Consteel电炉-中频炉冶炼不锈钢母液的工艺实践

Consteel湖电炉-中频炉工艺实现镍铬分离冶炼不锈钢母液,生产成本降低;实现高P镍铁脱P作业;铬的收得率提高10％,生产效率提高30％.     

不锈钢工字形截面构件轴心受压整体稳定计算方法

为了研究不锈钢工字形轴心受压构件的整体稳定承载力,采用ANSYS软件建模对不锈钢轴压构件进行非线性有限元模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了所建立的有限元模型的准确性.采用经试验验证的有限元模型对不同几何初始缺陷、截面残余应力、材料力学性能、截面宽厚比以及长细比的不锈钢工字形构件整体稳定承载力进行了参数分析,通过对比可确定材料力学性能、构件长细比为主要影响承载力的因素.在参数分析的基础上通过稳定承载力的数据拟合提出了整体稳定系数的三段式计算方法,并将该计算方法与试验数据进行对比,表明此计算方法可以较为准确地计算不锈钢工字形轴心受压构件整体稳定承载力.     

基于工况频谱的取水泵站能耗计算方法

提出了基于二参数工况频谱的沿江取水泵站的能耗计算方法．根据取水泵站的工况特点选取水源水位为基准参数,进而由其历史工况数据编制双参数表,并求出参数的边缘概率分布、条件概率分布和二参数联合概率分布,由此确定泵站的设计工况区城;然后采用完全枚举方法分别计算各单元工况的取水泵站运行工况,从而动态计算计算出各选泵方案的年电耗,并进行了实例应用．     

MSP430微控制器的能耗计算与低功耗设计

本文在论述计算MSP430系统预计功率消耗方法的基础上,对系统的供电要求和电源管理进行了说明,并且介绍了几种MSP430系统低功耗设计的方法和注意点.     

考虑酸碱迁移的电渗一维固结计算方法

电渗法和常规的软土地基处理方法相比具有独特的优越性。在Esrig一维电渗的基础上考虑了酸碱离子迁移,同时基于电荷守恒原理、质量守恒原理、达西定律以及欧姆定律等定律建立电渗固结方程组。通过对数值解和室内试验结果进行比较分析,得到了:电势随时间减少,但是减少量逐渐减小并趋于稳定;土体内部产生的负孔隙水压力并非如Esrig理论所述,到了峰值以后不再变化,而是会有一定程度的恢复。     

用数论方法计算圆筒炉的直接交换面积

本文采用数论方法对圆筒炉的直接交换面积进行了计算,并与采用高斯积分法和蒙特卡罗积分法的计算结果进行了比较,结果表明用数论方法比用高斯方法可以缩短计算时间,并能任意控制精度。     

四元数矩阵广义逆的计算方法

由于四元数的乘法不满足交换律,阻碍了对四元数矩阵的研究。将复数域上矩阵的广义逆的计算方法推广到四元数体上,得到了在四元数体上计算矩阵广义逆的两种计算方法,分别是利用行左初等变换计算四元数矩阵的{1}-逆和{1,2}-逆,利用四元数矩阵的满秩分解求广义逆矩阵,并且给出了计算的实例。     

考虑侧向刚柔边界约束的黄土填方路基沉降计算方法

提出一种新的考虑刚柔边界约束和侧向变形的黄土填方路基沉降计算方法。基于自主研发的三向加载设备和室内压缩试验,分析不同竖向加载方式和不同侧向约束对土体竖向及侧向变形的影响,提出考虑土体压实度和围压的边界影响系数,建立压实黄土侧向应变模型,给出考虑刚柔边界条件和侧向变形的黄土路基沉降计算方法。研究结果表明：边界影响系数与路基压实度和围压都呈正相关,且刚柔约束边界对黄土压缩性指标的影响程度最高能达到40%。提出的竖向和三向边界影响系数综合考虑了路基压实度、侧向围压以及边界条件的影响。利用工程实例验证了新模型计算方法的准确性和实用性,提高了传统分层总和法的精度。     

