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燃料电池系统中氢气储存与输送技术的创新研究

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流程工业 2024年第5期 16-18页

作者：高继包忠峰张宗辉龚正中国船舶集团有限公司第七〇四研究所长三角钢铁产业发展协会

为促进氢燃料电池技术的发展和应用,本文全面介绍了氢燃料电池系统的工作原理和组成结构,重点讨论了氢气储存与输送技术的应用,探讨了储氢技术的概况、储氢质量影响因素分析和不同环境温度下储氢瓶压力特性分析,讨论了氢气输送系统的组... 详细信息

为促进氢燃料电池技术的发展和应用,本文全面介绍了氢燃料电池系统的工作原理和组成结构,重点讨论了氢气储存与输送技术的应用,探讨了储氢技术的概况、储氢质量影响因素分析和不同环境温度下储氢瓶压力特性分析,讨论了氢气输送系统的组成、管路和安全性分析,并提供了氢燃料电池在汽车行业的应用案例。本文为进一步推动氢燃料电池技术的发展和应用提供了有益参考。

关键词：燃料电池系统储氢技术氢气输送技术可持续能源

基于颜色-特征成分关联分析及网络药理学的金银花质量标志物(Q-Marker)研究

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中草药 2024年第14期55卷 4882-4896页

作者：刘艳萍王云贾哲张伟张村中国中医科学院中药研究所北京100700 封丘县金银花产业发展领导小组办公室河南封丘453321

目的基于颜色-特征成分关联分析及网络药理学探讨金银花Lonicerae Japonicae Flos中潜在的质量标志物(quality markers,Q-Marker)。方法收集山东、河南和河北3个产地共30批金银花样品,建立金银花HPLC特征图谱方法,得到金银花中的非挥发... 详细信息

目的基于颜色-特征成分关联分析及网络药理学探讨金银花Lonicerae Japonicae Flos中潜在的质量标志物(quality markers,Q-Marker)。方法收集山东、河南和河北3个产地共30批金银花样品,建立金银花HPLC特征图谱方法,得到金银花中的非挥发性特征成分,将其与实验室前期得到的含量较高、具有产地特异性的挥发性成分相结合,作为金银花潜在的Q-Marker候选物;采用色彩分析仪测定金银花的颜色与Q-Marker进行相关性分析,筛选出与颜色相关的成分;结合网络药理学方法,从金银花的适应证和功效2个层面对Q-Marker候选物的药理活性进行预测,进一步确定潜在Q-Marker。结果建立了金银花非挥发性成分HPLC特征图谱,指认了9个特征峰,结合实验室前期对挥发性成分研究结果,最终从金银花中得到了16种特征性成分;相关性分析结果表明,与金银花颜色具有显著相关性的成分有10个,包括绿原酸、当药苷、断氧马钱子苷、芦丁、(Z)-二聚断马钱苷烯醛、异绿原酸B、异绿原酸C、α-亚麻酸甲酯、正己醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛;网络药理学研究得到11种与疾病和药效关联的Q-Marker,分别为当药苷、断氧马钱子苷、芦丁、(Z)-二聚断马钱苷烯醛、异绿原酸B、异绿原酸A、芳樟醇、肉豆蔻酸、α-亚麻酸甲酯、α-橙花醇、月桂醛。通路富集分析结果显示,这些成分主要通过丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、丝裂原活化蛋白激酶激酶1(recombinant mitogen activated protein kinase kinase 1,MAP2K1)、丝裂原活化蛋白激酶14(mitogen-activated protein kinase 14,MAPK14)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等62个关键靶点作用于细胞凋亡(apoptosis)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、松弛素(relaxin)、C型凝集素(C-type lectin receptor)、白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)、结合免疫球蛋白E的Fc受体(Fc epsilon RI)、T细胞抗原受体(T cell receptor)等多种信号通路。将颜色和药理活性成分取交集,最终得到6种与颜色关联的Q-Marker,包括当药苷、断氧马钱子苷、芦丁、异绿原酸B、(Z)-二聚断马钱苷烯醛、α-亚麻酸甲酯。因此,为提高金银花的质量标准,可以考虑在《中国药典》标准基础上,将芦丁、异绿原酸B、α-亚麻酸甲酯、芳樟醇和肉豆蔻酸纳入金银花的质量评价体系。结论从理论层面出发,筛选出能够体现其质量的Q-Marker,为全面控制金银花的质量提供依据,为进一步研究金银花的活性物质及其作用机制提供参考。

关键词：金银花质量标志物绿原酸当药苷断氧马钱子苷芦丁 (Z)-二聚断马钱苷烯醛异绿原酸B 异绿原酸C α-亚麻酸甲酯正己醛 (E,E)-2,4-癸二烯醛网络药理学

