本发明提供一种基于物理指导的机器学习算法的钢铁材料设计方法,涉及钢铁材料的设计和机器学习应用技术领域。本发明首先采集数据,采用多次留出法将数据划分训练集及测试集;根据训练集建立基于物理冶金学指导的支持向量机模型;将基于物理冶金学指导的支持向量机模型的相关系数大于90%的作为遗传算法中的目标函数;得到优化后的成分、工艺及最佳目标性能的材料;对于得到的大量设计结果采用SVC分类器进行分类筛选,输出其典型合金的成分、工艺、目标性能。本方法将物理冶金机制引入到机器学习中,同时结合优化算法形成完备的设计平台,设计结果更加符合物理冶金学原理。
本发明公开了一种电子束制备高硅铝硅合金涂层的工艺方法,包括以下工艺步骤:(1)混粉:按照原料的配比将Al粉、Si粉、稀土氧化物粉末放入混粉机中进行混粉;(2)表面预处理:将混粉后的混合粉末摻入胶黏剂,并将其涂抹在抛光后的铝块上;(3)电子束表面改性:将表面预处理后的铝块置于6×10‑3Pa的真空条件下,对其表面进行电子束处理,获得产品。本发明方法工艺操作简单,绿色环保,本发明将电子束与粉末冶金工艺技术结合,解决了传统熔炼法制备的高硅铝硅合金经电子束产生的微裂纹无法用稀土消除的问题。由于粉末冶金工艺制备的合金初生硅尺寸可控,可实现初生硅的细化,进而充分发挥了稀土消除电子束处理后产生的微裂纹和熔坑的作用。
本发明属于冶金资源再利用技术领域,具体涉及一种转炉钢渣高效资源化利用方法,首先将熔融状态下的转炉钢渣进行氧化处理,降低钢渣中FeO的质量分数,之后将钢渣与水溶液混合得到矿浆并使用无机酸溶液进行酸浸。通过控制矿浆的pH值为2.0~3.0使钢渣中含磷的硅酸二钙相溶出并分离。固液分离后,调整浸出液的pH值至7.5~8.5,使浸出液中的磷酸盐沉淀并作为一种高价值的磷资源回收使用,酸浸后的残渣作为冶金熔剂在钢铁冶金中使用。本发明低成本地实现了转炉钢渣中磷的高效提取及回收,使除磷后的残渣在钢铁企业内循环利用,同时获得了一种磷资源,充分开发和利用了钢渣中有价组分的潜在价值,建立了绿色冶金流程,创造了巨大的经济效益。
本发明涉及真空冶金领域,具体为一种大容量(0.5T)真空感应炉用钙质坩埚的制备方法。首先,根据线圈(0.5T)的具体尺寸,制备出符合坩埚容量尺寸的普通碳钢封底内衬桶;然后,将CaO砂混合均匀,采用干湿结合的方法打结坩埚底部和壁部,打结到高出烧结用合金料化清后液面100mm处,往上至炉口包括炉口均采用传统的MgO坩埚打结方法,打结MgO耐火材料;最后,将合金料放入内衬桶中,采用一定的烧结工艺,对坩埚进行整体烧结。本发明大容量钙质坩埚的制备方法,可以打结出长寿命、大容量钙质坩埚,有效的提高真空感应熔炼高温合金的纯度,制备出性能优异的合金材料,扩大了氧化钙在真空冶金坩埚方面的使用范围。
本发明公开了一种防止立式窑在铬渣解毒中结块和窑壁上结圈的方法,属于冶金加工技术领域。防止在铬渣解毒中结块和结圈的方法,先将铬渣成型制成铬渣球,再将煅烧焦类与铬渣球混合投入到立式窑内进行热反应。本发明使用的原料来源广泛,如石油焦、冶金焦等;煅烧焦类热值高,可强化反应,合理的节约能源;因煅烧焦无挥发份,因此减少了烟气,减轻净化系统的负荷从而降低了生产成本;最重要的一点是避免了铬渣解毒当中结块和窑壁结圈的现象,提高了设备的运转率。
一种复合金属液保温剂及其制备方法,涉及冶金技术领域。以玉米、高粱秸秆为主要原料,经过冲洗、干燥、碳化、破碎筛分得到碳化秸秆后,按照碳化秸秆30%~60%、碳化稻壳30%~60%、漂珠5%~30%的质量百分数混合,制得复合金属液保温剂。产品可广泛用于冶金领域的金属液保温。本发明方法利用我国丰富的秸秆资源及其碳化产物中固定碳含量高的特点,并辅助添加碳化稻壳和漂珠开发新型优质金属液保温剂,其特点在于原料成本低,使用效果好。此外,本发明不仅开发了秸秆利用的新途径,还有利于提高秸秆的利用价值,增加农民收入,改善农村环境。
