深度融合的全球研发平台的构建与成效

随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段,中国钢铁产业进入了产能增长与规模扩张的后发展时期,钢铁需求下滑,实现结构转型与质量导向成为行业共识。在钢铁行业竞争加剧、节能减排压力加大的现实竞争中,河钢汇聚全球技术创新要素,打造了全球技术研发平台,建立开放的创新平台,共同参与国家和行业重大需求和前瞻性问题研究。探索了一条适应国内钢铁行业需求的产学研用协同创新合作新模式,促进了一批优秀技术成果落地,有力地推进了科技成果向现实生产力的转化,助推河钢产品结构调整和产业升级。     

钢铁行业烟气多污染物协同控制技术应用实践

本研究分析了钢铁企业焦化和烧结两个重点工序中烟气污染物排放现状和钢铁行业当前的环保政策。对焦化及烧结烟气污染物的排放特征进行了分析，并通过对比燃煤电厂烟气特点，提出可以综合电厂烟气治理模式和自身特点改进的技术路线。结合某大型国有钢铁企业的脱硫脱硝装备对其环保现状进行了分析。针对焦化和烧结工序的典型污染物硫、硝、尘现有的源头减排、过程控制及末端处理技术，分析其优缺点。进而提出了3条可实现烟气污染物超低排放的技术路线，即半干法脱硫耦合选择性催化还原脱硝、半干法/湿法耦合臭氧氧化脱硝、活性焦脱硫脱硝一体化技术，重点介绍了这些技术在某大型钢铁企业的应用实践及应用效果。并基于全过程耦合技术，分别在焦化和烧结工序中提出了多污染物协同去除技术及应用，即焦炉低氮燃烧技术耦合末端活性焦多污染物协同控制技术、烧结烟气循环技术耦合末端活性焦多污染物协同控制技术。最后结合几种技术路线的应用实践，对未来钢铁产业的烧结及焦化工序超低排放技术的选择提出合理化建议。     

基于物联网的分体空调集中控制系统

针对当前公共场所分体空调管理和节能需求,通过分析分体空调的管理模式和设备能耗,设计并实现了一种基于物联网和嵌入式技术的分体空调集中控制系统；分体空调集中控制系统将每台分体空调进行联网,并采集分体空调运行的环境参数以及功耗数据,再结合人体舒适度等因素制定分体空调的节能控制策略,最终通过学习红外编码的方法实现对分体空调的控制；系统已在公共场所实地安装运行与测试,证明本系统能够安全、稳定地运行,具有方便空调管理和良好的节能减排的效果。     

基于ARM和Zigbee的智能浮纹织造控制系统

针对纺织业中浮纹布的织造一直依赖纯机械控制的现状,为提高浮纹布织造的精度和效率,特设计了智能浮纹织造控制系统,通过上位机的工艺软件进行浮纹花色品种的设计,以U盘将多种浮纹工艺文件导入到浮纹织造控制系统里,以STM32处理器为核心根据浮纹工艺进行相关织造的电气控制;为了便于实时掌握浮纹布的产量并按订单及时进行品种的更换,系统以Zigbee技术实现数据的传输及命令的远程控制,避免了复杂的布线;经现场长时间运行,系统稳定可靠,织造速度可达250转/分以上,控制精度达到0.1 mm,具有很好的应用价值。     

InGaAs MOSFET的电容电压特性

通过自洽求解泊松和薛定谔方程,计算了GaAs,InAs和InGaAs MOSFET的电容电压(CV)特性,并与Si MOSFET的CV特性以及GaAs MOSFET的CV测量结果做了比较。研究结果表明,对于电子有效质量较轻的InGaAs半导体,量子效应非常明显,反型电容显著降低。研究结果还表明,随着栅介质有效厚度的减小和沟道掺杂浓度的增加,量子效应更加突出,反型电容进一步减小。     

现代炼铁工艺及低碳发展方向分析

分析了现代高炉炼铁和非高炉炼铁(直接还原、熔融还原)工艺特点和发展现状,从多个方面比较现有生产条件下各工艺的优缺点。从能源结构、生产规模及工艺成熟度阐述高炉炼铁在当前仍是国内主流工艺,并结合当前国内外低碳发展趋势和政策要求,提出高炉工艺降低碳耗的措施,明确了以“短流程”替代“长流程”和以新能源替代碳素冶金的发展方向,以最终实现“零碳炼铁”。结合现有的国际上的能源结构调整方向,指出了氢冶金的发展方向。     

双氧水对自呼吸式燃料电池性能的影响

将双氧水加入到阳极燃料甲醇溶液中来研究其对DMFC性能的影响。双氧水作为阳极助氧化剂将甲醇催化氧化产生的中间体CO氧化成气体CO2排出,从而减少中间体在催化层表面的吸附,增强催化剂的催化性能,从而提高电池的输出性能。通过探讨不同双氧水浓度和不同温度情况下,甲醇催化氧化的氧化峰电流密度及自呼吸式燃料电池的极限功率密度,阻抗等性能来分析双氧水在其中的作用。结果表明低浓度的双氧水确实能提高DMFC的输出性能,并且在双氧水的浓度为0.05 mol/L,温度为55℃时DMFC性能最佳。     

一种用于超高频无源标签芯片的整流器设计

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,提出了一种适用于无源UHF RFID标签芯片的CMOS整流器。与传统二极管连接方式的MOS管相比,使用了一种不同的二极管连接方式的MOS管,减小了阈值电压和漏电流。利用新结构实现了一个5级电荷泵整流电路。测试结果表明,当输入0 dBm信号时,整流器的转换效率为29.24%。整体芯片的面积是(0.7 × 0.6) mm²。     

埋层深度对Triple-RESURF LDMOS纵向电场和击穿电压的影响

研究了P埋层深度对体硅 Triple-RESURF LDMOS纵向电场和击穿电压的影响。分析表明,当P型埋层靠近器件表面时,纵向电场平均值较小,击穿电压较低;当P型埋层靠近衬底时,优化漂移区浓度较低,器件比导通电阻较大;当P型埋层位于漂移区中部时,器件的BV2/Rs,on设计优值最大。指出了P型埋层在漂移区不同区域时击穿点的位置,以及对应的漂移区浓度取值范围,为横向高压Triple-RESURF LDMOS的设计提供了参考。     

一种带曲率补偿的高精度带隙基准源设计

基于OKI 0.5 μm BCD工艺,设计了一种带曲率补偿的低温漂带隙基准源。采用Brokaw带隙基准核心结构,引入一个高阶效应的电流,对基准进行补偿。结合基准核心电路产生的无温度系数电压,利用简单的电路实现基准电流源的产生。仿真结果表明,在4.5 V供电电压下,-40 ℃~150 ℃温度范围内,基准电压的波动范围为1.1755~1.17625 V,温漂为3.9 ×10-6/℃,基准电流为3.635 μA,输出基准电流波动仅为2.2 nA,精度较高,低频时电路电源抑制比为-76 dB。