不锈钢酸洗污泥对烧结性能及烟气成分的影响

为探明不锈钢酸洗污泥对烧结性能及烟气成分的影响,本文在酸洗污泥基础性能分析前提下,首先开展配用酸洗污泥的烧结杯试验,掌握其烧结性能变化趋势,并对烧结矿的转鼓强度、矿相以及烟气成分进行了分析。研究表明,随着酸洗污泥配用量的增加,烧结利用系数和成品率呈下降趋势。当配用污泥质量分数为5%时,烧结矿强度降低4.01%,烟气成分SO_(2)质量浓度升高5.79倍。酸洗污泥中CaF_(2)与CaO、SiO_(2)形成枪晶石,对烧结强度有较大影响,而CaSO_(4)在烧结过程的弱氧化气氛下分解逸出大量SO_(2)。在试验基础上开展配用酸洗污泥的工业试验,结果显示烧结混匀料中酸洗污泥配比的质量分数不宜超过1%。

碟式离心机转鼓筒体的动态可靠性研究

以碟式离心机转鼓为研究对象,建立考虑载荷时间历程和结构参数同为随机性的结构动态可靠性模型,得到转鼓筒体的可靠度和失效率随时间变化规律。首先利用Lagrange方程,建立转鼓与分离物流固耦合关系的解析动力学模型;然后以有限元仿真计算软件为平台,施加流固耦合载荷,采用随机抽样,得到转鼓筒体应力分布的统计特性;最后应用随机过程和应力与强度干涉理论,给出结构动态可靠性的评估指标。结论表明:碟式离心机正常工况下,最大应力集中区发生在沉渣区部位,其等效应力呈现时变正态分布,连续工作2000 h后,转鼓筒体强度满足要求的概率低于80%,寿命符合“浴盆”曲线中早期失效的特征,这为高速碟式分离机的动态优化设计奠定了基础。

超大型焊接卷筒的强度校核及焊接工艺研究

立足于弹塑性理论,介绍了超大型焊接卷筒在不同载荷作用下的应力状态,得出了超大型焊接卷筒的强度校核公式,为卷筒的壁厚设计提供了理论指导。此外,对超大型焊接卷筒的筒体焊接和外法兰板组焊工艺进行了研究,研究表明:采用内侧坡口与外侧坡口1/4比例交替焊接,获得的筒体焊接接头具备优良的综合力学性能。使用短焊缝分段焊接的方式,通过修正两面交替焊接顺序,保证了卷筒外法兰板的组焊强度和垂直度要求。

烧结矿转鼓强度和冶金性能研究

随着钢铁行业“绿色低碳、高质量发展”政策的落地实施,高炉不仅要求烧结矿具有良好的物化性能,还要求具有良好的热态冶金性能。针对目前高炉过于强调烧结矿转鼓强度和低温还原粉化指标RDI+3.15,而忽视了还原度RI的片面要求,通过研究烧结成矿机理、矿物组成特性、黏结相系特征和形成条件,分析了FeO、碱度R、脉石成分等关键化学成分和不同铁矿粉烧结对转鼓强度及冶金性能的影响,得出了适宜的FeO含量、碱度R、MgO含量、Al 2O_(3)含量、铝硅比。同时兼顾转鼓强度、还原度RI、低温还原粉化指标RDI+3.15和软熔性能,提出了改善烧结矿转鼓强度和冶金性能的技术措施,为高炉冶炼提供综合指标优良的烧结矿。

降低烧结工序能耗的生产实践

以柳钢360m^(2)烧结机实际生产为基础,针对烧结工序能耗偏高,从厚料层烧结工艺升级、微负压烧结改造,降低煤气用量、减少台车漏风率,提高环冷机密封性等方面作出优化调整后,使得料层厚度由750mm提高至820mm。结果表明:经改造后烧结矿转鼓强度提高了0.76%,返矿率降低了2.19%,工序能耗由51.93kgce/t降低至40.51kgce/t。

