摘要：【目的】环焊缝是高压力输送管道的薄弱环节,极易在内外部载荷、缺陷、应力集中的综合作用下发生开裂事故。高钢级管道环焊缝根焊部位安全隐患问题尤为突出,探究环焊缝失效规律对保障管道安全运行具有重大意义。【方法】为测试管道环焊缝根焊部位不同区域的材料力学性能,开展了根焊部位微区的小尺寸试样冲击试验、拉伸试验;针对高钢级管道环焊缝开裂失效多发生于焊缝根焊部位的实际情况,分别从焊缝根焊部位微区力学性能特点、焊缝全壁厚应变集中规律以及微区塑性应变时效特性等方面,对环焊缝根焊部位裂纹产生与扩展的原因进行了剖析;基于数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)的光学全场应变测试,对3种强度匹配接头在拉伸过程中的局部应变集中程度进行了定量化分析。【结果】不同焊接工艺和强度匹配的环焊缝根焊部位微区力学性能差异性大,当管道环焊缝全壁厚受拉时,根焊部位会发生较大的局部应变集中,特别是根焊部位存在未熔合、夹渣、气孔等缺陷及成形不良等问题,为根焊部位开裂提供了失效条件;在后期的应变时效过程中,根焊部位韧性将会显著降低,降幅甚至可达42.6%~52.1%,脆性开裂的风险增大。【结论】在管道设计与建设施工中,应适当控制母材强度上限,确保焊缝为等强或高强匹配,减小焊缝开裂风险,提升高钢级管道的本质安全。

摘要：现代钢铁制造流程是集成烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等多工序过程的耗散结构体系。钢铁制造流程是在物质流、能量流和信息流协同运行的条件下,完成一系列复杂的冶金过程和转变。探讨了对钢铁制造过程物理本质以及运行特征的认识和研究,提出了现代钢铁制造流程物理系统的设计理念和方法。阐述了流程工程动态精准设计体系在钢铁冶金工程设计中的应用,讨论了智能化钢铁制造流程的系统层次和构建理念。着重论述了钢铁制造流程信息物理系统的内涵和架构,提出了静态物理系统与信息系统集成、耦合、协同的设计理念和方法,论证了现代钢铁制造流程信息物理系统的智能化设计思路、程序和应用实践。

摘要：钢铁是经济社会发展不可或缺的重要基础材料,钢铁产业是国民经济的重要基础产业。分析研究了钢铁制造流程的物理本质和主要特征,以冶金流程工程学的观点阐述了现代钢铁制造流程功能拓展的重大意义。阐述了钢铁冶金工程知识体系及其发展演化进程,论述了基础科学、技术科学和工程科学知识体系的形成与发展历程,指出冶金流程工程学是宏观冶金学,是面向钢铁冶金全流程和产业层次的工程科学。研究分析了在冶金流程工程学指导下现代钢铁冶金工程设计体系和方法的创新,阐释了概念设计、顶层设计和动态精准设计的理念、内涵和方法;介绍了首钢京唐钢铁厂的工程设计创新及其应用实绩。

摘要：离心压缩机作为一种重要的动力旋转设备,广泛应用于天然气输送和石油化工等行业.由于现场实际工况与设计工况往往存在偏差,导致原有的设计曲线难以准确预测压缩机的实际性能.依据相似原理,结合现场实际情况对压缩机性能曲线进行换算是压缩机工程应用的一项重要工作.本文首先通过分析目前常用的3类相似换算方法的特点,发现压比是影响换算准确性的一个关键参数,减小该参数的误差可有效提高换算精度.在此基础上,提出一种基于预估校正思想的离心压缩机性能换算方法,该方法采用第二类相似换算方法对关键性参数压比进行预估,采用第一类相似换算方法对压比参数进行校正,从而大大提高相似换算结果的准确性.与川气东送长距离天然气输送管线某压气站现场数据对比,发现基于预估校正思想的换算方法所得的离心压缩机出口压力与实测数据误差仅为2%左右,出口温度的误差约2℃,性能换算精度较高.

