含加工等待和工序跳跃的炼钢-连铸调度方法

现有的钢铁冶炼生产过程广泛存在精炼工艺不同和设备转运时间可变的限制条件,目前的炼钢-连铸调度多面向单工序路径生产进行分析和建模,未解决实际应用与投产问题。针对国内某大型炼钢厂炼钢-连铸过程中精炼工艺路径不同和相邻炉次之间存在设备转运时间的问题,建立了符合实际的优化调度模型,且为处理加工等待和工序跳跃的子问题提出了前向法,为处理连铸工序无等待时间的子问题提出了反向法,同时以冶炼的最大完工时间为优化指标,通过制定排程方案验证前向-反向法。排程甘特图表明,本文的方法避免了错排程和重叠排程,能有效指导生产,证明了该方法是可行和有效的。     

钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造的进展与展望

随着“碳达峰”“碳中和”“低碳冶金”等概念的提出,钢铁行业的绿色智能制造已成为大势所趋。铁前工序是钢铁冶金过程的前端工序,也是主要的能源消耗环节。因此,实现铁前工序的绿色智能制造具有重要的经济价值和环保意义。围绕钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造,以“智能碳使用”的低碳冶金技术为核心,综述铁前工序运行状态智能感知、运行参数智能控制、运行性能智能优化和智能协同管控4个方面的研究进展。运行状态智能感知是获取难以检测运行状态信息的主要手段,包括运行状态监测和运行状态识别。运行参数智能控制是实现铁前工序运行状态正常的前提,包括基于人工经验的智能控制、基于参数预测的智能控制和面向多目标集成智能控制。运行性能智能优化是提升运行状态的运行性能的主要措施,包括操作参数智能优化和运行指标智能优化。钢铁冶金过程智能协同管控着重研究感知、控制和优化技术的协同融合。最后,分析当前存在的机遇与挑战,铁前大数据分析和运行状态智能感知、铁前工序一体化智能协同管控和铁前工序全流程性能提升与优化控制或将成为铁前工序绿色智能制造的前景方向。     

工业微电网中混合储能系统与负载电机协同控制

近年来,工业微电网在钢铁企业中得到了越来越广泛的关注,其中的储能系统通常由蓄电池和超级电容混合组成,以兼顾储能效率和响应速度。以生产中常见的电机负载为例,由于运行工况改变,将会引起母线电压波动,从而导致负载动态性能变差。以此为背景,提出了一种负载电机与不同种类储能介质的协同策略,在双侧采用模型预测控制(model predictive control, MPC)的基础上,对负载功率波动进行预测,采用滑动平均法计算反馈值,滚动优化超级电容与蓄电池输出功率滤波系数。在实验室条件下,在负载电机调速过程中,储能系统母线电压波动减少约40%,电机转矩调节时间减少约15%,证明了所提策略的有效性。     

优化课程安排，提高先进制造训练课程教学质量

目前我国的高等教育正由传统应试教育向素质教育转变，相应地在全国各工科高校中传统的以认知为主的金工实习，也正向以综合工程素质培养为目标的工程训练转变。各高校相继建立的工程训练中心正是这一趋势的体现。先进制造训练课程在高校工程训练中起步较晚，其理论编程教学与实践操作训练间存在一些链接矛盾，二者如何合理安排以促进先进制造训练教学是待解决的难题，我们在日常教学中经过仔细观察也发现了一些存在的问题，并着手采取了一些改进方法，收到很好效果。     

内燃式热风炉燃烧器结构优化

针对内燃式热风炉在燃烧期烟气中CO含量超标问题开展研究工作,提出一种改进型的矩形燃烧器结构,在煤气通道中加入挡板来改变高炉煤气的流动方向。以某公司3号高炉热风炉为研究对象,建立了内燃式热风炉矩形燃烧器和燃烧室的三维模型。利用CFD模拟技术对矩形燃烧器的原始结构和改进后的结构进行燃烧模拟,在矩形燃烧器中加入的煤气挡板分别采用45°、60°、75° 3种倾斜角度放置,分析在不同倾斜角度下的温度场和CO浓度场。与原始结构的结果进行对比,结果表明,优化结构之后燃烧室出口截面的温度场中高温区范围有所扩大,两端眼角处的CO平均体积分数有一定程度减少。当煤气挡板的倾斜角度为60°时出口截面平均温度上升最大,平均温度从1 669 K上升到1 676 K,出口烟气中的CO平均体积分数下降最多,CO平均体积分数从0.007 028%下降到0.005 678%。     

逆变埋弧焊机控制系统软件设计

介绍了IGBT逆变埋弧焊机控制系统的总体设计。采用模块化方法设计了电源外特性控制、送丝、小车行走速度调节、引弧与收弧控制软件；分析了PI控制算法、电源外特性控制算法、送丝速度控制算法，以及控制程序的优化设计。说明了系统软件各部分的功能和原理、程序的设计要点和实现方法．     

管模工艺的优化

管模是生产离心球墨铸铁管的模具,其毛坯的锻造成型非常困难。本文介绍了管模锻造工艺的优化过程。采用优化后的工艺,解决了管模在锻造生产中出现的各种问题,使管模的成品率大幅提高。同时也为长筒型锻件的成型提供了可靠的参考依据。     

基于运动误差约束的平面定位平台拓扑优化设计

针对传统平面定位平台拓扑优化设计过程中无法预先了解输入输出位移映射矩阵的问题,基于固体各向同性材料惩罚法,采用遗传算法优化得到具有最大运动空间时的平面并联机构雅克比矩阵作为平面定位平台输入输出期望位移映射矩阵,在相同输入条件下,建立以机构实际运动与期望运动间误差最小为目标函数和以机构体积为约束函数的平面定位平台拓扑优化模型并求解。通过3D打印方式得到实验样品,实验与仿真分析表明:采用运动误差约束的平面定位平台拓扑优化设计方法,在一定偏差范围能够得到输入输出位移映射矩阵与给定期望映射矩阵相一致的平面定位平台,表明该方法对平面定位平台设计具备有效性,为其后续研究提供基础。     

曲面零件拉深筋结构参数的优化

以曲面零件悬空区上径向最大拖动阻力为优化的目标函数，在模具几何约束、压筋时不诱发外皱、完全包筋等条件下，建立了拉深筋结构参数优化的数学模型。对拉深筋的高度H、圆角半径Rn、位置半径Rj、凹槽入口圆角半径rd等参数进行了优化，从而为合理选择拉深筋的参数提供了依据。文中还以实例进行了示算。     

复吹转炉“留渣 双渣”脱磷工艺试验

摘要：在国内某转炉钢厂采用“留渣 双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明：随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰及烧结矿,均有利于前期脱磷率的提高。在一倒时每吨钢液加入4~8kg石灰,不影响出钢温度,可提高一倒-终点阶段脱磷率,同时可提高终点脱磷率。从终点的控制效果可知,终点炉渣碱度应保持不小于3.0,炉渣中FeO质量分数在16%~20%,并适当降低终点出钢温度在1610~1630℃,有利于终点脱磷率的提高。通过加强熔池搅拌,促进钢渣反应趋于平衡,有利于终点磷分配比提高,从而可进一步提高终点脱磷率。