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帘线钢中非金属夹杂物控制关键技术
钢帘线被誉为是线材中的顶级产品,被誉为“皇冠上的明珠”。它是伴随着子午线轮胎的发展而发展起来的。以钢帘线为骨架材料的子午线轮胎具有高速、高载、耐久等一系列优良特性。随着汽车工业的发展,用于制造子午线轮胎的钢帘线需求量不断增加,同时对钢帘线的品种、性能及质量提出新的要求。作为生产钢帘线的原材料,帘线钢质量很大程度上决定了帘线的品质。帘线钢的洁净度,元素偏析等级,尤其是钢中夹杂物的形态对后续产品有着极大的影响。非金属夹杂物易引起钢丝拉拔和合股过程中断丝的发生,因此要求帘线钢中夹杂物尺寸小,且在轧制和冷拔等加工过程中具有良好的变形性能。根据子午轮胎产品性能和太阳能级硅产业的发展要求,钢帘线和切割丝向着超高强度(4000 MPa 及以上)方向发展,开发高强度、超高强度帘线钢丝,对实现轮胎的轻量化、降低用燃料的费用、降低生产成本意义重大。目前国内依旧不能稳定、高效的生产高牌号的帘线钢,开发帘线钢冶炼关键技术对提升企业生产技术水平和质量控制水平,取代进口高端钢帘线产品意义重大。 (1)帘线钢冶炼过程原辅料成分设计技术。帘线钢生产过程中一般采用Si-Mn 复合脱氧,但由于合金和辅料中存在 Al 的来源,帘线钢主要的夹杂物为MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 系和 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系两类。其中,MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 为脱氧反应产物,CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 为钢渣反应生成。不同工序氧化物复合夹杂类型会发生转变,大量研究表明转炉出钢、精炼过程随着钢液成分的变化,夹杂物的成分在不断变化中。实际生产中使用的各种物料,包括合金、脱氧剂及钢包内衬直接影响钢液成分,进而改变钢液中非金属夹杂物的成分。高端帘线钢中非金属夹杂物主要成分为 SiO 2 -MnO,几乎没有 Al 2 O 3 的存在,因此在实际的生产过程中杜绝任何含 Al的原料。国内企业在实际生产时更倾向于使用价格低廉的合金、脱氧剂等原料以降低生产成本,为此本项目不仅研究了合金、脱氧剂、耐材等物料中 Al 的含量,还研究了各物料对钢液成分以及非金属夹杂物成分的影响程度,以选择更高性价比的物料搭配。在使用不同物料后取样分析,发现合金对钢液中非金属夹杂物的影响最大,低铝硅铁和普通硅铁对钢液中非金属夹杂物的成分影响如图 1,可以看出合金的使用直接改变夹杂物的体系。实际生产过程中可根据产品等级和各物料对钢中非金属夹杂物的影响,针对性的使用物料控制生产成本。 (2)帘线钢精炼渣成分设计技术. 炉渣成分对钢液成分有着直接影响,帘线钢精炼一般采用 CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 渣系,精炼渣的成分对钢中夹杂物的控制起重要作用。研究表明精炼渣中相同 Al 2 O 3 含量的条件下,钢液中[Al]s 含量随精炼渣碱度增高而增高;相同碱度的条件下,钢液中 Als 含量随精炼渣中 Al 2 O 3 含量增加而增加。当精炼渣的碱度为 1.0 时,钢液中[Al]s 随渣中 Al 2 O 3 含量增加亦呈增加趋势, [Al]s 增量有限。同时,夹杂物中 Al 2 O 3 和 MnO 含量取决于渣-钢间的氧势,如氧势高,则夹杂物中 MnO 含量高。