摘要：为了研究钢铁制造流程耗散结构的本质及其特征,以高炉炼铁区段为对象,研究解析了多工序协同动态运行条件下的耗散结构优化问题。由料场、焦化、烧结、球团、高炉等工序所组成的炼铁区段,不仅是钢铁制造流程中重要的物质/能源转换中心,也是全流程动态有序、协同连续运行的关键和基础环节。炼铁区段的物理本质是铁素物质流在碳素能量流的驱动和作用下,经过一系列热量、质量和动量传输以及复杂的冶金物理化学反应工程,将铁矿石转换/转化成为高温液态生铁,并生成高炉煤气和液态炉渣,同时产生大量余能、余热的工艺过程。这一复杂的工艺过程需要多工序协同耦合、耗散结构优化、动态有序运行。分析了耗散结构理论的内涵及耗散结构形成与维持的基本条件,指出钢铁制造流程炼铁区段是一个典型的耗散结构。阐述了炼铁区段主要工序功能解析优化和工程演化的历程,指出焦化、烧结、球团等单元工序的形成和发展,是现代高炉功能解析优化、集成优化和重构优化的演化结果和工程效应。其优化的目标包括了提高产品质量和生产高效、降低运行成本和能源消耗、减少CO_(2)和污染物排放、实现生态环境友好等。基于耗散结构理论,提出了炼铁区段主要单元功能解析、耗散结构特征、耗散结构体系建构及优化的理论与方法,论述了单元工序功能的对比分析和选择确定、设备/装置的能力和数量等参数的选择等。以耗散结构理论和冶金流程工程学为指导,构建了首钢京唐钢铁厂炼铁区段概念设计、顶层设计、动态精准设计体系,形成了动态有序、协同连续、耗散优化的工艺流程。生产实践证实,其耗散结构合理、物质和能量耗散低、生产运行指标先进、经济效益和社会效益显著,具有重大的理论研究和推广应用价值。

摘要：以古建筑穿斗式和抬梁式等主流木结构为研究对象,针对裂缝、糟朽、弯垂、拔榫滚动等典型的损伤形式,分类综述了中国古建筑传统木结构修复加固技术及现代相关技术.基于建筑遗产保护的原则,对几类木结构修复加固技术利弊进行评价.分析发现,传统木构修缮技术并不能完全符合现代建筑遗产保护的需求,而现代技术尚不能较好地弥补传统技术体系不足.对此,借鉴国内外古建筑木结构修复加固最新的实践探索,从理念、工作流程、技术内容等方面,进行了探讨和展望.在理念上,应满足建筑遗产价值保护需求,并考虑中国建筑文化、审美特点;在流程体系上,应综合多学科的现代技术手段,建立系统严谨的流程体系;技术上,应在传承和探索传统技术基础上积极引入新材料、新技术,以弥补传统的不足.

