我国钢铁工业调整升级规划提出了促进创新发展、坚持绿色发展、推动智能制造的指导思想，实现我国钢铁工业转型升级。因此，开展高品质钢的智能制造相关技术的研究非常必要。冶金反应器内存在着复杂化学反应和物理过程，存在高温不可视的特点。本项目开发的高品质钢生产过程仿真模型可以准确地在线了解精炼和连铸过程的工作状况，确保洁净度和铸坯质量的精准控制，显著提高高品质钢洁净度和铸坯质量的稳定性和可靠性。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。因此，高品质钢冶炼过程仿真技术在钢铁冶金领域的应用前景十分广阔。 （1）建立了铁水预处理脱硫模型。根据铁水包和相应搅拌器的尺寸得出几何模型，对于铁水包内 KR 脱硫过程进行数值模拟计算，包括 KR 搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和不同参数下的铁水脱硫效果。应用本研究开发的 KR 脱硫过程模型可以应用指导和提升现场生产过程 KR 反应器内的脱硫速率。 （2）建立了转炉炼钢模型。根据钢水重量、氧气位置、相应转炉几何尺寸得出数学模型，实现对转炉内流场、速度场和温度场等精准预测，同时对转炉氧枪位置、流量等参数进行优化，实现对转炉内参数的优化和控制。 （3）建立了吹氩过程合金化模型。合金化模型考虑了合金粒子的加入、运动、熔化和混匀的完整过程，并且通过用户定义程序（UDF），计算整个计算域内的混匀时间。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程，提升钢液成分的稳定性，优化合金化时间，降低生产成本。 （4）建立了钢包吹氩过程湍流条件下夹杂物去除模型。夹杂物去除模型重点研究了湍流强度对单个气泡对夹杂物去除率的影响，考虑了气泡尺寸对其形貌的影响、气泡尾流对夹杂物的捕获等。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程和夹杂物的气泡浮选去除，提升钢包冶炼过程中高品质钢的洁净度。 （5）建立了连铸中间包中间包模型。通过自主开发 UDF 子程序，对中间包内钢液三维流场和夹杂物浓度场进行耦合计算，使用 PSG 法计算多组不同特征直径夹杂物颗粒间碰撞聚合长大过程。可以用于模拟高品质钢生产过程冶金反应器中夹杂物的碰撞、长大及去除，实现夹杂物的尺寸和数量变化的精准预测，提升精炼及中间包冶金过程高品质钢钢液洁净度。 （6）建立连铸结晶器内全凝固及夹杂物运动捕捉数值模型，实现了结晶器连铸过程流场、传热凝固、磁场和夹杂物运动的耦合计算。可应用于预测整个连铸过程的流场、铸坯温度和坯壳厚度等，尤其是可以预测夹杂物在整个铸坯断面上的分布规律，提升高品质钢铸坯洁净度。

XM-819B卵子受精与胚胎发育过程模型   XM-819B卵子受精与胚胎发育过程模型由5部件组成，置于基板上，显示卵子各阶段的活动过程。 尺寸：放大，35×21×20cm 材质：PVC材料

XM-818人胚植入过程及胎膜发生模型   XM-818人胚植入过程及胎膜发生模型由15部件组成，显示受精卵开始到植入子宫内膜的过程。 尺寸：放大，25×16×22cm 材质：玻璃钢材料

XM-814足月胎儿分娩过程模型（6部件）   XM-814足月胎儿分娩过程模型由6部件组成，分别演示胎儿胎头尚浮衔接、胎儿衔接俯屈下降、胎儿继续下降与内旋转、胎儿内旋转完成开始仰伸、胎儿胎头外旋转，头先娩出、胎儿从母体娩出后，留余母体内的胎盘及部分脐带。 尺寸：自然大 材质：玻璃钢

XM-814A足月胎儿分娩过程模型   XM-814A足月胎儿分娩过程模型显示分娩过程第一、二、三产程和相关的胎儿及胎儿不同形态，以及胎儿和骨盆，子宫，产道，胎盘和脐带的关系，每个产程均有骨盆和子宫剖面以及胎儿3个部件组成。 尺寸：自然大 材质：PVC材质

XM-814足月胎儿分娩过程模型（6部件）   XM-814足月胎儿分娩过程模型由6部件组成，分别演示胎儿胎头尚浮衔接、胎儿衔接俯屈下降、胎儿继续下降与内旋转、胎儿内旋转完成开始仰伸、胎儿胎头外旋转，头先娩出、胎儿从母体娩出后，留余母体内的胎盘及部分脐带。 尺寸：自然大 材质：玻璃钢

