鋼鐵最新期刊目錄

關于鋼鐵制造流程運行過程不確定性問題與流程智能化升級的思考————作者：曾加慶;林路;賀慶;崔懷周;戴雨翔;張宏亮;馮夢龍;

摘要：鋼鐵制造流程運行過程中存在諸多不確定性問題，這些不確定問題很多仍在依靠人為經驗調控，不利于實現自動或智能調控。不確定性問題可分為偶然不確定性問題和認知不確定性問題2類，偶然不確定性問題緣于流程系統內在因素，數量很難減少，但通過優化其運行結構，可以收窄這類不確定性問題的變化范圍；認知不確定性問題則緣于人們對流程運行行為現實認知力的不充分，隨著對流程運行行為的深入了解、相關認知信息的豐富和所借助工具功...

唐鋼新區鐵前系統新工藝新技術集成應用與實踐————作者：王新東;董洪旺;張文強;劉洋;張彥林;王軍;劉巖;武晨;

摘要：河鋼集團以國家產業政策為引領，積極推進產業結構調整和轉型升級，致力于將唐鋼新區打造成為綠色、智能、高效的新一代流程鋼廠。工程項目規劃、設計、建設及投產以來認真踐行“冶金流程工程學”理論，集成應用了一系列新工藝新技術，有效提升了各工序的工藝技術及裝備水平。特別是在鐵前系統，在原料儲運環節，采用港口-料場一體化設計，建成智能無人化封閉型環保料場，實現了原燃料的綠色儲運與高效調配；焦化工序采用寬炭化室大...

基于改進YOLOv8n的VD精煉非真空過程吹氬等級檢測————作者：孫大元;史利民;朱曉風;孔令種;臧喜民;楊杰;

摘要：為了提高VD精煉非真空過程中對吹氬等級檢測的識別速度和準確性，提出1種改進YOLOv8n模型的VD精煉非真空過程中吹氬等級檢測模型。首先，基于YOLOv8n模型，在主干網絡層中引入坐標注意力機制（Coordinate Attention），利用坐標注意力機制的特點使基礎模型在識別精確度方面有所提升；進一步利用快速網絡（FasterNet）內部的設計模式，使用其網絡模型內部的FasterBlock模...

冶金流程工程學最新研究進展和應用————作者：徐安軍;王宇軒;

摘要：冶金流程工程學作為引領鋼鐵工業綠色化、智能化、品牌化發展的新興學科分支，旨在通過冶金制造流程的系統集成優化，實現產品高效制造、能源梯級轉換與資源循環再生。系統闡述了其理論體系創新，包括《冶金流程學》專著、信息物理融合系統（cyber-physical systems ，CPS）理論和動態精準設計方法，揭示了流程工業智能化轉型的物理本質及其“物質流-能量流-信息流”三流耦合的演進路徑。基于理論突破，...

時效處理對新型高強奧氏體不銹鋼點蝕性能的影響————作者：王永強;田凱;李娜;李童;梅俊豪;

摘要：奧氏體不銹鋼是不銹鋼中產量和用量最大的一種，在石化、核電、食品等眾多領域發揮著重要作用，但較低的屈服強度限制了其進一步應用。近年來，高強奧氏體不銹鋼的研發已成為不銹鋼領域研究熱點之一。通過真空冶煉、低溫軋制、退火和時效熱處理等工藝制備了的屈服強度為676 MPa、抗拉強度達1 011 MPa且塑性良好（斷后伸長率大于50%）的新型高強高塑性奧氏體不銹鋼。時效處理能提高鋼的強度，但對耐蝕性的影響及其...

基于時間和溫度協同的煉鋼生產調度優化模型————作者：李曉龍;賀東風;郭園征;馮凱;

摘要：煉鋼生產調度計劃對鋼鐵制造流程的協同、連續、高效具有重要意義。目前，生產調度模型主要以最小化完工時間、設備空閑時間等時間類指標作為目標函數，對鋼水溫度參數控制考慮不足，不適應鋼鐵工業轉型升級、質量要求愈發苛刻的現狀。因此，引入鋼水溫度類目標函數作為衡量能耗和產品質量的指標，構建基于時間和溫度協同的煉鋼生產調度優化模型。模型采用改進的遺傳算法進行求解，通過設定工序處理時間可變來充分發揮精煉工序的承接...

鋼中的殘余元素————作者：宋朝琦;趙海濤;汪水澤;毛新平;

摘要：鋼鐵行業作為國民經濟的支柱產業，在碳中和背景下，降低其能耗和碳排放迫在眉睫。廢鋼是具有低碳屬性的鐵素資源，其產量逐年增加，是快速實現降碳的有效途徑。然而，廢鋼中的殘余元素問題顯著制約了廢鋼的高質化利用。系統分析了鋼中殘余元素及其對組織性能的影響，結合殘余元素的化學冶金特征，將殘余元素分為3大類，分別為含量較高的Cu、Cr、Ni、Mo，易偏析偏聚的As、Sn、Sb、Bi和雜質元素N、S。在此基礎上，...