一种钛合金蓝色阳极氧化工艺,钛合金蓝色阳极氧化工艺流程为:除油→冷水洗→去除硬化层→冷水洗→活化→冷水洗→钛合金阳极化→冷水洗→去离子水洗→反透显示→去离子水洗→热水洗→吹干→检验。本发明的优点:对钛合金零件表面的冶金缺陷和加工缺陷辨别快捷、有效。主要表象是进行完阳极氧化处理及反透显示工艺之后,零件表面呈蓝灰色背景,缺陷存在部位呈现出不同的颜色,通过此与缺陷图片的对比,可以更加清晰、可靠地判断出零件因冶金或加工原因造成的锻造折叠、夹杂、过热、局部过冷、局部Α层现象、Β密集区、磨削烧蚀等缺陷。经过检测,结果表明采用本工艺稳定可靠,具有原工艺无法替代的优点。
本发明涉及一种由含铜与铁的混合熔渣生产的方法,其包括如下步骤:S1、炉渣混合:将铜渣加入熔炼反应装置中,加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣;同时加入氧化铜矿物、硫化铜矿物、含铜物料中的一种或几种;混合均匀,将混合熔渣加热至熔融状态作为反应熔渣,并实时监测该反应熔渣,通过调控获得反应后的熔渣;S2、分离回收。本发明方法既可以处理热态熔渣,充分利用熔融铜渣与熔融冶金渣、物理热资源和热态冶金熔剂,又可以处理冷态炉渣,通过熔渣混合或冷态混合,实现了熔渣冶金改性;有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题及环境污染问题。
潮湿气氛的高温熔盐电化学方法和装置,属于电化学冶金技术领域;该方法在潮湿的高温熔盐环境下,制备氢气,金属/合金,复合金属氧化物和金属氢化物;在高于100℃的熔盐电解质中电解水生成氢气,工作阴极为固态氧化物片,施加于电解槽的电压远低于直接电脱氧工艺的情况下,生成的氢气原位还原阴极固态氧化物制得金属;熔盐中的氢离子可由水蒸气气氛下熔盐的水解反应制得;通过还原氧化铁、氧化钼、氧化钽、氧化镍、氧化铜、氧化钛或相应的混合氧化物等,制备相应的金属或者合金或复合金属氧化物;通过熔盐电解生成的氢气氢化阴极固态金属,制备相应的金属氢化物;该方法是一种流程短、耗能低的绿色冶金新工艺。
一种高强度高韧性钛合金,它包括以金属钛为主成分,再加入少量的金属铝,金属钒,金属锆,杂质≤1%,。本发明由于选择与钛形成Α和Β连续固溶体的锆,具有良好的晶粒细化组织,因此在不影响抗拉强度的同时,大大提高本发明的塑性及韧性。抗拉强度在980-1180MPA,延伸率在14-25%,比TI-6AL-4V延伸率高出50%以上,具有良好机械性能及加工成型性能。本发明具有应用范围广,使用寿命长等特点,可以生产板、棒、丝、线、管、锻件、铸件等各种冶金产品可在航空航天、船舶制造、石化、冶金、体育、医疗、建筑等多种领域中得到应用。
本发明涉及航空发动机尾喷口大型薄壁件的精密铸造技术领域,具体涉及一种大型薄壁高温合金铸件浇注系统,具体方案为所述浇注系统包括铸件和浇道,为一组两件结构:所述铸件包括随形开设內浇道、两个圆柱形凸台及多个内冒口;所述內浇道、内冒口和铸件一体成型,且內浇道的浇口、圆柱形凸台及内冒口在高度方向上齐平;所述浇道设有浇口杯、排气道、主浇道、横浇道、成型浇道和两个搭接楔形冒口,所述横浇道中间位置设置圆台形冒口或楔形大冒口,所述成型浇道上设有多个楔形小冒口,本发明有效降低产生欠铸、裂纹及疏松等冶金缺陷的风险,提高铸件产品铸造合格率和冶金质量。
本发明涉及有色金属冶金熔盐电解领域,主要研制一种铝、稀土和镁等电解工业阳极材料及其制备方法。其特征在于将单一金属或合金与金属氧化物混合,通过粉末冶金的方法制作铝电解阳极材料,其中单一金属或合金由铁、镍、钴、铬、钛、铜和银或它们的合金构成,金属氧化物为单一氧化铝或氧化铝与稀土氧化物。阳极材料的含量分别为单一金属或合金质量百分比8~95%,氧化铝质量百分比5~87%,稀土氧化物质量百分比0~5%。本发明的主要特点是在使用过程中阳极不参与电极反应,阳极产物是氧气,替代目前使用的消耗性碳素阳极,实现节能、环保、单位产能投资的巨大效益,提升我国铝电解工业的快速、高效、绿色环保发展。
