基于BP神经网络的转炉静态模型

以理论模型为基础,建立了转炉炼钢静态控制模型,并将人工神经网络模型应用到转炉控制中,以Visual Basic为开发语言,开发了相应的软件。通过BP神经网络预报了终点的碳含量,当碳命中误差±0.02%时,命中率达到了66.7%。     

铁矿山尾矿回填用钢渣基胶结剂的研究

本研究以转炉钢渣为主要成分,寻求针对铁矿山尾矿浆的胶结剂;从钢渣的固化机理入手,选择水泥熟料、元明粉、纯碱等为激发剂。经过优化实验发现,当胶结剂组成为钢渣63.16%、水泥熟料24%、元明粉6%、纯碱2%、烧碱1.5%、硫酸铝3.3%和三乙醇胺0.04%时,钢渣基胶结剂和铁尾矿混合后的3d、7d和28d的抗压强度分别能达到0.65MPa、1.03MPa和1.58MPa,达到铁矿山矿洞尾矿回填的要求。     

电渣重熔过程电源频率对电渣锭洁净度的影响

 电渣重熔采用低频供电可以提高功率因数、降低电耗,并实现电力系统的三相平衡。然而,其对电渣锭冶金质量特别是洁净度的影响还缺乏足够的数据支撑。为了研究电源频率特别是低频操作对电渣重熔锭洁净度的影响,采用实验室小型低频电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢、GCr15轴承钢为研究对象,详细分析了不同的电源频率对电渣锭化学成分、气体含量、夹杂物分布的影响规律。研究结果发现,与工频电渣重熔相比,不论是不锈钢还是轴承钢,当采用低频电源(2、1、0.4、0.1 Hz)电渣重熔后(在其他工艺参数如渣系、渣量、电流、电压、气氛等完全相同的情况下), 电渣锭中的氧质量分数(0.010%～0.013%)大幅增加,对氮含量影响很小。电渣锭中的铝含量明显增加,而其他化学成分变化很小。与此相对应,低频电渣重熔锭的夹杂物数量也明显增加,且增加的夹杂物主要以氧化铝为主,但是夹杂物主要以小于10 μm的细小夹杂为主,大颗粒夹杂物略有增加,但是数量较少。氧含量增加的主要原因是低频电源的直流倾向增大,使重熔渣池中的氧化铝发生了电解(30%Al₂O₃+70%CaF₂渣系),在钢中氧含量增大的同时,铝含量也明显增加;氧化铝电解形成的铝和氧进入金属熔池造成电渣锭全氧含量增加。氧和铝随着金属熔池的降温及凝固形成氧化铝夹杂残留在电渣锭中。工业生产过程中低频电源的直流电解效应还有待进一步分析。     

汽车球墨铸铁制动钳不同壁厚处的组织与性能研究

了解汽车制动钳球墨铸铁件不同壁厚处的组织与性能规律,有利于改善产品质量及稳定性。以QT500-7和QT550-6的制动钳为对象,通过分析其不同部位的组织与性能,研究铸件壁厚对球墨铸铁石墨、基体组织、硬度的影响。结果表明：制动钳由部位A至C,壁厚依次增大,其石墨球化率变化不大,石墨颗粒数先增多后减少,石墨平均直径先减小后增大,珠光体含量和布氏硬度先下降后上升,珠光体片间距变化趋势则与Si元素微区含量的变化趋势接近一致。A部位壁厚小于B部位,但由于凝固过程温度场分布不同,A部位温度要高于B部位,故A部位石墨颗粒数反而较少、石墨平均直径反而较大。较厚部位C和冷却较慢的部位A比B部位的珠光体含量反而多,是受稳定珠光体的元素如Mn偏析影响的结果,并且冷却速度越慢偏析越严重。铸件不同壁厚处的组织与性能的差异本质上是冷却速度和微区成分综合影响的结果。     

