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超高功率电弧炉冶炼工艺优化
目前国内由于电费、废钢昂贵，电炉一般需要添加铁水才能保证其经济性，添加铁水量受到铁水供应的影响，较难保证铁水兑入比例的稳定性。采用全废钢冶炼时，各个钢厂都有固定的供氧、供电、造渣制度，冶炼节奏稳定。但添加铁水，尤其是铁水兑入比例不稳定，导致冶炼工艺不容易掌握，电炉炉长对工艺的理解不够，全凭经验操作，冶炼指标受到极大影响。主要体现在：冶炼周期长、电耗高，石灰、氧气、天然气等辅料消耗高。以某厂 110t 超高功率电炉为例：在工艺优化前，电炉兑入铁水比例在 40%
江苏大学
2021-04-14
电弧炉电极系统智能控制技术
成果简介在三相交流电弧炉自动控制系统中， 三相电极的升降控制是核心部分， 其作用是快速调节电极位置， 保持恒定的电极电弧长度， 以减少电弧电流的波动， 维持电弧电压和电流的比例恒定， 使输入功率稳定； 本项目利用神经网络智能控制技术对炉电极控制系统， 采用神经网络逆辨识与逆控制策略， 结合 PD 控制， 构成复合控制器， 通过 SIEMENS 的 WinAC 自动化软件， 在工控网和 Profibus 上实现了三相电极电流的实时在线解耦与控制。 并在冶炼过程中， 建立被控对象的神经网络
安徽工业大学
2021-04-14
电弧炉炼钢高效洁净化技术
针对电弧炉炼钢冶炼周期长、能量利用率低、生产成本高等问题，本项科技成果以高效、低耗、节能、优质生产为目标，研发了电弧炉炼钢复合吹炼技术，发明了电弧炉熔池内气-固喷吹脱磷、高效吸附脱氮、出钢在线连续喷粉脱氧等新方法，攻克了电弧炉高品质钢生产的世界难题。
1、以集束供氧、同步长寿底吹搅拌等技术为核心，开发了电弧炉复合吹炼技术（图 1），实现了电弧炉炼钢供电、供氧及底吹等单元的操作集成，满足多元炉料条件下的电弧炉炼钢复合吹炼的技术要求。
2、发明了电弧炉熔池内气-固喷吹冶炼新工艺（图 2），利用钢液面下的喷枪向熔池内部直接喷射 O 2 -CaO，依靠反应气体裹挟熔态渣粒直接反应实现快速深脱磷，颠覆了传统的渣-钢界面反应脱磷方式，冶炼终点磷含量降至 0.004%，实现了电弧炉炼钢低成本快速深脱磷。
3、研发了电弧炉多元介质混合喷吹脱氮工艺及装备（图 3），冶炼终点钢液氮含量由原来的 0.0060%以上稳定降低至 0.0045%以下，突破了电弧炉炼钢氮含量控制技术瓶颈，是炼钢洁净化技术的重大创新。
4、发明了电弧炉出钢过程在线连续喷粉脱氧技术（图 4），利用载气-脱氧粉剂高速射流直接冲击出钢钢流，碳质微粒与高温钢液快速接触，瞬态反应生成脱氧气泡实现无铝（硅）优先脱氧 150-200×10 -6 ，显著提高了合金收得率，钢中初始沉淀脱氧产物减少 40~50%，产品质量明显提升。
北京科技大学
2021-04-13
高速脉冲空气灭火喷枪
本发明属于森林草原灭火机械技术领域，特别涉及一种高速脉冲空气灭火喷枪。目的是为了解决传统小型手持式风力灭火机风速低，能量利用率低，灭火不彻底的问题。由空气压缩机产生的高压空气通过可调式共振腔，产生脉动高压高速空气，应用此脉动空气进行两次引流，即产生脉动高速大风量灭火气流。这种灭火方式能量利用率高，可以实现瞬间灭火，并且能够最大程度的减少复燃的情况发生，有效保护灭火人员的人身安全。该喷枪操作简便，质量较轻，可以灵活作业。应用本发明提供的高速空气灭火喷枪进行灭火，可大大提高灭火效率，缩短灭火时间。
中国农业大学
2021-04-11
管道用脉冲涡流探头
本发明公开了一种管道用脉冲涡流探头，包括：底座，其呈上端开口下端封闭的筒体，开口端上设置有端盖，底座同轴设置在外壳的底部；导向柱，设置在端盖上，导向柱上套接有弹簧，弹簧一端抵接在端盖上，另一端与外壳上端抵接；激励线圈和接收线圈，其内外相套同轴地设置在底座内的底部，且接收线圈的内径大于激励线圈的外径；检测时，外壳底部置于管道外壁上，底座与管道外壁接触，激励线圈产生跃变的一次磁场，使被测区域感应瞬变涡流从而产生二次磁场，并通过接收线圈接收，即可测得被测区域的壁厚。本发明可实现检测过程中探头与管道的自动对
华中科技大学
2021-04-14
高压大功率电弧加热器电源
