基于灰色关联分析和机器学习的高炉铁水硅含量预测

高炉铁水硅含量通常被用作表征“炉温”和高炉经济效益的重要指标,建立及时准确的高炉铁水硅含量预报模型,对于高炉稳定生产具有重要意义。本工作考虑时间延迟及灰色关联分析(GRA)并结合主成分分析(PCA)和长短期记忆网络(LSTM)建立了一种新的预测模型。首先,从硅的还原氧化行为角度出发,选出高炉生产中与铁水硅含量相关的操作参数、状态参数和结果参数。其次,通过GRA确定各参数与铁水硅含量的关联度大小,筛选出硅含量的主要影响因素。在此基础上,对国内某3200 m^(3)级高炉一年共计8544组生产数据进行降维处理。模型输入变量由降维得到的13个主成分组成,以铁水硅含量作为输出变量,建立了预测模型。该预测模型具有合理的泛化能力、鲁棒性和准确性。预测结果分析表明,该模型的决定系数(R^(2))为0.9297,均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)分别为0.0012和0.0254,实现了对高炉铁水硅含量精确预测。

重复荷载作用下SFCB混凝土黏结性能试验研究

针对钢-连续纤维复合筋(SFCB)混凝土构件在动荷载作用下应力传递机制复杂、黏结破坏机理及应力分布特征尚未明确等问题,通过等阶、变阶重复加载的中心拉拔试验、并与单向拉拔试验对比。结果表明:等阶、变阶重复加载试件的黏结强度比单向拉拔试件低11.8%~19.8%,黏结界面损伤更为严重,且重复加载1次平均黏结应力峰值出现约0.5%~1.6%的损失;不同加载方式,试件拔出过程中的黏结-滑移曲线特征基本相似,钢芯与纤维层因变形不一致出现相对滑移;SFCB沿埋长方向的黏结应力并非均匀分布,不同加载方式的应力“波峰”形态有所区别。明确重复荷载作用下SFCB混凝土的黏结性能,可为SFCB混凝土结构设计、黏结-滑移曲线模型建立提供重要的参考依据。

130 t钢包底吹氩工艺数值模拟

以130 t钢包为研究对象,利用Fluent软件模拟研究了不同底吹工艺对钢包内流场及死区的影响。结果表明,当中心距由0.65R减少至0.50R时,钢液平均流速由0.24 m/s下降至0.05 m/s,低流速区域占比显著增加,靠壁端钢液流动缓慢,渣金界面平均流速由0.18 m/s下降至0.009 m/s,死区比例由7%增加至25%,总体搅拌效果下降;当透气砖中心夹角由85°增加至180°时,钢液平均流速下降至0.09 m/s,渣金界面平均流速为0.05 m/s,死区体积比增加至28%;随着吹氩量的增加钢液流速明显加快,死区体积减小,钢液混匀时间逐渐缩短,200 L/min时平均流速增加至0.43 m/s,渣金水平界面流速为0.32 m/s,不发生卷渣现象,钢液混匀时间为300 s。综上,确定两透气砖直径为φ165 mm,透气砖夹角为85°,透气砖中心距为0.65 R,渣层厚度为100 mm,空气层厚度为400 mm,底吹时间为600 s条件下,透气砖1的氩气流量为200 L/min,透气砖2的氩气流量为210 L/min为最佳方案。

18CrNiMo7-6钢静态CCT曲线测定与组织分析

利用Gleeble-3800热模拟机对0.1~30℃/s冷却速度下18CrNiMo7-6风电钢连续冷却膨胀曲线进行测试。结合金相-硬度法绘制了18CrNiMo7-6风电钢静态连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析了不同冷却速率条件下18CrNiMo7-6风电钢组织转变规律。实验结果表明,18CrNiMo7-6风电钢奥氏体相变点Ac1相变温度为765℃,Ac3相变温度843℃。当冷却速度小于0.5℃/s时,试验钢组织为铁素体和珠光体,发生高温相变;冷却速度0.5~1℃/s时,试验钢中铁素体逐渐减少,开始出现板条状马氏体组织;冷速大于2℃/s时,试验钢组织主要为贝氏体及马氏体,同时发生中温相变和低温相变;随冷速增加钢中贝氏体组织含量减少,马氏体组织含量增多;冷速大于20℃/s,组织全部为马氏体,只发生低温相变;冷速由0.1℃/s增加至30℃/s过程中,风电钢试样硬度逐渐增加。

