简介：铝电解槽是一个复杂的系统，它涉及到电、磁、热、力、流等多个物理场，这些多物理场相互作用，彼此耦合，共同影响电解槽运行的稳定性和安全性。研究铝电解槽中多物理场之间的耦合影响，不仅具有重要的学术价值，而且对铝电解槽的安全生产、节能减耗有十分重要的实际指导意义。本文以某大型电解槽为研究对象，采用有限元方法建立了完整的电磁场、流场、电磁热耦合模型，深入研究了影响电磁场的多种因素，气泡对电解质铝液流速及界面波动的影响，以及电磁热场之间的相互作用。本文主要研究工作如下（1）基于MAXWELL仿真平台，建立电磁场全槽模型。研究了铁磁物质（槽壳、摇篮架、阴极钢棒、阳极钢爪）对全槽磁场分布的影响，尤其研究了过道母线对系列槽磁场分布的影响。计算模拟结果表明铁磁物质会明显减弱磁场的数值和波动幅度；在仅考虑槽壳时，槽内磁场分布在数值上有所增加；磁场强度随过道母线与系列槽距离的增大而降低，当过道母线与系列槽的距离为15M时，影响降到最低。（2）基于CFX分析平台，建立电解质铝液气泡三相流模型。应用三相流非均相模型进行稳态流场计算，考虑了不同气泡直径对流场流速及波动的影响。计算模拟结果表明电解质铝液的流速、波动面变形量均随着气泡直径的增大而增大，且波动面变形量的最大值出现在阳极中缝；直径较大时气泡更容易从阳极中缝溢出，导致此处流速增大，界面波动加剧。（3）基于MAXWELL与WKBENCH分析平台，建立完整的电磁热耦合模型，研究了它们之间的相互影响。计算模拟结果表明耦合前后，X（槽长）、Y（槽宽）方向上的电流分布及大小变化较大，Z（槽高）方向上的磁场分布及X、Y、Z各个方向的磁场大小变化较大，X、Y、Z各个方向上的电磁力大小及X、Z方向上电磁力分布变化较大。在温度分布上，槽帮下边缘温度达到电解质结晶范围之内，散热量满足底部保温上部散热的设计思路，进一步验证模型的准确性。

简介：非晶磁粉芯是磁粉芯家族中最新的磁粉芯种类，其性能除了与本身成分和结构有关之外，制备工艺对其性能也有相当大的影响，其中包括粉末的处理、包覆工艺、成型压强以及退火温度系数等。本文采用水雾化FE076SI009B01P00599NB1非晶粉为原料，采用不同方案的粉末处理方法、不同的成型压强以及不同的退火温度来探究这些工艺对制备的磁粉芯性能的影响。得到的具体结果包括（1）具有优异直流偏置能力和软磁性能的FESIBPNB非晶磁粉芯的制备。我们使用水雾化的FE076SI009B01P00599NB1非晶粉为原料，在粉末中添加不同剂量的绝缘剂和粘结剂，采用2200MPA的压强，用冷压的方法制备磁粉芯，经过673K热处理退火之后展现出优异的直流偏置能力和软磁性能。水雾化的粉末具有更平滑的边缘，更利于增大磁粉芯的密度，同时能够降低损耗。制备出的磁粉芯性能为直流偏置在外加场100OE，100KHZ的条件下降低15％；磁导率在频率1MHZ下为56；损耗在BM100MT和F100KHZ下为451WKG。表明获得的FE基非晶磁粉芯具有优异直流偏置性能，在许多的工业应用中展现出很大潜力。（2）通过复合FESI粉的方法进一步提升FESIBPNB非晶磁粉芯的性能。为了满足大电流和低损耗的发展趋势，我们将粒径在75ΜM以下的FE076SI009B01P00599NB1非晶水雾化粉与粒径在10ΜM以下的不同量（040质量百分比）的FESI粉复合，在添加一定量的粘结剂和绝缘包覆剂后，采用2000MPA的压强，用冷压的方法制备磁粉芯。通过复合具有高饱和磁化强度的FESI粉末提高磁粉芯整体的磁导率，同时，小粒径的FESI粉填充水雾化粉的间隙，提高了磁粉芯的密度。结果发现复合10�SI粉的磁粉芯性能达到最佳，具体性能如下直流偏置在外加场100OE下，100KHZ下降低20；磁导率在10MHZ下为60；损耗在BM100MT和F50KHZ下为159WKG。表明用复合FESI粉的方法进一步提升了FESIBPNB非晶磁粉芯的磁导率，并有效地降低了它的损耗。

