新工科背景下冶金与能源交叉专业“传输原理”教学

新工科背景下,专业与学科交叉、融合、渗透越来越广泛和深入,是当今科技发展的重要趋势。跨学科和跨专业的课程教学更有利于知识体系的拓展及学生综合能力的提升,也有利于培养宽口径创新型复合人才。结合内蒙古科技大学冶金工程专业特色与“传输原理”的课程特点,阐述了冶金与能源学科交叉条件下“传输原理”教学进程中存在的问题与应对措施。通过课程思政、“冶金原理”与“传输原理”课程融合教学、课下结合课上灵活教学等方式提升课堂教学质量。

烧结烟气典型污染物排放形势及减排技术分析

本文通过对烧结过程SO_2等典型烟气污染物排放形势和减排技术的分析,指出我国对SO_2的治理效果明显;但NO_X和二噁英的治理仍处于起步阶段,排放形势严峻,环保压力巨大;烧结烟气污染物的治理不应局限于末端治理,而应将源头、过程、末端的治理功能合理衔接;现有减排技术存在不同问题,研发经济高效的烧结烟气污染物治理工艺前景良好。

304不锈钢高温力学性能研究

采用Gleeble-1500D热模拟机,测试了700～1400℃时304不锈钢的高温强度及塑性随温度的变化规律,确定了该钢种的零强度温度（ZST）与零塑性温度（ZDT）。结果表明304不锈钢的ZST为1370℃,ZDT为1350℃左右;高温屈服强度及抗拉强度随温度的升高而降低,1250℃之后屈服强度及抗拉强度都降低至25 MPa以下,强度变差;第一脆性区的温度为1250℃到熔点,第三脆性区的温度为950～1050℃,在1050～1200℃内断面收缩率均在65%以上,塑性较好。

Nb对09CuPRe耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

Nb元素能细化钢的晶粒进而可影响其耐大气腐蚀性能。目前,关于Nb对耐候钢耐腐蚀性能影响的报道较少。在09CuPRe耐候钢中添加Nb元素,冶炼了4种不同Nb含量的耐候钢,于实验室作周期浸润加速腐蚀,以模拟耐候钢在工业大气干湿交替环境中的腐蚀。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等对不同Nb含量耐候钢的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,增大09CuPRe钢中Nb含量可以细化钢的晶粒,提高其耐蚀性能,显著降低其腐蚀速率,提高其自腐蚀电位,使其阳极电流密度减小,腐蚀锈层等效电阻与电荷传输电阻均随Nb含量增大呈上升趋势。

组分和粒度对高碱度精炼渣半球熔点和熔化速率的影响

使用CQKJ-Ⅲ矿渣熔化温度测定仪和MTLQ-RD-1300半球熔点熔速综合测定系统,通过正交实验研究碱度、BaO（6％ ～ 14％）、CaF2（0～10％）和Al2O3（18％ ～28％）对基础精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2半球熔点（熔化温度）和熔化速率的影响.结果表明,对高碱度精炼渣熔点的影响因素为CaF2 、BaO、Al2O3、碱度（R）依次减弱;对熔速的影响因素为碱度（R）、Al2O3 CaF2、BaO依次减弱,提高精炼渣碱度同时添加适量的Al2O3可以降低精炼渣的熔点和提高熔速,BaO、CaF2的加入也能不同程度的降低精炼渣的熔点,提高精炼渣的熔速;当碱度为4～5,BaO 10％ ～ 14％,Al2O3 23％ ～ 28％,CaF25％ ～ 10％时,精炼渣的熔点比较低（约1 340℃）,熔速比较大（熔化时间＜50 s）;减小高碱度精炼渣的粒度可以降低熔渣的熔点和提高熔化速率.

304不锈钢热轧板的热物理和高温力学性能

采用Gleeble-1500D热模拟机、DILA02C热膨胀仪和STA449F3综合热分析仪,测试分析了304不锈钢(/%:0.040C,0.45Si,1.18Mn,0.030P,0.003S,17.24Cr,8.11Ni)40 mm×1 500 mm热轧板的线膨胀系数、差热(DSC)及定压热容(Cp)曲线和高温力学性能。结果表明,304不锈钢的第I脆性区为1 300℃到熔点,第Ⅲ脆性区为950~1 050℃,在1 050~1 250℃C,断面收缩率≥60%,塑性较好。钢的膨胀及收缩系数分别为20.97×10^(-6)~21.56×10^(-6)与21.25×10^(-6)~21.84×10^(-6),属裂纹敏感性钢种。1 000~1 400℃升温过程中,Cp曲线波动大,存在晶型转变,易产生缺陷。304钢在1 450~1 200℃降温过程中,DSC曲线不平滑,有相变发生,易产生裂纹。

LF炉精炼渣成分和粒度对Q345钢脱硫率的影响

在实验室利用MoSi2高温管式电阻炉研究了LF炉精炼渣的成分和粒度对Q345钢脱硫的影响.结果表明在精炼渣碱度较高的条件下（R=3～5）,随着碱度增大,脱硫率逐渐增加;w（Al2O3）在18％～28％,w（BaO）在6％～14％,w（CaF2）在0～10％的范围内,实验渣有一最佳脱硫率.在精炼渣成分不变的条件下,脱硫率随着精炼渣粒度的减小而升高.运用正交分析法对精炼渣进行优化,得出高碱度精炼渣的优化渣系为：R=5,w（Al2O3）=23％,w（BaO）=10％,w（CaF2）=5％.