SG45VCM钢LF+VD精炼吹氮合金化研究

1 873 K下,Mo Si2电阻炉上用70 mm×100 mm Mg O坩埚,以SG45VCM钢为研究对象,对不同压力下（33、66、100 k Pa）气相渗氮过程及脱氮过程中氮的溶解行为进行了研究。分别建立了相应的热力学及动力学模型,并在实验室进行了验证。实验发现,氮分压越大溶解度越大,吹氮25 min后钢液中氮达到饱和,吹氩脱气40 min后,钢中氮的质量分数在100×10-6以下。工业试验表明,60 t LF＋VD精炼炉底吹氮气后钢中增氮效果稳定。在LF精炼底吹氩气压力1~1.5 MPa、流量300~400 Nl/min条件下吹氮20~30 min后切换成氩气,VD保真空5~10 min的冶炼工艺条件下,可不添加任何氮化合金,即可生产满足氮含量要求的产品。

莱钢3200m^3高炉活跃炉缸操作实践

对莱钢3200m^3活跃炉缸操作实践进行了总结。通过采取活跃中心气流、降顶压、提高鼓风动能、配加锰矿改善渣铁流动性、强化高炉操作管理等一系列活跃炉缸的措施,使得炉芯温度回升,炉缸工作状况明显改善,高炉各项指标恢复正常。

高炉高风温技术概述

高风温操作是现代高炉一项重要技术,也是高炉节能降耗的重要措施之一。文章介绍了三种常见热风炉结构,从影响热风炉风温的因素着手,简要介绍了提高风温的主要技术,并对高风温高炉操作进行了探讨。

A-D法操作线在大型高炉上的应用

绘制高炉Rist操作线有A-E和A-B两种方法,但是两种方法数据采用量均偏大且计算过程繁琐。通过分析,提出了简便绘制Rist操作线的A-D法。该方法采用数据量少,计算过程简洁。对高炉结焦能力进行分析,通过计算得到高炉节焦潜力为11.2 kg/t。

莱钢3200m^3高炉投产后顺行实践

莱钢型钢炼铁厂3号3200m3高炉投产以来,通过使用全风温、提高炉顶压力和富氧率、逐步提高矿批、优化上下部调剂、控制合理的煤气流分布、稳定炉体热负荷以及参数的合理搭配,保证了高炉技术经济指标稳定,生产顺行,平均利用系数2.33t(/m·3d),平均燃料比514kg/t。

高温时效对低活化钢微观组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能测试等研究了经中间热处理的含钇和钛的低活化钢在550℃时效500、1250、2500、4000和5000 h后的组织和性能变化规律,并分析了微观组织变化对力学性能的影响。结果表明:时效过程中实验钢的组织保持为稳定的马氏体,晶粒发生粗化,M_(23)C_(6)和MX相的长大速率、屈服强度、抗拉强度和冲击性能逐渐降低并趋于稳定。时效时间增加至4000 h后,Laves相的粗化速度有所降低。当时效时间达到5000 h时,实验钢的晶粒尺寸为9.1μm,M_(23)C_(6)的长大速率为0.0072 nm/h,MX的长大速率为0.0004 nm/h,实验钢的室温屈服强度和抗拉强度分别为632和755 MPa,室温冲击吸收能量为307 J,韧脆转变温度为-64℃,实验钢在650℃时屈服强度和抗拉强度分别为313和337 MPa。晶粒粗化是实验钢冲击韧性降低的主要原因。

莱钢3200m^3高炉强化冶炼实践

莱钢3#3200m3高炉采取合理的上下部调剂、优化炉料结构、稳定合理的操作炉型等措施,生产指标不断优化,2011年9月份月利用系数达2.52t(/m.3d),全月有12d日产量在8200t以上,高炉连续稳产高产,实现了强化冶炼。

莱钢3200m^3高炉炉况失常的处理

莱钢3#3200m3高炉由于原燃料条件恶化、上料系统紊乱、操作制度调剂不及时以及操作失误等原因,导致炉况失常。采用减轻焦炭负荷、锰矿洗炉、优化装料制度、改善原燃料、抓管理等措施后,炉况快速得到好转。

合肥市城市生活垃圾精细化分类方案研究

以合肥市城市生活垃圾处理处置及当前分类实施现状为依据,借鉴国外典型国家及国内先行城市的有效做法,在“四分类”标准基础上探索了适用于合肥市的城市生活垃圾精细分类“四元二级”方案。该方案可有效解决其他垃圾桶中高误投率等技术问题、简化低值可回收物资源收集方式、节约收运和处理成本,从而有效提升合肥市城市生活垃圾资源回收利用率及其价值,并可作为特色模式方案进行推广。