基于机器视觉的自适应智能加药系统在工业水处理中的应用研究

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鞍钢技术 2024年第05期 33-40+53页

作者：梁玥曲泰安孙阳覃天强杜勇志朱家慧鞍钢集团信息产业有限公司鞍钢集团钢铁研究院

详细介绍了一种应用于工业水处理的基于机器视觉的自适应智能加药系统，通过自动化调节水处理药剂的投加量，优化矾花生成效率并降低整体成本。系统利用水下高清摄像头实时捕获矾花图像，结合深度对抗迁移学习技术和U-net模型对矾花形... 详细信息

详细介绍了一种应用于工业水处理的基于机器视觉的自适应智能加药系统，通过自动化调节水处理药剂的投加量，优化矾花生成效率并降低整体成本。系统利用水下高清摄像头实时捕获矾花图像，结合深度对抗迁移学习技术和U-net模型对矾花形态进行精确检测，并通过LSTM模型和自适应控制算法优化混凝剂的投加策略。该控制策略不仅增强了系统对多变水质条件的适应性，还显著提高了模型的泛化能力。实验和应用结果证明，该系统有效提升了水处理效率，减少了化学药剂的使用量，同时减少了人工干预，增强了自动化操作的能力，证实了智能化技术在工业水处理领域的应用价值。

关键词：工业水处理智能加药机器视觉深度学习自动化控制

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B50A789G叶片钢热变形行为研究

钢铁钒钛 2024年第4期45卷 198-204页

作者：俞占扬信瑞山何玉东姚斌吴志伟赵吉庆李晓凯曹晨星鞍钢集团北京研究院有限公司攀钢集团江油长城特殊钢有限公司成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司钢铁研究总院有限公司

使用Gleeble-3800热模拟试验机对B50A789G叶片钢进行等温热压缩试验，应变速率选择0.01～10 s-1，变形温度选择950～1 200℃。基于Arrhenius模型构建了本构方程，采用动态材料模型构建了热加工图。由热加工图和变形后的组织获得了热加... 详细信息

使用Gleeble-3800热模拟试验机对B50A789G叶片钢进行等温热压缩试验，应变速率选择0.01～10 s-1，变形温度选择950～1 200℃。基于Arrhenius模型构建了本构方程，采用动态材料模型构建了热加工图。由热加工图和变形后的组织获得了热加工窗口。结果表明：适合于B50A789G叶片钢最优的热加工区域为变形温度1 000～1 050℃、应变速率0.01～10 s-1以及变形温度1 150～1 200℃、应变速率1～10 s-1，该区域下组织能发生完全动态再结晶，且原奥氏体晶粒尺寸分布均匀且细小，有利于实现材料组织均匀化、细晶化，为B50A789G叶片钢工业化应用提供支撑。

关键词：叶片钢热变形行为本构方程热加工图动态再结晶

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高牌号无取向硅钢生产流程中织构控制研究现状

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材料导报 2024年第13期38卷 199-207页

作者：褚绍阳干勇仇圣桃项利田玉石石超钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心北京100081 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

在节能减排的背景之下,水电、风电和核电等清洁能源行业得到了快速发展。高牌号无取向硅钢是上述发电机组应用最普遍的铁芯材料。因此,开发低铁损和高磁感的高牌号无取向硅钢是清洁能源产业高质量发展的前提条件。织构是影响高牌号无取... 详细信息

在节能减排的背景之下,水电、风电和核电等清洁能源行业得到了快速发展。高牌号无取向硅钢是上述发电机组应用最普遍的铁芯材料。因此,开发低铁损和高磁感的高牌号无取向硅钢是清洁能源产业高质量发展的前提条件。织构是影响高牌号无取向硅钢磁感和铁损的主要因素之一,受到生产工艺的影响。然而,高牌号无取向硅钢工艺流程长,影响织构控制的工艺因素众多。为了满足高牌号无取向硅钢在低铁损时实现高磁感,在产品加工时应尽量避免对磁性能不利的{111}织构的形成,促进对其有利的{100}和{110}织构形成。本文首先介绍了高牌号无取向硅钢的工艺流程,对比了国内外钢铁企业产品的磁性能(P_(15/50)和B_(50))。其次,阐述了高牌号无取向硅钢在炼钢、热轧、常化、冷轧和成品退火过程中促进有利织构形成的影响因素。最后,归纳出能促进高牌号无取向硅钢有利织构形成的生产工艺,并对织构控制的发展方向提出了建议。

关键词：高牌号无取向硅钢生产工艺织构控制磁感

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钢铁能源效率提升技术方向及潜力分析

钢铁 2024年第9期 215-225+248页

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1 t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1 t铁水、炼钢-连铸区段1 t钢水、连铸-热轧界面1 t钢坯可利用资源量分别约为10.5、2.6、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

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不同振镜精度下选区激光熔化Ti6Al4V零件性能的对比分析

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焊接学报 2024年第8期45卷 52-61页

作者：刘鹏宇李辉张瑞华肖梦智屈岳波魏小红尹燕钢铁研究总院北京100081 阳江市五金刀剪产业技术研究院阳江529533 四川轻化工大学过程装备与控制工程四川省高校重点实验室自贡643000 兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050

