试论高炉两种煤气流的分布

高炉内煤气流分布是高炉冶炼技术中一个非常重要的问题。作者以五、六十年代自己在太钢的实践为基础,观察和回顾了建国后国内炼铁生产的实践,探讨以高炉为主体设备,以矿石(包括采用烧结、球团矿,还是天然矿入炉或介于二者之间的)为主要原料的炼铁生产,有没有一种能使高炉顺行较好,并可取得较好的生产指标的基本合理的煤气流分布模式? 作者从煤气流分布与高炉顺行、煤气流分布与冶炼低硅生铁、煤气流分布与降低焦比     

铁水含硅量预报与控制模型的研究

以高炉的综合煤气成分，渣铁温度及炉料装入情况作为主要参数，建立铁水含硅量预报与控制的数学模型，提出了生铁含硅变动量的计算公式。该模型取用参数较少，易于掌握操作，可以做到早预报，快预报和准确预报，有助于实现高炉冶炼过程的控制。     

关于利用炉顶煤气成分计算高炉热状态指数的数学模型的研究

根据高炉物料平衡、高温区热平衡以及炉内物理化学反应原理,利用炉顶煤气成分及现场生产数据,计算出反映高炉炉温状态的指数——高炉热状态指数 E。本钢5高炉实例计算结果 E 与生铁含 si 量存在一定关系;计算还说明料速 n(批/时)对 E 值影响较大,且呈线性关系,其回归式为 E=2773398-252257n。本模型可作为具有炉顶煤气连续分析的高炉静态控制炉况之用。在高炉内由碳素燃烧产生并参与化学反应后离开炉顶的煤气,其成分可迅速而准确地反映炉内化学反应过程,因此它是炉内变化的可靠信息。“捉住”它可了解炉内刚发生的变化,可及时掌握炉况变化的动向,适时采取相应措施调剂炉况,以保证出炉生铁的高质量。本文根据《炼铁学》介绍的数学模型的基本点,对本钢5高炉1980年6月28日的炉况进行计算,其结果比较令人满意。     

控制生铁含硅量的实践

根据近几年高炉的实践证明:任何情况下都不能忽视炉渣在硅迁移过程中的作用。讨论了烧结矿碱度、炉渣碱度、铁水温度、理论燃烧温度与喷煤量对控制生铁含硅量的不同作用。提出了与上连因素有关的生铁含硅量的定量计算。     

判断高炉炉况的新参数

本文提出并研究了两个与炉的热交换和气体力学过程有关的新信息参数—TG、PK.TG为离开滴下带的临界煤气温度,它与高炉热状态有关并影响着高炉内煤气的压差;PK为一段期间内高炉理论产铁量与炉料带人铁量之差,它影响着高炉顺行,用它可以表征炉内剩余空间大小。本文利用高炉的实际生产运行参数数据,在计算机上对参数TG、PK实用性进行了离线试验分析,结果表明:参数TG与高炉热状态呈一定程度的负相关;参数PK越大,高炉发生崩料的可能性越大。     

甲基丙烯酸甲酯与氟硅大单体的细乳液共聚研究

通过氟硅大单体与小分子乙烯基单体的自由基共聚,有望获得含氟硅的梳形接枝共聚物.以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,正十六烷(HD)为助乳化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)与氟硅大分子单体(V-PMTFPS)的细乳液共聚反应研究。详细考察了共聚反应温度、引发剂浓度、乳化剂与助乳化剂用量等因素对MMA转化率的影响,并利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、示差扫描量热分析(DSC)等方法对共聚反应产物进行了表征。结果表明,MMA可与V-PMTFPS很好地共聚,且转化率较高,获得了有机硅接枝型共聚物,可为利用大单体技术制备含氟硅共聚物材料提供依据.     

基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热冲压成形极限图

针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析7075铝合金在不同温度时成形极限曲线(FLC)的特点,得出不同应力状态对损伤的影响,预测7075-T6铝合金板材在四组温度和三组应变率下的FLC。研究结果表明,基于单轴损伤本构方程进行数值分析得到的应力-应变曲线与试验曲线基本吻合。应用平面应力黏塑性损伤本构方程能够预测铝合金板材热冲压过程中不同温度和应变率的FLD,为铝合金板材热冲压过程提供失效判断依据。     

分时段下高炉铁水含硅量的时间序列建模与预测

高炉炉内物理化学反应复杂,而保证高炉正常工作的关键就是温度。高炉温度与铁水硅含量成正比,选用传递函数模型来预测硅含量,便可获得高炉温度信息。选取喷煤量、鼓风量和冷却水流量为输入变量,提出了输入分时段传递函数的硅含量预测模型并对原始数据采取对数预处理,以降低预测方差。该模型能准确地预测硅含量,预测准确率都在93%以上。     

试论韶钢低硅炼钢生铁的冶炼

降低炼钢生铁含硅量对炼铁本身及下一工序的炼钢生产,都能获得重大的经济效益。冶炼低硅的炼钢生铁在国内外已成潮流。本文根据韶钢的生产实践,就韶钢生产低硅炼钢生铁所需要的燃料,原料条件及合理组成;生产管理上必须注意的方面;在操作上宜采取的煤气流的形式;炼低硅炼钢铁对降低焦比和提高产量的影响;降低生铁含硅量后合理的炉渣碱度等方面的问题、全面地提出了自己的见解及论述。     