反之,当系统氧势低时,渣中CaO 和 Al 2 O 3 会有少部分被还原进入钢液,夹杂物 CaO 和 Al 2 O 3 含量增加,MnO 含量减少。在实际的冶炼过程中,精炼渣进入钢液是不可能完全避免的,精炼渣进入钢液后将形成含大量 CaO、Al 2 O 3 的夹杂物。对此为控制钢中非金属夹杂物的成分将精炼渣的碱度控制在 CaO/SiO 2 ≤1,实际生产过程中,精炼渣的最佳成分还应根据精炼过程的渣钢比,所使用合金、脱氧剂、耐材等条件进行优化。 (3)帘线钢中夹杂物变形性能评估模型。许多研究认为低熔点夹杂物在轧制和加工过程中变形更好。如果轧制过程中夹杂物是液态的,那这毫无疑问是对的。 102 / 298然而,实际的轧制温度往往大部分都低于夹杂物的熔点。在轧制温度降到夹杂物固相线温度以前,虽然夹杂物不是液态,但是由于软化它们仍然具有一定的变形性。然而,当温度降低至固相线以下时,夹杂物将完全转变为固态。并且,钢的变形不仅包括轧制,还包括其他冷加工,譬如,帘线钢冷拔过程的温度基本为室温,显著低于夹杂物的固相线温度。因此,只用熔点来评估冷拔或冷轧过程中夹杂物的变形性能不太合理或者说不太全面。本项目提出使用低温下夹杂物的杨氏模量评估变形能力的模型,认为氧化物变形能力与杨氏模量大小成反比,并拟合了低温下的氧化物杨氏模量与平均原子体积关系:2.939811 E V ,对Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO 系和 Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO系氧化物的低温杨氏模量进行了计算,如图 2所示。由于冷拔过程氧化物变形能力与杨氏模量大小成反比,为了降低冷拔过程的断丝率,夹杂物需要控制到图中所示的深蓝色区域,即要求具有很高的 SiO 2含量和极低的 Al 2 O 3 含量。由图还可知,由于具有最大的杨氏模量,Al 2 O 3 对帘线钢中氧化物的变形性能最为有害,这也是为什么帘线钢生产过程中需要严格控制钢中 Al 含量。
北京科技大学 2021-04-13
汽车板钢中非金属夹杂物控制关键技术
汽车板要求优异的深冲性能,主要是 IF 钢,也称超低碳钢,在汽车工业中得到了广泛应用。对于 IF 钢,要获得成品钢材的高延展性、高塑性应变比以及优良的表面性能,要求钢中 C、N、O 含量尽可能低。由于铝具备强脱氧能力,IF钢生产过程采用Al 脱氧,在很短时间内钢中溶解氧即可以降低到 1×10-6 ~3×10 -6 ,同时生成 Al 2 O 3 夹杂。目前 IF 钢生产过程遇到的与夹杂物有关的问题主要包括:(1)钢水可浇性差,易发生浸入式水口堵塞;(2)由铸坯内大型夹杂物引起的冷轧薄板表面长条线状缺陷等。其中针对可浇性问题,主要是要尽可能地减少夹杂物的生成并促进夹杂物的去除,针对表面缺陷问题,主要是促进夹杂物在结晶器内的上浮去除,减少夹杂物被凝固坯壳捕捉。因此,开发了汽车板中非金属夹杂物控制关键技术,为提升国内钢铁企业汽车板的生产效率和产品质量做出了贡献。 (1)RH 精炼能力提升技术。RH 真空精炼是汽车板钢中非金属夹杂物去除的主要场所,RH 精炼能力的提升有利于增加夹杂物的去除效率。而 RH 循环流量的增加是提升其精炼能力的主要手段。以往的研究主要集中于增大提升气体流量或者增大真空度来增加 RH 循环流量,但能够实现的增幅有限。本项目创造性地设计了一种圆形上升管-椭圆下降管的 RH 新型真空槽装置,并应用于企业生产实践。将RH 反应器的下降管替换为椭圆形,在不必增加钢包内径的前提下增大了下降管的截面积,起到增大循环流量并延长钢包使用寿命的效果。