摘要：洒金纸是我国传统的加工纸,其使用历史悠久,富于装饰效果,在书写、绘画、装帧等领域应用十分广泛,其经久不衰一直沿用至今。洒金纸也传播到邻近的朝鲜半岛、日本并广为流行。传统洒金纸使用一种或多种加工工艺制作而成,充分展现了中国古代独特的纸面装饰技术及艺术审美。目前存世的洒金纸文物艺术品种类、数量较多,但相关科技分析却鲜有报道。为了探讨传统洒金纸“洒金”材料和工艺,利用光学显微镜、扫描电镜-能谱仪、红外光谱仪等手段,对一件清代洒金纸样品进行科技分析:通过光学显微镜、电子显微镜形貌观察,可见样品“洒金”区域呈箔片状并有金属光泽;利用扫描电镜-能谱仪对“洒金”颗粒进行能谱Mapping分析,可知Al、S、K、Cu、Ag、Au元素呈现明显的梯度分布且与“洒金”颗粒形状轮廓完全吻合,进一步分析表明其主呈色色料为Au,结合显微观察可知“洒金”材料的呈色物质为金箔,且制作金箔的Au伴生Ag、Cu等杂质;“洒金”材料中的Mg、Al、Si、S、K、Ca等元素应主要来源于填料,如常见的滑石(Mg_(3)[Si_(4)O_(10)](OH)_(2))、碳酸钙(CaCO_(3))等;红外光谱分析显示“洒金”材料的1 105、662cm^(-1)特征吸收峰与SO_(4)^(2-)的O—S—O键伸缩与弯曲振动峰1 106、662cm^(-1)一致,1 641cm^(-1)与3 277~3 337cm^(-1)特征吸收峰与明胶的特征吸收峰一致,结合扫描电镜-能谱分析“洒金”材料中含有K、Al、S等元素,暗示了“洒金”材料中应含有胶矾水,即胶粘剂由明胶、明矾(KAl(SO_(4))_(2)·12H_(2)O)组成,在“洒金”材料中起连接料的作用。研究表明,该样品的“洒金”主要由金箔呈色,利用胶矾水作胶粘剂并加填滑石、碳酸钙之类的填料。对传统洒金纸“洒金”材料与工艺的研究,为传统洒金纸的传承与发展,以及洒金纸文物艺术品的保护、修复、复制、鉴定等工作奠定了基础。

摘要：针对目前标准的矢量阻抗测量仪大多数依赖国外进口,而国内传统测量仪有测量频率范围小、灵敏度低、精度低等问题,设计了一款高精度矢量测量仪。该仪器以STM32和FPGA为开发平台,通过FPGA+DDS技术生成测量所需的激励信号源,激励信号加载到平衡电桥使电桥达到平衡状态,通过幅度检测模块测量电桥平衡状态下的标准阻抗和被测阻抗矢量信号,计算的值再次经过STM32处理后送到液晶屏显示实现人机交互。通过多次测试,设计的矢量阻抗测量仪在量程范围之内精度误差在±0.02%以内,并且测量性能稳定,各项性能符合设计指标。

摘要：进入新世纪以来,首钢进行了搬迁调整和结构优化。按照新一代可循环绿色低碳钢铁制造工程理念,在河北唐山地区相继建成了首钢股份和首钢京唐两个现代化钢铁制造基地。阐述了首钢炼铁技术绿色低碳发展理念,提出了发展途径和目标,总结了近年来首钢炼铁技术进步和创新实绩。重点论述了烧结料面喷吹蒸汽技术、复合球团制备技术、高比率球团矿高炉冶炼技术以及冶金烟气综合治理与深度净化技术的研究和应用效果。面向未来,结合首钢炼铁技术的发展现状以及绿色低碳发展目标,对首钢炼铁技术的发展趋势进行了探讨和展望。

摘要：近40年来,中国钢铁工业取得了巨大进步,钢铁产量连续多年居世界第一。中国高炉炼铁技术装备在大型化、现代化、高效化、长寿化等方面发展成就显著。2000年以来,一批5 000m^3以上特大型高炉、500m^2以上大型烧结机、7.63m超大容积焦炉和年产400万t/a以上大型球团生产线相继建成投产,一系列自主研发、集成创新的炼铁关键技术在生产实践中取得重大应用成效。在技术装备大型化的同时,高炉富氧喷煤、无料钟炉顶、煤气干法除尘、顶燃式热风炉及高风温、高效低耗烧结技术、大型清洁炼焦技术等先进技术及其装备研发与应用成效显著,有力推动了炼铁技术装备进步。到21世纪中叶,中国钢铁工业格局和流程结构将发生重大变革,减量化、绿色化、智能化、高效化将是未来一个时期炼铁技术装备的主要发展趋势。