LF炉深度脱硫功能对SS400轧板质量的影响

针对吉林建龙钢铁在轧制SS400S时出现热脆的问题,通过对影响LF炉深度脱硫因素的分析,控制LF炉熔渣碱度R在6.0～7.5、Ca O含量52%～57%、Al2O3含量控制在21%～25%、TFe＋Mn O含量低于1.2%、减小氩气流量、出钢温度在1 680℃左右等措施,有效降低SS400钢中的硫含量,SS400钢液含硫量达到0.005%,符合生产要求,有效的减少了轧材的裂纹发生率。

304不锈钢棒材的力学性能研究

针对某厂生产的304不锈钢出现的表面裂纹及凹坑等缺陷。测定了该钢种直径为15mm棒材在7501350℃内的强度及塑性。并分析其断裂方式及高温组织。结果表明，1200℃之后试样的抗拉强度降低至30MPa以下，屈服强度降低至20MPa以下，高温强度变差；断面收缩率在800-900℃之间为65％以上，1040-1220℃其值平均为70％，塑性较好；在950～1020℃的低塑性区范围内，试样的断裂方式为延晶断裂；1300℃时的高温组织为奥氏体与少量不规则铁素体。

包钢宽厚板Q690D铸坯表面缺陷分析与控制

针对包钢Q690D宽厚板坯在连铸生产过程中出现的振痕及角裂等表面缺陷,分析了保护渣性能、结晶器振动参数、铸机冷却效果以及钢中含N量对铸坯表面缺陷的影响,通过降低保护渣黏度、提高碱度,结晶器采用高振频低振幅,控制铸坯矫直温度在900～1 300℃的塑性区,以及控制钢水中的含氮量≤50×10-6,有效地减轻了铸坯振痕,消除了星裂、角裂等裂纹的产生,提高了Q690D铸坯质量。

宽厚板Q690D铸坯内部缺陷与改进措施

文章针对包钢生产的Q690D宽厚板坯在连铸生产过程中所出现的中心偏析、负偏析等内部缺陷,通过使用动态轻压下技术,动态配水,调整电磁搅拌参数等措施,有效的减少了内部缺陷的产生,提高了Q690D的铸坯质量。

高校课堂混合式教学模式探索

疫情防控常态化背景下,如何保障高校课堂教学质量和教学效果是当前亟须解决的重要问题,教学模式的改革迫在眉睫,探究一种有助于提升教学效果且便于推广的教学模式对我国教育事业的高质量发展具有重要意义。文章基于雨课堂和U-MOOCS教学平台的混合式教学模式,通过双通道教学,使教学内容、形式以最优的通道展开,促使线上教学、线下教学实现优势互补,从传统经验主义转化为数据主义,可实现对学生学习的高效监管,也让教师的自身教学特色得以充分发挥,对学生能力的培养和教学效果的提升有重要意义。

水淬铜渣还原熔分回收粒铁和铜

采用煤基还原熔分技术研究了熔分温度、熔分时间、氟化钙配比,煤粉配比对铜渣熔分后铁、铜回收率的影响,并运用XRD及SEM等分析手段对熔分产物进行了详细的研究。结果表明,在1380~1450℃之间进行熔分,通过对铁、铜的综合收得率计算,熔分温度应该控制在1430℃,在此基础上确定最佳熔分时间为20min,此时金属铜的回收率达到最高,为90%左右。配入一定比例的煤粉和氟化钙均能提高铁的回收率,尤其以添加氟化钙的效果最好,适宜的添加比例不应超过2%（质量分数）。对分离后的渣铁分别进行表征分析,表明粒铁中的主要组织为铁素体和浮氏体,炉渣主要呈非晶态,其中夹杂有尚未凝聚的铁晶粒。最后,在最优条件下进行了转底炉半工业试验。