考虑动圈偏心的电动振动台等效电磁力计算方法

为了反映动圈激励电磁力对偏载工况下电动振动台横向振动的影响,提出了一种考虑动圈偏心影响的电动振动台等效电磁力计算方法。综合选取动圈通电电流、垂向位置、翻转偏心角度、径向平移偏心距及方向等5个因素,通过求取径向平移偏心距极限及假设虚拟偏心距进行变量代换,解决了现有正交试验设计方法难以应用于多个因素之间存在取值相互约束情况的问题。通过电磁有限元仿真获得了与动圈分布电磁力等效的集中电磁力样本,采用神经网络方法进行样本拟合获得了动圈全运动工况等效电磁力。仿真结果表明:径向等效电磁力主要随翻转偏心角度的增加而增加,且在大电流工况增加更迅速;采用所提方法获得的等效电磁力相对误差均在10%以内,可在满足工程误差要求的同时快速实时获得动圈全运动工况等效电磁力,解决了由有限元及精确解析方法计算等效电磁力速度慢所导致的无法进行电动振动台电磁-结构双向耦合仿真的问题。该方法也可应用于其他相似的运动系统受力计算问题。     

一种考虑容量沿程变化的水环境容量计算方法

基于水环境容量的定义和本质内涵,厘清目前常用的计算中小型河流的零维和一维环境容量计算方法中存在的不足。针对现有计算方法的不足与弊端,考虑了河流环境容量是沿程变化的这一事实,提出一种中小型河流环境容量的计算新方法,该方法消除了现行方法中夸大的部分环境容量,更契合天然实用情形;在此基础上,推求出河道存在环境容量的临界判据,即最大允许排污浓度或河道最大允许超标长度比例,并进行了算例的应用与比较。     

基于遗传算法的电炉载能值综合优化

引入载能体的方法,统筹电炉炉料结构、电炉供氧、配碳和供电等多种因素,建立了电炉载能值综合优化模型.模型约束复杂,采用线性规划难以求解,本文采用遗传算法进行求解.对BH1H、BHDDQ和SUS304钢种进行能值计算.结果表明:在保证电炉出钢钢水化学成分、温度和渣的碱度等指标符合要求的前提下,每炉钢水能值分别降低了22.8%、21.4%和23.6%.     

电弧炉炼钢用四元炉料的冶炼过程物耗和能耗分析

天津钢管集团股份有限公司150t电弧炉炼钢长期使用四元炉料,其平均炉料配入比为46.2%废钢、9.1%生铁、26.4%热铁水、18.3%DRI,通过物料衡算和能量衡算分析了电弧炉冶炼过程的物耗和能量状况.论文研究得出了单位炉料对物耗和能耗的影响,以及四元炉料结构变化对吨钢电功率输入的需求范围为153～744kW.对大量生产数据进行逐步回归分析,结果表明:直接还原铁配入比RDRI的影响最为显著,每增加1.0%,吨钢电耗大约增加1.4kWh;其次是铁水配入比RHM,其每增加1.0%,吨钢电耗大约降低2.0kWh.     

Analysis of cracking phenomena in continuous casting of 1Cr13 stainless steel billets with final electromagnetic stirring

Solidification cracking that occurs during continuous casting of 1Cr13 stainless steel was investigated with and without final electromagnetic stirring (F-EMS). The results show that cracks initiates and propagates along the grain boundaries where the elements of carbon and sulfur are enriched. The final stirrer should be appropriately placed at a location that is 7.5 m away from the meniscus, and the appropriate thickness of the liquid core in the stirring zone is 50 mm. As a stirring current of 250 A is imposed, it can promote columnar-equiaxed transition, decrease the secondary dendrite arm spacing, and reduce the segregation of both carbon and sulfur. F-EMS can effectively decrease the amount of cracks in 1Cr13 stainless steel.     

3D stress simulation and parameter design during twin-roll casting of 304 stainless steel based on the Anand model

This study first investigated cracks on the surface of an actual steel strip. Formulating the Anand model in ANSYS software, we then simulated the stress field in the molten pool of type 304 stainless steel during the twin-roll casting process. Parameters affecting the stress distribution in the molten pool were analyzed in detail and optimized. After twin-roll casting, a large number of transgranular and intergranular cracks resided on the surface of the thin steel strip, and followed a tortuous path. In the molten pool, stress was enhanced at the exit and at the roller contact positions. The stress at the exit decreased with increasing casting speed and pouring temperature. To ensure high quality of the fabricated strips, the casting speed and pouring temperature should be controlled above 0.7 m/s and 1520°C, respectively.     