为了研究振镜精度对选区激光熔化成形件的影响,在3种不同振镜精度下制备Ti6Al4V试样,并对零件的硬度、致密度、物相、微观组织、力学性能和断口形貌进行分析.结果表明,3组试样的物相均为α/α'相,随着振镜精度变差试样的致密度、维氏硬... 详细信息

为了研究振镜精度对选区激光熔化成形件的影响,在3种不同振镜精度下制备Ti6Al4V试样,并对零件的硬度、致密度、物相、微观组织、力学性能和断口形貌进行分析.结果表明,3组试样的物相均为α/α'相,随着振镜精度变差试样的致密度、维氏硬度、屈服强度和应变值呈下降趋势;振镜校准精度在0.025 mm范围内,拉伸件的断裂应变为10.15%,扫描轨迹未出现明显偏移;振镜校准精度在0.05 mm范围内,拉伸件的断裂应变为8.99%,扫描轨迹未出现明显偏移,断口边缘出现了夹渣,零件表面出现微小的气孔,抗拉强度与屈服强度变化不明显,断后伸长率有所下降;振镜校准精度在0.09 mm范围内,拉伸件的断裂应变为8.37%,部分扫描轨迹出现了10μm的偏移,零件表面出现明显的大气孔,断口两侧出现夹渣,抗拉强度变化不大,屈服强度略微下降,断后伸长率明显降低.分析认为振镜校准精度在0.05 mm范围内,打印过程熔道未出现明显的偏移现象,振镜校准精度在0.09 mm范围内,部分打印点出现了漂移现象,引起了熔道的偏移,脱离了原始的规划路径,导致气孔、飞溅或未熔粉末的产生,降低了零件的致密度及拉伸件的承载面积,引起了断后伸长率的降低.

关键词：选区激光熔化振镜精度金相组织材料力学性能 Ti6Al4V

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轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响

中国冶金 2024年第1期34卷 109-115,123页

作者：陈焕德周云张宇麻晗江苏省(沙钢)钢铁研究院江苏张家港215625

为解决铬钼系螺纹钢轧制工艺参数设定问题,借助高温共聚焦显微镜、Gleeble热模拟试验机、金相显微镜、拉伸试验机及维氏硬度计等设备,结合小尺寸样品拉伸试验,研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对铬钼系螺纹钢... 详细信息

为解决铬钼系螺纹钢轧制工艺参数设定问题,借助高温共聚焦显微镜、Gleeble热模拟试验机、金相显微镜、拉伸试验机及维氏硬度计等设备,结合小尺寸样品拉伸试验,研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对铬钼系螺纹钢组织和力学性能的影响。分析了试验钢过冷奥氏体连续冷却相变行为,测定了试验钢连续冷却转变(CCT)曲线,并在工业生产线上完成了直径20 mm的铬钼系螺纹钢试制。结果表明,试验钢过冷奥氏体连续冷却过程中,主要发生铁素体和贝氏体相变,随着冷速的增大,铁素体含量减少,贝氏体含量增大,硬度值增大;轧制工艺参数影响螺纹钢组织类型、晶粒大小及所占比例,进而影响螺纹钢的强度和塑性;当加热温度为1150~1200℃、变形温度为(1020±10)℃、上冷床温度为850~900℃、冷速为1℃/s时,试制钢筋的组织为铁素体+贝氏体,其中铁素体所占比例为48.56%,平均粒径为18.34μm,屈服强度大于430 MPa,抗拉强度大于630 MPa,断后伸长率大于20%,强塑积大于12 GPa·%。试验结果为铬钼系耐蚀钢筋的产业化提供了数据支撑。

关键词：轧制工艺铬钼系螺纹钢铁素体贝氏体强塑积

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氢冶金工艺技术发展现状及应用

钢铁 2024年第3期59卷 183-196页

作者：卢立金王海风王锋邱健平晓东钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢研晟华科技股份有限公司北京100081

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工... 详细信息

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工业的应用情况,并且系统探讨了各工艺的探索及实践。综合各种工艺的优缺点,分析了中国低碳背景下氢冶金的发展趋势。目前中国钢铁行业的生产还是以长流程为主,要实现2035年减排30%的目标,富氢高炉工艺可作为现阶段工艺技术改进的首选方向。但是富氢高炉工艺实现碳减排的能力比较有限,碳减排幅度为10%~20%,无法满足未来碳中和的目标。相比于富氢高炉工艺,氢基直接还原铁工艺的碳减排可达到50%以上,因此,氢基直接还原工艺可作为未来发展的主要路线。氢基熔融还原也有较好的碳减排效果,且生产出的高纯铸造生铁可用于高端铸件领域,但是目前对其研究不够充分,还处于基础研究阶段,与大规模的工业化生产还有较大的差距。氢冶金作为钢铁行业低碳绿色发展的重要途径,中国起步较晚且还面临基础研究薄弱、短期成本高等问题,随着绿氢产业的发展,绿色氢冶金将是未来钢铁行业绿色发展的重要方向。

关键词：氢冶金高炉富氢直接还原熔融还原