数据驱动的转炉智能吹炼控制系统的开发与应用

目前国内外转炉炼钢厂主流的“自动化炼钢”多为传统静态固定模型框架的转炉“一键式炼钢”,因其高度依赖入炉原辅料的稳定性、静态模型的准确性、枪位模型的适应性等客观因素，在实际生产应用中存在较多弊端，从而限制了转炉自动化炼钢的发展。为实现更高智能化程度的转炉自动化炼钢，研发团队近几年在多座大型转炉试验开发基于炉气分析、音频化渣、火焰监测、副枪检测等综合应用技术的实时数据驱动、动态模型架构的智能吹炼控制系统。研发团队对吹炼期间的渣况运行、喷溅返干、氧枪操控等工艺难点持续深入研究，经过长期的数据积累和观察实践，围绕“信息感知、科学分析、智慧决策、反馈赋能”的数据驱动理念，提炼总结出一整套“机理模型+经验公式+数据决策”的数据驱动模型，实现在转炉复杂工况下对氧枪枪位、吹炼流量、造渣加料、副枪检测等参数的自适应调整，从而实现转炉冶炼过程“无人为干预”的“智能化”吹炼模式，基本解决了炼钢厂转炉工序过分依赖入炉原材料、依赖现场操作工经验等“痛点”问题。数据驱动架构的转炉智能吹炼系统应用后，转炉吹炼过程氧枪枪位、流量和实时渣况形成联动，化渣效果更加平稳，脱磷率、溢渣喷溅率、一倒合格率、渣中FeO、钢水自由...     

基于析出相控制的热轧本质细晶钢技术及应用

针对热轧厚钢板、管型材等产品在高温轧制或焊接条件下组织难以均匀细化的共性问题，开展了基础理论-关键技术-产品工艺的系统研究，通过对已有技术的发展和探索创新，提出基于析出相控制的新型本质细晶钢技术路线。通过“冶炼→连铸→轧制→冷却→焊接”全流程一体化工艺控制，调控钢中高热稳定性微-纳米析出相粒子分布，结合加工工艺优化控制，促进基体和焊接组织均匀细化，突破传统组织性能调控手段及工艺条件限制，显著提升材料综合服役性能，推动实现先进钢材的高性能绿色化制造。采用热力学计算软件分析了低合金钢中部分氮化物和氧化物的析出规律，利用电子探针显微镜和扫描电镜表征了钢中典型高温析出相的结构特征，从析出物的热稳定性及其与基体的交互作用角度说明复合析出相的设计思路。讨论了第二相诱导晶内铁素体形核的贫锰区机制和共格界面机制，采用高温原位表征技术研究了晶内铁素体转变行为，阐述了基于多类型、多尺度复合析出相体系设计的晶界、晶内多重组织细化机制。技术应用于大线能量焊接用钢板、热轧结构钢高温高效轧制、热轧无缝钢管在线组织调控、低成本热轧抗震钢筋等产品和工艺的开发，取得良好应用效果，并在更多产品领域展现出广阔的应用前景。     

薄带铸轧凝固组织的低能晶界及遗传效应

薄带铸轧通过水冷铜辊将液态合金直接制备成1.5～3.0 mm的薄带，具有亚快速凝固和近终成形的显著特点，能够提高液相的凝固过冷度和固-液界面处温度梯度，从而显著影响合金的组织、织构和第二相演变过程，在特种合金制备方面具有巨大的工艺潜力。通过薄带铸轧获得了Fe-Si、Fe-Ga以及Fe-Cr合金铸带，通过金相、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等技术观察凝固组织中低能量晶界的微观形貌、比例、分布等特点，并设计了模型试验验证了低能量晶界的形成原因。结果表明，Fe-Si/Cr合金在熔池大过冷度条件下通过晶粒/晶核间的界面选择作用形成Σ1/Σ3/Σ5/Σ9等特殊晶界，晶界能量等级与过冷度大小密切相关，即过冷度较大时，Σ5/Σ9等高Σ值晶界可以形成(Σ为重合位置点阵晶界的重位点阵密度),而温度升高后，能量最低的Σ1晶界比例较高。通过偏晶合金构建和复现了这种晶粒之间的界面选择作用。低能量晶界迁移速率低，可以起到稳定基体晶粒尺寸诱发异常长大的效果，所以通过工业产线获得的Fe-1.5%Si铸带实现了{100}取向晶粒异常长大，而且在轧制-退火过程中Cube得到极大强化，...