摘要：针对雾化法去除微细颗粒粉尘过程中如何增强雾化喷嘴的雾化性能问题,采用Fluent对应用表面活性剂的雾化介质的压力旋流喷嘴雾化特性进行优化。研究基于欧拉-拉格朗日法探讨了三种不同雾化介质溶液(水、质量分数0.05%的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基硫酸钠(SDS)的雾化特性,分析了压力旋流喷嘴雾化压力和介质种类在雾化场中对雾滴索特尔(Sauter)直径的空间分布和单位面积的雾滴数目通量N的影响。结果表明:雾滴轨迹呈空心圆锥状雾炬;SDS较SDBS、水溶液雾化得到的粒径更小,平均SMD粒径可达71.44μm。三种介质轴向距离的雾滴数量通量逐渐减小并趋于平衡,液滴数量通量N可达N=7.58E+09。研究结果可为冶金过程转炉蒸发冷却器、云式除尘器等除尘过程中喷雾压力与雾化介质的选择提供计算和设计基础数据。

摘要：在已有水淬、气淬研究的基础上,设计了两种熔渣淬冷用双介质雾化喷嘴。使用Fluent对A型、B型两种雾化喷嘴射流行为进行数值模拟。通过对比喷嘴内外流场的速度、压强及索泰尔平均粒径SMD、雾滴粒径分布PSD,研究得出:A型喷嘴在出口截面处轴线速度为88.62 m/s,压强为-0.004 MPa,喷嘴外射流距离较短,喷射范围小;B型喷嘴在出口截面处轴线速度为842.78 m/s,压强为-0.2 MPa,喷嘴外射流距离远,喷射范围广。A型喷嘴液滴雾化粒径分布PSD为4,SMD最小粒径范围为0.30~0.47μm;B型喷嘴液滴雾化粒径分布PSD为6,SMD最小粒径范围为0.12~0.19μm。由上可知,B型喷嘴综合性能更优良。

摘要：高熵合金的多主元特征,使其在变形过程中表现出多种变形机制的协同作用,因而表现出优异的性能。与传统合金相比较,对高熵合金中多种变形机制调控的可能性更大。研究发现,微结构及其演变将直接影响合金中的变形机制,通过“微结构-变形机制-性能”这一设计思路,在高熵合金中引入多变形机制并调控其激活顺序成为今后研究高熵合金的重点。本文对FeCoNiCrMn系高熵合金变形机制的研究现状进行了综述,总结了高熵合金中常见的几种变形机制,并对高熵合金中变形机制的研究进行了展望。

摘要：与传统合金的设计理念完全不同,高熵合金是由至少五种元素以等原子比或近等原子比组成的合金,并表现出许多传统合金所不具备的性能。其中,CoCrFeMnNi系高熵合金作为最早开发的高熵合金,引发了研究者的广泛关注。制备技术的发展对开发性能优异的高熵合金以及促进高熵合金的实际应用具有至关重要的作用。本文介绍了高熵合金主流制备技术的工作原理及特点,包括机械合金化、雾化法、熔铸法、粉末冶金、增材制造、磁控溅射和激光熔覆,并着重对不同方法制备的CoCrFeMnNi系合金的组织及性能进行了对比分析,最后在此基础上对高熵合金制备技术的未来发展进行了展望。

摘要：为自动炼钢过程中炉口火焰光谱数据的有效特征提取提供一种快速算法,实现自动炼钢过程的碳含量和温度值的动态预报,以推动智能炼钢进程。本研究采用分波段最小二乘拟合算法对炉口火焰光谱信息的稳定特征进行提取,采用小波分析方法对炉口火焰光谱信息的不稳定特征进行提取,构建了时间、光谱数据主特征、累计耗氧量、碳含量、温度值等一一对应的样本集,借助极限学习机拟合算法构建了不同条件下的自动炼钢过程的碳含量和温度动态预报模型,通过预测误差矩阵、炼钢初始条件实现了基于支持向量机的动态预报模型分类,为不同条件下的样本提供最优的动态预报模型。研究结果表明：应用分波段最小二乘拟合算法和小波分析算法提取的炉口火焰光谱信息的稳定特征和不稳定特征,可以很好地反映全光谱信息;基于绝对误差设计交叉实验,得到的样本类别、预测模型类别和样本初始条件之间呈现出了一致性;光谱信息数据挖掘可以为自动炼钢过程中碳含量和温度值的动态预报进行修正标定,为炼钢终点的控制提供支持。