该技术可解决 RH 精炼效率提升的瓶颈问题,能够大幅提升 RH 真空精炼的效率和能力。图 1 所示的工业试验结果显示了采用此技术时夹杂物最少。(2)超低碳钢铸坯表层凝固钩预测和控制技术。以往对汽车板钢浇铸过程凝固坯壳对夹杂物的捕获现象研究较少,而通过研究发现浇铸过程钢中夹杂物和气泡容易被铸坯表层凝固钩结构所捕获。凝固钩是在结晶器内弯月面凝固后形成的结构,该结构向结晶器内部延伸,很容易捕获结晶器内上浮的气泡和夹杂物,从而引起铸坯的表层缺陷。尤其是超低碳钢凝固过程中的糊状区较窄,更容易形成大尺寸的凝固钩结构,因此对超低碳钢铸坯表层的凝固钩结构的控制尤为重要。本项目通过对不同浇铸参数下的铸坯凝固钩进行对比,研究了不同浇铸参数对凝固钩深度的影响,并通过建立结晶器初始凝固模型,开发了超低碳钢铸坯表层凝固钩的预测和控制技术。通过该技术的实施可以实现不同浇铸工艺条件下凝固钩深度和长度的预测,并采取针对性的措施对其进行控制。一方面有利于预测汽车板铸坯的扒皮深度,另一方面通过控制措施(较高拉速、较高浇铸温度和较低的结晶器一冷水流量、采用电磁制动等)的实施有效减小凝固钩的尺寸,如图 2 实施,减少其对大尺寸夹杂物和气泡的捕获,从而提升汽车板表面质量。(3)超低碳钢连铸一冷优化模型。结晶器是连铸机的心脏,具有极高的冷却效率。结晶器内的钢液流动和冷却速率对结晶器内的凝固坯壳生产和夹杂物的运动、去除和捕获具有重要影响,尤其是对超低碳钢铸坯表层凝固钩尺寸及其对夹杂物和气泡的捕获影响显著。本项目对超低碳钢连铸一冷优化模型进行了开发。首先建立结晶器内的流动及坯壳凝固模型,综合考虑了结晶器内钢液的流动、钢液及坯壳的传热、坯壳与铜板间的缝隙传热、铜板及冷却水的传热。模型首先通过Fluent 软件进行结晶器内的流场和温度场模拟,然后将得到的固相线处的热流密度导出,作为凝固模型的参数输入到凝固模型中进行计算。运用模型对结晶器的传热进行了计算,模拟了一系列结晶器宽度、拉速及浇铸过热度的结果,并将计算的结晶器水流量进行综合统计,得到了适合现场调水的临界水流量水表。在模型计算过程中,模型不但考虑了钢液流动、钢液及坯壳的传热、缝隙传热、铜板及冷却水传热,还对冷却水核沸等额外瞬间增大的热阻的现象进行了警示。图3 所示为模型计算得到的不同拉速、结晶器宽度下的临界水流量,能够为超低碳钢浇铸过程结晶器一冷水量优化提供指导,一冷水并不是越大越好,在保证安全的情况下适当地降低一冷水量能够有效减小凝固钩尺寸和铸坯表层夹杂物的数量。
北京科技大学 2021-04-13
智慧低温型多能源集成热泵供热关键技术研究与应用
项目背景:针对不同地区气象情况,开发研制全年自优 化控制策略系统,满足不同系统配置适应性。目前,低温型 多热源集成热泵系统核心部件存在效率低、环境适应性差等 问题,其系统对季节与环境温度、太阳能照射跟踪等方面能 效利用率低、智能化低等问题。因此,为了填补国家标准空 白,实现低温型多能源集成热泵供热系统能效提升 50%,结 合系统能效目标,同步优化集热蒸发器、水箱换热等模块及 开发。未来三年销售产值在 3.5 亿元,成为国内行业引领, 并带动周边相关产业发展。 所需技术需求简要描述:1.智慧低温型多热源集成热泵 核心部件优化,主要包括集热/蒸发器、冷凝器-水箱组件, 如何减小复合换热过程湿空气的结露、结霜等现象,提高换 热效率。2.基于全工况负荷特性的低温型多热源集成热泵系 统柔性设计。当系统偏离设计工况运行后,可以减缓系统性 能参数的降低,提高直热泵系统自身适应工况变化的能力, 可以使系统在面临所有工况时的性能整体达到较优水平。实 际运行中,涉及设计的环境参数都是四季更迭的,工况点存 在季节性,采集工况以一年为周期,涵盖四季工况。