冶金流程工程學理論指導下鋼鐵智能化探索與實踐————作者：潘釗彬;潘國友;王平;蔡煒;涂家琪;

摘要：鋼鐵工業作為典型的流程制造業，具有多樣性、復雜性、多變性等特點，面臨著成本、質量、環境等多目標協同優化的約束和壓力。在冶金流程工程學理論指導下，中冶南方開展了鋼鐵項目建設和鋼鐵生產運營的流程優化以及智能化運行的研究與實踐。結合鋼鐵流程的特點和自身豐富的EPC項目管理經驗，開發了冶金工程數智建造管理系統，以數據為核心驅動，打通EPC項目上下游流程鏈條，通過設計、采購、施工、運維等建設流程的智能化、數...

深冷處理對含氮馬氏體不銹鋼組織及力學性能的影響————作者：安心;康燕;王睿;范婧;于志強;閆志杰;

摘要：7Cr14Mo含氮馬氏體不銹鋼具有高硬度、高強度、高耐磨等優良性能，在工業生產中應用十分廣泛。由于鋼中碳含量及其他合金元素含量較高，很容易形成共晶碳化物M₇C₃。采用淬火+深冷+回火的方法，達到了消除馬氏體不銹鋼中大塊碳化物M₂₃C₆的效果。采用透射電鏡（TEM）分析深冷處理對鋼中第二相粒子的尺寸與分布的影響，...

鋼鐵廠綠色化智能化高效化總體設計技術及應用————作者：李傳民;王新東;習小軍;李軍;劉錦文;

摘要：在中國鋼鐵行業總體布局調整與高質量發展的背景下，鋼鐵企業整體搬遷及新建項目對綠色化、智能化、高效化總體設計提出了迫切的需求。系統闡述了鋼鐵廠總體設計的核心內涵、發展階段及工程應用，指出其通過集成多學科技術，實現制造流程結構緊湊、運行高效及智能化目標。介紹了總體設計歷經精準設計、能量流網絡優化、綠色智能品牌化、高效緊湊化4個階段，逐步從單一流程優化轉向多目標生態化設計，形成了涵蓋流程仿真、能源梯級利...

熱鍍鋅鐵帶鋼表面粗糙度的多目標預測————作者：張冀;王智璇;盧琦;白振華;

摘要：熱鍍鋅鐵（galvannealed ，GA）帶鋼因其優異的防腐性能和成形能力，廣泛應用于汽車制造等領域，其表面粗糙度是影響涂裝與產品外觀的核心質量指標。針對GA帶鋼生產過程中粗糙度受多工序耦合影響、傳統單點預測精度不足的問題，以某熱鍍鋅鐵產線為研究對象，通過分析冷軋基板、熱鍍與平整3階段粗糙度演變機理，明確熱鍍工序的合金化溫度、合金化速度、鍍層鐵元素含量與平整工序的帶鋼規格及軋制參數為關鍵影響因素...

鋼鐵燒結煙氣一氧化碳催化凈化技術及工程實踐————作者：李子宜;石子烜;段利鋼;要清波;謝春帥;張德仁;李巨輝;劉應書;

摘要：鋼鐵行業燒結煙氣的一氧化碳（CO）催化凈化技術因其兼具節能環保的獨特優勢，近年來備受關注并成為研究的熱點，然而受限于催化劑毒化與規模化生產等瓶頸，國內外至今尚無實際工程應用報道。本文報道了邯鋼435 m²燒結機全煙氣量(160 萬m³/h，標況，濕態)CO催化凈化工程案例，采用貴金屬蜂窩催化劑填裝至原脫硝塔備用層的方式，無需外置設備的前提下實現了CO減排...

高爐面向低碳富氧-氫躍升路徑及工作窗口分析————作者：周麗;李強;

摘要：在“雙碳”戰略驅動下，高爐煉鐵工藝的低碳化革新成為鋼鐵行業轉型核心。聚焦高爐煉鐵工藝的富氧-氫躍升路徑，通過熱質衡算與關鍵約束量模型，理論分析了傳統高爐、噴吹循環煤氣及噴吹焦爐煤氣3種工藝的富氧上限和工作窗口，以及富氧率、循環煤氣量和焦爐煤氣量對低溫區熱平衡、理論燃燒溫度、焦比及爐腹煤氣量的影響規律。研究結果表明，傳統高爐在煤比為150 kg/t條件下，富氧率閾值需控制在7.9%以內，可維持理論燃...