CaO 对铁酸锌还原过程中锌迁移机制和动力学的影响

研究CaO、还原时间和还原温度对Zn迁移机制和动力学模型的影响。结果显示,CaO通过促进中间产物ZnO在Fe和CaO混合物表面的析出和富集,提高锌的挥发率。添加CaO后,ZnFe_(2)O_(4)还原步骤为ZnFe_(2)O_(4)→Ca2Fe_(2)O_(5)→FeO→Fe。ZnFe_(2)O_(4)还原的挥发模型从一阶化学反应模型(不添加CaO)转变为三维扩散模型(添加CaO),表观活化能从313.9 kJ/mol降低到91.77 kJ/mol,为锌的高效还原和挥发提供有利条件。

莱钢3200m^3高炉炉缸活跃性问题初探

莱钢3200m3高炉受综合入炉品位下降和焦炭反应后强度低等因素影响,炉缸经常出现不活跃的状态,表现为风压升高、炉身冷却壁温度波动和燃料比增加等,改善措施包括调整热制度、装料制度及送风制度,优化出铁模式等。为做好预知预控,初步建立了以高炉物理热指数和炉缸工作出铁指数为依据的炉缸活跃性评价机制。大高炉在原燃料质量下降的情况下,保证好铁水温度及中心温度不下降可避免造成炉况更大波动。

转炉煤气净化回收技术及应用

介绍了目前转炉煤气净化回收的三种方法 (湿法、干法和半干法)及其应用,并对这三种方法做了简要评述,最后指出半干法净化回收技术是现阶段国内大部分钢铁企业的首选。

电渣重熔9CrMoCoB钢过程电极表面氧化行为及脱氧制度

非保护气氛电渣重熔9CrMoCoB钢过程中,电极表面氧化生成的氧化铁皮进入渣池,导致渣池氧势升高,造成金属熔池中易氧化元素发生严重烧损。为降低渣池氧势以提高易氧化元素收得率,冶炼过程中需向钢中加入适量脱氧剂。首先利用热重分析仪研究了不同温度下9CrMoCoB钢高温氧化行为,建立相应氧化动力学;其次对试样氧化皮进行XRD和SEM-EDS分析;最后基于上述实验和非保护气氛电渣重熔过程中电极表面温度分布,提出较优脱氧制度。结果表明,低温(500~700℃)9CrMoCoB钢氧化增重量可忽略;中温(900~1000℃)氧化增重由快速氧化期的直线规律阶段和扩散控制的抛物线规律阶段两段组成;高温(1100~1200℃)氧化增重呈抛物线规律。不同温度下,9CrMoCoB钢高温氧化速率k=exp(44.1317-40163.707/46^(h+0.33)+723.15);氧化皮呈复层结构,外层为铁的氧化物和内层为铁铬复合氧化物相;冶炼过程中,9CrMoCoB电极(直径75 mm)每5 min带入渣池FeO为9.02 g,为完全还原带入的FeO,加入纯Si为1.75 g,可避免易氧化元素烧损,可得到化学成分合格的电渣锭。

红土镍矿直接还原富集镍工艺研究

为了解决低品位红土镍矿的合理回收利用问题,试验研究了以活性炭粉为还原剂、A物质为添加剂,采用直接还原法将矿石中的镍还原为金属镍,经磁选工艺使金属镍在磁性物质中得到富集。试验过程中,考察了还原温度、还原时间、添加剂用量、配炭量对镍回收率的影响。通过试验得到红土镍矿加炭还原的最佳工艺条件为:还原温度1320℃、还原时间120min、添加剂用量5%、配炭量为4%。在该条件下,镍的回收率可达95.44%。

光催化剂在垃圾渗滤液处理中的研究进展

垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中产生的高浓度有机废水,其成分十分复杂。光催化氧化技术是一种能够有效地降解垃圾渗滤液的新技术,以催化剂为核心的光催化氧化技术在解决环境和能源问题方面有着巨大的应用前景。概述了垃圾渗滤液与光催化氧化技术的特点,重点介绍了近年来国内外学者在光催化剂的制备和其在光催化氧化处理垃圾渗滤液中的研究进展,展望了该领域的研究和发展方向,以期为今后制备具有高效、稳定、可回收的光催化剂材料提供指导和参考。

红土矿含碳球团还原富集镍铁的工艺研究

为了解决低品位红土镍矿的合理利用问题,以活性炭粉为还原剂,采用直接还原富集-磁选分离技术,将矿石中的镍和铁直接还原制成金属镍和铁,并通过磁选分离使其得到富集。研究确定了最佳工艺条件为:配炭量4%、还原温度1350℃、焙烧时间120 min。此条件下,镍和铁的回收率分别为87.6%和95.3%。