3.低温 型多热源集成泵供热系统优化运行与智慧控制技术研究基 于上述研究基础上开展低温型多热源集成泵供热系统的全 工况动态特性模拟。开展动态特征下的集成热泵循环系统多约束优化研究。开展基于逆向建模的热泵循环主动调控机制 研究。  对技术提供方的要求:具有直膨式太阳能热泵系统的研 究基础和试验条件,能够对系统进行仿真建模,通过仿真进 行系统性能改善,优化产品设计,针对不同地区气象情况, 系统能够自识别自适应,保证系统运行稳定,并实现性能提 升。合作单位可根据国家相关标准进行产品或系统的性能测 试及数据分析能力。 
青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 2021-09-13
生物基环保低温润滑油基础油合成关键技术
润滑油是在现代工农业生产、航空、交通和军事等众多领域有着广泛用途的精细化学品。基础油是润滑油主要成分,通常情况下占润滑油的 86%以上,所以基础油的选择对润滑油的性能表现起着决定性作用。在发展环境友好型润滑油基础油的过程中,可再生资源有着极其重要的作用,它也是目前合成可生物降解润滑油基础油的重要原料。生物基合成酯对环境几乎无污染,并且具有良好的可生物降解性和润滑性能,安全性也有保障,因此合成酯可作为环境友好型润滑油基础油使用,具有广阔的市场前景。 技术指标: 低成本催化剂制备关键技术 制备生物基低温润滑油生产工艺核心技术 产品酸值≦3.5 mgKOH / g 产品运动黏度 40-60 mm2·s -1 (40℃) 产品倾点≦ -35℃ 知识产权: 1)发表科技论文 3 篇,其中 SCI 论文 1 篇 2)申请发明专利 1 项 项目成熟度:小试成熟
江南大学 2021-04-13
黄蜀葵花药材及其提取物与制剂的质量控制方法
【发 明 人】唐仁茂;段金廒;钱大玮;郭建明;徐柏颐;尚尔鑫 【摘要】       本发明公开了一种黄蜀葵花药材及其提取物与制剂的质量控制方法,本发明通过液相色谱的分离技术,借助一测多评方法,计算校正因子,对黄蜀葵花中的7个黄酮成分含量进行计算。该方法检测灵敏度高,稳定性好,可以客观、全面、准确地评价黄蜀葵花药材及其提取物与制剂的质量,可解决因对照品缺乏而无法客观合理地控制药材及其制剂质量的问题,对控制质量和保证疗效具有重要意义。
南京中医药大学 2021-04-13
海洋结构物重量控制技术分析软件系统
重量控制技术作为海洋工程项目管理的一项重要内容,就是要在建造过程中通过准确的统计计算和严格的控制,以期望在设计初期设定的承受可变载荷能力能在完工后得到保证。此要求在业主与船厂关于海洋工程的招标文件、建造合同以及技术规范中均提出。 本项目的研究目的是使船厂在建造的海洋结构物的重量控制精度上达到数据化和程序化,满足并提高海洋结构物的制造水平,为实现造船全过程的精度控制创造有利条件,全面提升企业的生产管理水平奠定基础。通过消化吸收国外的先进技术,开发出具有自主版权的海洋结构物重量控制计算软件系统(单机版),在此基础上,根据企业的进一步提高生产管理水平的要求和网络功能方面的扩充需要,研制出具有自主知识产权的海洋结构物重量控制计算软件系统(网络版)。该成果已经在船厂的实际工程项目上应用多年,完全达到了推广应用的技术要求和技术水平。具有显著的经济效益,对社会发展和科技进步的重要意义
大连理工大学 2021-04-13
智能计量控制器
了解更多产品详情,请与我们联系 180 6798 3675 公司官网:https://www.lierda.com
浙江利尔达客思智能科技有限公司 2021-08-23
超高强度高品质高氮不锈钢制备关键技术及品种开发
