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X射线荧光光谱法测定300系不锈钢中11种合金元素

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冶金分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：张祥缪乐德张毅宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

300系不锈钢为高Cr-Ni钢,合金元素间存在强烈的吸收增强效应,因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量,必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强度,... 详细信息

300系不锈钢为高Cr-Ni钢,合金元素间存在强烈的吸收增强效应,因此采用X射线荧光光谱法(XRF)分析300系不锈钢中的合金元素含量,必须校正样品中的基体效应。本实验采用XRF测定了15块300系不锈钢标准样品中的12种合金元素的X射线荧光强度,并绘制校准曲线,采用了两种理论α系数法校正基体效应,分别为De Jongh方程和COLA方程,结果表明,COLA方程对Cr的校正效果要明显优于De Jongh方程,而含量范围相当的Ni未表现出明显差异,这可能是因为在300系不锈钢中Cr主要受到Fe和Ni的增强作用,相应的理论影响系数α_(Cr,Fe)、α_(Cr,Ni)值随Fe、Ni含量变化而发生较大变化,其相对标准偏差(RSD)分别为10.4%、12.0%,而COLA方程能够根据元素含量变化而调整理论α系数值,适用于元素含量0~100%(质量分数,下同)范围的校正。Ni主要受到Fe和Cr的吸收作用,计算出的理论影响系数α_(Ni,Fe)、α_(Ni,Cr)值变化很小,RSD分别仅为1.6%和1.7%,因此,采用固定的理论α系数法,即De Jongh方程也能得到良好的效果。此外,300系不锈钢中合金元素间存在较强的谱线重叠干扰,实验采用分辨率更高的LiF220晶体和狭缝0.15°,以减少谱线间的重叠干扰,通过进一步扫描发现,仅需对CrKβ_(1,3)对MnKα_(1,2)、MoL_(I)对PKα_(1,2)的重叠干扰校正,为此,采用基于浓度校正的经验系数法进行校正。按照实验方法对300系不锈钢样品平行测定11次,结果表明,当元素含量在0.1%以上时,测得结果的相对标准偏差(RSD)均小于1%;当元素含量小于0.1%时,相对标准偏差均小于10%。选取了3个未参与校准曲线绘制的不锈钢标准样品和2个生产样品,按照实验方法进行测定,测定结果分别与标准样品标准值或湿法测定值相一致。

关键词： 300系不锈钢 X射线荧光光谱法(XRF) 基体校正 COLA方程 De Jongh方程谱线重叠校正理论α系数法合金元素

不同热处理热轧搪瓷钢含钛析出相的定性定量分析

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冶金分析 2024年第3期44卷 1-7页

作者：缪乐德张毅王双成宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

热轧搪瓷用钢要求具备良好的抗鳞爆性能,要提高贮氢性能即增加氢陷阱,最有效的方法是增加钢中析出相的含量。为了对不同热处理的热轧搪瓷钢的析出相进行定量分析,本文采用电解提取方法将析出相从基体中分离,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍... 详细信息

热轧搪瓷用钢要求具备良好的抗鳞爆性能,要提高贮氢性能即增加氢陷阱,最有效的方法是增加钢中析出相的含量。为了对不同热处理的热轧搪瓷钢的析出相进行定量分析,本文采用电解提取方法将析出相从基体中分离,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构的变化过程;并利用Rietveld全谱拟合法计算不同析出相的组成及含量。同时采用透射电镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)对纳米级析出相进行了表征。最后,探讨了热轧搪瓷钢中析出相与贮氢性能的关系。结果表明,通过XRD检测,热轧搪瓷钢中的析出相主要为Ti_(2)CS、TiC_(0.95)和TiC_(0.3)N_(0.7);透射电镜显示150 nm以上粗大析出物含有硫,为碳硫化钛,100 nm左右的碳化钛,以及10 nm级的大量析出,且分布不均匀,3DAP确认其为碳化钛。850℃热处理的试样析出相的含量(质量分数,下同)最高,达到了0.39%,颗粒比表面积最大,氢穿透实验显示其平均穿透时间最长,有更高的贮氢性能。