电渣重熔过程增镁及其对夹杂物的影响

通过设计含镁渣系，并在电渣重熔过程添加脱氧剂，氩气保护气氛下进行电渣重熔实验，研究了电渣重熔过程增镁的可能性。用电感耦合等离子体原子发射光谱分析了钢中的镁含量，用ASPEX扫描电镜分析了电渣锭中镁含量对夹杂物尺寸、类型、形貌等的影响。结果表明，渣中含20wt% MgO以上时，即使自耗电极中不含镁，也能使渣中MgO向钢液中传递镁。实验室条件下，分别用55wt% CaF2–15wt% Al2O3–10wt% CaO–20wt% MgO, 65wt% CaF2–10wt% Al2O3–25wt% MgO, 51wt% CaF2–8wt% Al2O3–8wt% CaO–23wt% MgO–10wt% MgF2渣系重熔时，电渣锭中镁含量分别为0.0034wt%, 0.0039wt%, 0.0043wt%。随电渣锭中镁含量增加，夹杂物组成逐渐从以Al–Ca, Al–Mn–S, Al–Mg–Mn–S为主，转变为以含镁夹杂物为主，镁含量最高达98wt%；夹杂物数量大幅减少，直径明显减小，最大直径均小于10 μm，大多数小于5 μm。与含镁0.0003wt%的电渣锭相比，镁含量增至0.0034wt%时，夹杂物从357个降至31个，最大夹杂物直径由11.0 μm降至8.5 μm，平均直径由3.7 μm降至3.2 μm。     

大容积转炉废钢加入料斗的设计

针对转炉废钢加入料斗设计的不足,提出了增加废钢加入料斗容积的方法。通过在转炉废钢加入料斗箱体底面设置齿轮传动机构,以克服厂房高度对废钢料斗容积的限制,可使其容积提高20%～30%,同时可解决废钢料在炉口堆积的问题,达到增加废钢料斗容积,提高废钢加入顺畅性的目的。     

再生资源科学与技术专业建设的探索与实践

国内再生资源科学与技术专业刚刚起步,人才培养模式尚不完善。本文结合安徽工业大学该专业建设的经验作一些探讨,分析了再生资源专业设置的必要性,明确新专业建设的指导思想和培养目标,从办学思路、课程规划、师资队伍等方面阐述了我校再生资源新专业建设的现状,指出了我校再生资源专业的建设特色及未来发展方向。     

Mg对M2高速工具钢中碳化物的影响

摘要：在实验室条件下，向M2高速钢中加入Ni-Mg合金，对M2高速钢进行变质处理，研究其对高速钢一次碳化物的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测高速钢中的Mg含量，采取电解萃取的方法分析碳化物类型及相对含量的变化，在SEM-EDS扫描电镜下观察碳化物分布、尺寸、形貌的变化。结果表明，向M2高速钢中加入Mg能降低二次枝晶间距，细化碳化物的尺寸。Mg细化碳化物的效果随Mg含量的变化而变化。当Mg质量分数为8×10-6时效果最好，之后随着Mg含量的上升，效果变差。微量Mg细化碳化物的原因是Mg会向晶界偏聚，阻碍合金元素的扩散，从而抑制了碳化物的长大；同时Mg能对高速钢中的夹杂物改性，形成的大量细小、弥散的含Mg夹杂物可以诱导碳化物的析出，从而达到细化碳化物尺寸的效果。     

超声波对GCr15钢凝固组织与性能的影响

GCr15轴承钢凝固过程中在钢锭模侧部引入不同功率超声波,研究其对组织性能的影响。结果表明,未加入超声波时,钢中柱状晶较粗大,组织不均匀;在合适的功率范围内,超声波可以细化钢中晶粒,使组织均匀。在0~500 W功率范围内,随着功率的增加,钢中合金元素的偏析逐步降低,在500 W时,C、Si的最大偏析度分别降低至1.129、1.196,统计偏析度分别降低到0.0693、0.1075。超声处理可以细化钢中碳化物,均匀碳化物分布,处理功率300 W时,细化后的碳化物平均尺寸为2.96μm,同时钢的抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、伸长率分别提升至653 MPa、370 MPa、58%、27%。     

钢液采用甲烷脱氧效率及脱氧后夹杂物形貌探究

在1 873 K的实验室条件下,利用CH4对增氧后的纯铁液进行脱氧实验,研究了CH4对钢液氧含量的去除效果。研究结果表明：利用CH4对钢液进行脱氧是完全可行的。通气前8 min,钢液氧含量降低明显,通气后8 min,钢液氧含量降低较为缓慢,脱氧速度和CH4利用率逐渐降低。相同时间内,钢液氧含量随脱氧气体流量的增大而减少,相比于纯CH4气体,氩气和CH4的混合气体对降低钢液氧含量更为显著。与Al相比,采用CH4脱氧能明显降低钢中Al2O3夹杂物的含量,在一定程度上提高了钢液的洁净度,对开发无污染的脱氧技术提供参考。