钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践

 能源管控系统是国家工信部推出的节能减排先进适用技术之一,也是企业实现能源精细化管理的重要措施。综述了钢铁企业能源管控系统的现状和存在的问题,并对未来发展进行了展望。针对能源管控系统核心功能展开进一步分析,从基础能源管理到能效分析与评价、能源供需预测与优化分配、多能源介质耦合优化调度及辅助决策,以及碳排放分析等核心功能,旨在推进中国钢铁工业能源管控系统的进一步完善,促进智能化、绿色化发展,更好地发挥能源精细化管理作用,为企业节能减排做出更大贡献。     

低氧铜杆线铜粉剥离原因分析及其对策措施

表面铜粉剥离,导致铜杆线表面损伤,其对铜杆线拉伸过程具有较大影响。通过扫描电镜分析,剥离铜粉厚度可达25μm,经物相分析确定其主要成分为铜及铜的氧化物。通过对剥离物和杆线表面缺陷进行形貌分析,以铜杆线的生产、加工各环节作为研究对象,并确认了铜杆轧制工艺、无酸清洗工艺、线表擦伤、拉伸角度及拉丝模具等5方面影响因素,制定了相应的对策措施。研究表明,铜杆氧化物剥落和机械损伤是铜粉剥离的主要原因,在铜杆线生产、加工环节,防止氧化物带入铜基体和避免铜线表面损伤能有效减少铜杆线铜粉剥离。     

加卸载下原煤力学特性及渗透演化规律

基于自主研发的煤岩热流固耦合试验系统,在考虑实际开采方式的条件下,进行轴压升高和围压降低的加卸载试验,分析研究不同加卸载速率下原煤的力学特性和渗透演化规律.结果表明:加卸载过程中,轴向应力的加载速率越大,峰值应力附近的曲线平台越长,峰值应力、轴向应变和环向应变也越大,体应变则越小.不同加卸载速率比下含瓦斯煤变形模量均先迅速减小后缓慢减小,到破坏时再迅速降低,而后逐渐保持稳定趋势;在相同轴向应变时,加卸载速率比越小,煤样的变形模量越大.加卸载过程中,煤样的偏应力、渗透率与应变的关系可分为三个阶段:初始压密与弹性阶段、屈服破坏阶段和破坏后阶段.加卸载速率比越小,煤样达到峰值应力时,含瓦斯煤的渗透率和体积变形越大.      

长流程钢铁企业检化验设施的现代化设计

检化验系统对钢铁企业的进厂原料检验、中间产品检测、出厂产品质量判定等有着重要意义。对钢铁企业检化验系统的设置原则、组成和发展趋势进行了介绍,集中化、智能化和信息化是现代化钢铁企业检化验系统的特点。重点论述了原料取制样系统、原料分析中心、冶炼分析中心和轧钢检测中心的建设设计理念。随着中国智能制造发展,全自动智能检测系统、信息流过程自动化及实验室管理自动化已成为当今钢铁企业检化验系统设计不可避免的趋势。     

螺杆式压缩机的修复

针对螺杆压缩机在运行中出现的支撑轴承及推力轴承磨损，阴阳转子气、油封磨损变形，气缸内壁防腐层脱落及磨损；阴阳转子啮合面防腐层脱落及磨损；阴阳转子气、油封轴颈磨损；阴阳转子同步齿轮轴颈磨损；气缸端面内壁磨损；阴阳转子气封密封垫部分损坏等缺陷作了详细的分析，并以现场应用为例，提出了解决问题的措施，并在实际运用中取得了很大的成效。     

“融合协同”的绿色工程管理方法及应用

 绿色化、智能化已成为钢铁行业未来发展的共识,是中国钢铁行业引领世界钢铁行业的重要方向。针对“绿色化、智能化、品牌化”的新一代流程钢厂建设面临的全流程数字孪生、绿色技术集成、工程管理创新等诸多问题,河钢集团积极探索钢铁工程的绿色化、数字化转型路径,在工程实践中建立了全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法。形成了钢铁工程数字虚拟工厂与现实工厂的协同、绿色技术与工程设计的协同、过程管控与全要素资源动态的协同、工程数字与模块建造的协同等“四个协同”的具体方法支撑。据此方法建成的唐钢新区,从设计、建设到交付的全过程遵循冶金流程工程学理论,按照“绿色化、智能化、品牌化”的建设目标,以物质流、能量流、信息流的最优网络结构为方向,运用最新的钢厂动态精准设计、集成理论和流程界面技术,通过工序功能集解析优化、工序间关系集协调优化和流程工序集重构优化,构建信息物理融合系统,实现了唐钢新区产线连续紧凑、动态有序和产品质量窄窗口稳定运行。唐钢新区是在同时期、同类型钢铁工程中吨钢投资最低、建设工期最短、环保水平最高的新一代流程钢厂。全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法的建立为钢铁工程的绿色化、智能化转型提供了借鉴。     

