升技术方向及潜力分析

钢铁 2024年

作者：王明月张永杰陈国军宝山钢铁股份有限公司中央研究院中国钢铁工业协会

双碳目标下，流程变革、原燃料结构优化和能源效率提升是钢铁减碳的3大主要方向，在低碳突破性冶金技术尚未规模部署、缺乏充足且廉价清洁能源的当下，能源效率提升是钢铁行业当前最经济、有效的减碳措施。中国钢铁工业经过多年的技术... 详细信息

双碳目标下，流程变革、原燃料结构优化和能源效率提升是钢铁减碳的3大主要方向，在低碳突破性冶金技术尚未规模部署、缺乏充足且廉价清洁能源的当下，能源效率提升是钢铁行业当前最经济、有效的减碳措施。中国钢铁工业经过多年的技术引进、消化、吸收和再创新，能源效率水平达到世界前列，能源效率水平进一步提升难度较大。从生产流程、原料和燃料、能源效率3个角度对比了国内外钢铁行业/企业现状与差异，结合国内产业结构、工艺特征和工程实践提出钢铁余热余能资源高效回收利用，减少能源消耗、产品损耗，减少工序、工艺界面能量损失，重点用能设备及系统节能提效技术，原料、能源低碳化及二次资源循环利用，数字驱动系统能源效率提升，新材料应用7个能源效率改善方向及对应的24项技术。在此基础上从余热余能、界面热衔接、钢铁生产实践3个方面分析了钢铁企业能源效率改善空间，结果表明（以标准煤计），生产1t热轧材，主要工序余热余能资源量约为185.0 kg，最佳利用量约为129.4 kg；炼铁-炼钢界面1t铁水、炼钢-连铸区段1t钢水、连铸-热轧界面1t钢坯可利用资源量分别约为10.5 kg、2.6 kg、9.3 kg；以国内某百万吨长流程钢铁企业为研究对象，选择性应用能源效率改善技术可实现吨热轧材节能40.4 kg。

关键词：能源效率余热余能界面节能潜力工艺流程