“互联网+”背景下冶金工程“时效性课程”教学方法

以冶金前沿技术为代表的冶金工程"时效性课程"教学可以借助检索平台、共享平台、搜索引擎、共享课程、互联网教学工具等手段,以学生为中心,翻转课堂,达到优化教学内容,提升教学质量,提高教学效率的目标。以冶金前沿技术课程为例,从课前、课上、课后3个阶段构建课程教学方案,以实现教学内容时效性、教学方法多样性及教学成果高效性。     

苯甲酸钴的流变相反应法合成及热分解机制研究

用流变相反应合成了苯甲酸钴,通过元素分析、红外光谱和X-射线粉末衍射表征了该配合物,系层状结构,属单斜晶系。用DTA、TG、红外光谱、质谱、X-射线衍射研究了它在氮气气氛中的热分解机理。苯甲酸钴在氮气气氛下,热分解分两步进行:第一步苯甲酸钴分解为碳酸钴和有机化合物,生成的有机化合物成分比较复杂,主要成分是三苯甲烷、二苯甲酮等;第二步碳酸钴进一步分解生成氧化钴和二氧化碳。     

基于GA-BP神经网络的铁水硅含量预测方法

长期以来在高炉炼铁过程中铁水硅含量一直作为代表高炉热状态的重要指数。然而由于高炉具有动态特性,内部化学反应十分复杂,是一个典型的黑箱模型,因此对高炉铁水硅含量进行实时预测十分困难。针对这一问题,利用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)对传统BP(Back Propagation)算法进行改进,构建GA-BP神经网络预测铁水硅含量。首先将高炉炼铁过程中的13个参数(如风量、风压等)进行特征提取,并利用遗传算法全局搜索BP神经网络最优的初始权值和阈值,接着利用前向传播算法(Forward Propagation, FP)在三层神经网络中传递筛选出来的特征并计算出预测值,其中三层神经网络每层神经元个数分别为7、50、1。最终将铁水硅含量预测值与真实值进行误差分析,利用梯度下降(Gradient Descent, GD)的原理不断更新神经元的权重,直到预测值与真实值之间的误差达到所给定的阈值。相比于传统BP神经网络,GA-BP神经网络改善了BP神经网络权值、阈值难定,学习速度慢且易陷入局部最优等缺点。将某钢厂生产过程中实时采集到的数据经过预处理之后,输入到神经网络中进行训练并...     

高铝渣物性及发泡性能的试验分析

以Al₂O₃质量分数为30%的高铝渣为原料,研究了该渣系下的液相比例、黏度、表面张力和密度在不同n(CaO)/n(Al₂O₃) (C/A=1.4、1.5、1.6)、MgO质量分数(0%、5%、10%)下与温度变化(1 550、1 600、1 650 ℃)的关系,并分析了不同n(CaO)/n(Al₂O₃)下高铝渣特性对发泡行为的影响及与发泡指数之间的关系。结果表明,不同n(CaO)/n(Al₂O₃)下,MgO质量分数不同,则熔渣成为全液相时的温度均有所差异;渣的黏度和表面张力随温度的升高而减小,并且温度越高,黏度减小的幅度越小,表面张力减小的幅度越大,而渣的密度随温度升高而增加,但幅度较小,因此温度对密度的影响较小。在温度为1 650 ℃、MgO的质量分数分别为0%和5%的渣系中,改变w(CaO)/w(SiO₂)可以影响熔渣的起泡性能,因此确立了该渣系下熔渣特性与发泡指数的关系。综合分析熔渣特性结果发现n(CaO)/n(Al₂O₃)不宜过高,最佳比值为1.4。通过对不同条件下高铝渣物性及发泡性能的试验分析,掌握高铝渣物性参数的变化规律及发泡指数,为高铝渣在冶金过程中的应用提供一定参考。     

两步三段式厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺

针对目前熔融还原设备无法将煤气二次燃烧氧化区与铁氧化物还原区隔离而导致能耗偏高的问题,提出了一种两步三段式厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺,以期利用厚渣层冶炼的方法使得氧化区与还原区的梯度隔离。设计了主反应器铁浴炉尺寸与产能,并建立了工艺的整体静态模型,考察了球团金属化率与铁浴炉炉顶煤气氧化度对工艺煤耗、氧耗以及能耗的影响。在选定的适宜操作参数,即煤气氧化度55%,球团金属化率80%条件下,冶炼1t铁水,消耗球团矿1 869.83kg,煤粉674.07kg,同时得到还原度71%的改质煤气898.44kg。结合反应器的设计产能,反应器可处理球团矿3 793.66kg/(h·m2)。     