简介：本文对高能率粉末压制成形过程中的瞬态热产生及影响因素进行了分析研究，综合讨论了材料的摩擦系数、本构参数以及颗粒间孔隙气体在不同的压制速度下对瞬态热的影响，同时还对粉末颗粒间碰撞焊接发生的条件、区域以及影响进行了分析。最后，对高能率粉末压制的有限元仿真模型进行了优化。（1）基于JOHNSONCOOK本构，通过MSCMARC对金属粉末建立离散密排球堆积简化模型，来描述粉末的微观变形及瞬态热的产生，对金属粉末温升机理进行研究。通过对比不同摩擦系数下压制速度对温升的影响，发现提高压制速度引起的温升主要由摩擦力变大导致，而与塑性变形功转化而来的热量关系不大。对不同参数JOHNSONCOOK模型模拟发现，材料的屈服应力和应变硬化模量对高能率压制过程的温升有较大的影响，其中屈服应力影响最大。对大部分金属粉末而言，在一定的压制速度和摩擦系数下，粉末压制和烧结的同步进行是可实现的，以铝粉为例，在摩擦系数03，压制速度80MS时，局部表面最高温度为678℃，达到熔点以上。（2）通过ABAQUS对铝粉建立离散密排球堆积简化模型，对压制过程中孔隙气体的作用进行了研究。研究表明，在目前常见的高能率压制中（V≤100MS），粉末中孔隙气体对压制起阻碍作用，这主要是因为部分气体滞留在压坯内，形成孔洞，降低了压坯的强度和密度。当压制速度进一步增加（V≥100MS）时，孔隙气体的温升随着压制速度的增加而急剧上升，该温度甚至能远高于材料的熔点，如铝粉在200MS的速度下进行压制，孔隙气体温度能达到2033K，远高于其熔点877K。这时，这些高温高压的气体通过粉末表面，使相邻粉末颗粒局部表面软化甚至熔化粘结，从而使粉末体固结并提高致密度。（3）通过MSCMARC对铝粉建立离散密排球堆积简化模型，分析碰撞焊接可能发生的区域，以及其发生的条件。研究表明，在粉末高能率压制中，当压制速度达到碰撞焊接下限时，颗粒间就会发生碰撞焊接。同时还发现，发生碰撞焊接的区域主要集中在两颗上排颗粒和一颗下排颗粒围成的孔隙处，且只有同排颗粒的横向碰撞才会发生碰撞焊接。（4）基于SHPB实验，通过ABAQUS对铝粉建立密排球堆积简化模型，有序增加模型横向与纵向颗粒数，研究仿真模型中冲模的质量与实际压制中冲模质量的相对关系，进而构建模型中颗粒数与模型中冲模相对质量之间关系。对比实验，建立了模型纵向和横向颗粒排数与冲模相对质量的关系；确立了粉末微观模拟压制中最常用的密排9堆积模型的冲模相对质量00814；通过与铜粉冲击压实实验结果对比，发现所建立的模型颗粒数与冲模相对质量关系式也适用于铜粉，由此推断，该公式有可能适用于其他金属材料。

简介：受当前国内、国外经济形势的双重压力，钢铁行业竞争日趋激烈。为使企业在市场中占有一席之地，降本增效、提升产品质量已经成为每个钢铁企业的首要任务。钢包精炼炉作为炼钢设备的重要组成之一，无论在转炉长流程还是电炉短流程系统中都是不可或缺的承接与缓冲环节，起到承上启下的作用。东北特钢集团高合金棒线材公司40T钢包精炼炉原设计为变压器容量6000KVA、钢包容积40T、单炉冶炼时间70MIN。后因生产需要，钢包容积扩容至50T，造成原硬件能力不足，冶炼时间长，精炼电耗达到215KWHT，高出行业平均水平40KWHT，给炼钢成本带来较大压力。炼钢关键环节设备的改造牵扯因素较多，需结合工艺、生产组织、场地、操作等，由于涉及专业较多增大了钢包精炼炉节电系统设计的难度。