304不锈钢在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为

采用扫描电镜、能谱、电化学阻抗谱和拉曼光谱等分析测试手段,研究了西沙群岛苛刻海洋大气环境下,经过不同时间暴露后304不锈钢的腐蚀行为和机理.304不锈钢在西沙大气暴露后的腐蚀类型主要是以局部腐蚀的点蚀为主,腐蚀产物主要由β-FeOOH、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄组成.随暴露时间的延长,不锈钢表面钝化膜的稳定性变差,点蚀数目增加、点蚀坑深度增大日.表面腐蚀产物覆盖率也逐渐增多.与其他部位相比,点蚀更容易在表面划痕处产生.提高表面加工精度,有助于提高其耐腐蚀性能.     

AISI304不锈钢在冷加工过程中的微观组织变化

在不同温度下对AISI304不锈钢进行不同方式、不同程度冷加工,用铁素体测量仪测定马氏体相变量,研究了冷加工与马氏体相变的关系;将AISI304不锈钢在低温(液氮,-70#℃)条件下进行不同程度拉伸,采用透射电镜观测位错分布,研究了冷加工与位错密度的关系.结果表明:冷加工在一定条件下可以产生形变诱发马氏体,其含量随冷加工变形量的增大而增加;同时,冷加工导致AISI304不锈钢中金属晶粒拉长,其位错密度随冷加工变形量的增加而增大.     

电流强度对电渣重熔304不锈钢中夹杂物特征的影响

利用实验室规模电渣炉在大气气氛下重熔304不锈钢,考察了不同电流强度(1500、1800、2100A)下电渣锭中夹杂物的特征及全氧含量、硫含量变化,并对钢中硫化物的析出行为进行了热力学分析。结果表明,电渣重熔过程可以有效去除钢中的夹杂物,但随着电流强度的增大,电渣锭的全氧含量和硫含量增加,夹杂物数密度及尺寸增大,电渣锭的洁净度恶化。当电流强度较低(1500A)时,电渣锭中夹杂物主要是以氧化铝为核心、外表裹有硫化物的双层结构,未发现单个的(Mn,Cr)S夹杂;而1800A和2100A重熔时,电渣锭中不仅有以Al-Si-Ca-Ti-Cr-Mn氧化物为核心、外围包裹着(Mn,Cr)S的双层结构夹杂,而且由于电渣锭中硫含量高和凝固过程中残余液相中溶质的富集,其中还有单个(Mn,Cr)S夹杂物存在。本试验条件下,在1500A下重熔更有利于提高304不锈钢电渣锭的洁净度。     

304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜组成和结构性能

采用X射线光电子能谱 (XPS)和交流阻抗法 (EIS)研究了 304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜的组成和性能。研究结果表明：在闭塞区溶液中 304不锈钢表面钝化膜的外层主要为CrO₃、CrCl₃、CrOOH、Fe₂O₃、γ-FeOOH、Fe(OH)₃、CrO^2-₄ 、Cr(OH)₃、NiCl₂ 、FeCl₂ 和FeCl₃；溅射 3min时膜内层主要为Cr₂O₃、CrO₂ 、FeCl₂ 、FeCl₃以及少量的FeO。Cl^-吸附在钝化膜表面，破坏了钝化膜的完整性，改变了钝化膜的结构性能。     

pH值对高温高压水中304L不锈钢应力腐蚀开裂的影响

在高温高压水环境中,采用慢应变速率拉伸试验方法,研究了不同pH值对304L不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响规律,并通过扫描电镜对试样断口形貌进行观察与分析.结果表明:在300℃时,304L不锈钢在弱酸性和弱碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大,且酸性越强,敏感性越大.在中性溶液中,304L不锈钢的强度和塑性损失较小,应力腐蚀敏感性较小,断口分析与之吻合.     

中国钢铁工业流程结构、能耗和排放长期情景预测

为了准确预报我国钢铁工业未来生产结构、能耗和排放情况,构建了钢铁生产、加工、消费、折旧的全生命周期模型和基于人均钢铁存储量的产量预测模型,结合工序能耗和排放特征,针对基准、折旧寿命延长、废钢回收率提升、能源效率提高及综合等五种情景进行了情景预测.中国钢铁产量、能耗和排放会历经一个峰值后下降,电炉短流程会逐渐替代高炉长流程成为主流.流程结构转变是未来中国钢铁行业节能减排的关键"红利",而节能技术的作用在后期越发凸显.中国钢铁行业要达到2050年减排一半的目标,需结合综合情景实施生产结构调整、废钢回收、节能减排技术推广等相应措施.