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连铸坯热送热装热过程数学及其控制技术
连铸坯热送热装工艺是近十几年来迅速发展并日臻成熟的实用技术，它是连铸生产工艺中的一项重要革新，是钢铁联合企业节能降耗、提高产量和质量的重大措施。连铸和热轧间的联结工艺可分为连铸坯热装工艺（HCR）、连铸坯直接热装工艺（DHCR）、 连铸坯直接轧制工艺（DR）和传统的冷装工艺（CR）。一般所说的热装工艺包括HCR和DHCR，两者的区别在于HCR工艺，板坯的连铸序号与装炉序号不一定相同，连铸和热轧可以各自相对独立地编制生产计划，为此，在连铸机和加热炉之间常设置保温坑，以缓冲相互的影响；DHCR工艺则要求连铸序号和装炉序号是相同的。所以，DHCR与DR一样，连铸和热轧必须一体化生产。DHCR和DR工艺的区别在于采用DHCR工艺时板坯需经过加热炉加热后轧制，而采用DR工艺时则不经加热炉加热就直接轧制。 实施连铸坯热送热装的关键技术环节是了解和掌握连铸坯的热状态参数，只有掌握了连铸坯的热状态参数才能实现加热炉的优化控制，从而实现节能、降耗、提高产量和改善加热质量的预期目标。 掌握连铸坯热状态参数的方法有两种，即现场实测和理论计算。一般而言,一个物理过程的技术资料可以通过实测获得，但是，在许多情况下实测相当困难，甚至是不可能的。因此，仅仅依靠实测很难获得完整的技术数据。本项研究在详细分析了连铸坯热送热装热过程工艺特点的基础上，建立全部过程数学模型，在验证模型正确可信的基础上，可以获得全部热过程所需要的热状态参数，从而为加热炉的优化加热提供坚实的理论基础。 该项目可以应用于钢铁联合企业，特别适合连铸板坯和方坯系统的热送热装工艺系统。
北京科技大学
2021-04-13
变刚度双质体激振器式特大型振动磨
本实用新型变刚度双质体激振器式特大型振动磨涉及一种振动磨，特别是一种具有变刚度、双质体、 激振器式的一般振动磨或特大型振动磨，属于振动利用工程技术领域。包括上质体、下质体、电动机、电 机座、联轴器、联轴器罩、主振弹簧、隔振弹簧和底座，其中上质体包括筒体、进料口、端盖、出料口、 激振器、右联接架、磨介、左联接架和配重体；上、下质体之间通过主振弹簧相联接，主振弹簧内径与上、下质体上的主振弹簧导柱外径相配合；下质体通过减振弹簧支承在底座上。所述筒体通过主振弹簧可能动地支承在下质体上，在筒体的右侧用右联接架刚性固结有激振器。
南京工程学院
2021-04-11
等离子球磨技术及其在粉末制备中的应用
项目成果/简介: 机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。 该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。 该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。等离子球磨结构示意图等离子球磨应用材料体系知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
华南理工大学
2021-04-10
等离子球磨技术及其在粉末制备中的应用
机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。
该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。
该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。
等离子球磨结构示意图
等离子球磨应用材料体系
华南理工大学
2021-05-11
钢轨高效轻量化铣磨作业系统产业化