通过对精炼炉高电耗原因分析，确定按工艺温升要求对变压器进行增容，确定额定容量、从选材到工艺综合降低无功损耗（导磁材料、制作工艺、线圈形式、互感影响）、缩小变压器阻抗电压偏差、降低空载电流，在满足冶炼工艺要求的前提下，实现变压器无功损耗的降低，提高供电功率因数；短网设计方面考虑冶炼大电流导体的载流量、集肤效应和排布方式等问题，以降低三相直流电阻和三相不平衡为设计要点，最大程度降低三相互感，减少无功损耗；自动化控制系统设计优化控制策略，以分析、提取工况电流值、电压值等特征数据为依据，有针对性的采取控制。如塌料、液面轻微波动情况，使电极在燃弧有效距离内平稳调节，实现供电功率因数最高。在设计中对铁心高度、线圈形式、短网排布等方案反复计算比较，在满足国标检验合格的前提下，选择损耗最小、电能利用率最高、机械性能良好、改造投资最小的设计方案。最后通过MATLAB仿真，测试电极控制相关的电气、机械、液压配合响应情况，对比输出波形在响应时间、稳态时间、超调量方面的变化，提高短路电流的稳定控制水平，实现电能节约。最后项目进行施工、热负荷试车，在投产前冶炼电耗达到了课题设计目标。精炼炉冶炼电耗的降低，每年为企业节约电费468万元，耐材、电极等间接创效达210万元。

简介：冶金装备行业属于离散型制造业，以大型设备为主，定制化程度高。具有多品种、单件小批量等特点。在以面向订单设计为主的模式下，研发设计人员要针对每一个订单进行相应的修改或者重新设计，导致产品设计周期较长、成本较高。为了帮助冶金装备制造企业解决研发设计过程中的问题，提升研发设计管理水平和创新软实力，本文提出一种冶金装备产品研发设计流程再造的方法。主要内容如下（1）分析冶金装备产品研发设计流程现状。首先描述研发设计流程各阶段现状，定义价值和浪费，绘制现状价值流图，识别浪费，并进行原因分析，进而提出消除浪费的思路和方法。（2）提出冶金装备产品研发设计流程改进方法。根据上一章的根本原因分析和提出的改进思路，构建模块化设计方法总体架构，从层次、生命周期、模块类型等三个维度进行研究，分别从系统工程思想下W型研发模式、面向客户化定制的模块化方法、面向全生命周期的模块化方法等三个部分进行展开。（3）进行产品研发设计业务流程再造和评价。具体阐述业务流程再造的建模方法、步骤、实施路径，绘制再造后流程的未来价值流图，对再造后效果进行评价。在以上理论研究的基础上，选用SY公司500KA铝电解多功能机组的研发设计流程进行应用验证，并对流程再造的效果进行评价。

简介：针对目前转炉煤气热值低、回收量小且CO2排放量大等问题，课题组提出了转炉高温烟气喷吹煤粉制备高品质煤气的新方法。在原有转炉煤气净化回收系统上增设简易的煤粉喷吹装置将煤粉输入汽化冷却烟道，利用高温烟气中有害的CO2成分及具有催化作用的大量烟尘实现CO2催化转化。本文运用热力学理论对煤粉与转炉烟气、烟尘可能发生的反应进行计算分析，通过沉降炉实验研究反应温度、烟气成分和煤焦粒径对煤焦CO2气化的影响。以FEO、FE2O3和CAO模拟转炉烟尘，通过沉降炉、热重分析仪研究烟尘对煤焦CO2气化的催化作用。并通过工业试验验证新工艺的实际效果。研究表明煤粉在汽化冷却烟道内能热解产生大量气体，其中H2和CO的产量随着温度的升高而升高，而CH4和CO2的产量，随着温度的升高而减少。煤焦在转炉汽化冷却烟道中先与烟气中的O2反应生成CO，再与CO2反应生成CO提高烟气温度，增加CO2含量以及减小煤焦粒径都有利于煤焦CO2气化反应的进行，其中温度的影响最大。