高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
人才需求、了解行业国内外最新技术进展
1.需要人才要充分了解行业国内外最新技术进展和动态。               2.具有实际的开发设计经验和成果的业内专家。
日照耀普智能科技有限公司 2021-06-16
技术需求:企业在音频及视频设备上的软件编写
企业在音频及视频设备上的软件编写
临沂昊盾警用装备有限公司 2021-08-24
基于全景化视域重构的微生物影像检测技术
一、所属领域 人工智能,精密自动化,生物分析与检测,环境微生物检测,工业微生物检测,细胞组织分析检测。 二、项目介绍 1. 痛点问题 微生物的识别、计数和定性分析一直是食品、医药和生物行业的重要一环。传统的人工检测方式劳动强度比较大,且检测主观性强,标准难以统一,计数和检测结果不准确;在对环境的微生物监测中,人工方法只能做到抽样检测,无法做到持续性检测。 近两年行业巨头们(如GE,安捷伦,赛默飞等)开始推出图像识别技术的微生物检测设备,其结果来自直观影像,分辨率高,操作难度低。但是这些设备目前采用的光学显微镜倍数都在800倍以下,只能进行计数,如果要完成相关定性分析,需要在800倍以上的放大倍数获得单细胞微生物的清晰图像(如酵母菌,大肠杆菌)。但800倍放大倍数对应的有效视场只有200微米*200微米,对计数和活性统计分析又不具备足够的采样数量。目前国内外设备均没有解决好这个问题,对微生物进行定性分析的准确率低,无法满足市场需求。 2. 解决方案 本项目针对微生物和细胞活体检测中缺乏有效参照物的技术难点,根据显微扫描设备的结构,将全景化视域重构技术和微米级电机结合,解决了镜头大幅平移过程中的自动对焦难题和微生物溶液动态环境中的影像拼接难题,在保证1000倍放大的基础上,获得的有效视场增加到10毫米*10毫米的范围;再通过自动化图像采集和拼接,得到完整的微生物图像;然后结合传统的图像分割以及深度学习图像识别的优势,小样本高精度动态完成微生物的类型识别,计数,活性,死亡率,出芽率等定量定性分析。 3. 竞争优势分析 与国内外的主流检测设备对比,本项目技术优势主要体现在: 1)独创的微生物影像全景化视域重构技术,实现0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大视角; 2) 解决微生物影像领域小样本智能识别和智能检测的难题; 3) 检测目标、检测内容、检测流程和逻辑可通过自然语言定制,提高设备功能通用性; 4)计数准确率超过人工计数,准确率超过国内细胞计数仪器一个数量级; 5)第一台按照国家微生物计数检测标准开发研制的微生物计数仪。 本项目的第一代产品样机与国内外同类产品对比,主要性能优势和技术优势如下: 在食品行业,本项目获得了青岛啤酒北京密云分厂的啤酒原液和相关酵母菌种,针对生产用酵母菌采集了大量实拍图像数据,优化后的酵母菌计数和出芽率算法识别率均在95%以上。 4. 发展规划 按照三步走的方式来设定发展规划: 1)基于全景化视域重构技术,构建第一代检测仪器,首先进入门槛最低的食品微生物检测市场,对啤酒和发酵乳企业提供酵母菌检测计数技术和设备; 2) 利用已有技术积累,进入环境微生物检测和高校实验室市场; 3)最后以食品和环境检测市场为根据地,进入门槛最高的生物医药检测市场,提供微生物检测和组织检测的相关设备。 5. 知识产权情况 已申请3项专利。 三、合作需求 1)寻求500-800万元天使投资; 2)寻找高校研究所,食品工业和环境检测领域的客户、渠道伙伴; 3)寻找生物医药,医学临床领域的客户、渠道伙伴和产品测试环境。 四、团队介绍 科研团队: 1)周悦芝 博士 清华大学计算机系研究员,项目负责人,在边缘计算和深度学习等领域有丰富的开发经验和杰出的研究成果,在面向医学影像的AI图像分析方面曾发表多篇论文,申请或获得多项国家发明专利。 2)黄权伟 清华大学计算机系硕士,负责图像分割及细胞识别等相关算法研发。 3)梁志伟 清华大学计算机系硕士,负责深度学习算法加速研究和实现。 五、联系方式 E-mail:ott@tsinghua.edu.cn 成果编号:20230055