关键词：热轧搪瓷钢析出相热处理电解定性定量分析

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

高牌号无取向硅钢硫化物、氮化物析出的热力学计算

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钢铁钒钛 2024年

作者：冯国辉程传良王旭乔家龙时朋召郭飞虎刘磊仇圣桃南京钢铁股份有限公司板材事业部钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心

通过对高牌号无取向电工钢 50W350硫化物、氮化物的热力学计算，获得了析出物的平衡浓度关系。液相线温度以下，AlN在1 488～1 780 K温度区间析出，TiN在1 520～1 770 K温度区间析出，MnS在1 120～1 768 K温度区间析出，Cu2S在低于1 42... 详细信息

通过对高牌号无取向电工钢 50W350硫化物、氮化物的热力学计算，获得了析出物的平衡浓度关系。液相线温度以下，AlN在1 488～1 780 K温度区间析出，TiN在1 520～1 770 K温度区间析出，MnS在1 120～1 768 K温度区间析出，Cu2S在低于1 420 K时析出。最后通过实际检测到上述析出物的存在，以上计算参数可为轧制过程提供理论指导。

关键词：无取向硅钢液相线固相线硫化物氮化物热力学溶度积

冶金工业数字化转型对环境保护与资源可持续利用的影响

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冶金与材料 2024年第1期44卷 82-84页

作者：童颂洋南京钢铁股份公司特钢事业部中棒厂江苏南京210044

文章旨在研究冶金工业数字化转型对环境保护与资源可持续利用的影响。通过对数字化转型在冶金工业中的基本概念、生产流程影响和应用进行概述,探讨了数字化转型对环境保护的重要性、改善与创新,并分析了其在资源可持续利用方面的作用。... 详细信息

文章旨在研究冶金工业数字化转型对环境保护与资源可持续利用的影响。通过对数字化转型在冶金工业中的基本概念、生产流程影响和应用进行概述,探讨了数字化转型对环境保护的重要性、改善与创新,并分析了其在资源可持续利用方面的作用。研究发现数字化转型提升了资源利用效率,促进了资源回收利用,但也带来了挑战。最后展望了数字化转型对资源可持续利用的前景,并强调了其在环境保护和资源利用方面的潜在作用。

关键词：冶金工业数字化转型环境保护资源可持续利用生产流程资源利用效率资源回收利用

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电弧炉炼钢动态模型的建立与评价

炼钢 2024年

作者：田博涵陈兆平宝山钢铁股份有限公司中央研究院

建立数学模型预测电弧炉生产状况与工艺参数以指导其实际生产具有重要的实际意义。基于能量利用效率与冶金反应原理建立了电弧炉炼钢动态模型，包括竞争氧化、能量输入、废钢熔炼和熔池升温、温度求解四个模块，模拟电弧炉炼钢过程。将... 详细信息

建立数学模型预测电弧炉生产状况与工艺参数以指导其实际生产具有重要的实际意义。基于能量利用效率与冶金反应原理建立了电弧炉炼钢动态模型，包括竞争氧化、能量输入、废钢熔炼和熔池升温、温度求解四个模块，模拟电弧炉炼钢过程。将某钢铁厂电弧炉的典型生产参数及文献中报道的冶炼参数，代入该模型计算验证。结果表明，预测温度和测量温度的误差为-7℃，预测C、Si、Mn和P的质量分数误差分别为0.017%、-0.001%、0.037%和-0.000 5%，其中，展现了电弧炉冶炼终点的“回磷”现象，并论证了留钢操作对电弧炉冶炼的益处。针对实际生产过程多炉次的模拟结果也展示出比较良好的预测结果，证实模型具有良好的可推广性。模型的开发为帮助优化过程、设计操作实践以提高电弧炉的性能和竞争力提供了必要的工具。

关键词：电弧炉动态模型能量效率竞争性氧化

溶解酵素淀粉样纤维吸附净化二甲酚橙染料废水研究

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天津化工 2024年第5期38卷 50-53页

作者：曹明义宝武集团新余钢铁股份公司江西新余338001

本研究采用盐酸胍变性法成功制备了纳米尺度的淀粉样纤维,并深入探究了其在处理二甲酚橙等典型工业染料废水中的吸附特性。实验结果显示,淀粉样纤维的尺寸约为50~70 nm,直径为20 nm。在溶液pH值的影响下,淀粉样纤维对二甲酚橙的吸附表... 详细信息