FEO、FE2O3、CAO和三种共同作用的复合催化剂都对煤焦CO2气化具有催化作用，它们分别使气化反应开始温度TK降低了38℃、46℃、45℃和58℃，结束温度TJ分别降低了75℃、111℃、132℃和116℃，活化能分别减低了1818KJMOL、28612KJMOL、17492KJMOL和26275KJMOL。FEO和FE2O3的催化效果主要体现在促进煤焦CO2气化，使更多的CO2转化为CO，其中FEO的催化性能略大于FE2O3而CAO的催化性能主要体现在促使煤粉裂解时产生更多H2和CH4。工业试验表明，新工艺能延长转炉煤气回收时间，增加煤气回收量。喷粉速率从10KGMIN1、20KGMIN1提高到30KGMIN1时，煤气回收时间分别增加了606％、994％和1140％O2和CO2分别减少了5226％、5979％、6392％和2273％、3276％、4119％H2和CO含量增加了10982％、19107％、24018％和2273％、3276％和4119％。

简介：云母型含钒页岩中的钒大多以类质同象的形式稳定存在于云母二八面体结构中，结构稳定难以被破坏。在焙烧添加剂联合高温的作用下破坏云母型含钒页岩中硅铝酸盐矿物结构，将目标元素钒释放到溶液中具有十分重要意义。为了提高钒浸出率，同时减轻对环境的污染。本文通过添加钙质焙烧添加剂在高温条件下对含钒页岩进行焙烧后酸浸提钒，并探讨了钙质焙烧添加剂的焙烧机理和对酸浸提钒过程的影响。本研究主要内容包括⑴含钒页岩在添加6％CAO、4％CAF2及焙烧温度为850℃和焙烧时间为90MIN的条件下，硫酸浓度为15％VV、液固比3MLG，95℃下浸出2H，钒浸出率可达到8674％。在相同的焙烧温度和焙烧时间下，焙烧添加剂的加入能加速钒的释放溶解，提高含钒页岩的钒浸出率。⑵钙质焙烧添加剂中的CAO与V2O5两者互相反应依次生成偏钒酸钙、焦钒酸钙、正钒酸钙，其中生成偏钒酸钙的反应△GΘ最小，焙烧可以促进CAO与V的氧化物反应生成不溶于水但溶于酸的钒酸钙。CAF2中的F在高温环境下部分取代O2进入晶格中，促使焙烧过程中云母结构SIO四面体，A1O八面体中桥氧键断裂，低价钒裸露出来，有利于钒的氧化转化为易溶的高价钒。并且焙烧添加剂的加入使得该焙烧方法具有一定的固硫作用，焙烧熟料中的硫含量由空白焙烧时的094％变为钙化焙烧后的194％，含钒页岩中的硫元素在焙烧过程中以硬石膏的形式固定下来，减轻对大气的污染，实现清洁生产。⑶动力学研究表明，加入添加剂焙烧后得到的含钒页岩酸浸反应的表观活化能从空白焙烧时的4250KJMOL降低到钙化焙烧时的2256KJMOL，反应级数由115降低到085。钙化焙烧较空白焙烧具有更好的矿物活化作用，可加快钒的浸出，减轻浸出过程中对高温高酸的依赖性。

简介：点击查看更多黑白钨混合矿最优化配矿实验与数模系统研发.pdf精彩内容。

简介：作为我国GDP的核心产业之一，钢铁行业影响着中国经济的发展。高炉炼铁作为钢铁制造主体的上游工序，是整个钢铁工业的重要构成环节，无论是对整个行业的发展，还是对行业整体的节能减排，都起着十分重要的作用。高炉炼铁的炉况是否顺行，关系到整个炼铁过程是否高效和节能，而高炉炉温则是甄别高炉炉况的重要指标，一般可以通过控制炉温来保证高炉炉况的顺利进行。其中，铁水硅含量，长期以来都是作为炉热状态的表征指标，因此，建立可靠又精确的预报模型，用来指导高炉炼铁工作人员进行炉温控制，不仅仅只是理论研究，更对钢铁工业的生产实践，有着重大的指导意义。然而，高炉炼铁有着非常复杂的反应流程，其整个炼铁过程存在非线性、高维、不确定、大噪声等特点，如何克服这些特点，研究出高精度的预测模型，是目前模型开发的主要难题。