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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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耐热型取向硅钢涂层特性与磁性能

材料导报 2024年第1期38卷 143-147页

作者：何承绪马光毛航银祝志祥韩钰高洁张一航胡卓超先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京102209 国网浙江省电力公司浙江金华310007 宝钢股份中央研究院硅钢所上海200000

本工作对耐热型取向硅钢薄板进行了分析,研究了退火温度对其涂层的影响,探索了复杂工况条件、拉应力及压应力对薄板磁性能的影响规律。结果表明:选取的耐热型取向硅钢薄板涂层附着性为C级和D级,涂层包含绝缘涂层和硅酸镁底层,刻痕区硅... 详细信息

本工作对耐热型取向硅钢薄板进行了分析,研究了退火温度对其涂层的影响,探索了复杂工况条件、拉应力及压应力对薄板磁性能的影响规律。结果表明:选取的耐热型取向硅钢薄板涂层附着性为C级和D级,涂层包含绝缘涂层和硅酸镁底层,刻痕区硅酸镁底层被严重破坏。退火对耐热型取向硅钢涂层表面绝缘电阻无明显影响,但影响涂层的附着性,耐热型取向硅钢带材表面的绝缘涂层不具备耐热性。过励磁与直流偏磁工况比谐波工况对带材损耗、噪声、磁致伸缩的影响更为明显。压应力对耐热型取向硅钢磁性能、噪声均产生不利的影响,而拉应力在一定范围内对损耗具有降低作用,同时不影响噪声。

关键词：耐热型取向硅钢涂层磁性能复杂工况拉应力

钢铁废气中二氧化碳的微生物固定与转化机制研究进展

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中国环境科学 2024年

作者：陆佳滢王玉明李咸伟熊丽君李丹复旦大学环境科学与工程系中国宏观经济研究院国土开发与地区经济研究所上海宝武集团有限公司中央研究院

钢铁工业对发展经济至关重要，但其也是CO2大规模排放的重要排放源之一。在全球气候变化的背景下，针对CO2的减排措施已经成为应对气候变化和实现可持续发展的紧迫任务。通过调控关键基因、改造代谢途径或优化反应条件等方式，获得的基... 详细信息

钢铁工业对发展经济至关重要，但其也是CO2大规模排放的重要排放源之一。在全球气候变化的背景下，针对CO2的减排措施已经成为应对气候变化和实现可持续发展的紧迫任务。通过调控关键基因、改造代谢途径或优化反应条件等方式，获得的基因工程菌能够高效同化CO2并转化为有机酸、生物燃料和多元醇等高值产物，为从传统的“获取–制造–处理”经济转变为减少碳足迹的可再生经济提供了新的解决方案。因此，本研究聚焦微生物固定/转化钢铁废气中CO2的研究进展，系统性分析了该领域的理论研究前沿和工程应用挑战，探讨了基因编辑技术在其解决方案中的作用。这一领域的探索为未来的碳减排和环境治理提供了全新的视角和路径，对于实现可持续发展目标具有深远意义。

关键词：钢铁废气二氧化碳微生物固定基因编辑技术

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电催化分解液氨阳极材料的研究

化工学报 2024年第5期75卷 1843-1854页

作者：裴欣哲孙朱行林钰翔张朝阳钱勇吕兴才上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 隆基绿能科技有限公司中央研究院陕西西安710100

氨是一种具有高储氢密度的化学储氢材料,通过氨氢转换可以实现能源的高效利用。氨分解产氢是氨氢转换过程的重要一环,在氨分解的途径中电催化直接分解液氨理论上具有最低能耗,若能有效降低液氨直接电解阳极的过电位,电催化分解液氨在氢... 详细信息

氨是一种具有高储氢密度的化学储氢材料,通过氨氢转换可以实现能源的高效利用。氨分解产氢是氨氢转换过程的重要一环,在氨分解的途径中电催化直接分解液氨理论上具有最低能耗,若能有效降低液氨直接电解阳极的过电位,电催化分解液氨在氢经济中将具有广阔的前景。依次使用铜、钴、铁、钼、钒、钛、碳纸和304不锈钢作为液氨电解过程阳极材料进行线性扫描伏安测试、循环伏安测试、电化学阻抗谱测试和计时电位测试,以研究这些材料在2.0 mol/L NH4Cl的液氨溶液中的电催化活性和在高电流密度下的耐腐蚀性能。结果表明:钛作为液氨电解过程的阳极电催化活性很差;铜、钴和铁虽具有优异的电催化活性,但在正向电位下会发生严重腐蚀;304不锈钢虽具有优异的电催化活性,但在高电流密度下稳定性一般;碳纸电催化活性较差,但高电流密度下具有良好的稳定性,且活性表面积较大,适合作为液氨电解阳极催化剂基底材料;钼和钒电催化活性优于碳纸,在高电流密度下腐蚀率较低,可以作为液氨电解阳极材料。

关键词：电催化氨氧化电解液氨电化学腐蚀化学储氢

电缆用Al-Fe系铝合金导体材料的恒应力高温压缩蠕变行为

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机械工程材料 2024年第2期48卷 30-34页

作者：李国兴党朋张永甲蔡西川上海电缆研究所有限公司特种电缆技术国家重点实验室上海200093

对电缆用Al-Fe系铝合金导体材料进行恒应力(63.6,72.6,78.3,84.7 MPa)高温(90℃)压缩蠕变试验,研究了压缩应力σ对稳态蠕变速率ε·的影响,建立了压缩蠕变本构方程,分析了压缩蠕变机制。结果表明:铝合金试样的稳态蠕变速率随着压缩应力... 详细信息