复合材料风力转筒结构应力特性分析

为保证复合材料转筒结构的安全性,对其应力特性进行分析。针对新型复合材料风力转筒结构建立有限元数值分析模型,采用线性弹簧单元模拟底部限位轮装置,将模态分析结果与测试结果进行对比验证该数值分析模型的准确性;针对复合材料外筒和加强筋初始设计方案,系统开展结构应力特性分析、优化和结构强度评估。研究结果表明:在极限工况下,旋转作业时离心力对外筒应力的贡献度最大,其次是风压作用;转筒最大应力出现在外筒上,最大变形发生在顶部盖板上;铺层角度是外筒设计的关键要素,新的正交铺层方案下最大应力值有所减小,但最大变形位移显著大于角铺层方案;3种铺层方案下的复合材料转筒均能满足强度要求。

设计参数对鼓式磁流变液制动器传动性能的影响

针对传统圆筒式磁流变液制动器制动转矩小的缺点,提出了一种鼓形间隙磁流变液制动的方法。鼓式磁流变液制动器的磁流变液工作体积比圆筒式的更大,从而制动性能显著提升。通过有限元法对装置进行磁场分析,得到了两种间隙形状和鼓形张角对磁场的影响以及不同电流下磁感应强度与轴向距离的关系;建立了鼓式磁流变液制动器转矩与磁感应强度、半径、角速度等参数的关系。结果表明,鼓形的张角对磁流变液的工作体积影响显著;制动器转矩随电流增大而增大,在3 A时输出转矩为10.56 N·m,比圆筒式磁流变液制动器提高了23.6%。

配加SP10粉的烧结试验与生产实践

首钢京唐公司根据自身配矿结构特点和降本增效的实际需求,尝试开发使用新的铁矿石资源,以拓展烧结优化配矿资源选择。根据当前铁矿石价格和矿粉资源的可用性,结合烧结生产实际情况,对SP10粉进行了烧结优化配矿试验研究,分析了SP10粉对烧结技术经济指标的影响。结果表明,随着SP10粉配比由0增加至12%,烧结矿成品率、转鼓强度、烧结垂直燃烧速度及利用系数均呈现先增高后降低的趋势,其分别在SP10粉配比约4%时达到最佳值;而固体燃耗持续降低,在SP10粉配比4%时达到最小值48.94 kg/t;烧结矿粒度组成变化不明显。根据烧结杯试验结果和SP10粉的成分特点及烧结基础特性,进行了配矿工业生产实践,发现烧结矿还原度及低温还原粉化指数整体变化不大,其中低温还原粉化指数基本保持稳定,证明使用4%~7%的SP10粉替代产自澳大利亚的褐铁矿粉是可行的。

包钢烧结矿调整SiO_(2)含量生产实践

文章就包钢500 m 2烧结机基于不同SiO_(2)含量在烧结矿中的作用,进行了烧结矿SiO_(2)含量为4.75%、4.85%、4.95%、5.15%、5.30%的烧结生产,结果表明:烧结矿中SiO_(2)含量小于5.15%时,随着烧结矿SiO_(2)含量逐步增加,烧结矿转鼓强度提高;在SiO_(2)含量为5.15%左右时烧结矿转鼓强度达到最佳,较SiO_(2)含量为4.75%时提高了3%,平均粒径提高1.77 mm;当烧结矿SiO_(2)含量从5.15%增加至5.30%以上时,随着SiO_(2)含量继续增加,转鼓强度变化不大。综合不同SiO_(2)含量的烧结矿显微结构分析,随着SiO_(2)含量的增加,板柱状的铁酸钙增加,当SiO_(2)含量增加到5.30%左右,部分区域硅酸二钙大面积富集。在包钢烧结高自产精矿比例条件下,控制烧结矿SiO_(2)含量为5.15%左右,烧结矿转鼓强度可以达到79.5%以上,平均粒径可以提高到19 mm以上。

基于数据增强的烧结矿转鼓强度预测研究

烧结矿转鼓强度是烧结过程中反映烧结矿质量的重要指标之一,其精确预测可以提高生产过程的控制精度和效率,降低生产成本和资源浪费。但在实际生产中,烧结矿转鼓强度预测存在一些困难,比如数据量有限、数据质量不佳等问题。因此,为了提高预测精度,首先采用生成对抗网络(GAN)对原始数据集进行扩增,以解决数据量有限的问题;然后采用麻雀搜索算法(SSA)优化的回声状态网络(ESN)构建预测模型。相比于传统的神经网络,ESN具有更好的稳定性和泛化能力,并且能够快速训练和适应新数据。通过试验验证了该模型的预测精度和效率,并与其他预测算法进行了比较。结果表明,采用扩增后的数据集和ESN模型可以显著提高预测精度,平均绝对百分比误差由1.41%缩小至1.06%。