本文在前人对高炉炉温预测研究的基础上，引入非线性可加模型与时间序列的方法作为主要的研究工具，使用高炉专家系统在线采集的包头钢铁集团公司高炉生产数据为原始数据，进行大量的数据处理、分析以及模型的拟合检验，建立了基于非线性可加模型的高炉炉温预测模型。可加模型是90年代开始在国外被运用的一种新的实证方法，经过不断地发展，在理论上形成了一定的框架。目前，可加模型被广泛用于医学、生物、金融、统计学等领域，其最大优点为只需要数据驱动，与模型无关，且不受既定的参数和曲线影响，只要变量具有一定的可加性。同时，可加模型能够在变量较多的情况下，避免“维数灾难”，因此，使得处理高炉炉温数据、建立炉温预测模型的问题变得简化。本文首先对高炉炼铁的基本原理、工艺流程、高炉专家系统以及国内外高炉预测模型进行了概述，对高炉炉温当前的发展进行了一定的介绍，然后介绍了非线性可加模型的基本理论和时间序列模型，最后建立了基于非线性可加模型的高炉炉温预测模型。本文的建模样本容量为300组在线采集的高炉数据，首先对数据采取归一化预处理，然后将通过高炉检测系统收集到的所有指标数据进行共线性诊断，确定放入可加模型中拟合的指标，最后使用R软件中的GAM包对模型进行拟合，利用P值进行检验，确定最优模型，并进行数据仿真。本文使用同一组数据，分别采用时间序列AR模型和非线性可加模型两种方法，进行了多次仿真预测，比较多组实验结果后显示非线性可加模型和原始时间序列的AR模型相比，预测命中率有了显著地提高，证明了在高炉炉温预测时非线性可加模型具有实际应用价值。

简介：攀西地区具有丰富的钛资源，由于通过选矿得到的钛铁矿精矿品位低，CA、MG含量高，不能作为氯化法生产钛白的原料。碳热还原氮化法制备的富钛料在氯化工艺上能显著降低氯化温度、节约生产成本，保证整个氯化工艺顺行，能较好地满足氯化法生产钛白的原料要求。本课题以攀枝花钛铁矿为原料，对碳热还原氮化法制备TIN、TIC以及TICN体系的富钛料进行了系统的基础研究。首先，对铁铁矿可能发生的碳氮化还原反应进行了热力学、配碳量及平衡组分等理论分析。然后，通过造球实验研究了钛铁矿内配碳球团造球工艺，得出了最佳造球工艺参数。并且，运用X射线衍射仪、光学显微镜等测试方法，系统地研究了钛铁矿碳热还原氮化过程中温度、保温时间、氮气流速、配碳量等对氮化过程的影响。最后，采用数值模拟法分析了整个氮化反应系统，研究了不同氮气流量下反应器内部温度场的分布情况以及氮气流量对温度场的影响。研究表明，通过FETIO3内配碳高温还原氮化过程热力学和平衡组分等分析得出FETIO3内配碳高温还原氮化制备TIN的路径为FETIO3→TIO2→TI3O5→TIN，温度控制在1250℃以下。制备TIC的路径为FETIO3→TIO2→TIC，温度控制在1200℃左右，此温度下同时会发生FETIO3→TIO2→TI3O5→TIN；钛铁矿内配碳造球实验研究得出钛铁矿内配造球工艺对成球影响因素最大的是PVA浓度。最佳造球工艺参数为PVA浓度为04％，加水量为4，成球压力为5MPA；钛铁矿碳热氮化实验研究得出在反应初始阶段基本上是由TIO2生成TIC为主，C原子的含量在TINC体系中占主要部分。随着保温时间延长，钛铁矿中TI被还原更彻底，同时生成的TINC随保温时间延长，N原子在碳氮化体系中的含量增高。氮气流速从0085MS到017MS时，钛铁矿碳氮化效果明显变好，氮气流速增加到021MS时，体系中FE2TIO5的还原受到抑制。并且，配碳量的增加能够明显提高FE2TIO5的还原，配碳量增加至30时，还原氮化产物TINC中TI和C的含量增加，但产物中N的含量明显减少。钛铁矿碳热还原氮化制备富钛料的数值模拟得出在氮化实验过程中，氮气流速过大对整个坩埚内部氮气分布以及自由流动区域有较大的影响，导致局部区域氮气浓度不足，氮化效果不理想；在氮气高速区域，以入口位置为中心，一定直径的圆形区域（直径大小由流速确定）存在明显的低温区，温度由内向外增加，随着反应时间进行，整个坩埚内部温度场都会受到氮气进入而降低。