列车高速运行状态下钢轨磨损和病害容易加剧，钢轨病害修复是保证列车安全稳定运行重要内容。打磨车用于城市轨道修复存在以下问题：①需要多遍打磨，作业效率低；②产生大量火花，存在火灾隐患；③产生大量粉尘，对运行设施及环境产生较大影响。钢轨铣磨车是一种清洁、高效、高精度的新型钢轨修复设备，采用铣刀盘以成型铣削方式去除钢轨表面材料，消除钢轨缺陷，改善平顺性。一次铣削深度可达3mm，轨距角处可达5mm，一遍即可完成作业，作业速度可达2km/h。工作清洁，无火花、粉尘，铁屑可收集，环境友好。修复精度高、维护成本低、线路适应性好，无须拆除护轨及信号装置，适应地铁小限界要求。应用：项目将形成钢轨高效轻量化智能铣磨作业系统年产5台（套）的生产能力，新增年产值4亿元，技术性能达到或超过国外同类型产品水平，全面替代进口。
湖南大学
2021-04-11
三明市磨创智能科技有限公司
三明市磨创智能科技有限公司是一家集研发、制造、营销、售后服务为一体的中外技术合作企业，拥有国内工业吸尘器多项专利。 磨创：专业生产粉末吸尘器制造商 DNMK 专注汽车钣喷设备供应商。
主要产品：真空吸尘器系列、移动式无尘干磨系统、环保喷漆枪、水性漆吹风筒、烤漆房过滤器、空气软管、干磨砂纸、汽车抛光机.抛光蜡、耗材及进口品牌干磨机通用配件。
经营范围包含：一般项目：人工智能应用软件开发；智能基础制造装备销售；人工智能硬件销售；风动和电动工具销售；五金产品批发；五金产品零售；家用电器销售；家用电器零配件销售；汽车零配件批发；五金产品制造；电气设备销售；金属制品销售；金属切削机床销售；电工器材销售；软件开发；网络与信息安全软件开发；风动和电动工具制造；工程和技术研究和试验发展；洗车设备制造；家用电器制造；机械设备销售；电气机械设备销售。
三明市磨创智能科技有限公司
2021-12-07
主动式Y型三辊冷连轧带肋钢筋生产线
主动式Y型三辊冷连轧冷轧带肋钢筋生产机组是在我校第二代Y型轧机基础上开发成功的，目前已形成三种机型，可高速连续生产φ5～12mm符合GB13788—92标准的冷轧带肋钢筋，其中KD2型是专门生产大规格φ6～12mm、高强度、既可盘圆收线又可定尺直条钢筋的生产线；年产量15000吨左右。 该生产线的生产工艺流程是：热轧盘卷或直条→机械除鳞→冷连轧减径刻痕成型→消除应力矫直→成品收线（盘卷或直条）。与被动辊拔法相比：轧机采用主动旋转的轧辊主动咬入盘条，减径和刻痕变形一次连轧完成，没有辊拔法压尖或抬辊压辊、穿模等手工操作，操作十分方便；轧辊交替布置，实现无扭连轧，轧制速度高达4m/s；轧机短应力线设计，刚度高，便于盘卷收线，又可在线定尺直条剪断收钱；设备紧凑，占地面积少。操作人员3—5人，无三废污染。 该生产线生产的冷轧带肋钢筋是一种新型高效建筑钢材。是建设部“九五”重点推广产品。广泛应用于房屋建筑、高速公路、机场、码头、铁路、桥梁、隧道、电站、管道、电线杆、市政工程等多种建设工程。属建筑钢材生产，金属线材深加工行业，适合中小企业、乡镇企业、个体企业的“短平快”项目。 该技术是在我校成功推出第二代Y型三辊冷连轧机组的基础上，研制成功的，率先在我国建成了第一条主动式冷连轧带肋钢筋生产线，从根本上解决了被动辊拔法难以生产大规格高强度定尺直条钢筋的难题，95年通过冶金部技术鉴定：“该生产线经使用考核，连续运转正常，工艺稳定，冷轧钢筋产品的各项性能指标均达到国家标准GB13788－92要求，是一种新型高效冷轧带肋钢筋生产线，填补国内空白，属国际先进水平”。获国家教委科技进步二等奖，先后被列入冶金部、建设部科技成果重点推广项目，同时被列入“九五”国家级科技成果重点推广计划项目编号97040302A，该技术专利号为94221292.4。目前该生产线已在北京、深圳、福建、天津、河北、四川等国内十多个省市投产应用，产品经当地省市建委鉴定认为达到国内先进水平。
北京科技大学
2021-04-11
铜包铝复合材料连铸直接成形技术与生产应用
