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基于改进灰色模型的钢铁工业生产能耗预测研究

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黄金科学技术 2024年第3期32卷 548-558页

作者：邓高李琪湖南钢铁集团有限公司湖南长沙410004

在双碳目标背景下,开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗,基于2010—2022年钢铁能耗数据,通过建立DNGM(1,1)、IDGM(1,1)和DDGM(1,1)3种改进的灰色预测模型,对吨钢... 详细信息

在双碳目标背景下,开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗,基于2010—2022年钢铁能耗数据,通过建立DNGM(1,1)、IDGM(1,1)和DDGM(1,1)3种改进的灰色预测模型,对吨钢综合能耗和吨钢可比能耗进行数据预测和误差对比分析,选出最优模型,得到2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗预测结果。研究表明:灰色预测模型在钢铁能耗预测中具有可行性和适应性;DNGM(1,1)模型在钢铁工业生产能耗预测中整体模拟性能最优;2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗将持续下降。基于研究结果,建议我国钢铁行业进一步优化生产工艺和技术,改善能源结构,并加大对节能减排技术研发的投资,以达到节能降耗的效果,促进节能减碳目标的早日实现。

关键词：钢铁工业吨钢综合能耗吨钢可比能耗灰色预测模型改进灰色模型

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高成形性精密制冷焊管钢ZLG1的研制

锻压技术 2024年第8期49卷 103-109页

作者：王乐山东钢铁集团日照有限公司钢铁研究院山东日照276826

基于超低C、Nb+Ti复合并添加B的经济型成分设计,通过洁净钢冶炼、低温加热、轧后急冷、高温卷取、酸轧大压下、中温连续退火、在线轻平整等工艺技术,实现了精密制冷焊管钢的稳定化工业生产。结果表明,研制的精密制冷焊管钢的微观组织主... 详细信息

基于超低C、Nb+Ti复合并添加B的经济型成分设计,通过洁净钢冶炼、低温加热、轧后急冷、高温卷取、酸轧大压下、中温连续退火、在线轻平整等工艺技术,实现了精密制冷焊管钢的稳定化工业生产。结果表明,研制的精密制冷焊管钢的微观组织主要为均匀、细小且近似等轴的铁素体,同时,铁素体晶界周围稀疏分布粗大的、近似方形的Ti(CN)复合粒子和椭球形的TiS粒子,两类粒子的数量较少且尺寸约为0.4~2.0μm,由此促进了{111}再结晶有利织构的生长,从而保证了钢带优异的拉拔成形性能。研制的精密制冷焊管钢ZLG1的屈服强度为130~162 MPa,断后伸长率为46.5%~57.0%,塑性应变比为2.16~2.98,加工硬化指数为0.240~0.287,具有良好的综合力学性能和广阔的应用潜力。

关键词：冷轧焊管钢连续退火铁素体 Ti(CN)复合粒子 TiS粒子

基于优化生成对抗模型的涡轮发动机转子不平衡异常检测方法研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 104-114页

作者：陈泓铭杨曦荻余玲朱春明肖兴权重庆长安望江工业集团有限公司重庆401120

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据... 详细信息

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据处理的优点以及自编码器网络优良的潜在分布映射能力,仅以正常数据进行训练,有效解决了异常数据量不足的问题,其过程也实现了无监督训练。以某弹用涡轮发动机高压转子系统不平衡异常检测为例,在600℃工作环境下对所提方法进行验证,模型能对不平衡发生的异常时刻进行较为准确的判断,实现了端到端的特征提取以及不平衡状态异常检测。将该网络模型与其他3类异常检测算法进行了对比,结果表明,所提模型的评价指标均位于99%以上,可以更加有效地评判转子系统时序数列样本的健康状况,具备更加全面的异常评判效果,能较好地为涡轮发动机的正常使用寿命时间提供指导建议。

关键词：转子不平衡涡轮发动机优化生成对抗异常检测高温环境

550 MPa级以下热镀锌带钢的柔性化生产研究与应用

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轧钢 2024年第2期41卷 151-155页

作者：孙风晓康华伟高兴昌山东钢铁集团日照有限公司钢铁研究院山东日照276800

结合用户个性化需求及钢铁厂工业化生产特点,采用相同的冶炼成分、相近的热轧工艺、不同的冷轧压下率与退火工艺制度,同时生产出S350GD与S550GD两种强度级别的热镀锌带钢。试制生产的S350GD带钢屈服强度在360 MPa以上,抗拉强度在480 MP... 详细信息