简介：低温取向硅钢由于板坯加热温度低能源消耗少，产品质量相对传统生产工艺在成材率、软磁性能等方面都有质的提升而越来越受到关注。本文利用金相显微镜、维氏硬度计、电子背散射衍射系统（ELECTRONBACKSCATTEREDDIFFRACTION，EBSD）对初次再结晶不同厚度上的组织、织构演变及晶界特征分布GRAINBOUNDARYACTERDISTRIBUTIONS，GBCD作了详细研究，并建立了初次再结晶动力学模型。结果表明1退火温度对初次再结晶过程影响很大，当退火温度为625℃时，保温17H以上再结晶才能完成，当退火温度为850℃时，保温5S即可发生完全再结晶。2初次再结晶宏观织构表现为Γ织构，114织构及少量在尺寸及数量上都不占优势的GOSS织构平均晶粒尺寸沿厚度方向存在一定的不均匀性，沿表层至中心层平均晶粒尺寸逐渐减小，分别为表层247ΜM，次表层234ΜM，中心层231ΜM。3基于AVRAMI方程，建立了低温取向硅钢初次再结晶动力学模型，其中AVRAMI指数N的值在低温与高温区存在明显差异。退火温度在625～700℃时，N值在082～089之间，再结晶激活能QRX为2393KJMOL1退火温度在750～850℃时，N值在125～127间，激活能QRX为1604KJMOL1。4初次再结晶织构中表层、次表层及中心层GOSS晶粒的取向差分布主要集中在20～45°，与GOSS晶粒相邻的晶界类型主要为HE晶界。在BRON准则下GOSS晶粒周围的CSL晶界所占比例微乎其微。5二次再结晶早期有利于GOSS晶粒长大的111织构得到了很好发展，此时绝大部分GOSS晶粒被HE晶界所包围，且基体中分布着大量与GOSS取向差在30～35°间的晶粒。

简介：管道是工业生产中的介质输送的重要组成部分，一般输送具有有高压、易燃、易爆、有毒的的介质。在压力管道系统中，管道振动是一种较常见的现象，振动会造成管道或附属设施的疲劳损坏。一旦发生破坏，将造成巨大的财产损失，并严重威胁工作人员的生命安全。因此，对管道振动破坏分析有极高的理论和实际生产意义。本文针对某钢铁企业1号高炉减压阀组后煤气管道振动破坏的问题，根据现场管道及设备的运行工况，选取8个点作为管系振动检测部位，测试管系各点在不同工况下的振动频谱图。利用有限元软件对波纹管补偿器及管道系统进行建模和动力学分析，获得波纹补偿器及管系的前40阶固有频率，以及管系的前8阶振型图。依据实际检测管道系统的振动数据，减压阀组本体振动分析，波纹管补偿器的受力和有限元分析，以及管道系统的有限元分析，发现减压阀组调节高炉顶压大幅开关过程中，输送的煤气流动是复杂的湍流流动，气流激励加剧了管道系统的振动。根据计算分析管系振动原因，提出故障管道减振改造方案，并对改造前后的管道振动情况进行测试对比，验证了减振改造后管道的运行效果。最后，尝试采用随机振动分析的方法，计算管道在冲击荷载的作用下，减压阀组后管道的响应位移、速度、加速度功率谱密度。结果表明，该管道在气体冲击荷载的作用下，计算得到的响应位移、速度、加速度功率谱数值很小，可能因功率谱密度计算公式并未考虑尺寸效应致使结果与实际情况不同。