清华大学 2023-07-11
轴承钢中非金属夹杂物控制关键技术
随着我国国民经济的不断发展,对轴承钢性能提出了更高的要求。超纯净轴承钢被广泛地应用于高速铁路、风电装备、航空发动机、高档轿车变速箱、高速精密机床和长寿命冶金轧机等对使用寿命、可靠性、承载能力严格要求的领域。超纯净轴承钢炼钢冶炼难度极高,主要是由于其钢中非金属夹杂物控制存在以下两个难题:(1)超高洁净度,总氧含量低于 5 ppm;(2)大颗粒夹杂物数量要求少,尺寸小于 15 μm。近 30 年来,通过引进、消化和吸收,实现了大部分高端装备的国产化,但对高端装备用高可靠长寿命轴承的国产化一直没有解决。因此,开发超纯净轴承钢中非金属夹杂物控制关键技术,为打破此领域国外产品及技术垄断、实现国内自主生产有重要意义。 (1)超纯净轴承钢精炼渣成分设计技术. 铝脱氧轴承钢都是通过高碱度精炼渣提升钢材的洁净度,减少钢中夹杂物数量。高碱度精炼渣具有很高的脱氧脱硫能力,效率高,可生产超低硫轴承钢。由于高碱度精炼渣中 CaO 含量高,易被钢中[Al]还原而进入钢液,从而生成 Ds 类夹杂,对轴承钢性能产生不利影响。另外,高碱度使精炼渣熔点变高,成渣慢,炉渣流动性变差,会影响脱氧脱硫效果,有可能引起卷渣。低碱度精炼渣由于碱度低,降低了 CaO-Al 2 O 3 类夹杂的影响,但脱氧能力下降使得氧化物夹杂上升。本项目研究应用 FactSage 热力学计算软件,研究了不同精炼渣成分对钢液成分、夹杂物成分的影响,通过对不同精炼渣系进行设计优化,确定精炼渣成分;同时,本项目在碱度 7-12 范围内进行工业试验,考虑了不同碱度精炼渣对轴承钢洁净度和夹杂物成分的影响,从而更系统准确地确定了有利于超纯净轴承钢夹杂物控制的最优精炼渣成分。 (2)超纯净轴承钢 VD 精炼控制技术.在真空状态下吹氩搅拌钢液,促使夹杂物从钢液内排除,使钢的洁净度提高。VD 精炼过程渣钢剧烈反应,渣中 CaO、MgO 被还原为[Ca]和[Mg]进入钢液,与钢中 Al 2 O 3 夹杂物反应生成镁铝尖晶石和钙铝酸盐,导致钢中 Ds 类夹杂数量增加,可能导致水口结瘤和最终轧材中出现Ds 类夹杂缺陷,影响轴承钢的质量水平,VD 精炼真空度的控制对于夹杂物的上浮去除和夹杂物成分非常重要。本项目对 VD 真空度进行了优化,使得最终产品夹杂物中的 CaO 含量由 30%左右降低至 5%以下,显著减少了 CaO-Al 2 O 3 和CaO-Al 2 O 3 -MgO 复合夹杂物的生成,使钢中夹杂物由 CaO-Al 2 O 3 类转变为镁铝尖晶石类,减轻了 Ds 类夹杂的危害。 (3)热处理过程夹杂物成分控制技术。对于轴承钢钢液中的夹杂物已经形成了一系列脱氧、精炼渣改性、真空精炼等成熟的夹杂物控制方法,可以较好实现冶炼过程从精炼到连铸过程夹杂物的有效控制。轴承钢轧制热处理过程不仅能够改变钢的组织结构和性能,也会使得氧化物夹杂与钢基体发生高温反应,造成钢基体成分偏析、原有氧化物夹杂的改变和新氧化物夹杂的析出。同时,热处理过程钢基体中氧化物夹杂的种类、性质、尺寸及形貌特征变化直接影响着最终轴承钢产品的组织和性能。本项目研究了在不同热处理温度(1225o C、1300 o C 和1375o )和热处理时间条件下,GCr15 轴承钢中非金属夹杂物的演变规律,并且发现热处理过程轴承钢中的 MgO-Al 2 O 3 -CaO 会逐渐转变为 MgO-Al 2 O 3 -CaS 夹杂物,小尺寸夹杂物完成转变所需时间较短,而大尺寸夹杂物完成转变所需时间较长。在不同热处理温度下,钢中夹杂物尺寸基本不变,但夹杂物转变速率不同。通过热力学计算和动力学模型,对轴承钢热处理过程中夹杂物的转变机理进行揭示。