阳极板载运车提升卸载装置改进与优化

介绍了贵溪冶炼厂极板转运设备阳极板载运车提升卸载装置的组成及工作原理,并从提升卸载装置缺乏自由度、限位支架损坏摆动撞击、提升装置倾斜重力、硬性碰撞冲击四个方面分析了提升卸载装置产生变形的原因,最终确定是由于提升装置倾斜重力、硬性碰撞冲击导致提升卸载装置产生变形。通过分析,采用加强立板的方式进行改进优化,经计算验证,改进方式是可行的,可以解决阳极板载运车提升卸载装置变形的问题。     

次级发射相关研究及应用的发展与现状

本文简述了次级发射的理论研究。次级发射理论在于研究影响次级发射的相关因素及对离子轰击下的次级发射现象的研究,以及对氧在金属表面的覆盖率与二次电子发射性能的关系的研究。介绍了几种成熟的有效次级发射体的性能研究、实际应用和与这些发射体相关的理论探讨。本文根据新型稀土钼热阴极材料发射理论研究成果,提出稀土钼次级发射材料研究的一些设想。     

Ni和Nb元素对Fe-Cr-Mo合金力学和阻尼性能的影响

摘要：采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、弯曲共振试验机和万能材料试验机等分析了复合添加质量分数0.8%Ni元素和0.1%Nb元素的Fe-Cr-Mo合金组织和析出相的大小、形态,研究了Ni和Nb元素的添加对Fe-Cr-Mo合金力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,Ni和Nb元素的加入不但使合金晶粒显著细化,而且有效抑制了富Cr析出物的析出,使析出物明显细化且分布弥散。晶粒和析出物的细化同时提高了合金的强度和塑韧性,尤其是显著地提高了材料的塑性。1000和1100℃退火后,Ni和Nb元素的加入将提高减振合金的矫顽力,降低磁致伸缩系数,使减振合金的阻尼性能降低。900℃退火后,Ni和Nb元素的添加虽然提高了合金的矫顽力,但由于Mo元素的回溶使磁致伸缩系数增大,阻尼性能获得提高。     

基于C/S架构的矿山编录系统设计与应用

矿山编录是矿山生产中重要的地质技术工作之一,编录工作的规范性和严谨性、编录资料的真实性和准确性,直接影响到后期地质工作研究的精度。面对井下工作环境差、重复工作量大、效率低和成果利用不便等问题,亟待采用信息技术进行解决。本文阐述选择采用C/S架构搭建矿山编录系统,分析系统架构、业务功能和关键技术后对系统进行设计,通过规范编录数据采集标准,利用移动端APP离线采集编录数据,实现编录信息快速采集、自动成图和数据集中管理,实时动态模拟展示采掘工程控制下编录地质体的三维空间状态。实例研究表明：基于C/S架构的矿山编录系统开发、使用便捷,具有实时性好、安全性高等特点,编录结果具有三维可视性,可以方便、灵活、全面地展示编录成果及地质信息,指导矿山地质探勘和安全生产。     

浅谈矿山企业科协工作

科协是党联系科技工作者桥梁纽带,竭诚为科技工作者服务,反映科技工作者心声,维护科技工作者的权利,提升企业员工技术素养服务;科协为企业技术进步服务,推动科技事业发展.矿山企业科协工作就是要组织科技工作者,以技术攻关和技术研讨为手段,解决矿山生产经营中的难点、热点问题.     

冷连轧升降速过程板形控制工艺润滑制度优化

 冷连轧机组在带钢升降速过程中,轧制速度会出现频繁的、较大程度的波动,轧制变形区的摩擦因数也会随之发生较大的波动,引起轧制压力来回波动,从而造成升降速阶段的板形相较平稳阶段的板形而言呈现出大幅度变差的问题。工艺制度优化对于摩擦因数引起的板形问题非常有效,因此,首先分析了不同乳化液浓度、初始温度和流量下的带钢在升降速过程中板形的变化过程。针对升降速阶段板形缺陷,采用分段离散法将带钢分别沿横向和纵向分成若干条元,提出升降速过程中板形横向目标函数和纵向目标函数,进而构造出升降速过程中板形动态变化目标函数,实现对轧制过程中板形波动在横向和纵向上的综合控制。由于乳化液浓度和初始温度在轧制过程中无法改变,所以结合板形目标函数,以带钢不发生打滑和热划伤、各机架轧制力不超过限定轧制力为约束条件,提出乳化液浓度和初始温度优化设定函数;乳化液流量优化针对频繁变化的局部浪形缺陷能够起到有效控制,因此乳化液流量一般随轧制速度呈非线性变化,以出口板形波动最小为控制函数,以不发生打滑和热划伤、各机架乳化液总量不超限为约束条件,提出乳化液流量跟随速度优化函数。最后将优化模型应用于国内某钢厂冷连轧机组,根据优化前后轧制力分布、带钢板形云图可知现场应用效果良好。     

钛渣酸解过程中物相变化特征探讨

明确物相变化是剖析钛渣酸解机理和改进酸解工艺的关键点之一.综合应用化学分析、X射线衍射(XRD)分析、矿物解离分析以及扫描电镜形貌分析对某74钛渣酸解过程中主要物相的含量、形貌变化以及Ti、Si两种元素的含量及赋存变化进行了研究.结果表明:钛渣主要由黑钛石和辉石组成,酸解过程中黑钛石含量逐渐减小,辉石含量逐渐增加;反应...     