2,4-二硝基氯苯的合成工艺过程热风险性分析

利用快速筛选仪和绝热量热仪测试2,4-二硝基氯苯的热力学参数,并通过动力学软件模拟获得最大反应速率到达时间(TMR_(ad)),利用反应量热仪对2,4-二硝基氯苯合成工艺过程进行量热实验,并通过计算获得绝热温升和失控体系可能达到的最高温度(MTSR),将工艺操作温度(T_p)、技术最高温度(MTT)、反应物料分解温度(T_(D24))以反应失控温度(MTSR),4个数据进行比较,确定风险等级。结果表明:2,4-二硝基氯苯的起始分解温度为300.49℃,分解反应结束温度为418.31℃,放热量为1 431.59 J·g~(-1),分解放热量大,潜在爆炸危险性高;硝化工艺的反应安全风险等级为:T_pMTSRMTTT_(D24),可以确定工艺反应过程的反应安全风险等级为2级,根据风险等级,提出建议措施。     

铁的直接还原度r_d碳平衡计算法公式的分析和补充

(一)公式分析碳平衡计算法的实质是计算铁的间接还原度,进而推算铁的直接还原度rd。t’d一1一rHZ一l’c。- 5610〔F。]一F。。lC__多Q几理旦夕12(CO:+CO+CH4)一鱼皇卫一FeZo3,一mnoZ,·1 44 160 87)(I)式中: r。。一CO间接还原度, rHZ一HZ的还原度; C:、一冶炼一吨生铁进入煤气的碳量,公斤;CO.COZ.CH‘.H:—煤气中相应 成份的含量,公斤; 日一参加还原氢占未还原氢的比例,如含氢参加还原,则日=0.5,一般取日,0.5; COZ,i一冶炼一吨生铁,由熔剂,矿石,焦炭挥发份带入的COZ重量,公斤, F。2 03,一冶炼一吨生铁由炉料带入的F。03重…     

高炉煤气产生量与消耗量动态预测模型及应用

针对钢铁企业高炉煤气产生量和消耗量波动频繁,难以有效预测的问题,应用小波分析方法将高炉煤气产生量和消耗量历史数据经剔除"噪声"后分为趋势数据和波动数据,并结合高炉实际运行工况,建立一种具有时序更新和自我修正功能的最小二乘支持向量机(Lssvm)高炉煤气动态预测模型.以一座容积为3 200 m3高炉的煤气产生量和相应的热风炉煤气消耗量作为样本数据,对8 h内的煤气产生量与消耗量进行了动态预测.结果表明:采用小波分析后的Lssvm预测模型绝对平均误差降低到2.77%,Update_Lssvm模型预测高炉煤气产量精度达到1.55%,热风炉高炉煤气消耗量精度达到4.23%,解决了变工况下高炉煤气产生量和消耗量预测随机性问题.与其他预测模型相比,Update_Lssvm模型预测精度明显提升.该模型不仅具有泛化能力,也为高炉煤气优化调度提供了理论依据.     

提高富氧率强化冶炼实践

通过马钢4号高炉(3200 m~3)富氧率由2.69%提高至4.1%的强化冶炼实践,保证在高炉允许的炉腹煤气量时,提高富氧率,从而减少单位生铁的炉腹煤气量,跟踪炉缸工作状态的变化,以及摸索合适炉型。     

基于LabVIEW的快速热分析仪数据采集系统的研究

通过热分析仪以热分析法的基本原理测定铁液凝固冷却过程中的温度变化曲线,依据铁液凝固温度、过冷度等特征参数来分析铁液的碳、硅和碳硅当量的含量,以达到分析液态金属凝固性能的目的.建立液态金属凝固温度曲线变化的数学物理模型,分析快速热分析原理,并在此基础上,设计了温度数据采集电路和基于LabVIEW的虚拟系统,从而构筑液态金属快速分析系统.     

含硅环氧树脂的制备及其固化动力学研究

采用二苯基硅二醇与邻甲酚醛环氧树脂在SnCl₂ 催化作用下合成了含硅环氧树脂(CNE - Si),并用FT - IR、1 H - NMR对产物进行了结构表征,采用 TGA分析了含硅环氧树脂的热稳定性。结果表明,- Si -基团的引入大大提高了环氧树脂的热稳定性。采用非等温 DSC方法探讨了含硅环氧树脂的固化反应过程,用T -矱外推法确定了含硅环氧树脂在线性酚醛树脂固化剂作用下的固化工艺参数,即：起始固化温度为 110℃,最快的固化反应温度为125℃,后固化温度在170℃附近。用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到了其固化反应活化能、反应级数等动力学参数,为含硅环氧树脂的应用提供了基础数据。     