结合用户个性化需求及钢铁厂工业化生产特点,采用相同的冶炼成分、相近的热轧工艺、不同的冷轧压下率与退火工艺制度,同时生产出S350GD与S550GD两种强度级别的热镀锌带钢。试制生产的S350GD带钢屈服强度在360 MPa以上,抗拉强度在480 MPa以上,断后伸长率A80在20%以上;S550GD带钢屈服强度在560 MPa以上,抗拉强度在640 MPa以上,断后伸长率A80在10%以上;其锌层表面质量与尺寸精度均满足标准与用户要求,实现了S350GD与S550GD热镀锌带钢的柔性化批量稳定生产,提高了生产效率并降低了生产成本。

关键词：柔性化生产 S350GD带钢 S550GD带钢金相组织力学性能低成本

终轧温度对低屈强比桥梁耐候钢组织及力学性能的影响

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过程工程学报 2024年第4期24卷 462-469页

作者：刘文胜张可徐党委孟少博黄重夏志升张明亚孙新军安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安阳钢铁集团有限责任公司河南安阳455004 钢铁研究总院有限公司北京100081

采用Gleeble-3800热模拟试验机、拉伸试验机、显微硬度计等设备,并结合光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,研究了终轧温度对Cu-Cr-Ni低屈强比桥梁耐候钢组织和力学性能的影响,并阐明了其具体的变化机理。结果表明,终轧温... 详细信息

采用Gleeble-3800热模拟试验机、拉伸试验机、显微硬度计等设备,并结合光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,研究了终轧温度对Cu-Cr-Ni低屈强比桥梁耐候钢组织和力学性能的影响,并阐明了其具体的变化机理。结果表明,终轧温度880℃下的Cu-Cr-Ni桥梁耐候钢组织为粒状贝氏体,随着终轧温度由880℃降低至800℃,组织中出现针状铁素体并逐渐增多;M/A岛的平均尺寸由1.3μm增大至3.3μm,且面积分数由21.7%增大至32.3%;基体中的位错密度显著升高,主要是由基体回复程度大幅降低导致的。此外,Cu-Cr-Ni桥梁耐候钢的硬度及屈服强度随着终轧温度的降低而有所升高,屈服强度由435 MPa增大至496 MPa,抗拉强度基本不变,约为710 MPa,这是由显微组织中的针状铁素体、M/A组元和位错密度等因素共同决定。屈强比增大但总体低于0.7,塑性略有提高。

关键词：桥梁耐候钢终轧温度显微组织力学性能

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Q690钢LF精炼渣系优化及工业试验

中国冶金 2024年第8期34卷 83-98页

作者：刘文凭高山高志滨刘忠建王忠刚莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂山东济南271104

为控制Q690钢中T[O]含量和夹杂物,提高钢的洁净度,寻求合适的精炼渣系,首先对原工艺精炼渣系及夹杂物控制状况进行调研,使用Aspex自动扫描电镜对钢中尺寸大于2μm的夹杂物的形貌、尺寸和成分进行检测分析,确定了钙处理时机;其次采用Fact... 详细信息

为控制Q690钢中T[O]含量和夹杂物,提高钢的洁净度,寻求合适的精炼渣系,首先对原工艺精炼渣系及夹杂物控制状况进行调研,使用Aspex自动扫描电镜对钢中尺寸大于2μm的夹杂物的形貌、尺寸和成分进行检测分析,确定了钙处理时机;其次采用FactSage软件对精炼渣-钢液-夹杂物的平衡进行热力学计算,分析精炼渣组分对钢中夹杂物成分的影响,同时开展了实验室试验,基于试验结果和理论模型计算得到了1550℃和1600℃温度条件下Al_(2)O_(3)在CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣中的溶解速率云图;最后确定了合适的Q690钢精炼渣渣系,降低了原工艺渣系的钙铝比,优化后的渣系w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))控制在1.8~2.0,碱度控制在5.0~7.0。工业试验结果表明,渣系优化后Q690钢在RH出站后钢中T[O]质量分数可降至7×10^(-6)以下,夹杂物由调研阶段的最大直径40~60μm降至10~20μm;钢中检测到的夹杂物面积分数、数密度和最大直径显著降低,铸坯钢样夹杂物数密度可降低至1个/mm2以下,夹杂物面积分数可降至16×10-6以下,最大直径可降至18μm以下。轧板中D类和DS类夹杂物均小于1.0级,达到了高级优质钢的要求。研究结果为洁净钢的稳定生产提供了一定的参考。