简介：锆合金由于其具有较小的中子吸收截面，较好的力学性能、耐腐蚀性能和抗辐照性能，被广泛应用于核反应堆结构材料。提高锆合金的性能，包括力学性能，抗蠕变性能和耐腐蚀性能有利于提高核反应堆的安全性。SN、MO、NB和FE是锆合金材料重要的添加元素，FE的存在有利于提高锆合金的耐腐蚀性能，MO可以提高锆合金的抗蠕变性能。本项目拟研究ZRSNMONBFE多元锆合金组织与性能变化的关系。项目采用万能拉伸试验机、硬度计、纳米压痕测试仪、电化学工作站和透射电子显微镜TEM等仪器研究ZR10SNXMO10NB01FEX02，04，06，08，WT％）和ZR10SN05MO10NBYFEY01，03，05，08，WT％）系列锆合金力学性能、抗蠕变性能、耐腐蚀性能和微观组织结构随着MO和FE含量的变化关系。作为揭示合金相变规律ZRSNMONBFE五元合金相图研究工作的一部分，项目还利用X射线衍射仪XRD、扫描电子显微镜SEM和能谱仪EDS）等仪器研究了ZR20SNNBFE伪三元体系富ZR20SN区700℃等温截面。上述工作获得以下重要的研究成果1研究了随着MO含量变化的ZR10SNXMO10NB01FEX02，04，06，08，WT％）合金的相关性能。在力学性能方面，MO含量为04WT％的锆合金，屈服强度和抗拉强度分别为7221MPA和8673MPA，其强度最高，塑性为330％，仅次于MO含量为08WT％的锆合金，其塑性为374％。随着MO含量的增加，锆合金的硬度整体呈增加趋势，杨氏模量呈下降趋势。随着MO含量的增加，锆合金的抗蠕变性能增加MO含量为08WT％时，抗蠕变性能最好，利用纳米压痕法测试发现，该锆合金在加载载荷为40MN时，蠕变应力指数达到38，高于纯锆的蠕变应力指数。研究发现，蠕变应力指数也随着最大加载载荷的增加而增加，但合金蠕变性能的变化趋势不变。在耐腐蚀性能方面，MO的添加可以在一定程度上提高锆合金的耐腐蚀性能，利用失重法测出MO的添加量为02WT％的锆合金，其腐蚀速率仅为0002MGCM2H1，电化学测试结果表明该合金的腐蚀电流密度为468105MACM2，其阻抗为211836ΩCM2。三组实验均表明当MO的添加量为02WT％时，锆合金的耐腐蚀性能最好。2研究了随着FE含量变化的ZR10SN05MO10NBYFEY01，03，05，08，WT％）合金的相关性能。在力学性能方面，当FE的添加量为05WT％时，锆合金的屈服强度、抗拉强度和塑性分别为6811MPA，8146MPA和302％，强度达到最大和塑性最好。随着FE含量的增加，硬度整体趋势在增加，杨氏模量呈现一个下降的趋势，其中硬度和杨氏模量均随着加载载荷的增加而增加。在抗蠕变性能方面，随着FE含量的增加，锆合金的抗蠕变性能先增加后减小，其中FE含量为01WT％时，抗蠕变性能最好，其蠕变应力指数在加载载荷为40MN时达到35，小于纯锆和其他FE含量的锆合金。在耐腐蚀性能方面，FE的添加可以在一定程度上提高锆合金的耐腐蚀性能，FE含量为01WT％时，利用失重法得出的腐蚀速率为0033MGCM2H1，电化学测试得出的腐蚀电流密度为180105MACM2，阻抗为163684ΩCM2。三个研究结果均表明FE含量为01WT％的锆合金耐腐蚀性能最好，随着FE含量的增加耐腐蚀性能变差。3建立了ZR20SNNBFE伪三元体系富ZR20SN区700℃等温截面相图。确定ZR20SNNBFE伪三元体系700℃等温截面在富ZR20SN区域由1个单相区、8个两相区、8个三相区和3个四相区组成。研究发现，ZR20SNNBFE伪三元体系富ZR20SN区存在ΑZRΒZRZRNB2FEΘZR2FEZRNBFE2ZRNB2FEΘ和ZRNBFE2ΒZRΒNBΘ这3个四相区。