摘要：基于计算流体力学,以ANSYS软件中的FLUENT模块为平台模拟了粉尘粒径、烟气流速、电晕极电压和烟气含尘浓度对静电除尘器内细微尘涡流现象的影响。研究表明:随着粉尘粒径和烟气流速的增大,颗粒在静电除尘器内的合速度增大,粒子突破空气阻力维持原方向运动的能力增强,涡流的强度降低;随着电晕极电压和在一定范围内烟气含尘浓度的增加,高速流体区域与低速流体区域的速度差增大,涡流的强度会随之增加;继续增大烟气含尘浓度,导致静电除尘器内出现电晕封闭现象,"电风"逐步减弱,电场力大幅减小,粒子跟随烟气流出静电除尘器,涡流被大幅削弱或消失。根据以上规律,以相对均方根值为指标设计L^9(3~4)正交模拟,得出各因素对涡流影响程度由高到低分别为烟气流速、电晕极电压、含尘浓度、粉尘粒径。

摘要：基于计算流体力学,采用ANSYS软件的FLUENT模块,应用DPM离散相模型模拟了烟气和粉尘特性对静电除尘器除尘效率的影响规律,设计正交模拟优化模拟条件,并与生产现场情况对比.结果表明,静电除尘器除尘效率随烟气流速增加而降低,随烟气湿度和粉尘真密度增加而增加,随烟气含尘浓度和粉尘粒径增加先增加后降低.根据此规律,通过设计L16(45)正交模拟,得出烟气和粉尘特性对静电除尘器除尘效率的影响程度为粉尘粒径>烟气流速>粉尘真密度>烟气含尘浓度>烟气湿度;放电电极电压35 k V条件下,使静电除尘器处于最优状态的条件为烟气流速0.5 m/s、粉尘粒径40μm、烟气含尘浓度40 g/m3、烟气湿度25%、粉尘真密度4000 kg/m3,此工况下除尘率达99.9%.

摘要：时间是钢铁制造流程物质流的基本参数之一,研究其"涨落"特征对钢铁制造流程的动态有序运行、动态精准设计和结构重构优化具有重要意义。以钢铁制造流程铁钢界面为例,采用以中位数和稳健变异系数为主要指标的稳健统计方法,对物质流运行过程各环节时间的集中性和离散性特征及其影响因素进行深入分析。研究结果表明,铁钢界面物质流运行过程中,各作业环节的时间集中性指标和离散性指标的差异均较大,主要与作业内容和主体独立性有关;而各等待环节的时间集中性指标差异较大而离散性指标差异较小,主要受系统结构及生产组织的综合影响。工序自身生产特点、流程静态物理结构和物质流动态运行程序是影响钢铁制造流程多维物质流时间参数"涨落"特征的主要因素。

摘要：蓄热式加热工艺是大型钢铁企业轧钢工序普遍采用的加热技术,但该工艺高频率换向蓄热燃烧导致公共管道内的燃气交替排入大气造成环境污染和能源浪费,使其成为钢铁生产流程中少有未进行污染物治理的生产工序。基于消除蓄热式加热炉热工制度缺陷,系统介绍了蓄热式加热炉烟气反吹扫技术及与之匹配的加热炉烟气反吹安全联锁与防爆技术、烟气反吹工艺设计与时序调控技术。该成果应用于某钢铁企业蓄热式加热炉(160 t/h)建设国内首套换向残留燃气反吹技术示范线,该加热炉燃气放散体积分数由9.0%降低至0.208%,CO放散减排率达92%以上,轧钢燃气耗量节约4.38%。其后承建多家钢铁企业19条蓄热式轧钢加热炉烟气反吹改造工程,均取得较好效果,节能、环保及社会效益显著,同时减少碳氧化物的排放量,助力国家实现双碳目标。

摘要：金属材料在提高强度的同时保持良好的塑性是一项重要的研究目标,但是传统方法往往需要大量添加合金元素或者采用复杂的工艺流程,这与资源节约和环境友好的要求相违背。为了解决这一问题,异质金属材料作为一种新型的高性能材料,凭借其内部的异质结构而具有异质形变诱导(HDI)强化机制,从而在不依靠合金元素的前提下实现高强度和高塑性的协调,因此近年来被广泛关注和研究。其中,层状异质材料以其独特的异质相层、异质片层和异质晶粒尺度层为特征,可以通过简单的热机械加工方法制备,具有工艺流程简单、应用潜力大等优势。综述了不同成分体系下层状单金属异质结构钢的制备方法、结构特征、组织演变规律和强韧化机制,并举例说明了不同类型异质结构对力学性能的影响,如强度、塑性、韧性等。分析了不同成分体系下层状单金属异质结构钢的热机械加工制备方法,并阐述了其内部异质结构的形成机理和影响因素。此外,还归纳了不同钢种的组织调控策略,如控制相组成、相比例、相形貌、相分布等,以实现层状单金属异质结构钢的优化设计。最后,指出了层状单金属异质结构钢面临的挑战和发展方向,如稳定性、可靠性、可加工性等,并展望了其在工业领域的应用前景。