北京科技大学 2021-04-13
废杂铜制备高品质黄铜合金技术及装备
以废杂黄铜直接材料化生产高精度易切削黄铜材为目标,发明了废杂黄铜熔炼制备易切削黄铜用除铁精炼剂,实现了保锌除杂和黄铜制品成分精确控制;成功研发了双联体并联熔炼炉及机械捣料搅拌等熔铸成套装备,日均产量提升 45%,单位能耗下降 12.5%,设备自动化程度高、热能利用效果好;集成创新了铜线和铜棒连续自动化生产技术,并建成了生产线,提出了黄铜合金塑性变形的微区调整和控制技术,提升了铜合金产品的力学性能,实现了高精密近终形异型材的直接制备。该项目集成创新了废杂铜精细化预处理工艺和设备配置,大幅提升了废杂铜的处理工效,保障了产品质量和性能的稳定,并建成了 10 万吨年产能的生产线。
北京科技大学 2021-04-13
基于杠杆作用的ETBE/TAEE/THEE多重耦合制备技术
欧Ⅳ、欧Ⅴ汽油标准要求硫含量大幅降至<50-10ppm,并严格控制烯烃和芳烃含量,而中国汽油池中催化裂化(FCC)汽油占70%以上,是汽油池中硫和烯烃的主要来源,高清洁/辛烷值的催化重整(20%左右)、烷基化、异构化、醚化汽油组分较少,面临巨大的投资、成本压力,催化重整还存在与乙烯争石脑油原料及芳烃含量限制等问题。目前中国燃料乙醇的生产成本居高不下,其中乙醇脱水的高能耗是制约其发展的关键瓶颈之一,同时,添加燃料乙醇也并不能从根本上解决炼油/汽油池中的这些关键瓶颈问题,并且乙醇汽油还存在雷德蒸汽压升高、夏季对轻烃的部分挤出效应、对橡胶、塑料、金属件有一定的溶胀、腐蚀作用,以及易产生相分离、保存期不长、需单独的储运配送系统等问题。因此迫切需要寻求能够破解“汽油升级”、“乙醇汽油”等发展困局之良策。 而由乙醇制备ETBE/TAEE/THEE(乙基叔烷基醚),更是要面对多个难分离共沸物系的高能耗,并且还与异烯烃的高转化率/选择性/反应速率要求形成矛盾/制约,特别是可能影响到后继化工过程如1-丁烯分离、烯烃异构化等对C4/C5的进一步深加工处理。通常分离过程占整个叔烷基醚制备投资的50%及能耗的90%以上,因此其较为高昂的能耗/成本是制约其推广应用的关键瓶颈本技术运用价值工程原理,巧妙地将ETBE制备过程中的多重矛盾/制约,通过组合成一个具有杠杆作用的多重耦合/集成功能模块: ·耦合分离纯化ETBE/乙醇和含水乙醇,并可联产无水乙醇(如1~3摩尔/摩尔ETBE); ·可与现有主要ETBE生产技术进行组合/可利用现有主要装置设备; ·可提高/保证异丁烯的转化率/选择性/反应速率,有利于后继化工过程; ·可提高/保证ETBE的纯度(乙醇<0.1~1%),便于直接加入汽油池; ·可显著降低能耗/成本(比现有ETBE/乙醇分离技术降30~50%并省去脱水能耗); ·特别有利于优化集成ETBE/TAEE/THEE制备过程(可比现有醇醚和/或乙醇脱水技术降低能耗/成本50~80%甚至以上); ·撬动/提升炼油/汽油池系统的价值——FCC汽油可在深度加氢脱硫、降烯烃的同时提高辛烷值、降低雷德蒸汽压,可大大减轻炼油系统的巨额投资压力/降低汽油加工成本; ·炼油/汽油池杠杆效应:总量增加、价值提升、节省投资、使用方便; ·可增加轻烃——每百加仑汽油池以ETBE形式加入?加仑的乙醇可新增4.7:1的C4~C6轻烃,比乙醇直接加入的结果实际增加15倍体积,增加了ETBE的使用价值;E10雷德蒸汽压比乙醇汽油组分油升高7KPa,而制备TAEE/THEE可直接降低雷德蒸汽压~7Kpa; ·可减少芳烃、降低烷基化、异构化油用量——降低巨额投资压力及加工成本; ·减少CO 2排放——以ETBE形式加入汽油比乙醇可多减排24kgCO 2 /MJ乙醇; ·便于直接在汽油池调和——不必改变现有储运配送系统,可降低使用成本。 该技术已申请多项中国发明专利并已进入国际(PCT)阶段。
