产品质量已经成为市场竞争中决定胜负的最关键的要素。建立生产质量模型无论是对生产过程的本质特性研究还是对实际生产过程的控制、预测、优化、仿真和质量诊断都具有重要的现实意义。 本系统重点实现对生产过程相关因素进行实时监测，解决产品生产过程中各项指标的变化与产品质量之间的模型关系，基于统计模型，运用偏最小二乘法、具有优化结构的神经网络、多变量统计过程控制等方法，对从实际生产过程中得到的统计数据进行分析和建模，消除、避免生产过程的异常波动，使过程处于正常波动状态。研究影响产品质量的关键因素，给出调整的策略，科学指导生产。 以钢铁制造流程为代表的大型流程工业是一类由不同功能但又相互关联、相关支撑、相互制约的多种工序和多种装置及相关设施构成的、工序串联并集成运行的复杂过程系统。针对大型流程工业的特点，解析多流程、多尺度、多装置间的相互关系，建立有效的质量控制模型，寻求最优的质量控制策略，监控产品的生产质量状态，确保产品的质量成为一个重大的研究课题。 生产质量建模和过程监控可以应用于钢铁冶金生产等流程型工业中，也可以广泛应用于石油、化工和机械制造等其他领域中。本系统的应用案例有：宝钢股份有限公司条钢部高线生产中的轧件尺寸精度评估与SPC控制系统，鞍钢股份有限公司冷轧热镀锌生产质量建模与分析系统。

本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和 中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入 式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测 与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和 可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地 实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现 远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构， 发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、 显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的 接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡 沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、 远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、 近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制 模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

研究内容 ：本研究根据共注成型过程的特点，首次在综合考虑粘性包 围和界面不稳定及其相互作用影响基础上， 建立了多因素相互作用的全三 维非稳态非等温共注成型充模流动的理论模型及其相适应的稳定快速收 敛的数值算法。该算法采用罚函数法，以及速度场分析、温度场分析和流 体体积分数分析相分离等方法来降低对计算机的 CPU 和存储能力的需求。 而通过 SUPG 法、罚函数法等实现有限元数值分析的稳定性。并基于罚函

XM-801胎儿发育过程模型（宫内发育示教模型）   XM-801胎儿发育过程模型（宫内发育示教模型）由妊娠胚胎发育过程一、二、三、四、五、六、七个月胚胎和五个月双胞胎等8个模型组成，其中四、五、六、七个月胚胎和五个月双胞胎模型胎儿可以取出，并显示子宫、阴道、胎儿、脐带、胎盘、羊膜腔以及卵巢、输卵管等结构，可用于展览和示教。 尺寸：自然大 材质：PVC材料

成果描述：钙化焙烧提钒工艺产生的大量尾渣，不仅占据大量的堆积场地，浪费尾渣中的各种有价成分，同时其中所含的Cr、V离子还会对环境产生重大污染。对于钙化焙烧提钒尾渣的处理，虽然国内外的学者提出了很多方法，但都存在各自的局限性，而且研究的领域比较狭窄，尤其在铁合金方面的应用还处于起步阶段。因此，通过研究钙化焙烧提钒尾渣在改善铬铁矿烧结性能方面的应用，找到一种行之有效的处理尾渣的方法就显得非常重要，一方面可以节约资源，保护环境，另一方面有开拓了尾渣处理的一条新的道路。 本课题通过找到一种合适的钙化焙烧提钒尾渣应用于铬铁矿烧结的预处理方案，寻找提钒尾渣与铬铁矿配料的最佳配比，控制有利于改善铬铁烧结矿性能条件，达到钙化焙烧提钒尾渣在铬铁矿烧结中的有效利用。市场前景分析：目前钙化焙烧提钒尾渣资源化应用，主要是返回炼铁烧结、转炉炼钢造渣、转炉提钒冷却剂等钢铁流程资源化工业应用虽取得一定成功，但效果并不十分理想，为了拓展提钒尾渣资源化应用途径，采用铬矿烧结工艺处理提钒尾渣具有十分重要的现实意义。与同类成果相比的优势分析：（1）将钙化提钒尾渣配加到铬粉矿中，烧结矿成块效果明显。钙化提钒尾渣在铬粉矿烧结中起到了粘结剂的作用。添加钙化提钒尾渣，铬粉矿烧结温度由1350～1400℃降至1300～1350℃，节能效果明显。 （2）随着烧结温度升高，钙化提钒尾渣添加比例增加，烧结矿强度提高，具有良好的冶金性能。 （3）添加钙化提钒尾渣优化铬铁粉矿烧结，压块试样与散装试样比较，压块试样烧结效果更好；能有效降低铬铁粉矿烧结温度，当尾渣添加量为10%左右时，烧结温度进一步降至1250℃，烧结效果良好。

针对汽车电子、5G通讯基站、航空航天及电力电子设备等功率电子元器件难以在高温、大电流/电压、潮湿等恶劣工作环境下服役的难题，并且要求芯片封装互连接头尺寸更小、高温稳定性更好、可靠性更高，本团队首次采用超声辅助纳米烧结的新型互连工艺，利用纳米银包铜颗粒作为焊料，成功获得大功率器件高温高可靠服役要求的互连接头，为高功率芯片贴装高导热界面制造提供了新材料和新工艺。

（专利号：ZL 201410632592.9） 简介：本发明公开了一种低温烧结制备含Mg铝合金的新方法，属于铝合金制备技术领域。该制备方法包括纳米晶第二相前驱体的制备、球磨混合制备含Mg的铝合金粉末、低温热压烧结铝合金制品以及烧结铝合金制品的脱模四个步骤。该方法有效避免了含Mg的铝合金常规制备过程中Mg烧损及设备和环境污染等问题，同时具有烧结温度低和可一次近成形制备复杂零件的效果。本发明制备的含Mg的铝合金中第二相颗粒细小、弥散增强效应佳