在湿法聚氨酯合成革生产过程中，产生大量的合成革废水，其中含有约10～15%的二甲基 甲酰胺（DMF）。目前国内大都采用精馏法回收废水中的DMF，即以蒸发大量的水分的方法回收DMF。采用精馏法回收DMF耗能高，以精馏15m3/h的处理量，需耗标准煤约1.1吨。由于耗煤量高，由此产生的二氧化碳及二氧化硫的排放量也大，同时在回收过程中，由于DMF的水解会产生二甲氨臭味。 从合成革废水回收DMF技术采用萃取-精馏以及吸附-热解析方法，并采用高效新型的萃取设备，常压萃取，精馏分离溶剂及DMF，并以吸附-热解析处理使水得到重新利用。选择了具有较低汽化潜热的溶剂作为萃取剂，设计高效新型的涡轮萃取塔，使DMF的回收率达到98%以上，DMF的纯度达到99.5%；采用吸附-热解析使废水重新得到利用。 技术先进性： 1、萃取-精馏法能耗低，仅为单塔精馏的25%。可大大减少煤耗、二氧化碳及二氧化硫的排放； 2、萃取-精馏法不产生二甲氨臭味； 3、废水充分得到循环利用； 4、不产生新的污染。 技术创新点： 1、采用高效新型的萃取设备，使萃取效率大大提高，且能耗可降低60%以上； 2、回收的DMF纯度高，可循环使用； 3、废水经处理后可回收利用。 该技术可广泛用于湿法聚氨酯生产合成革领域。

木塑材料是以植物纤维填充热塑性塑料，利用塑料加工方式进行加工的新型复合材料。以废旧家电产品的外壳、塑料零件等回收聚烯烃为基体填充木粉、农业秸秆等植物纤维，通过双螺杆挤出机反应挤出生产高性能的木塑复合材料。木塑材料是一种新型的高分子复合材料，集木材及塑料两种材料的特点于一身，比单纯的木材以及塑料在许多方面更具有优势，在很多场合可以完全代替木材产品和塑料制品。作为代塑、代木的最佳产品，木塑复合材料的意义不仅仅是一种绿色产品，重要的是它能变废为宝，契合了目前我国建设节约型社会、发展和谐社会的要求。木塑材料以其优异的性能已经成功的应用于建筑和装饰行业、园林市政建设、包装物流、军工材料、汽车工业及日常生活用具等领域，特别是在物流托盘等方面可完全代替木材、塑料板材，不仅能解决废旧家电产品带来的白色污染问题，也重新利用了木材废弃物、植物秸秆等农业垃圾，并且降低了物流成本，是一种双赢的产品。此外在木塑材料还能添加不同的相容剂、添加剂等助剂来满足不同的使用要求、生产具有不同功能的材料，工艺条件和加工设备简单，是一种能快速上马的科技项目。木塑材料的技术关键在于生产前必须对生产原料进行干燥处理，需添加相容剂、偶联剂等改性剂来改善木塑材料的性能。改性剂与回收聚烯烃和植物纤维同时挤出，在挤出过程中完成反应增容的过程，挤出成品可获得较好的物理机械性能。具有核心技术，自主知识产权。获得2010年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖二等奖。

传统的氰化提金方法产生大量的氰化尾渣，尾渣中一般含有较多的有价金属金、银、铜、铅、锌，特别是随着难选金矿处理量的越来越大，尾渣中有价金属的含量也越来越多。目前，绝大多数企业的做法是直接将尾渣以硫精矿的形式销售，这样铜、铅、锌等有价金属得不到回收，给企业造成巨大的资源浪费。本课题组经过多年的潜心研究，成功开发出氰化尾渣综合回收有价金属技术。该技术根据氰化尾渣的具体特性，充分利用氰化厂现有的条件，通过预处理技术，消除了矿泥及高浓度CN-（70~80mg/L）等对铅、锌矿物的抑制作用；并采用调整浮选电位、pH值和组合捕收剂等手段，将尾渣中的铅、锌、铜、硫等进行有效分离，综合回收。其铅、锌、铜、硫精矿品位均达到工业产品要求，铅、锌、铜、金、银、硫回收率达到85%以上。真正实现了有价金属综合回收和氰化尾渣无尾排放的绿色环境工程。该技术的特点是投资少、工艺流程简单、不用或少用新水、运行费用低、有价金属回收率高、经济效益显著。 应用范围：各种黄金矿山氰化厂。

随着世界经济的发展，对清洁能源的需求，尤其对氢气特别是高纯氢气的需求越来越大。氯碱工业副产氢气量很大, 通过对氯碱厂副产氢气进行分离提纯，开发了制取高纯氢的新工艺及设备。采用变温和变压相结合的再生工艺，强化了再生效果。在吸附剂再生过程中，分段加热吸附剂，既保证了再生效果又减少了再生气的用量。研究表明，此工艺的运用能大大提高副产氢气的分离效率，所得产品氢的体积分数可达到99.999%以上。氢气纯度：99.999%以上、含氧量小于0.5ppm、含水量小于5ppm，其他指标均能达到国标高纯氢参数指标。氯碱厂、钨钼材料厂、石英玻璃厂、多晶硅生产厂及相关生产企业。 目前多晶硅厂引进一套氢气回收净化系统需要上亿元，而我们设计的装置只要几百万的成本，全套设备也只有进口设备的十分之一的投资，是我国走自主创新、替代进口的理想技术产品。