关键词： Q690钢精炼渣系 T[O]含量夹杂物碱度

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异型坯连铸机中间包结构优化设计与应用

连铸 2024年第4期 67-76页

作者：高山高志滨王忠刚刘忠建莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂山东济南271104

为提高异型坯T型中间包冶金效果,对中间包流场和温度场等进行数值模拟和物理模拟,通过分析冲击区大小、稳流器开孔张角、稳流器开孔仰角以及稳流器立墙形式对流场的影响,制定了适合异型坯中间包内型尺寸和稳流器最佳的中间包结构。工业... 详细信息

为提高异型坯T型中间包冶金效果,对中间包流场和温度场等进行数值模拟和物理模拟,通过分析冲击区大小、稳流器开孔张角、稳流器开孔仰角以及稳流器立墙形式对流场的影响,制定了适合异型坯中间包内型尺寸和稳流器最佳的中间包结构。工业试验表明,改进后的中间包冶金效果明显优于原中间包。中间包优化前后测温、取样结果显示,优化前后1流、3流温度与2流平均温差由原来的11.8℃降低至3.95℃,降低幅度达66.5%以上;优化后1流、2流的氧质量分数和氮质量分数均相同,平均氧质量分数比优化前下降17.17%。说明优化后的中间包流场明显优于原中间包流场,改进后的中间包利于均匀钢水温度、成分和提高铸坯洁净度与表面质量。优化后稳流器对中间包内衬渣线侵蚀情况也得到明显改善,由原32 h侵蚀55 mm降低至目前48 h侵蚀45 mm,显著提高了中间包寿命。

关键词：中间包数值模拟物理模拟流场结构优化

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卷弧尾翼滚转特性研究

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 129-134页

作者：张志倩李真吴晶王彦超董玉立李文武熊国松重庆红宇精密工业集团有限公司重庆400000

为研究卷弧尾翼滚转特性,利用流体计算软件Fluent进行数值模拟。在验证网格无关性的基础上,对卷弧尾翼火箭弹在不同滚转角、转速及攻角下的气动参数进行了计算分析,结果表明:不同滚转角、转速对全弹的阻力、升力影响较小,变化范围在5%以... 详细信息

为研究卷弧尾翼滚转特性,利用流体计算软件Fluent进行数值模拟。在验证网格无关性的基础上,对卷弧尾翼火箭弹在不同滚转角、转速及攻角下的气动参数进行了计算分析,结果表明:不同滚转角、转速对全弹的阻力、升力影响较小,变化范围在5%以内;主要对侧向力和滚转力矩产生影响,在计算工况下滚转角越大,全弹侧向力(滚转角22.5°除外)、滚转力矩系数(滚转角67.5°除外)的换向马赫数越小;转速越高全弹滚转力矩系数越大;在小攻角范围内(-2°~6°),攻角绝对值越大,滚转力矩系数的换向马赫越小。

关键词：卷弧尾翼滚转特性数值模拟

纤维地聚物复合改良粗粒填料动力变形特性试验研究

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岩土工程学报 2024年第S2期46卷 183-188页

作者：王盛年谷雷雷吴志坚崔晓艳薛钦培徐鑫磊旦东南京工业大学交通运输工程学院江苏南京211816 中交一公局集团有限公司北京100024 中国安能集团第三工程局有限公司重庆分公司重庆401320

纤维地聚物复合改良可提升粗粒填料强度、刚度等性能,减小受长期动载作用引发的累积塑性变形。通过抗压强度试验探讨地聚物理想组分设计及其与纤维在土中的最佳配比,然后开展纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压、循环加卸载试验,分析块石... 详细信息

纤维地聚物复合改良可提升粗粒填料强度、刚度等性能,减小受长期动载作用引发的累积塑性变形。通过抗压强度试验探讨地聚物理想组分设计及其与纤维在土中的最佳配比,然后开展纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压、循环加卸载试验,分析块石含量、应力水平对其累积变形特性和破坏模式的影响。结果表明:地聚物中偏高岭土、硅酸钠和生石灰最佳质量比为3.6∶1∶0.8,三者在土中最优掺量为15%,纤维最佳掺量和长度为0.4%和12mm;纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压强度随块石含量呈先增后减再增变化,块石含量30%时其力学性能最好;纤维地聚物复合改良粗粒填料动力累积应变速率随循环加卸载次数增加呈先快后慢再快发展,随块石含量、荷载水平提高,裂隙数量和扩展速率增加明显,破坏模式由剪切滑移向竖向劈裂转变。研究成果可为纤维地聚物复合改良粗粒填料动力特性认知和工程应用提供参考。

关键词：粗粒填料地聚物纤维动力变形特性破坏模式