烧结机风箱中烟气排放规律及分析

为了研究烧结机各个风箱中烟气的变化规律,选择某400m2烧结机为研究对象,通过使用不同的烟气分析仪器对烧结机48个风箱中的烟气进行检测,得出了大型烧结机不同风箱中烟气温度、负压、流速、烟气成分(包括氧气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物)等的变化规律;将烧结过程的料层分为6个状态,结合料层状态和风箱烟气参数分析了不同风箱对应的料层状态,解析了各个风箱烟气参数变化与料层状态的关联性和各个参数之间的相关性。可以得出,烟气的负压与流速的变化正相关;烟气温度与二氧化硫质量浓度变化趋势一致;氧气体积分数与一氧化碳、氮氧化物质量浓度变化呈现负相关趋势;一氧化碳和氮氧化物质量浓度变化一致;不同风箱烟气参数变化与风箱对应的烧结料层状态密切相关。

铁矿烧结烟气污染物治理趋势及协同治理工艺分析

通过分析我国铁矿烧结烟气污染物治理的趋势和紧迫性,确定烧结烟气污染物治理方向是实现烟气中SO2、NOx、二恶英及重金属等的协同治理。同时,对已工业化运用的活性炭法、MEROS法、SDA法等7种烟气污染物协同治理工艺从工艺原理、特点分析、实际案例三个角度进行了系统分析,为钢铁企业选择符合自身企业烧结烟气污染物排放特点的协同治理工艺提供参考。

烧结烟气污染物排放的计算方法

为了研究烧结烟气污染物排放的定量指标,分析了现有烧结机大气污染物排放标准中存在的问题及标准发展趋势,提出了两种污染物排放的计算方法,一种为折氧浓度计算法,另一种为吨矿计算法,分别从污染物排放浓度、排放强度两个方面给出了污染物排放的计算;同时,在吨矿计算法的基础上,提出了一个区域在特殊时期需要对本区域钢铁企业限产时所需要精确计算的限产方案计算方法,运用这一方法可以精确计算出每一台烧结机的减产比例,不会出现一刀切的现象。这一方法的应用将有利于促进企业提高自身清洁生产水平,有利于清洁生产水平高的企业少限产,而清洁生产水平低的企业多限产。

Q345钢LF精炼炉高碱度渣系脱硫研究

在实验室利用MoSi2高温管式电阻炉研究了LF炉精炼渣的成分和精炼渣粒度对Q345钢脱硫的影响。结果表明在精炼渣碱度较高的条件下(R=3～5),随着碱度增大,脱硫率逐渐增加;Al2O3含量在18%～28%,BaO含量在6%～14%,CaF2含量在0～10%的范围内,试验渣有一最佳脱硫率,运用正交分析法对精炼渣进行优化,得出高碱度精炼渣的优化渣系为:R=5,wAl2O3=23%,wBaO=10%,wCaF2=5%,在精炼渣成分不变的条件下,可通过减小精炼渣的粒度来提高钢液的脱硫率。

宽厚板铸机压力控制轻压下功能研究与应用

为提升宽厚板铸坯的内部质量,开发了一种压力控制轻压下技术,实现了无凝固模型控制条件下的连铸动态轻压下。该方法是通过编写PLC控制程序,实时计算生产过程中铸机控制系统扇形段液压缸反馈压力,并且与生产实践中统计的压力标准值进行判断比对,通过控制扇形段辊缝的开口度来实现符合压力标准值要求的目的,从而实现压力控制轻压下自动控制系统功能。应用结果表明:铸坯中心偏析C类2.5级别以上比例从投入使用前的月平均75%提高到90%以上,中心裂纹评级0.5以下所占比例由月平均50%提升至80%以上。

304不锈钢连铸坯的高温物理性能研究

使用NETZSCH DIL 402C热膨胀仪与STA449F3综合热分析仪，对304不锈钢的高温膨胀与收缩系数、定压热容（cp ）及差示扫描量热（DSC）曲线进行测试。测试结果表明：304不锈钢在升温过程中膨胀系数的范围为20．9700＆#215;10-6～21．5712＆#215;10-6K-1，降温过程中收缩系数范围为21．2528＆#215;10-6～21．9471＆#215;10-6K-1，膨胀及收缩系数较大，属裂纹敏感性钢种；在900～1400℃升温过程中，定压热容曲线波动幅度较大，存在晶型转变，铸坯稳定性较差，易产生缺陷；DSC 曲线测试中，升温过程在1420．8℃存在明显吸热峰，试样开始熔化，峰值温度为1438．86℃；降温过程中，1439℃时存在明显的放热峰，试样开始凝固，峰值温度为1435．6℃。在1439～1100℃降温过程中，曲线不平滑，热稳定性较差，有相变发生，初始坯壳生长不均匀，这些温度点属于结晶器中上部温度范围，此范围内铸坯易产生裂纹。

二冷区电磁搅拌在宽厚板铸机的研究与应用

通过电磁搅拌辊磁场形成图、安装方式、电流应用值及搅拌方式对铸坯的冶金效果的深入分析,采取了具体的优化措施,有效解决了二冷区电磁搅拌在包钢宽厚板铸机应用过程中出现的搅拌不均、负偏析及启动时电磁干扰等问题,显著提升了宽厚板铸坯的内部质量。