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基于知识蒸馏的钢铁高炉煤气系统建模方法

控制理论与应用 2024年第3期41卷 428-435页

作者：金锋陈薇琳赵博识赵珺王伟工业装备智能控制与优化教育部重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁大连116024 马鞍山钢铁股份有限公司能源环保部安徽马鞍山243003

钢铁企业高炉煤气系统具有波动性大、时变性强、不确定性高等特点,对其未来产消趋势进行准确的建模预测有助于企业的高效决策与节能减排.文章提出了一种基于知识蒸馏的高炉煤气系统建模方法,为了提高训练过程中的拟合精度,在教师网络中... 详细信息

钢铁企业高炉煤气系统具有波动性大、时变性强、不确定性高等特点,对其未来产消趋势进行准确的建模预测有助于企业的高效决策与节能减排.文章提出了一种基于知识蒸馏的高炉煤气系统建模方法,为了提高训练过程中的拟合精度,在教师网络中建立了基于长短期记忆网络的序列到序列模型来提取样本的中间特征.进而,提出了融入教师模型中间特征的知识蒸馏策略,建立了考虑中间特征蒸馏损失与预测均方误差的损失函数,对知识蒸馏过程及预测偏差进行评估.通过国内大型钢铁企业高炉煤气系统实际运行数据的实验验证,表明了本文所提建模方法的有效性,可为后续的能源系统优化调度提供支撑.

关键词：知识蒸馏时间序列高炉煤气系统钢铁企业

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有压热闷渣微粉对环氧涂料的性能影响

工程科学学报 2024年第8期46卷 1403-1410页

作者：龙红明武皓天张浩程峥明王同宾任晓健郑伟成王毅璠冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243032 首钢京唐钢铁联合有限责任公司唐山063200 江苏永钢集团有限公司张家港215628 安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243032

以有压热闷渣为研究对象,采用超细立式粉磨机处理有压热闷渣形成微粉,利用有压热闷渣微粉替代传统防腐填料与环氧树脂、二甲苯、正丁醇及聚酰胺形成有压热闷渣/环氧复合防腐涂料.根据《色漆和清漆摆杆阻尼试验》(GB/T 1730—2007)、《... 详细信息

以有压热闷渣为研究对象,采用超细立式粉磨机处理有压热闷渣形成微粉,利用有压热闷渣微粉替代传统防腐填料与环氧树脂、二甲苯、正丁醇及聚酰胺形成有压热闷渣/环氧复合防腐涂料.根据《色漆和清漆摆杆阻尼试验》(GB/T 1730—2007)、《漆膜划圈试验》(GB/T 1720—2020)、《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》(GB/T 1768—2006)、《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》(GB/T 1731—2020)测定涂层的硬度、附着力、耐磨性、柔韧性,《色漆和清漆耐中性盐雾性能》(GB/T 1771—2007)与《漆膜吸水率测定法》(HG/T 3344—2012)测定涂层的耐盐雾性能及吸水率.采用接触角测量仪、精密阻抗测试仪和电化学工作站测定涂层的接触角、阻抗模量和腐蚀电位.采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪测试微观形貌、化学成分、矿物组成和粒度分布.研究有压热闷渣微粉对环氧复合防腐涂料涂层力学性能、防腐性能的影响,及其作用机理.结果表明有压热闷渣的主要矿物成分C_(3)S、C_(2)S、Ca(OH)_(2)、C_(2)F、RO相和f-CaO等,其具有硅酸盐特性可以提高耐久性.利用超细立式粉磨机对有压热闷渣进行加工,有利于f-CaO矿化,减小颗粒粒径、增大比表面积.当有压热闷渣微粉的粒径均匀度为2.240,其添加量为5%时有压热闷渣/环氧复合防腐涂料涂层的性能最佳,即摆杆硬度测试结果为115.75 s、附着力为3级、磨损量最小、柔韧性为4 mm、阻抗模量为10^(6.1)Ω·cm^(2)、腐蚀电位E为0.143 V.有压热闷渣微粉作为一种刚性粒子,将其加入环氧涂料体系中,一方面可以改善涂层的硬度、耐摩擦、力学等性能,另一方面合理的粒径均匀度可以增强涂层的密实度,提升防腐性能.开启有压热闷渣在非建材领域高值化利用的新途径,实现钢铁行业“以废增效”、涂料行业“以废降本”的目的.