对电缆用Al-Fe系铝合金导体材料进行恒应力(63.6,72.6,78.3,84.7 MPa)高温(90℃)压缩蠕变试验,研究了压缩应力σ对稳态蠕变速率ε·的影响,建立了压缩蠕变本构方程,分析了压缩蠕变机制。结果表明:铝合金试样的稳态蠕变速率随着压缩应力的增加成倍增大;90℃下铝合金试样的蠕变本构方程为ε·=σ^(9.27)e^(-52.2),拟合曲线和试验结果的相关系数达0.9976;铝合金蠕变过程中存在门槛应力,其值为34.2 MPa,引入门槛应力对蠕变方程进行修正,修正方程计算所得稳态蠕变速率与试验值的相对误差为8%,证明模型准确,得到的真应力指数为5,说明电缆用Al-Fe系铝合金导体材料在90℃下的压缩蠕变行为是由位错攀移机制主导的第二相粒子强化类蠕变。

关键词：铝合金压缩蠕变稳态蠕变速率蠕变本构方程蠕变机制

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机器学习方法在熔盐储热材料研究中的应用

上海电气技术 2024年第2期17卷 66-72,91页

作者：仇秋玲张艳梅上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

经济性好、储能密度高的熔盐储热材料有望成为提高新能源运行稳定性和发电效率的最具潜力储能材料。目前,机器学习方法在新材料发现和分子模拟改进方面已有显著进步,已逐步应用于熔盐储热材料的研究中。介绍了常见的机器学习技术,分析... 详细信息

经济性好、储能密度高的熔盐储热材料有望成为提高新能源运行稳定性和发电效率的最具潜力储能材料。目前,机器学习方法在新材料发现和分子模拟改进方面已有显著进步,已逐步应用于熔盐储热材料的研究中。介绍了常见的机器学习技术,分析了机器学习技术对硝酸盐、氯化盐、氟化盐等熔盐储热材料在微观结构、热物性、传质特性、耐腐蚀性等方面的研究。应用机器学习方法,可以在储热系统优化和效率提高方面发挥重要作用。

关键词：机器学习熔盐储热材料研究应用

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球墨铸铁冷却壁心部性能研究

铸造 2024年第3期73卷 377-379页

作者：宋春晖刘栋梁上海宝钢铸造有限公司湖北武汉430080 宝钢股份中央研究院(武钢有限技术中心) 湖北武汉430080

球量铸铁件的心部性能成为衡量球墨铸铁冷却壁内部质量的一个重要指标。技术要求为心部抗拉强度R_(m)≥350 N/mm^(2),伸长率A≥8%;心部金相组织球化率≥70%,铁素体含量≥80%。由于球墨铸铁冷却壁属于厚大铸件,受凝固特性、冷却速度和合... 详细信息

球量铸铁件的心部性能成为衡量球墨铸铁冷却壁内部质量的一个重要指标。技术要求为心部抗拉强度R_(m)≥350 N/mm^(2),伸长率A≥8%;心部金相组织球化率≥70%,铁素体含量≥80%。由于球墨铸铁冷却壁属于厚大铸件,受凝固特性、冷却速度和合金元素等因素的影响,心部性能不稳定,通常无法达到技术协议的要求。本文分析了心部性能较低的原因,提出了工艺改进措施,进行了冷却壁解剖试验,验证了试验效果。

关键词：球墨铸铁冷却壁心部性能

宝钢7~#EAF机器人测温取样作业系统安全集成技术

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宝钢技术 2024年第1期 16-22页

作者：黄天茂吴瑞珉宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999

针对电炉测温取样机器人分布式安全操作、半封闭区域机器人作业环境下移动物体或人员的安全防护、高温紧急状态下机器人设备安全防护等方面存在的问题,提出对应的技术及解决方案。以此为基础,开发了以皮尔兹可编程安全中间继电器和西门... 详细信息

针对电炉测温取样机器人分布式安全操作、半封闭区域机器人作业环境下移动物体或人员的安全防护、高温紧急状态下机器人设备安全防护等方面存在的问题,提出对应的技术及解决方案。以此为基础,开发了以皮尔兹可编程安全中间继电器和西门子PLC控制器为核心,连接紧急停止按钮、安全光栅或者安全激光雷达、安全门等安全装置的安全网络软硬件集成方案,并成功应用于宝钢7~#EAF机器人测温取样作业系统。

关键词：电炉机器人测温取样安全集成可编程安全继电器

浇注工艺对高强度抗硫管内壁带状组织的影响研究

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宝钢技术 2024年第1期 9-15页

作者：罗明张忠铧宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999

内壁带状组织的控制是高强度抗硫管的生产难点之一。在高强度抗硫管电炉冶炼过程中,开展不同浇注工艺(钢水过热度、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和连铸拉速等)的对比试验,通过金相显微镜、扫描电镜等分别对连铸坯、热轧态管和调质态管... 详细信息

内壁带状组织的控制是高强度抗硫管的生产难点之一。在高强度抗硫管电炉冶炼过程中,开展不同浇注工艺(钢水过热度、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和连铸拉速等)的对比试验,通过金相显微镜、扫描电镜等分别对连铸坯、热轧态管和调质态管进行微观组织分析,研究了高强度抗硫管内壁带状组织的形成机理及演变规律,探索了不同浇注工艺对高强度抗硫管内壁带状组织的影响。

关键词：高强度抗硫管浇注工艺点状偏析带状组织