我国是世界第一铜消费大国，但75%的铜资源依赖进口。开发高性能铜铝复合材料，替代广泛应用于信号传输、输变电、仪器仪表等领域的纯铜导体，对于推进以铝节铜、缓解铜资源短缺具有重大意义。本成果发明了高性能铜包铝材料的连铸直接复合及加工成形短流程技术，研制了连铸成形关键装备，突破了双金属连铸直接复合界面控制、双金属复合材料加工协调变形等关键技术，开发出高性能铜包铝电力扁排、铜包铝扁线和圆线等产品。本成果技术具有生产效率高、环境负荷低和成本低，可生产大断面和异型断面铜包铝复合材料等特点。获授权国家发明专利10项，已转让两家企业实施，已建成年产千吨、三千吨、五千吨级铜包铝复合材料生产线3条，可节铜70%以上，取得了显著的经济和社会效益。本成果专家鉴定意见认为：“…具有鲜明的独创性和完全自主知识产权，整体处于国际领先水平，…”。获2010年度教育部技术发明一等奖。
北京科技大学
2021-04-11
高品质钢材薄带连铸产业化系列关键技术
东北大学自主研发的薄带连铸技术，形成了具有我国自主知识产权的薄带连铸高品质钢材成套工艺与装备技术，在国际上薄带连铸钢材的工业化生产具有领先地位。高品质钢材薄带连铸产业化系列关键技术取消了传统带钢生产中的连铸（铸锭）、粗轧、热连轧及相关的加热、切头等工序，将凝固与成形，铸造和轧制工序合二为一，大幅度缩短了钢铁材料的生产工艺流程。与常规厚板坯连铸技术相比，薄带连铸的生产能耗可降低80%，CO2、N0x、SOx的排放可分别降低86%、93%和70%。同时，薄带连铸也可实现高品质钢材织构、组织和析出的综合控制，具有短流程、绿色环保、产品性能优异等优点，特别适于常规流程生产不好或者生产不了的特种合金带材产品。
东北大学
2021-04-10
汽车用合金钢/中碳钢大方坯连铸冷却控制技术
汽车用合金钢/中碳钢大方坯高温力学性能及断裂机理研究：(1)进行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5个钢种连铸坯的高温热延性及强度性能实验及分析；(2)对5个钢种连铸坯试样的断口形貌进行扫描电镜分析；(3)研究5个钢种连铸坯在不同温度区间的脆性断裂机理。 汽车用合金钢/中碳钢大方连铸坯凝固过程研究：(1)凝固过程数值模拟，(2)工艺参数对铸坯凝固过程的影响：①钢水过热度、拉坯速度、比水量等对铸坯凝固过程的影响。②过热度与拉坯速度的匹配关系、比水量与拉坯速度关系。③铸坯温度场与凝固坯壳厚度的变化规律。 汽车用合金钢/中碳钢大方坯连铸二冷系统优化研究，结合二冷配水优化计算结果与石钢连铸机的实际情况，按照均匀冷却原则，进行大方坯连铸二冷系统的优化设计。(1)建立二冷配水模型，得出5个钢种、2种坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10种工况的二冷区最佳水量分布与最佳拉速的关系。结合过热度变化对二冷水量影响，建立二冷配水模型：Qi=A×V2+B×V+C+D×(ΔT-25)；(2)优化二冷配水制度；(3)设计合理的二冷系统。 汽车用合金钢/中碳钢大方连铸坯冷却控制软件研制：(1)运用射钉法测定连铸坯凝固坯壳厚度，并结合现场测量铸坯表面温度，对所建模型进行了双重验证。实验表明，所开发模型具有良好的实用性和可靠性。(2)根据大方坯连铸凝固传热数学模型，应用Borland Delphi 7.0 编程软件开发大方坯连铸冷却控制计算机模拟软件。该软件既可以在冷却水量一定条件下计算铸坯的温度场分布，又可以在铸坯目标表面温度条件下计算所需冷却水量，为铸坯质量精确控制提供重要的依据。 项目实施后，铸坯等轴晶率达30％以上的炉次比提高了36％；钢材低倍合格率由90.07％提高到98.20%，铸坯外观合格率由99.7％提高至99.9％，3年的直接经济效益1954.73万元。 该项目获得2006年获得河北冶金科学技术一等奖。相关研究内容登记计算机软件：汽车用钢大方坯连铸二冷控制计算机模拟软件（软著登字第BJ7314）和大方坯结晶器温度场模拟计算软件（软著登字第BJ7373）。 本项目对于国内外钢厂生产连铸坯质量的改善，具有广泛的借鉴意义，已推广至石钢炼钢厂转炉车间的3台方坯铸机、莱钢特钢大方坯铸机、兴澄特钢大方坯铸机、邯钢三炼钢新板坯铸机和新余钢厂板坯连铸机上，应用前景广阔，社会效益显著。
北京科技大学
2021-04-13