关键词：有压热闷渣环氧树脂防腐涂料力学性能防腐填料

以热轧油泥制备的臭氧催化剂深度处理焦化废水生化尾水研究

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大连理工大学学报 2024年第5期64卷 470-479页

作者：陈思佳刘素玲胡绍伟王飞李林徐晓晨杨凤林大连理工大学环境学院辽宁大连116024 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009 鞍钢集团工程技术发展有限公司辽宁鞍山114009

使用热轧油泥与ρ-氧化铝粉混合造粒后煅烧制备了一种臭氧催化剂.对制备出的催化剂结构组分进行表征,结果表明催化剂是以Fe_(3)O_(4)为活性组分的铝基催化剂.与实验室研发的两种铝基催化剂催化臭氧处理焦化废水生化尾水效果进行对比,结... 详细信息

使用热轧油泥与ρ-氧化铝粉混合造粒后煅烧制备了一种臭氧催化剂.对制备出的催化剂结构组分进行表征,结果表明催化剂是以Fe_(3)O_(4)为活性组分的铝基催化剂.与实验室研发的两种铝基催化剂催化臭氧处理焦化废水生化尾水效果进行对比,结果表明COD去除率仅分别降低了2.39%、5.30%,但是节省了添加活性组分所需药剂的费用.60 min时催化臭氧体系臭氧利用率相较单独臭氧体系提升了16.41个百分点.对催化臭氧处理焦化废水生化尾水工艺参数进行优化,结果表明在催化反应时间为60 min、催化剂投加量为100 g/L、臭氧浓度为22.9 mg/L条件下,对焦化废水生化尾水的COD去除率为62.14%.电子顺磁共振(EPR)和自由基抑制实验表明,催化体系中起主要作用的活性物种是OH和***-MS结果表明,催化体系对焦化废水生化尾水中含量较高的特征污染物具有较强的降解效果.6次重复利用实验和金属离子溶出实验结果表明,催化剂具有稳定的催化性能.研究为热轧油泥的处置提供了一种新思路,为催化臭氧深度处理焦化废水提供了一种可行且低成本的催化剂.

关键词：热轧油泥以废治废催化臭氧焦化废水深度处理

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钢渣基盾粉/橡胶复合材料的性能及机理

材料工程 2024年第5期52卷 188-194页

作者：张浩胡道庆程峥明赵令李海丽张贵文安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 江苏华安橡胶科技有限公司江苏宿迁223600

基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾... 详细信息

基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾粉替代炭黑比例为5%~10%(质量分数,下同)时,盾粉与橡胶基体的相容性较好,盾粉/橡胶复合材料拉伸强度为16.16~17.06 MPa,高于15 MPa,拉伸伸长率为619.8%~668.21%,高于350%,磨耗量为130~196 mm^(3),小于200 mm^(3),均满足国标要求;当盾粉替代炭黑比例为5%时,盾粉/橡胶复合材料的硫化时间缩短、硫化速率指数提高。盾粉/橡胶复合材料燃烧时,一方面盾粉中SiO2与硫自由基、Fe、Zn、Al发生反应形成Si-Mg阻燃体系、Si-Al阻燃体系与Si-Fe消烟体系;另一方面盾粉与橡胶体系产生关联作用组成致密的炭层,阻止部分热量的传递与火焰的蔓延。

关键词：盾粉橡胶光谱学分析复合材料性能

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取代二苯醚的新合成反应研究

化学通报 1989年第7期 36-39页

作者：田正华张志强鞍山钢铁学院有机教研室

取代二苯醚是一类重要的高聚物单体，用于制备耐高温塑料、绝缘薄膜以及高强度、高模量、低延伸的液晶纤维等，在国防工业和民用工业上有着宽广的前途。因此研究取代二苯醚的合成方法对我国开发新型的高分子材料有着重要意义。合成取代... 详细信息

取代二苯醚是一类重要的高聚物单体，用于制备耐高温塑料、绝缘薄膜以及高强度、高模量、低延伸的液晶纤维等，在国防工业和民用工业上有着宽广的前途。因此研究取代二苯醚的合成方法对我国开发新型的高分子材料有着重要意义。合成取代二苯醚的方法。

关键词：取代二苯醚合成反应高分子材料吸电子基取代硝基苯亚硝酸碱金属盐

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NSP窑筒体防腐蚀措施研究

材料保护 1998年第7期31卷 35-36页

作者：王亚男张国栋曲殿利鞍山钢铁学院金相教研室

我国的ＮＳＰ窑外分解窑多以煤为燃料，各厂家筒体腐蚀的部位、程度各不相同。我们针对冀东水泥厂、珠江水泥厂两种典型情况进行了分析，并做了一系列模拟试验，找出了筒体腐蚀与窑内气氛的关系，并提出了相应的防腐蚀措施。１筒体腐蚀... 详细信息

我国的ＮＳＰ窑外分解窑多以煤为燃料，各厂家筒体腐蚀的部位、程度各不相同。我们针对冀东水泥厂、珠江水泥厂两种典型情况进行了分析，并做了一系列模拟试验，找出了筒体腐蚀与窑内气氛的关系，并提出了相应的防腐蚀措施。１筒体腐蚀现象冀东水泥厂４．７ｍ×７４ｍ回...