高爐使用廢鋼的軟熔滴落特性及燃料消耗分析————作者：周進東;高彩;鄒楠鵬;熊瑋;畢學工;鄭華偉;張正東;李昕;

摘要：基于某鋼廠高爐的實際原燃料條件，采用實驗室試驗、數學模型構建與生產數據分析相結合的方法，試驗研究了不同類型廢鋼（包括粒子鋼和渣鋼粒）對綜合爐料軟熔滴落性能的影響，通過建立高爐使用廢鋼的物料-熱平衡數學模型，分析了廢鋼添加對燃料消耗的影響規律，并結合該鋼廠高爐實際生產數據進行了對比驗證。軟熔滴落試驗結果表明，在綜合爐料中添加質量分數為5.0%的廢鋼（包括粒子鋼和渣鋼粒）時，滴落鐵的成分和熔點未發生顯...

MR鋼中夾雜物演變規律及鈣處理工藝優化————作者：王宇航;李洪鵬;唐海燕;劉振起;鄧艷通;靳倫安;

摘要：以國內某鋼廠轉爐（BOF）→精煉爐（LF）→連鑄（CC）流程生產的MR鋼為研究對象，通過在LF到站、LF化渣后、鈣處理前、鈣處理后、LF軟吹3 min和9 min、LF出站、中間包等工位進行全流程取樣，檢測其中的總氧（T[O]）含量、夾雜物數密度等指標，揭示了夾雜物的演變規律及其與T[O]含量的關系，同時結合熱力學計算優化了鈣處理工藝。研究表明，LF到站至鈣處理前，T[O]含量持續降低，鋼液中夾雜...

基于特征選擇的SHAP-Transformer高爐鐵水硅含量預報模型————作者：馬居安;鄭華偉;劉棟梁;陸昊;周進東;畢學工;熊瑋;

摘要：數據驅動方法在高爐鐵水硅含量預報方面取得了一定的成功，但由于高爐的復雜性，特征參數的強耦合、大時滯和多時間尺度特點提高了模型的訓練難度，是硅預報模型應用需要持續研究和特別關注的問題。采用時間窗口和主成分分析（principal component analysis，PCA）將22個分鐘級的特征參數轉化為鐵次級參數，進一步采用滑動窗口和最大信息系數（maximal information coeff...

基于鯨魚優化算法-LSTM神經網絡的漏鋼預報模型————作者：張榮康;王長軍;徐健祥;霍躍欽;劉中秋;李寶寬;

摘要：黏結漏鋼作為最常見的漏鋼事故，不僅會損壞連鑄設備，甚至威脅操作人員生命安全。常規的漏鋼預報模型主要依賴工藝參數的閾值進行判斷和簡單的統計分析，沒有充分利用數據的時序變化，限制了模型的準確性。為解決上述問題，將鯨魚優化算法（whale optimization algorithm，WOA）和長短期記憶神經網絡（long short term memory， LSTM ）結合，構建了一種基于深度學習的...

“以氨代氫”磁鐵礦粉還原行為————作者：陳建松;許瑩;洪陸闊;艾立群;佟帥;周美潔;

摘要：氨氣是高氫能載體，可以作為高效還原氣應用于鋼鐵行業，相較于氫氣，具有易液化和便于儲運方式的優點。因此，本研究提出“以氨代氫”進行直接還原鐵礦粉的思路，并結合熱力學分析，開展900～1 100 ℃下NH₃直接還原磁鐵礦試驗。著重分析了高溫條件下NH₃還原效果的變化規律及還原產物微觀形貌和孔隙結構的演變規律，并與相同條件下H₂還原效果進...

基于遺傳-螢火蟲混合算法的ESP軋制智能排產模型————作者：胡鷹;高朋;王振華;李偉;張順;劉元銘;王濤;

摘要：ESP軋制是一種領先的鋼鐵制造工藝，被視作繼氧氣轉爐煉鋼和連續鑄造之后，鋼鐵行業的重要技術突破，其無頭軋制生產線在提高生產效率、降低能耗和提升產品質量方面具有顯著優勢。為了進一步提升ESP無頭軋制生產線的效率，將智能優化調度和排產技術應用于ESP生產當中是非常必要的。針對某鋼廠ESP無頭軋制生產線的批量調度與排產問題，綜合考慮生產工藝規程及訂單交付期限等因素，選取厚度和硬度作為跳躍懲罰函數，以跳躍...

20輥軋機板形預報的無迭代模型耦合法————作者：任寅杰;王東城;呂猷闖;杜京博;劉宏民;

摘要：20輥軋機輥系結構復雜，其板形控制策略靈活多變。板形控制策略的合理制定依賴于精確且穩定的板形預報模型。前期，文章作者提出了20輥軋機板形預報的模型耦合法，避免了輥系彈性變形模型與帶材塑性變形模型之間的反復迭代，消除了外層出口厚度橫向分布迭代環。但由于模型耦合法中還存在內層輥間壓力迭代環，計算速度仍有進一步提高的空間。為此，文章提出了一種新型20輥軋機板形預報的無迭代模型耦合法，在犧牲有限精度的前提...

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