化学沉积法制备功能性化学镀锡层的研究

在紫铜表面制备了功能性化学镀锡层。用扫描电镜观察了化学镀锡层的表面形貌,用X射线衍射仪分析了化学镀锡层的物相,并用电化学工作站对化学镀锡层的耐蚀性进行了测试。结果表明:化学镀锡层表面比较致密,呈不规则的柱状结构;化学镀锡层的XRD图谱中出现了六个明显的锡衍射峰;化学镀锡层能为紫铜提供有效的保护,提高紫铜在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中的耐蚀性。     

粉煤灰制备沸石的技术及应用现状

粉煤灰（CFA）是发电厂在燃煤过程中形成的固体废弃物,其大量堆积造成的环境污染以及可回收资源浪费问题亟需解决。在粉煤灰众多再利用方式中,制备高吸附性能的沸石是实现粉煤灰高附加值应用的有效途径之一。来源不同的粉煤灰理化性质差异较大,因此,制备沸石材料之前需采取不同的方法对其进行活化预处理。本文概述了沸石合成工艺之间的关系及其优缺点,并进一步阐述了粉煤灰基沸石在废水处理、气体吸附分离以及土壤改良等方面的应用前景。从粉煤灰预处理、沸石合成方法、产物应用领域等三个方面对粉煤灰制备沸石的整体发展趋势进行了展望。     

相似比对中间包模拟试验的影响

物理模拟试验和数值模拟是当前优化中间包流场和结构的主要手段,相似比的选取对于中间包模拟试验结果的准确性有较大影响。为了研究相似比对中间包模拟试验的影响,获得更能准确反映实际冶金反应器内流体流动行为的相似比,以80 t板坯连铸中间包为研究对象,采用经物理模拟验证后的Fluent模型模拟几何相似比分别为1∶1、1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10的中间包内部流场流动行为,得到其速度和湍流动能的分布情况。结果表明,随着相似比减小,中间包内流场的平均速度整体呈减小趋势,湍动能无明显变化;相似比的改变对包内速度平缓变化的区域影响更加显著;当模型相似比小于1∶6时,与原型相比,模型速度的相对误差大于5%。因此,相似比的选用宜大于1∶6,以提高模拟的精度,准确还原实际流场。     

铁尾矿煅烧酸浸法制备白炭黑及动力学研究

铁尾矿是钢铁工业生产过程的废弃物,目前堆存量已超过百亿吨,考虑其千亿元以上的潜在价值,将其作为二次资源回收利用将成为必然趋势。铁尾矿成分主要以SiO₂为主,因此从铁尾矿中提取SiO₂再利用是实现其资源化利用的重要发展方向。通过对河北某钢厂铁尾矿成分解析发现,其SiO₂的含量达到68.64%,其中硅的氧化物主要以石英、钠长石、滑石等晶体形式稳定存在于尾矿中。因此提出采用煅烧酸浸法制备白炭黑。具体工艺为：首先对铁尾矿进行高温碱熔活化预处理,再通过酸浸法制备白炭黑。最终确定了最佳碱熔煅烧-酸浸工艺参数：活化温度为850℃、活化时间为2 h、Na₂CO₃/SiO₂=1:1.5;酸浸过程溶液pH值为7,搅拌温度60℃。在此条件下,铁尾矿硅元素的提取率可达到86.43%,酸浸得到的白炭黑SiO₂含量达到92.26%。此外,对铁尾矿不同升温速率条件下的碱熔煅烧过程进行了动力学研究,推导出碱熔煅烧过程的数学模型,为铁尾矿活化焙烧工艺提供理论依据。     

现代机器人焊接变位机的设计准则

在现代焊接机器人工作站中,变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成部件。本文概述了机器人焊接变位机的种类和结构形式,列举了焊接变位机在机器人工作站中典型的应用实例,详细地论述了机器人焊接变位机的技术要求、设计准则和计算方法,介绍了标准型机器人变位机的主要技术特性参数。