关键词：水泥 NSP窑筒体防腐蚀措施煅烧回转窑

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曲管式层流冷却系统流动机理的探讨

钢铁 1994年第11期29卷 59-63页

作者：程啸凡于辽波吴晓元鞍山钢铁学院鞍山钢铁学院机械系液压教研室

针对曲管式层流冷却系统进行了分析研究。用测定沿程阻力系数λ的方法鉴别曲管前、后的液流状态。结果表明，曲管可以起到稳定流动的作用，能产生高雷诺数谁层流流股。这对于减少飞溅，增加水膜复盖面积从而满足热处理工艺要求及节约能... 详细信息

针对曲管式层流冷却系统进行了分析研究。用测定沿程阻力系数λ的方法鉴别曲管前、后的液流状态。结果表明，曲管可以起到稳定流动的作用，能产生高雷诺数谁层流流股。这对于减少飞溅，增加水膜复盖面积从而满足热处理工艺要求及节约能源有重要意义。本文探讨了曲管式层流冷却系统能够产生这种效果的流动机理，给出了获得高雷诺数准层流流股的条件及流量系数经验公式。

关键词：热轧机曲管式层流冷却系统流动机理

冶金含铁尘泥制备的Mn–Ce掺杂Fe基催化剂及特性

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工程科学学报 2024年第3期46卷 407-419页

作者：高志芳龙红明高翔鹏李明阳张浩周海成安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243002 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002

针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/A... 详细信息

针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM,ADM分别代表acidolysis,dust和mud),研究结果表明在170~430℃宽温度区间内,Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂NO_x脱除率达到90%以上,并表现出优异的SO_(2)和H_(2)O抗性,抗水抗硫性测试表明Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂得益于Fe、Ce优异的抗水抗硫性,其活性组分具有较好的分散性和优异的介孔结构,并降低了表面结晶度. Mn掺杂使催化剂在牺牲一定Ce^(3+)浓度和高价态Mnx+离子的同时提高了Fe^(3+)的浓度,结果使其具有最均衡脱硝活性.此外,Fe–Ce–Mn间的协同作用改善了催化剂的表面酸性从而增加了Lewis酸性位点,进而促进静电极化激活NO_(2)和硝酸盐物种生成.研究结果可为冶金固废的高附加值利用及以废治污的思路提供一定理论参考.

关键词：冶金固废含铁尘泥掺杂铁基催化剂

Fe-Mn-Al-C低密度钢中AlN夹杂物的聚集与吞噬行为

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钢铁 2024年第3期59卷 92-99,116页

作者：曹磊郭宇航王国承魏建峰鹿超超辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 辽宁省高校冶金工程重点实验室辽宁鞍山114051 山东钢铁股份有限公司莱芜分公司山东莱芜271104

Fe-Mn-Al-C低密度钢中聚集长大的AlN夹杂物对钢质量有严重影响。通过高温共聚焦激光扫描显微镜结合场发射扫描电子显微镜对Fe-Mn-Al-C低密度钢液态及凝固过程中AlN夹杂物演变行为进行原位观察。发现AlN夹杂物在液态钢中发生聚集现象,形... 详细信息

Fe-Mn-Al-C低密度钢中聚集长大的AlN夹杂物对钢质量有严重影响。通过高温共聚焦激光扫描显微镜结合场发射扫描电子显微镜对Fe-Mn-Al-C低密度钢液态及凝固过程中AlN夹杂物演变行为进行原位观察。发现AlN夹杂物在液态钢中发生聚集现象,形成尺寸较大的多颗粒聚集型AlN夹杂物;在随后的降温凝固过程中聚集型AlN夹杂向液-固界面靠近并被液-固界面前沿推动;随着液相量的减少,聚集型AlN夹杂物最终被固相吞噬。为了明晰聚集机理,由于观察的大部分单颗粒AlN半径为1~10μm,通过受力分析计算了钢液中半径为1~10μm的AlN夹杂物的黏性阻力和夹杂物之间的腔桥力大小。发现腔桥力远大于黏性阻力,腔桥力是导致AlN夹杂物聚集的主要作用力。基于腔桥力理论进一步分析了腔桥形成的总自由能变化,以2个半径均为8μm的单颗粒AlN夹杂物为例,计算了腔桥形成的总自由能变化,发现2个AlN夹杂物之间形成稳定腔桥的临界距离dc为1.5μm;当2个AlN夹杂物之间的距离d大于dc时,AlN夹杂聚集过程的总自由能变化大于0,不会形成稳定腔桥;当d小于dc时,聚集过程的总自由能变化小于0,AlN夹杂物之间可以形成稳定的腔桥从而发生聚集。试验观察和液-固界面处夹杂物受力平衡计算发现,范德瓦尔斯力对凝固过程中的AlN夹杂物运动起到关键的作用。AlN夹杂物先被液-固界面前沿推动,随着温度降低和液相量减少,AlN夹杂物最终被固相捕捉并吞噬。

关键词： Fe-Mn-Al-C低密度钢 AlN夹杂物聚集腔桥自由能变化临界距离