中國冶金最新期刊目錄

基于規則庫與工藝優化的高爐鐵水硅含量調控模型————作者：張玉潔;劉然;劉小杰;段一凡;孫艷芹;呂慶;

摘要：高爐鐵水硅含量是評價高爐操作效率和產品質量的重要指標，精準預測與控制鐵水硅含量對煉鐵工藝的優化至關重要。僅僅依賴經驗模型和操作人員的專業知識，在復雜生產環境中難以滿足高精度和高適應性要求。隨著大數據和人工智能技術的發展，基于數據驅動的機器學習方法為鐵水硅含量預測提供了新思路。構建了一套基于深度學習與強化學習的智能決策系統，用于高爐鐵水硅含量的精準預測與智能調控。利用CNN-Informer融合模型...

基于數據驅動的鍍鋅線光整機軋制模型技術————作者：高淑峰;郭薇;陳彪;閆洪偉;于孟;林海海;

摘要：鍍鋅線光整機軋制力預設定值的準確性直接關系著產品性能與表面質量是否滿足客戶需求。基于冷軋鍍鋅線實際生產數據，采用機器學習算法，對軋制力預設定值進行了預測，通過對比多個機器學習模型，得到預測效果最優的輕度提升向量機算法（LightGBM）。針對LightGBM算法待優化超參數維度多、參數之間存在相互耦合等問題，采用北方蒼鷹優化算法（NGO）對其進行超參數優化，得到預測效果更優的NGO-LGBM算法，...

氫基還原過程H₂/CO與Fe₃O₄（111）表面反應機理的DFT分析————作者：劉西財;唐玨;儲滿生;劉杰;周浩宇;王業峰;

摘要：為深入探究氫基豎爐內氣固反應機理，優化氫基豎爐工藝實際操作參數。基于密度泛函理論計算系統研究了氫基豎爐內H₂和CO與Fe₃O₄（111）表面的相互作用機理。結果表明，H₂分子優先吸附在Fe_tet1端表面上，最佳吸附能為-1.36 eV，此時為解離吸附，H原子分別與O_a...

高品位赤鐵礦氧化球團富氫還原行為————作者：郭正啟;趙富康;李博華;朱德慶;宋清詩;王偉;潘建;

摘要：富氫直接還原技術中，還原工藝參數的調整直接影響最終產品直接還原鐵（DRI）的質量。明晰還原溫度、還原氣體流量及還原氣體比例(φ(H₂)/φ（CO）)對球團還原行為的影響規律，對于優化富氫還原工藝、改善產品質量具有重要意義。以某全鐵質量分數為66.67%的赤鐵礦為含鐵原料，制備了堿度為0.3球團，參考Midrex法氣基直接還原標準，將球團在不同還原條件下進行氣基直接還原，系統研...

提升高爐富氫冶煉減碳效果研究————作者：許海法;左海濱;

摘要：氫氣(H₂)作為優質的還原劑和清潔能源，是替代碳基還原劑的理想選擇。然而，目前對富氫冶煉的H₂利用率和減碳效果仍然存在爭議。因此，首先對H₂和CO在不同溫度下的還原特征進行了對比分析，然后從實驗研究和工業試驗的角度對高爐富氫冶煉的H₂利用率進行了描述。結果表明，工業試驗時的H₂利用率在43...

全球競爭格局下中國鋼鐵企業碳交易策略研究及建議————作者：趙禹程;李陽陽;周為;李昊霖;聶耀昱;

摘要：中國鋼鐵行業正步入結構性調整的關鍵時期，面臨著市場、環保和能源碳排放等多重約束，同時在全球氣候治理背景下，如何綜合性應對國內外涉碳約束，成為鋼鐵企業必須正視且積極面對的話題。為此系統梳理了中國碳市場的發展歷程，分析了強制碳市場與自愿減排市場的運行現狀及趨勢，并針對鋼鐵企業面臨的碳排放約束提出碳交易策略建議。研究表明，鋼鐵行業在以歐美為主導構建的涉碳貿易壁壘框架下將面臨出口成本攀升問題，控碳能力弱的...

鋼鐵工業典型難處理固廢資源化利用：現狀、挑戰與突破路徑————作者：魏汝飛;龍紅明;丁冉;王延軍;夏晶晶;

摘要：在推動國家工業化進程和構筑現代產業體系的征途上，鋼鐵工業扮演著舉足輕重的角色。然而，這一過程也伴隨著大量固體廢棄物的產生，對中國的生態環境構成了嚴峻挑戰。全面分析了鋼鐵工業典型的難處理固廢鋼渣、含鋅塵泥和煙氣治理衍生固廢的物化特性、利用現狀及潛在價值。鋼渣在建筑材料等領域的應用前景廣闊，但其資源化利用率低，僅30%，亟待開發高效利用技術和拓展應用途徑。鋼渣的顯熱回收和固碳潛力也未得到充分利用，提出...