岩溶隧道道床上浮机制及底鼓特征数值分析

由于岩溶贯通形态复杂,地下水丰富,对隧道基底局部水压和隧道结构裂缝及层间黏结强度影响较大,易发生隧道道床脱空上浮底鼓现象,危及运营行车安全。将道床上浮情况分为道床横向脱空与纵向脱空两大类,分别开展3种阶段工况下道床在不同水头高度下的上浮量对比分析,结果表明:上浮过程可划分3个阶段:地下水入渗阶段,该阶段仰拱-填充层孔隙水压力降低,道床孔隙水压力增高;黏结失效阶段,临界水头高度与道床板厚度、道床与仰拱填充间黏结强度之间的关联阶段;道床局部上浮脱空阶段,黏结强度对临界水头高度的影响远大于道床板厚度。第一阶段层间黏结良好条件下,上浮水压需要约6.32 MPa;黏结力较弱时,上浮水压仅需66.69 kPa左右。第三阶段横向中部脱空情况下,25 m水头压力下道床层间应力值为1.85 MPa以上,对应最大上浮值为0.22 mm。第三阶段纵向局部脱空情况下,当道床脱空段增大至10 m时,25 m水头压力环下道床最大上浮值为6.83 mm,达到影响行车的上浮阈值8.00 mm。综上可知,隧道道床黏结失效,易诱发道床上浮底鼓。层间增强黏结措施的有效布设,可抑制道床上浮底鼓。建议采用钻孔泄水和补打道床锚杆等应急措施。

烧结配加金布巴粉烧结杯实验研究

为应对钢铁行业原料结构变化,随着诸多新矿种的出现,优化配矿已逐渐演变为原料降本的关键途径。唐山某钢铁公司烧结厂准备引入金布巴粉,以降低配矿成本,为此对金布巴粉进行烧结杯实验。实验结果显示:试验矿粉配加比例增加,烧结矿成品率呈现先增高后降低的趋势;烧结矿转鼓强度呈现出降低的趋势;垂直烧结速度以及烧结利用系数有先降低后略有增加的趋势;烧结固体燃耗有降低趋势;烧结返矿比例有所降低,小颗粒烧结矿增加,烧结矿粒度均匀性变差。

构皮滩升船机主提升机卷筒结构焊缝疲劳强度分析

构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析方法计算卷筒结构的应力变化范围,其建模方法充分考虑了卷筒组与轴承座以及卷筒组各子结构的机械装配特性;采用标准“Eurocode 3”疲劳强度评估方法进行焊缝疲劳强度设计。基于有限元和“Eurocode 3”疲劳强度评估的焊缝疲劳强度设计方法,可为水利枢纽升船机设计提供参考。

配加新型进口烧结精粉的烧结杯试验研究

烧结矿是高炉生产的主要原料之一,烧结的稳定生产对高炉生产有着举足轻重的影响。本文研究了进口烧结精粉在5%、10%、15%、20%条件下对烧结生产工艺参数及烧结矿指标的影响,对烧结生产具有一定的指导意义。

复合材料用国产中温固化结构胶膜性能研究

研制了一种新型国产中温固化结构胶膜ACTECH®1206F,通过DSC、流变、挥发分和单位面积重量等测试表征其理化性能,通过单搭接剪切强度、滚筒剥离强度、平面拉伸强度等测试表征其对不同基材的粘接性能,并与目前常用的进口胶膜FM-73进行对比试验。结果显示,与FM-73相比,ACTECH®1206F胶膜在室温下Al-Al单搭接剪切强度、室温下碳纤复合材料单搭接剪切强度、室温下蜂窝夹层结构平面拉伸强度等方面表现较好,室温下Al-Al单搭接剪切强度可达37.7 MPa,室温下碳纤复合材料(BA3202W)单搭接剪切强度可达28.8 MPa,室温下蜂窝夹层结构平面拉伸强度可达10.32 MPa。同时,通过SEM观察了ACTECH®1206F胶膜树脂浇铸体的断口形貌,断口较为粗糙,具有明显的曲折裂痕,是典型的韧性断裂,表明ACTECH®1206F胶膜树脂具有良好的韧性。整体来看,ACTECH®1206F胶膜整体性能与FM-73大致相同,可以基本满足民机复合材料领域对中温固化结构胶膜的需求。