高氮不锈钢是近年来随着冶金科技进步出现的一种新型工程材料,具备高强度,良好的韧性、优异的耐磨性、耐腐蚀性能等优异的性能,大幅提高武器装备在海洋、空中、地下及其它恶劣环境下的抗腐蚀及“三防”能力,可广泛用于高抗打击能力、高隐蔽性能、高压与深潜、高抗腐蚀性、耐磨耐高温及减少维护的军工重要产品及基础设施等国防军工领域。超高强度高品质高氮不锈钢,具有超高强度、硬度和优异的耐蚀性能,在航空航天材料和军用装备中具有广阔的应用前景。
东北大学 2021-04-10
深部沿空巷道围岩“卸让抗”协同控制关键技术
针对深部沿空巷道围岩变形严重、控制困难问题,在深入揭示实体煤帮变形能驱动失稳力学机理基础上,提出了“巷旁-煤帮-顶板”系统失稳的能量判据,特别是从理论和技术层面解答了实体煤帮卸压与加固的矛盾问题,发明了与三种典型围岩类型相适应的巷旁支护技术与支护设计方法,形成了深部沿空巷道围岩“卸让抗”协同控制关键技术。经20多个多个煤矿推广应用实践表明,该项技术成果具有针对性强、实用性强、安全可靠。中国煤炭工业协会组织专家委员会鉴定认为,该项成果鉴定达到国际领先水平。
山东科技大学 2021-04-22
碳素结构钢中非金属夹杂物控制关键技术
随着经济的快速发展,社会上对碳素结构钢的生产和质量提出了更高的要求。碳素结构钢属于大批量生产的钢种,在钢的总产量中占 70%以上。碳素结构钢的种类众多,包括各种钢板、钢管、钢带、钢条以及各种型钢、条钢等,主要用作焊接、铆接和螺栓连接的钢结构,广泛用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶、化工设备等,是一种价格低廉、用途广泛的工业钢种。按照脱氧方式不同,碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢和镇静钢,对于 Al 镇静钢,钢中大颗粒夹杂物是导致钢材在弯折时出现断裂的主要原因。此外,一般情况下,碳素结构钢中的氧含量较高,导致非金属夹杂物含量也较高,可以应用氧化物冶金技术利用碳素结构钢中非金属夹杂物,以提高碳素结构钢的力学性能。(1)Al 脱氧碳素结构钢脱氧方式优化技术。对于采用 Al 脱氧方式的碳素结构钢,钢中非金属夹杂物主要成分为 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 系,夹杂物中 Al 2 O 3 含量越高,夹杂物尺寸越大,而这一类非金属夹杂物属于低熔点夹杂物,在轧制过程中容易 118 / 298变形为细长条状,严重影响钢基体的连续性,在冲击过程中引发钢材的断裂。减少钢材断裂的关键是控制钢中 Al 2 O 3 含量较高的非金属夹杂物,这一类非金属夹杂物是在转炉出钢时加入脱氧剂脱氧时产生的。在转炉出钢时,可采用以下 3种脱氧方式减少 Al 2 O 3 含量高的大尺寸夹杂物的生成。a.先用 Si-Mn 合金进行预脱氧,后用 Al 合金进行终脱氧;b.减低转炉出钢氧含量,减少 Al 合金的用量;c. 采用 Al-Ti 符合脱氧方式,避免大尺寸夹杂物的生成。(2)Ti 微合金化氧化物冶金技术。在含 Ti 低碳钢中细小弥散的氧化物质点在很宽的温度范围内热力学上是稳定,Ti 脱氧生成的 Ti 2 O 3 粒子周围会形成贫锰区,贫锰区的形成被认为是晶内铁素体非均质形核的主要驱动力。向钢中添加少量Ti 合金,形成 Al-Ti 复合脱氧制度,形成具有氧化物冶金效果的钛氧化物,明显细化了铸坯的原奥氏体晶粒尺寸,大幅提高了钢材的冲击韧性。
北京科技大学 2021-04-13
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