"机加工、理化检验"调度系统的研制

该系统是基于武钢技术中心局域网的网络数据库系统．通过采用基于角色的权限管理，保证系统具有较高的安空性；建立大量的存储过程．提高系统的运行性能，降低系统的维护量；制订加工、检验的作业标准，并运用优化算法，订制加工、检验的工艺流程。本系统界面美观，操作简便．运行稳定、可靠；实现了委托试样调度的自动化；便于科研人员准确、及时地掌握委托试样加工或检验的信息，为领导提供决策依据。     

不同锤锻方式下Ti-6Al-4V合金组织及取向演变

利用扫描电镜和背散射衍射技术研究了Ti-6Al-4V合金在不同锤锻变形方式下的组织与取向变化.结果显示:随着镦拔变形次数的增加,Ti-6Al-4V合金中α相及β相组织均趋于均匀,而且两相的取向聚集越不明显;进一步热处理后,锻造过程中形变储存能得到释放,在释放过程中两相也会发生一定的倾转,轴向三次镦拔或者换向三次镦拔对组织均匀性改善明显.综合分析发现,密排六方结构的α相的取向分布对变形方式较敏感:原始棒材以及一次镦拔时,合金中α相的取向{0001}基面织构占了很大部分;随着镦拔次数增多,形变能增加,虽然{0001}基面滑移被抑制,但是{1010}、{1120}等柱面滑移以及{0111}、{1123}等锥面滑移得以开动,大幅地增加了取向的种类,进而降低了取向的集中性,使得取向更趋均匀化.      

空间机械臂在轨插、拔孔操作基于力/位姿跟踪指数型阻抗控制

讨论了空间机械臂在轨插、拔孔操作的阻抗控制问题。为此,结合系统动量守恒关系,空间机械臂替换部件末端输出插、拔孔主动力与孔内所受摩擦阻力作用关系,以及第二类拉格朗日方程,推导得到了载体位置、姿态均不受控制情况下,空间机械臂在轨插、拔孔操作过程系统动力学方程。同时,根据相关操作控制系统设计需要,利用系统位置几何关系分析、建立了空间机械臂替换部件末端相对基联坐标系的相对运动雅可比关系。之后,由空间机械臂替换部件末端位姿与末端输出插、拔孔主动力之间的动态关系并结合阻抗控制原理,建立了二阶线性阻抗模型。在上述工作基础上,针对空间机械臂在轨插、拔孔操作过程同时存在运动学与动力学不确定性的情况,设计了空间机械臂替换部件末端力/位姿跟踪指数型阻抗控制策略;并通过李雅普诺夫理论,证明了控制系统的稳定性。提到的控制策略具有结构简单、收敛速度快、稳定性好的特点。系统数值仿真,验证了上述控制策略的有效性。      

Design and optimisation of charging ingredients and structure in an ironmaking system (Part II)

In order to maximise the reduction of pig iron cost in an ironmaking process, and at the same time ensure the output and quality of the pig iron, a design and optimisation system for the charging ingredients and structure in an ironmaking system was established using metallurgical theory. The system includes six modules, namely, sinter metallurgical performance testing and analysis, sintering burdening design, sinter component and property prediction, blast furnace burdening design, blast furnace batching calculation and ironmaking system burden optimisation. Based on actual production, testing and material balance theory, the system integrated these modules on VB and MATLAB using a series of intelligent algorithms, such as the BP neural network, multiple objective linear programming, genetic algorithms and so on. As a result, the optimum burden composition and structure of the sinter and blast furnace that satisfied all the constraint conditions could be obtained. Standing as a pinnacle of the global ironmaking production, the system can design and optimise not only the sintering burden, but also the blast furnace burden. Compared with the traditional production testing and hand calculation in the ironmaking system, the project can greatly reduce the production risk and greatly increase the calculation accuracy. Industrial application shows that the system is especially beneficial to reduce the ironmaking cost and at the same time ensure the output and quality.     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

200 t转炉交错氧枪设计优化研究

以200t转炉5孔氧枪为原型,优化设计内外喷孔相同倾斜角度下不同流量配比的交错氧枪.基于射流特性仿真研究,通过数值模拟方法,分析交错氧枪喷头射流特性与传统5孔氧枪的不同,探讨内外孔流量比变化对氧枪射流轴向速度衰减和有效冲击面积的影响规律.结果 表明:交错氧枪内孔射流轴向速度大于传统氧枪,外孔的轴向速度与传统氧枪相近,但...     

超声波对金属相与陶瓷相间润湿角的影响

金属相与陶瓷相间的润湿性对陶瓷刀具的性能起着重要作用,为了改善固-液界面结构,提高陶瓷材料的综合性能,研究了烧结过程中超声作用产生的能量对金属相与陶瓷相间润湿角的影响.根据粉末液相烧结理论,构建了固?液双球冠润湿模型.依据润湿模型和最小能量原理,建立了润湿角与表面能、超声能、几何参数之间的关系.研究表明:在超声波作用下...