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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
城市面源污染控制及雨水资源化利用技术
根据城市面源污染的特征,以污染源控制、径流量削减和污染物空间拦截为基点,研究和攻克一批关键性单元技术,如:屋面径流分流集水器、人行道侧渗流带、合流制管网溢流雨水拦截分流控制装置等单元技术,建立了城市面源控制技术体系。选择和应用相关技术,合理组合,可从源系统——运移途径——汇系统三个层次上,分级控制城市面源,并实现城市降雨的资源化利用。 主要利用生态工程技术解决城市面源的污染问题,所采用的生态工程技术不仅可回收利用雨水,同时也具有景观效果。所述成果具有较好的环境效应和经济效应,同时具有景观价值。 成果完成时间:2015年2月
华中农业大学 2021-01-12
智能控制
实现设备的集中控制,实时全方位的监视用户设备与系统的运行情况和关键参数信息数据,保障设备与系统稳定运行。提供生产流程监控,关键参数数据监测,数据报表,异常事件报警和记录等功能,并支持多平台、多终端数据访问。并对重要数据进行预测维护。实现程序的远程监测调试,实现数据手机推送。
山东矿机华能装备制造有限公司 2021-06-17
控制主机
产品特点 1. 工业级机柜式机箱设计,机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。 2. 15英寸LED液晶显示屏,内置五线工业加固触摸屏,简单易用的触摸屏操控。 3. 工业级专用主板设计,双核两线程超低功耗的嵌入式工业级处理器,处理速度更快,运作性能更强,可以长时期不断电稳定工作。 4. 内置大容量128G SSD固态硬盘,具有抗震动、抗摔、读写速度快、功耗低等特点。 5. 内置6组工业异步传输接口,内置4组通用串行总线,最高480M传输速率。 6. 具有一路短路触发开机运行接口,用于定时驱动开机运行,实现无人值守功能。 7. 支持DHCP,兼容路由器、交换机、网桥网关、Modem、Internet、2G、3G、4G、组播、单播等任意网络结构。
广州市保伦电子有限公司 2021-08-23
一种消失模铸造液-液复合铝-镁双金属铸件的方法
本发明公开了一种消失模铸造液-液复合铝-镁双金属铸件的方 法,其包括以下步骤:提供一个复合模型,所述复合模型包括沿竖直 方向依次相连接的铸件镁合金部分泡沫模型、铝片及铸件铝合金部分 泡沫模型、分别连接所述铸件镁合金部分泡沫模型及所述铸件铝合金 部分泡沫模型的镁合金浇注系统部分泡沫模型及铝合金浇注系统部分 泡沫模型;对所述复合模型涂涂料;对所述复合模型进行埋砂造型; 向所述复合模型分别浇注镁合金浇注液及铝合金浇注液,直
华中科技大学 2021-04-14
具有抗白血病、抗肿瘤作用的雄黄微生物转化液技术
雄黄本身是一种水不溶性硫化砷矿,具有剂型单一、生物利用率低、临床用量大等缺点。基于此,我们以甘肃优质道地矿物药雄黄为主要原料,成功的借助特定微生物的生物化学催化作用,建立起一套成熟的针对雄黄的微生物转化技术,将雄黄中的砷溶解出来,得到一种新型砷剂。通过药理药效实验证实,该新型砷剂可以有效的通过阻滞细胞周期,在体内外诱导小鼠腹水瘤 S180 和肝癌细胞 H22 发生凋亡。同时,对荷瘤小鼠的毒副作用较小,对肿瘤组织具有很强的选择性。尤其对多种(多药耐药)白血病有良好的体外抑制作用。目前实验证实,与雄黄相
兰州大学 2021-04-14
白马利尿口服液制备
白马利尿口服液处方来源于中药制剂“肾炎片”,其临床效果确实,主要用于犬淋 症的防治,在发病初期、中期有良好的防治效果,可达到标本兼治,清热解毒,利水消43 肿的效果。实验性临床试验和扩大临床试验研究结果也表明,白马利尿口服液对犬淋症 的治疗效果较好。 该合剂生产工艺稳定可行,操作简单,质量可控,确保该制剂临床应用时有效成分 的剂量稳定。方中的一枝黄花、白茅根等均为传统中药,按照科学的处方组成和工艺制 备,保证了方中各药的有效成分。由于经过体外提取,药物的有效成分可在动物的消化 道内直接被吸收,大大提高了药物的生物利用度,既节约了中药资源,又可适当提高药 效。本品为合剂,使用时直接灌服,使用方便的特性有利于该药的推广应用。 该产品的成功研发,可以减少抗生素类药物的使用,在中兽药资源开发利用、宠物 业健康发展方面具有重要的指导意义。总之,白马利尿口服液具备了优良中兽药的特性, 作为犬淋症的治疗药物切实可行。
青岛农业大学 2021-04-11
一种新型移液泵
本实用新型公开了一种新型移液泵,包括框架、压力按钮、弹簧、指针、软橡胶和小按钮:框架为内部中空的圆柱形,分为压力按钮安放空间、指针安放空间、活塞安放空间和移液管连接空间。压力按钮包括按压装置和活塞,按压装置包括以螺旋纹安装在一起的螺帽和螺杆,螺杆末端连接活塞。螺杆外套设弹簧,螺杆上部分固定连接指针。软橡胶内部设置有一个安放小按钮的空间,内部四周设置有环状突起,移液管插于环状突起处。螺帽和螺杆的安装在一起的部分位于框架外部,螺杆的其余部分位于压力按钮安放空间内;活塞位于活塞安放空间内;指针位于指针安放空间内、且末端伸出至框架外部;软橡胶塞于移液管连接空间内,小按钮的末端由豁口处伸出至框架外部。
青岛农业大学 2021-04-11
BCY系列板材充液成形机
BCY系列板材充液成形机主要用于金属板材的充液拉深成形,特别适用于普通拉深无法成形或需多道次拉深的复杂结构钣金件的拉深成形工艺。本机器由主机、液压控制系统和计算机控制系统三部分组成,特点如下。1. 可实现自动、半自动及手动三种工作方式;压边力可根据拉深行程分段加载;2. 液室压力可根据拉深行程分段设置,可根据用户设置的加载曲线连续实时调节;3. 充液室采用“大液室套小液室”的可拆分自增强复合结构,使用灵活;4. 主缸速度、空载下行和减速下行的范围均可调整;5. 实时检测判断控制误差;6. 工控机具备数据库功能。 目前该技术已经推广应用于佛山康思达、南海力众、成飞等企业,具有很好的市场前景。 主要性能指标:最大成形力力值6000kN最大压边力力值2000kN液室压力值≤100MPa最大顶出力力值1200kN最大压边行程值300mm最大顶出行程值350mm最大顶出速度值80mm/s滑块距工作台最大尺寸值1500mm工作台尺寸前后1500mm左右1500mm滑块速度空程下行100mm/s工作≤5mm/s回程70mm/s系统最大压力值31.5MPa外形尺寸长×宽×高4390mm×1700mm×5348mm功率值≤60kWBCY系列板材充液成形机经过10多年的不断完善与开发,目前已经受理发明专利近5项,具有完全的知识产权。
北京航空航天大学 2021-04-13
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