基于YOLO-SNBP的密集小目標廢鋼料型精準識別————作者：肖鵬程;尹紀虎;王超;劉曉雨;朱立光;

摘要：廢鋼作為一種可循環利用的綠色資源，是鋼鐵工業重要低碳屬性原料，對促進鋼鐵行業可持續發展發揮著關鍵作用。廢鋼的品級關系到生產成本及質量，其精準分類和評級對廢鋼回收至關重要。現有廢鋼分類的研究普遍存在小目標廢鋼檢測效果不佳及背景干擾等問題，影響廢鋼分類的精準度。為此，提出一種基于YOLOv5改進的密集小目標廢鋼識別算法YOLO-SNBP。首先，通過增加小目標檢測層以提升模型在驗收場景下密集小目標廢鋼的...

高爐渣基沸石分子篩的CO₂吸脫附動力學特性————作者：李博文;段文軍;王鈞涵;李榮民;

摘要：在鋼鐵行業碳排放備受關注的背景下，碳捕集技術中吸附劑的開發至關重要。文章聚焦高爐渣基沸石分子篩，深入探究其CO?吸脫附動力學機理。研究表明Bangham模型適于描述CO?吸附過程，表觀活化能為-4.085 8 kJ/mol，即該過程為CO₂分子與吸附劑表面之間通過范德華力等弱相互作用力結合的物理過程。采用等轉化率法（Starink法和Tang法）和主曲線法確定脫附過程符合Av...

多模式連鑄連軋產線板坯表面氧化控制技術————作者：劉茹;王建功;王敏;

摘要：針對薄板坯連鑄連軋生產過程中氧化鐵皮壓入帶鋼表面、隧道爐爐輥結瘤、氧化燒損率高等問題引發的爐輥壽命短和軋線成材率低的問題，通過實驗室模擬與產線生產試驗相結合的方法，研究了普碳鋼薄板坯無頭軋制過程中的鑄坯表面氧化行為和隧道爐燒損控制方法，并采用Gleeble熱模擬機和STA449C型熱重分析儀，分析了試驗模擬鑄區和爐區的氧化增重規律，解決了氧化鐵皮壓入、隧道爐爐輥結瘤以及鑄機區域積渣等問題。試驗結果...

焦煤比對燃燒特性及燒結過程影響規律————作者：李和平;丁成義;韓鳳光;常仁德;許孝慶;孫躍;龍紅明;

摘要：燒結工序作為鋼鐵長流程能耗大戶，占噸鋼總能耗8.8%，是制約鋼鐵行業實現“雙碳”目標的關鍵環節，其中約80%能耗來源于固體燃料燃燒供熱。借助燃燒熱重分析及燒結煙氣成分分析，綜合評價不同燃料結構燃燒特征參數及對燒結過程影響規律，確定燒結燃料適宜焦煤比。結果表明，隨著焦煤比逐步提高，可燃性指數、燃料綜合燃燒性能指數及最大燃燒速率均呈先下降后增長趨勢。在焦煤比為3:1和4:1時，燒結成品率分別達到67....

工業大數據技術在高端特殊鋼質量管控的應用實踐————作者：戚建國;宋章明;代賢德;劉吉剛;梁翠麗;徐銓;

摘要：“十四五”期間，中國經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段，鋼鐵行業和下游行業對產品質量管控提升提出了更高的要求；隨著新興信息技術應用，工業大數據助力鋼鐵行業向高質量轉型發展。當前鋼鐵行業仍存在數據孤立、質量追溯分析困難等問題，沒有系統全面地處理錯綜復雜的關聯數據，導致質量分析效率低、成本高；同時高端特殊鋼具有成分復雜、生產批量小且高性能、高純凈度、高精度、高穩定性的特點，對質量的要求極為苛刻。為此...

雙側吹熔池熔煉工藝參數的敏感性分析與優化————作者：陳朝輝;袁芊;趙國華;郎志輝;陳卓;宋彥坡;

摘要：雙側吹銅熔煉過程機理復雜、參數耦合性強、在線檢測困難，導致工藝參數的協同優化難以實現。針對這一難題，運用數值模擬與正交試驗的方法，揭示了關鍵工藝參數對熔煉過程的作用規律，并提出了多工藝參數協同優化方案。構建了基于體積分數（VOF）的熔煉多相流數值仿真模型，設計了針對風口送風流量等3個關鍵工藝參數的3水平正交試驗方案。通過多次數值模擬試驗與模擬結果后處理，獲得了氣流穿透深度等流動特征數據。綜合運用機...

鋼包熱狀態數學模型————作者：秦永坤;趙艷宇;程樹森;

摘要：為定量評估周轉過程中鋼包的蓄熱及各表面散熱對鋼液溫度的影響，實現轉爐出鋼溫度的精準控制，以210 t鋼包為研究對象，通過全隱式格式對偏微分方程進行離散化，建立了基于有限體積法的鋼包二維非穩態傳熱數學模型。采用迭代法對方程進行求解，并利用C編程語言實現了數值算法，且使計算速度滿足了在線工業應用的時效性要求。結果表明，鋼包正常周轉過程中，工作層溫度變化最為顯著，其內表面溫度變化可達630 K。包殼外表...