本研究采用盐酸胍变性法成功制备了纳米尺度的淀粉样纤维,并深入探究了其在处理二甲酚橙等典型工业染料废水中的吸附特性。实验结果显示,淀粉样纤维的尺寸约为50~70 nm,直径为20 nm。在溶液pH值的影响下,淀粉样纤维对二甲酚橙的吸附表现出快速的动力特性,最优pH值范围为3~4,吸附平衡过程仅需20 min即可完成。等温吸附实验表明,淀粉样纤维对二甲酚橙表现出卓越的吸附性能,吸附容量可达783 mg/g。这一研究为利用淀粉样纤维处理染料废水提供了一种高效、快速的新方法,具有潜在的工业应用前景。

关键词：吸附纳米染料废水

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高温耐磨钢高温磨损与氧化性能研究

轧钢 2024年

作者：靳建锋李小琳闫强军陈刚西北工业大学南京钢铁股份有限公司

为提高机械部件的高温耐磨性能并延长使用寿命，设计了一种新型耐热耐磨钢A钢。通过与对比传统NM400以及国际同类型H钢的高温硬度、摩擦学行为和氧化行为，探究新型耐热耐磨钢A钢的高温耐磨性能和抗氧化性能的提升机理。结果表明：在600... 详细信息

为提高机械部件的高温耐磨性能并延长使用寿命，设计了一种新型耐热耐磨钢A钢。通过与对比传统NM400以及国际同类型H钢的高温硬度、摩擦学行为和氧化行为，探究新型耐热耐磨钢A钢的高温耐磨性能和抗氧化性能的提升机理。结果表明：在600 ℃时，新型耐热耐磨钢A钢的硬度为300.84HV～312.54HV，明显高于作为对比样的传统NM400(179.15HV～190.61HV)以及国际同类型H钢(280.94HV～292.80HV)。在600 ℃氧化100 h后，新型耐热耐磨钢A钢表现出了优异的抗氧化性能，其氧化增重仅为1.053 mg/cm2，比传统NM400的氧化增重下降了85.7%。较高的高温硬度以及优异的抗氧化性能使新型耐热耐磨钢A钢在600 ℃时的磨损机制发生了改变并获得了3种钢中最低的磨损率，为1.603×10-4mm3/N·m，而传统NM400和国际同类型H钢的磨损率分别为2.169×10-4mm3/N·m和1.674×10-4mm3/N·m。新型耐热耐磨钢A钢的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损，而传统NM400和国际同类型H钢存在磨粒磨损和氧化磨损的同时，也发生了疲劳磨损。

关键词：耐热耐磨钢高温耐磨性能抗氧化性能磨损机制

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金属材料智能制造中的数字化制程优化研究

冶金与材料 2024年第2期44卷 1-3页

作者：童颂洋南京钢铁股份公司特钢事业部中棒厂江苏南京210044

文章探讨了数字化制程优化在金属材料智能制造中的应用。论述了数字化工艺在金属材料制造领域的应用,阐述了其基本理念,及生产效益与品质间的互动效应。其次,深度剖析了数字化制程优化各项技术及策略,包括制程数据解析及智能算法优化运... 详细信息

文章探讨了数字化制程优化在金属材料智能制造中的应用。论述了数字化工艺在金属材料制造领域的应用,阐述了其基本理念,及生产效益与品质间的互动效应。其次,深度剖析了数字化制程优化各项技术及策略,包括制程数据解析及智能算法优化运用,涵盖了未来的探索和研究领域。最后,探讨了数字化制程在金属材料智能制造领域的发展前景和挑战,包括发展动向与运用前景,同时剖析了技术应用所遭遇的困境与限制,以及对执行力和持续性发展的评估。文章为金属材料智能制造领域的数字化制程优化提供了理论支撑与实践借鉴。

关键词：数字化制程优化金属材料智能制造制程数据分析智能算法可持续性发展