数控车床主轴热误差SHO-LSTM预测建模

在高精度加工过程中,数控机床主轴误差对加工精度的影响较为严重。数控机床热误差占总误差比例高达40%~70%,是主要的误差源之一。为了提高热误差预测的精度,提出了一种使用海马优化算法(SHO)优化时序预测网络(LSTM)的精密车床主轴热误差预测建模方法。首先,利用羚羊优化算法(GOA)对模糊C均值聚类(FCM)的模糊矩阵常数、最大迭代次数、迭代终止条件进行优化并结合Person、Spearman和Kendall相关分析方法优化温度测点,使用手肘法确定最优分组规模。根据DB、BWP和Silhouette聚类评估指标评估温度测点聚类效果。其次,以车床主轴五点法获取的热误差数据和优化后的温度数据作为输入,使用SHO对LSTM的隐含层节点、全连接层节点、学习率、L2正则化常数进行优化,并使用S折交叉试验方法确定最优分组规模,建立主轴热误差SHO-LSTM预测模型。再次,在不同转速下对构建的热误差模型进行基于平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平均绝对百分比误差MAPE的预测效果进行评估。最后在CKA6163A型车床上进行实例验证,使用五点法进行测量辨识,同时测量主轴附近的温度。实验结果表明：所提出的温度测点优化算法相比未优化的模糊C均值聚类(FCM)的DB指标降低了89%,BWP和Silhouette分别提高了59%和8.17%,对比结果表明优化后的聚类算法可有效降低温度测点间的共线性,提高预测模型的预测效率。所提出的海马优化算法(SHO)优化时序预测网络(LSTM)与未优化的时序预测网络(LSTM)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了42%,表明海马优化算法(SHO)可以提高时序预测网络(LSTM)的准确性;与天鹰(AO)优化卷积神经网络(CNN)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了3%;与反向传播神经网络(BP)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了57%,对比结果表明SHO-LSTM主轴热误差预测模型的鲁棒性和准确性更高。     

风扇对亚热带气候区民居室内热环境影响分析

亚热带气候区具有高温高湿的气候特点,为了延长自然通风模式、减少空调使用、降低能耗,风扇调节在室内通风调节中的比重日益增加,因此,风扇对农村居住者主观热舒适性和感知空气质量的影响起到了不可忽视的作用.为研究自然运行住宅建筑在使用风扇状态(FC模式),和未使用风扇状态(NFC模式)的人体热适应规律,确定评估这种建筑居住者热感觉的最佳方法,选取亚热带气候代表城市中国三亚和北海进行了热舒适现场调查.使用SPSS软件学对调研结果进行统计回归分析,利用ASHRAE 55标准与中国GB/T 50785中建立的适应性模型对分析结果进行评估比较.结果表明:当TSV为1.9,体感温度为31.6℃,室外空气温度为32.68℃时,风扇的室内热环境调节作用受到了较大限制;两种模式下TSV和PMV随温度变化的规律存在明显差异;利用适应性模型(a PMV)计算得出NFC、FC模式下自适应系数λ分别为0.12和0.43,均与GB/T50785规定值有所差异;相较于GB/T 50785,通过ASHRAE 55适应性模型获得的的评估结果与问卷主观结果更加一致,因此ASHRAE 55适应性模型被认为更适用于评价亚热带气候区使用风扇的自然运行状态民居的室内热湿环境;通过对获取数据按温度段进行回归分析,得到室外温度下满意率为80%和90%的可接受温度范围上限.     

冬季室内热环境与被褥微气候的匹配

冬季睡眠状态下,室内热环境与被褥微气候分别对人体头部和被覆躯体的热感觉造成直接影响。为了分析两个热环境的匹配关系以满足睡眠人体的热舒适水平,实验在不同的室内温度下,调节被褥微气候温度,测试了受试者的皮肤温度,并记录了热感觉和热可接受水平。研究结果表明:睡眠状态下,相比于室内热环境,人体热感觉对被褥微气候更敏感;此外,通过分析室内热环境和被褥微气候分别与整体热感觉和整体不满意率的关系,得到了睡眠热环境舒适区间。     

再生铁化学成分变化的研究

通过渣与铁的反应，分析了钢屑再生铁增硅的原因，并计算了最大硅量．采用同样方法研究了碳和锰的含量，从而为控制再生铁的化学成分奠定了理论基础．     

液氨介质中多孔硅粉对钙和铕的吸附性能

通过吸附钙和铕来改变多孔硅的表面状态,以提高其发光效率。采用金属辅助化学腐蚀法制备多孔硅粉,以液氨为介质溶解金属钙和铕,使钙和铕吸附在多孔硅表面。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、能谱仪对多孔硅粉特性以及多孔硅粉在液氨介质中对金属钙和铕的吸附性能进行表征。结果表明:金属辅助化学腐蚀硅粉表面的孔径受腐蚀液温度的影响,当腐蚀液温度为40℃时,硅表面孔径最均匀且孔径最大;在液氨介质的作用下,多孔硅粉吸附氨分子基团,形成Si—(NH2)2;多孔硅通过液氨介质能够吸附金属离子,使金属胺钙均匀沉积在多孔硅粉表面,金属胺铕非均匀沉积在多孔硅表面。