煉鋼區段工藝路徑優化與快節奏運行研究與實踐————作者：林路;肖超平;曾加慶;張軍國;賀慶;戴雨翔;崔懷周;

摘要：為了實現煉鋼區段層流專線化高效運行，以進一步提升煉鋼區段生產效率，針對某鋼廠煉鋼區段工藝路徑復雜多變、交叉點多、運行路線存在諸多不確定性以及工序節奏慢且發散造成工序間匹配性較差、生產效率有待提升等問題，基于該廠煉鋼區段工藝路徑與裝備現狀，系統解析典型鋼種煉鋼區段各工序及亞界面運行時間情況，整體優化了煉鋼區段鐵水物質流工藝路徑，規范了煉鋼區段各工序操作，建立基于多爐連澆的煉鋼區段專線化高效運行仿真模...

多級冷卻策略對鎳基高溫合金顯微組織及變形機制的影響————作者：孟新宇;呂少敏;謝興飛;曲敬龍;杜金輝;

摘要：鎳基高溫合金以穩定的高溫力學性能廣泛應用于航空發動機關鍵熱端部件，然而多級固溶冷卻策略對高γ'含量鎳基高溫合金的組織及變形機制影響還未有明確量化分析。采用不同冷卻策略對多模態γ'相分布的新型鎳基高溫合金進行固溶處理。量化分析了強化相的尺寸和形貌，并在雙級固溶冷速條件下研究了合金800 ℃ 高溫拉伸性能。結果表明，單級冷速的加快導致二次相從立方體向球形轉變，尺寸減小；而雙級冷速可產生雙模態強化相分布...

國內貝氏體耐磨鋼熱處理工藝及微觀組織研究現狀————作者：田智文;孫東云;楊志南;馮曉勇;張福成;

摘要：中國工業的快速發展對鐵路軌道高速重載、機械軸承穩定安全、礦山開采高效環保，都提出了更高的要求。同時，也導致相應領域材料在磨損失效方面的消耗量迅速增加，造成了巨大的經濟損失。貝氏體耐磨鋼作為一種重要的工程材料，可通過添加低成本合金元素配合簡單的熱處理工藝獲得優異的強韌性和耐磨性，在礦山、鐵路、機械等領域有著廣泛的應用前景。從成分設計、熱處理工藝、微觀組織對耐磨性的影響等方面綜述了國內貝氏體耐磨鋼的研...

直接還原鐵生產用鐵礦石及還原氣的分析與思考————作者：青格勒;王桂林;許佳;王凱;王偉;李勁松;宋曉然;

摘要：直接還原鐵（DRI）是實現深度脫碳的重要工藝產品，可用于電爐煉鋼、轉爐或者電熔爐。直接還原鐵的化學成分及質量和所用燃料還原劑對下道工序的應用和碳減排具有重要影響。概述了直接還原鐵的生產現狀，剖析了直接還原鐵的應用及對直接還原鐵的質量需求、直接還原用還原氣現狀及發展，分析和思考了直接還原鐵生產用鐵礦石的處理和應用及直接還原用還原氣的準備。電爐和轉爐冶煉需要高品位、低脈石和高金屬化率的直接還原鐵，電熔...

連鑄中間包單雙兩用結構優化物理和數學模擬————作者：余晉水;王迎春;江中塊;彭世恒;周小賓;

摘要：某廠對現有雙流連鑄機進行升級改造，要求中間包具有單、雙流澆注兩用功能并保證等離子加熱的正常使用，以實現單流高拉速澆注。通過物理模型，設計不同湍流控制器和控流裝置并研究其對中間包流場的影響，進而對鋼液的流動進行優化。研究結果表明，雙流中間包的湍流控制器不適于進行單流澆注。當采用新的湍流控制器和適當的單流改造墻后，流場各項指標顯著優化，鋼液平均停留時間由383.7 s增加至436.5 s,提高13.8...

漣鋼1580 mm熱連軋線國產化探索與實踐————作者：王學強;陳振民;嚴立新;汪凈;李輝;沈昊;周志宇;王孝朋;

摘要：為了進一步突破國外品牌在常規熱連軋自動化數學模型和主傳動變頻領域長期的技術封鎖，從生產工藝、設備特點、智能化以及質量指標等方面介紹了漣鋼1 580 mm熱連軋線。該生產線從選址到后期建設均由中國自行設計和建造，過程自動化數學模型、基礎自動化數學模型、中壓傳動系統及主電機均由中國自主研發，控制模型準確可靠，傳動系統高效穩定，達到國際一流、國內先進水平，是中國首條全國產1 580 mm熱連軋線。該生產...

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