等离子体电弧加热器是采用电极放电产生电弧的方法将气体加热到高温状态（几千至上万度高温），可以用来模拟高速飞行器，如飞机、火箭、高超音速导弹、太空探测器等在飞行过程中所承受的高温、高压外部环境，对研究飞行器在特殊太空条件下所使用材料的耐烧蚀性、隔热性能等参数具有重要意义。为了使电弧加热器地面模拟更接近实际飞行器的再入环境，真实地考核再入飞行器防热材料的性能，以便做到精确的防热设计，从而降低飞行器的制造和发射成本，需要高性能的电弧加热器来满足各种地面模拟试验。 技术特点: 容量大、组合灵活，满足了目前国内的绝大部分材料耐热试验供电要求。 主要技术指标： 电源输出参数为直流3000A/21000V，或6000A/10500V。根据不同电路拓扑组合，方便适用于其他参数要求。 应用范围： 该电源为电弧加热器地面模拟试验系统提供直流电源，适用于管弧加热器、长分段加热器、碟片加热器等，满足了目前国内的绝大部分材料耐热试验供电要求。
北京交通大学
2021-04-13
双面高温超导涂层导体
基本概念：双面高温超导涂层导体是指用薄膜沉积的方法将微米级高温超导薄膜材料制备在厚度为几十到一百微米、宽度为几毫米到几厘米、长度为百米到几千米的Ni合金薄带的两个表面上，使其具有承载大电流能力的带状材料。 主要功能与应用领域：在液氮温区，双面高温超导涂层导体具有每厘米宽度上承载几百安培、甚至超过1000安培电流的能力，并且适合高场下的应用，因此，特别适合于大电流、强磁场下的应用。双面高温超导涂层导体可用于大电流电缆、大电流限流器、高功率变压器、小型化强场磁体、高功率发电机、电动机、电磁弹射器、电磁储能器的制作。 图1 双面高温超导涂层导体结构示意图 图2 双面高温超导涂层导体样品照片 特色及先进性：本团队研制的双面结构高温超导涂层导体具有承载电流水平高、制作成本低的特点。我们采用溶液涂覆平整化+离子束辅助沉积+中频反应磁控溅射+金属有机化学气相沉积+直流磁控溅射的技术路线完成各层薄膜的制备，由于采用发明的基带自加热结合两面同时沉积的方法，带材成本大幅降低，制备效率显著提高。 技术指标：短样Jc大于1.8MA/cm2，双面Ic超过500A/cm；长度>10米，Ic>300A/cm。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：本成果目前主要应用于电力电子、国防军事、以及医疗领域，应用前景广阔。超导电力技术是从根本上为降低电力系统损耗、提高电力系统输送能力、有效限制故障短路电流、提高电网的安全性和改善电力系统动态特性开拓的新技术途径，给电力、能源、交通等有关的科技业带来革命性的发展；利用高性能的超导带材研制的电磁弹射器与蒸汽弹射器相比，体积、重量减少一半，弹射能增加了50%，弹射效率提高了10倍以上，满足了重型舰载机弹射的需要；高性能的超导带材使得高能脉冲武器（激光、微波、粒子束）及电磁炮等新概念武器的实战化成为可能；采用高温超导磁体制成的核磁共振成像仪，损耗低（比铜低1000倍）、灵敏度高、信噪比好，可以大大提高成像质量、降低成本，这种超导磁共振成像设备不仅可以用在大型的医疗机构中，也可以用在小型诊所，对于提高生命的质量意义重大。
电子科技大学
2021-04-10
双面高温超导涂层导体
双面高温超导涂层导体是指用薄膜沉积的方法将微米级高温超导薄膜材料制备在厚度为几十到一百微米、宽度为几毫米到几厘米、长度为百米到几千米的Ni合金薄带的两个表面上，使其具有承载大电流能力的带状材料。
电子科技大学
2021-04-10
耐磨透明超疏水涂层
超疏水表面具有如自洁，疏水防污等特性，使其在众多领域都有巨大的应用前景。透明性的引入扩展了其在挡风玻璃，玻璃幕墙等领域的应用面。目前，透明超疏水涂层普遍存在易磨损，制作工艺复杂，缺少大规模制备的操作性，成本昂贵等缺点。本涂层利用长链硅烷修饰两种100nm粒径以下二氧化硅溶胶直接涂覆于由胶黏剂处理过的基材表面并稍加摩擦获得耐磨透明超疏水涂层。此涂层相较于气相沉积，模版法，刻蚀等技术制作方法简单，步骤与用时较少，并能大面积制备，重复涂覆。同时，制备价格较低，原料低毒环保，产品实用性强。
南京工业大学
2021-04-13
高温高能激光防护涂层
本成果掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
针对重大装备对高能激光防护涂层材料提出的迫切需求，开展了高能激光防护涂层材料技术研究。掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。研究成果已成功应用于高空无人机等重要装备的高温高能防护。
图1：研制的喷涂粉体
图2：大尺寸薄壁异形件构件表面高能激光防护涂层
北京理工大学
2022-08-17