华东理工大学 2021-04-13
非调质钢中非金属夹杂物控制关键技术
非调质钢作为高效节能环保型钢材在世界范围内发展迅速。它是指经过精密锻造或热轧并控制冷却后就可以达到调质钢才能得到综合性能的一类钢,由于在使用过程中可以省掉调质工序而得名。由于其具有节省能源、材料、减少淬火变形开裂、工艺简单等优点,目前备受世界各国的关注,得到迅速发展和使用,使用量日益增大,广泛用于诸如汽车连杆、曲轴、转向节轴、驱动轴、前桥等零件和结构件,是汽车用钢的典型代表。非调质钢属于合金结构钢,为了保证合金结构钢所制零件的使用寿命,对其洁净度有严格的要求,非调质钢可以采用各种方式进行冶炼,但其对洁净度的要求,只能比合金结构钢更高,而且非调质钢属于微合金钢,要发挥合金元素的作用,其钢液必须是满足一定的洁净度的。因此,开发非调质钢中非金属夹杂物控制关键技术及其重要。 (1)非调质钢中夹杂物成分控制技术。将不同工序夹杂物成分求平均值,观察夹杂物在全流程的变化趋势。从 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 三元相图可以看出,夹杂物中主要成分是 Al 2 O 3 和 MnO。随着冶炼进行,夹杂物中 MnO 含量变化不大;夹杂物中 SiO 2 含量比较稳定,在 10%左右,VD 破真空后夹杂物中 SiO 2 含量有所升高,其余工序几乎没有变化。夹杂物平均成分在 Al 2 O 3 -MgO-CaO 2 三元相图变化表明,钢中夹杂物中 MgO 含量较低,约在 10%以下,冶炼过程中没有明显变化,VD 真空处理后,由于渣线对耐火材料的侵蚀,导致出现部分高 MgO 含量的夹杂物,而良好的渣吸附作用使夹杂物中 MgO 含量没有明显变化;夹杂物中 CaO 含量在冶炼过程中有先升高,后降低的趋势。夹杂物平均成分在 Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO 三元相图变化表明,冶炼过程中 SiO 2 含量稳定;夹杂物中 CaO 含量在 LF 进站时较低,经过 LF精炼后,夹杂物从 Al 2 O 3 -MnO 为主要成分,转变为 Al 2 O 3 -MnO–CaO;VD 真空精炼对夹杂物成分影响不大,但增 S 操作后,夹杂物中 CaO 含量明显降低,可能是由于生产 CaS 的缘故;连铸过程由于二次氧化,使夹杂物中 Al 2 O 3 含量上升,夹杂物 CaO 含量有所下降。全流程夹杂物平均成分在 Al 2 O 3 -MnO-CaO 三元相图变化表明,电炉出钢后夹杂物中 Al 2 O 3 含量较高,LF 出站和 VD 真空后夹杂物中 Al 2 O 3 含量有所降低,CaO 含量有所升高,渣钢平衡反应是其主要原因;夹杂物中 Al 2 O 3和 MnO 含量在增硫之后有所升高,可能是由于连铸过程中有二次氧化导致。 (2)非调质钢中夹杂物数量和尺寸控制技术。根据 Aspex 扫描结果做出的全流程钢中硫化物、氧硫化物、氧化物分布图,如图 2。对全流程单位面积夹杂物数量结果分析表明,随着冶炼的进行,氧化物数量在 VD 破真空前持续降低,软吹后数量有所升高,之后较为稳定,数量约在 12 个/mm2 ,多数氧化物夹杂属于氧硫化物,在 VD 破真空后明显降低,较 LF 工序后期降低约 50%,体现了极佳的精炼效果。