简介：利用小方坯断面连铸机来生产高碳硬线钢SWRH82B，该工艺路线具有工艺线路短、成本低的特点，但对生产工艺技术提出了更高的要求，生产难度比较大，需要开展进行大量工艺研究。本文通过对小方坯断面生产的高碳硬线钢SWRH82B在铁水预处理工艺、转炉造渣、终点控制、脱氧合金化制度、LF精炼炉工艺研究及高碳钢小方坯铸机工艺等一系列的工艺优化研究，通过对现有生产工艺流程的优化处理，进一步提高产品品质。在选用铁水KR法脱硫转炉LF精炼小方坯连铸机的工艺路线。KR脱硫工序在现有铁水条件下，搅拌转速99RMIN，总搅拌时间13MIN左右，可实现终点硫001、深脱硫0005的目标值；转炉采用双渣法，高拉补吹的终点控制方法，出钢碳全部大于0010，磷成分符合出钢要求，能够满足品种钢的冶炼。出钢过程进行渣洗后精炼就位硫基本控制在0010以下，转炉供精炼成分也较好；通过提高炉渣碱度、LF成渣前移来提高精炼处理效果，炉渣碱度明显提高，碱度从18提高到27，渣中（FEOMNO）含量从092降到062，显著改善了炉渣脱氧性能；在连铸过程中，采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，铸坯碳偏析改善效果好。通过严格控制铁水脱硫、转炉的冶炼和LF精炼过程以及连铸机和轧机的工艺，降低钢材中的夹杂物含量，盘条热轧态组织是索氏体珠光体，SWRH82B盘条力学性能良好，可以满足用户要求。

简介：连铸生产工艺过程复杂而且环境较差在连铸现场如果采用比较传统的经验法来确定生产工艺的话，已经早已不能够满足现代化连铸生产的需求。为此，通过使用计算机数值模拟技术，来模拟仿真连铸坯的凝固传热过程已经成为现如今很多冶金工作者，努力工作的方向，通过定量的去分析热量在连铸坯凝固传热过程中的传递，这样对于控制和提高改善连铸坯的产品的质量，实现连铸二冷水量的优化控制，并且以此实现生产动态控制有着重要的实际意义，本文主要工作如下（1）连铸坯凝固传热过程仿真系统总体的组成首先对连铸坯凝固传热过程仿真系统进行介绍，对仿真系统进行功能设计，包括模拟铸机功能设计以及连铸二冷控制系统功能设计，其次又介绍了仿真系统的总体组成，该系统包括模拟铸机和连铸二冷控制系统两大部分，并且分别介绍了仿真系统的硬件平台以及软件平台的组成部分，而且解释每一个部分的功能作用，最后介绍了通讯方式。（2）连铸坯凝固传热过程分析及数学模型的建立首先通过了解连铸坯的生产工艺，对连铸坯凝固传热过程的热量传递的特点进行分析，其次建立了连铸坯凝固传热的数学模型，包括研究对象的选取、连铸坯凝固传热过程中的假设、连铸坯凝固传热过程的数学模型的建立、数学模型的初始条件和边界条件，然后进行对物性参数的选择和处理，最后对数学模型的实现求解。（3）连铸坯凝固传热数学模型软件的实现首先对VISUAL编程语言进行简介，其次对连铸坯凝固传热过程的数学模型软件功能进行设计，并且对连铸坯凝固传热过程的数学模型模拟计算的结果进行分析，包括分别在拉速不同时的连铸坯温度场和坯壳厚度曲线、过热度不同时的连铸坯温度场和坯壳厚度曲线、切片距离改变计算精度以及实时性的结果分析、网格划分数量改变计算精度以及实时性的结果分析，为连铸坯凝固传热过程在线仿真以及二冷水量优化控制奠定了基础。（4）基于OPC技术的连铸二冷控制系统的组建首先对OPC发展状况及国内外研究现状进行简单的介绍，其次对OPC的技术进行简单的介绍，包括OPC服务器的组成，接口方式，通信方式，数据访问方式以及优点，然后对KEPSERVER软件进行了配置，包括通道，设备，标签，最后完成了基于OPC技术的连铸二冷控制系统的组建。（5）仿真系统调试与运行在完成了模拟铸机与PLC控制系统中的通讯之后，通过对仿真系统进行调试，并且说明了调试的过程，完成了相关参数的计算，绘制出相关曲线，并实时显示出来，最终得出了该仿真系统运行可靠，计算精度和实时性都满足控制要求的结论。