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成果简介在对炼钢过程进行深入的研究基础上， 建立了炼钢过程各工序的数学模型，并转化为核心技术。 在推广过程中结合不同项目现场实际条件， 在核心技术的基础上开发了具有不同针对性的各种控制软件。成熟程度和所需建设条件先后成功为马钢、 宝钢等钢铁企业承担过： 转炉自动炼钢系统的开发； 梅钢转炉冶炼静态模型软件； 梅钢转炉音平控渣和氧枪自动控制系统； 转炉动态控制系统； 转炉炼钢终点控制模型软件； 电炉冶炼控制系统； 连铸动态二冷与动态轻压下控制系统； 山东西王特钢有限公司二级计算机系统。技术指标提高了炼钢过程的命中率， 实现了炼钢过程的信息化和自动化， 显著提高了经济效益。市场分析和应用前景依据科学的冶金模型， 通过计算机的准确控制， 大幅提高了炼钢过程的命中率和生产过程的稳定性， 具有广泛的应用前景。社会经济效益分析通过信息化和自动化， 提高了冶炼终点命中率， 减少了人工判断失误产生的损失， 保障了生产的顺行， 能够产生可观的经济效益。知识产权及成果获奖情况具有各相关软件的著作权。合作方式合作开发、 受托开发联系方式王建军（13805553970）； 周俐（13955561593）； 朱正海（13855533713）电邮: zhu_zhenghai@163.com zhouli@ahut.edu.cn 传真： 0555-2311571

成果简介冶金过程仿真是以程序设计和物理模拟相结合， 通过数值计算和图像显示的方法， 对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题进行研究。 冶金过程仿真在炼钢、 炉外精炼以及连铸过程有着广泛的应用。 在钢液的冶炼、 浇注过程中所涉及到的流体流动、 传热、 传质进行模拟， 其中包括钢包精炼过程、 连铸中间包、 连铸结晶器浇铸过程以及模铸浇铸过程中的三维多相流动、 传热、 传质与凝固的冶金过程仿真。外加电磁场作用下， 对连铸中间包的感应加热， 结晶器电磁制动条件下连铸结晶器内钢水的流动和夹杂物去除的冶金过程仿真研究； 钢包感应加热过程操作参数的优化等等有重要作用。 冶金过程仿真结果和工业试验的观察吻合很好， 对工业生产有较好的指导作用。成熟程度和所需建设条件本技术较为成熟， 课题组自行开发软件并配备了流体通用 CFD 软件包 ANSYSFLUENT， 以及磁流体模块（MHD）， 主要用来对冶金过程中流体流动、 组分传输、传热、 凝固、 燃烧以及电磁冶金过程的仿真分析。 经过多年来的积淀和发展， 针对纯净钢冶炼与连铸过程的数学物理模拟研究已经成为本方向较为成熟的研究手段和方法， 近十年， 相继完成近百项相关课题。 2005 年 11 月 30 日“高效异型坯连铸技术开发与应用” 项目， 获安徽省科技进步一等奖。 近几年实验室承担了多项冶金企业的课题， 高效异型坯连铸技术的开发与应用通过数值模拟， 确定中间包内档墙位置， 优化高拉速时中间包内钢水流场； 优化水口结构以及钢水凝固壳厚度的分布特征； 改善结晶器下部的传热条件； 该技术在马钢三炼钢厂取得了较好的经济效益。 先后成功应用于马钢、 济钢和和上海亚新等冶金过程中， 钢包、 中间包、 结晶器以及外场作用（电磁） 下， 对冶炼工艺以及反应器结构进行优化， 近期完成的科研项目有：上海亚新中天六流、 四流中间包内型优化设计的数值模拟研究；马钢第四轧钢厂连铸中间包挡墙工艺参数优化的数值模拟研究项目；马钢第四轧钢厂连铸结晶器水口结构工艺参数优化的数值模拟研究项目；马钢电炉冶炼厂 120 t 钢包吹氩工艺参数优化的研究项目；济钢三炼钢 ASP、 5#连铸机冶金容器流场模拟研究项目。技术指标通过对冶金过程反应器内（如， 中间包） 的流动和传热的数模研究， 掌握冶金反应器内（如， 中间包） 流体流动的规律， 提供合理的工艺设备参数， 使其冶金效果（夹杂物脱除、 钢水成分、 温度均匀性） 符合生产实际要求， 如， 中间包钢水达到包内任意两点的温差不大于 5 摄氏度为合格。 钢包达到较为理想的搅拌效果， 结晶器对液面波动、 凝固坯壳厚度以及流动的控制给出合理的参数， 为高效、 低能耗和绿色冶金提供指导。市场分析和应用前景在冶金过程仿真技术的研究下， 高效异型坯连铸技术使铸机作业率由 65%提高到 87%， 该模式在全连铸生产中应用属于国内首创。 同时对引进的原有工艺及设备进行了改造、 创新后， 使铸机达到了高拉速、 高作业率、 高质量的水平， 铸机的年产量由 63 万吨提高到 110 万吨， 2003 年该项目获安徽省科技进步一等奖。对于节能降耗效益显著。社会经济效益分析过程仿真技术在物理与数学模型相结合的条件下， 对冶金企业产品质量的提高具有重要作用。 提高钢液的洁净度， 较少铸坯修磨工作量的增加或产生废坯。不仅可提高企业的经济效益， 利于有效地节约能源， 降低碳排放， 也利于产生了良好的社会效益。合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 王建军（0555-2312091）； 周俐（13955561593）岳强（15905556998）。