滚筒洗衣机悬挂系统部件结构强度的多体动力学分析

以某一型号滚筒洗衣机悬挂系统为例,首先分别采用多体动力学和线性静态分析方法计算了固定约束工况的滚筒洗衣机外筒强度,并将其计算结果进行了对比和分析。其次,基于多体动力学分析了重力对外筒强度计算结果的影响。最后,利用滚筒洗衣机全模型,校核了外筒、轴、轴承座和三脚架的强度。结果表明:线性静态分析与多体动力学分析得到的外筒最大位移差和最大应力差均随旋转部件转速的增大而增大。重力的考虑使外筒最大位移增大2.70%、最大应力增大1.59%。强度校核滚筒洗衣机全模型得到外筒、轴、轴承座和三脚架的安全系数均在2.5以上。计算得到滚筒洗衣机前/后轴承额定寿命分别为633 h和768 h。

厚料层烧结高度方向均质性研究

经对某钢铁企业厚料层烧结矿进行4次取样分析,对上下层烧结矿成分和性能的差异进行了研究。结果表明,厚料层烧结矿上、中、下层成分偏析较大,其中碱度、FeO含量层次变化的规律性较强;烧结矿平均粒度和转鼓强度呈下层>中层>上层的分布,上层烧结矿转鼓强度比中下层低10%左右;上层烧结矿铁酸钙数量相对中层和下层较少,下层铁酸钙数量比中层略低;中层烧结矿还原性最好,达到89.25%,比上层和下层分别高出3.41%和2.76%;上层RDI+3.15为85.73%,比中层和下层分别低6.72%和8.84%。料层高度方向烧结矿碱度和FeO含量的差异超过了合理偏析,对烧结矿综合性能不利。工业试验表明:将石灰石粒度>3 mm比例由20.0%增加到35.0%,能有效提高烧结矿综合性能。

起重机卷筒强度破坏判断准则分析

焊接卷筒是大型起重机中应用最为广泛的一种结构形式。它是直接影响起重机卷绕装置如起升机构、变幅机构、牵引机构等工作特性及其制造成本的关键零部件[1 ] ,其设计和制造一直倍受起重机行业的技术人员关注。现针对现有起重机上使用的焊接卷筒壁厚设计方法偏于保守的现象 ,根据卷筒实际受力特点 ,把卷筒隔离体视为 3向应力体 ,提出以第 4强度理论作为卷筒强度破坏判断准则。通过对起重机实际应用的卷筒为例用该理论进行验算 。

高铁低硅烧结技术研究

高铁低硅烧结矿固结机理与普通高碱度烧结矿不同,它是铁酸钙液相固结与铁氧化物再结晶或重结晶固相固结并存。采用一整套与高铁低硅烧结矿相适应的技术,如理想的碱度制度、合理的料层高度、较低的配碳量、添加优质活性石灰及调整烧结矿中的MgO和Al2O3等,在保证利用系数的情况下,获得了高强度、高还原性的烧结矿。

采用中心聚类与PSO的RBF网络设计方法

基于中心聚类法与微粒群(PSO)优化方法,提出一种径向基函数(RBF)网络的设计算法。算法采用中心聚类方法对输入样本数据进行聚类处理,自适应地确定RBF网络隐含层的初始参数;利用修正全局最优解计算方法的经典PSO算法优化RBF网络隐含层参数,进一步修正网络结构参数;输出层权值采用带遗忘因子的递推最小二乘算法在线更新。采用该方法建立炼铁过程中烧结矿成分与转鼓强度关系的预测模型,并用现场数据加以验证;实验结果表明该方法收敛速度快,所建立的模型具有较高的预测精度,可用于复杂非线性系统建模。