连铸过程的氧化物夹杂数量稳定,保护浇铸较好。铸坯和轧材横截面中数量均较低,约 10 个/mm2 。硫化物是最终钢中主要夹杂物。LF 精炼和 VD真空精炼使钢中的硫化物数量降低。在 VD 破软吹后加入 FeS 进行增硫,硫化物数量明显升高,铸坯中由于凝固过程有充分的时间让硫化物聚集长大,因此数量较低,但面积较大。轧材横纵断面中硫化物数量较高,但相对铸坯中尺寸较小,轧材纵截面硫化物的尺寸相对横截面较大。
北京科技大学 2021-04-13
弹簧钢中非金属夹杂物控制关键技术
弹簧钢广泛用于飞机、铁道车辆、汽车、拖拉机等运输工具和工程机械等各种设备中,是制造各种螺旋簧、扭簧、板簧及其类似作用的其它形状弹簧的钢种。弹簧工作在周期的弯曲、扭转等交变力条件下,经受拉、压、冲击、扭、疲劳腐蚀等多种作用,有时还要承受极高的短时突加载荷。除表面脱碳、表面缺陷外,造成弹簧的疲劳断裂破坏的主要因素是钢中非金属夹杂物。非金属夹杂物对疲劳性能的影响一方面取决于夹杂物的类型、数量、尺寸、形状和分布;另一方面,由于钢基体组织和性质制约,与基体结合力弱的尺寸大的脆性夹杂物和球状不变形夹杂物的危害最大。钢的强度水平愈高,夹杂物对疲劳极限的有害影响也愈显著。因此,提高弹簧的疲劳寿命,关键要提高弹簧钢的洁净度,因此就要降低氧含量,减少非金属夹杂物的含量并改善夹杂物形态分布及尺寸。 (1)不锈钢冶炼脱氧及夹杂物预测热力学。通过热力学计算预测了弹簧钢中 Al-O、Si-O、Mg-O、Ca-O 脱氧平衡曲线,以及多元符合脱氧情况下 Al-Si-O、Al-Mg-O、Al-Mg-Ca-O 和 Al-Si-Ca-O 等夹杂物生成相图。 通过热力学计算预测了渣钢反应过程中不同精炼渣成分对于钢中[Al]s 和[O]含量的影响,研究表明高碱度有利于氧含量的降低,低碱度有利于钢中铝含量的去除。通过建立了钢液凝固和冷却过程弹簧钢中夹杂物变化热力学计算模型,可以预测钢液凝固和冷过过程中 MnS、TiN 和氧化物夹杂的变化和析出规律。 (2)铁合金洁净度对弹簧钢中夹杂物的影响。通过正常合金炉次和合金优化卢比全流程夹杂物演变规律的对比,可以看出,合金的选择对于夹杂物的性质会有较大的影响。在 LF 合金调整后夹杂物成分相差较大,优化合金可以有效的控制夹杂物中 Al2O3 含量,而对于 MgO 含量影响不大,提升夹杂物塑性化比例。 (3)弹簧钢精炼渣成分改性夹杂物。目前脱氧工艺主要有两种:一种是降低钢中总氧,获得高的洁净度,即采用强脱氧剂 Al 脱氧,将钢中绝大部分溶解氧转化为 Al 2 O 3 ,然后通过炉渣吸收,吹氩或电磁搅拌以及利用真空处理等手段促进夹杂物上浮,达到降低 T.O. 的目的。另一种脱氧路线是采用控制夹杂物种类、形貌、大小、分布的方法,采用 Si 脱氧,严格控制钢中 Al 含量,避免Al 2 O 3 的析出,这种工艺生产的弹簧钢虽然 T.O. 高于 Al 脱氧钢,但是夹杂物低熔点的、具有良好变形能力的 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系夹杂物,疲劳极限优于 Al 脱氧弹簧钢。
北京科技大学 2021-04-13
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
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 959 960 961
  • ...
  • 999 1000 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1