本发明涉及有色金属冶金熔盐电解领域,主要研制一种应用于铝、镁和稀土等电解工业的一种惰性阳极(也叫非耗性阳极)材料。该材料做阳极进行铝电解时,阳极表面析出氧气。阳极在电解实验过程中表现出良好的抗氧化和耐冰晶石熔盐腐蚀性能,铝产品质量达到98%以上。阳极材料选用铬、镍、铁、钴、钛、铜、铝、锰等金属的二元或多元合金构成,采用熔炼或粉末冶金的方法制备阳极。阳极导电导热性能好,且易于与金属导杆连接。目的在于解决以石墨作阳极所带来的缺点,解决了金属作阳极参加反应而导致产品污染所存在的问题。
一种钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔吸附材料、制备方法及应用,属于固废吸附材料绿色制备技术领域。吸附材料为非晶结构,表面具有微、纳米孔结构。所述制备方法包括冶金废渣破碎及混合处理,氢氧化钾/钠激发溶胶溶液的制备,钢渣/矿渣/粉煤灰复合废渣多孔材料的成型,颗粒化和去碱性过程。本发明通过控制原料活性及配比直接控制材料制备的反应进程的方式将粉煤灰、矿渣、钢渣三种冶金废渣作为反应原料,在低温及室温条件,制备复合冶金废渣多孔吸附材料,解决了钢渣、矿渣、粉煤灰三种固废的功能化利用问题和多孔吸附剂的低温制备问题,获得了一种低成本高吸附特性的多孔吸附材料,提高了吸附性能,实现了冶金固废的利用和废水的处理。
本发明属于铝合金铸造领域,具体涉及一种同时制备多根铝合金圆铸锭的设备及其方法。本发明设备主要由结晶器、水箱、励磁线圈、励磁电源、多孔石墨环、润滑油供应系统和铸造机组成;本发明方法步骤是:首先开启润滑油供应系统,然后将铝液引入引锭头、多孔石墨环和保温帽组成的空腔中,启动铸造机开始铸造,然后启动励磁电源,铝熔体在感应磁场的搅拌作用下进行动态结晶,获得细小均匀的冶金组织,同时使铸锭获得良好的表面质量。本发明实现了电磁搅拌与油润滑共同作用下的铝合金圆铸棒半连续铸造,可以同时改善铸锭的内部冶金质量和表面质量。
一种晶粒细化的高温合金铸造工艺,其特征在于:所述高温合金铸造工艺具体满足以下要求:首先采用粉末冶金方法,利用高温合金的基本主元镍作为粘结剂把高熔点的金属氧化物粒子粘结起来,制成中间合金;然后将中间合金与母合金料一起熔炼,采用正常的浇注工艺参数进行浇注;利用高熔点、细小的金属氧化物粒子作为形核中心形成大量晶粒,最后得到细晶粒的高温合金组织。本发明通过粉末冶金方式采用镍做为粘结剂将纳微米级别的三氧化二钇粒子粘结起来制得细化剂,将细化剂与母合金一起熔炼并搅拌,按正常生产工艺进行浇注,大大简化了细化工艺,同时该细化剂可保证在高温下长时间不失效。
本发明属于钢锭制造与冶金工程领域,具体地说是一种消除连铸钢锭中心缩孔和疏松的方法,解决现有技术中连铸钢锭中心质量差,废品率高,且难于向大型化发展的问题。根据连铸钢锭的直径大小及液芯尺寸,选择与连铸钢锭具有相同或相近化学成分的一定尺寸的金属棒,采用旋转置入方法,将金属棒插入连铸钢锭轴心,借助连铸钢锭中心液芯的热量将金属棒融化,实现金属液芯与金属棒的冶金结合,从而达到减轻并消除连铸钢锭中心缩孔和疏松的目的。
本发明公开一种压滤机滤饼破碎的方法及装置和应用,通过在集料口底部布置两排带齿的破碎轮,滤饼在重力作用下自然下落到破碎轮上,驱动破碎轮旋转,帮助滤饼快速下落,避免集料口堵塞;两排破碎轮同时旋转时,起到对大块滤饼的破碎作用;可用于冶金尾渣和化工物料压滤滤饼破碎。本发明的优点和效果如下:本发明采用了完全依靠滤饼自身重力,没有外加动力,两排破碎轮起到破碎大块滤饼的作用,该方法具有成本低、滤饼小、使用方便、维护简单的特点。可用于冶金尾渣和化工物料压滤滤饼破碎。
本发明涉及一种陶瓷或陶瓷基复合材料粉末烧结方法,是将陶瓷粉末或陶瓷基复合粉末进行加热、加压、加电火花复合式烧结(在整个烧结过程中这几种手段可先后或同时进行)。烧结气氛可控,为空气或真空或氩气或氮气气氛。利用本发明可以在较短时间、较低成本下完成陶瓷或陶瓷基复合材料的粉末冶金烧结,针对解决陶瓷或陶瓷基复合材料粉末冶金烧结所需周期长、成本高、烧结过程中晶粒易长大的问题。
本发明属于冶金资源综合利用技术领域,特别涉及一种利用不锈钢冶炼废弃物制备碳酸盐粉体的方法。一种利用不锈钢冶炼废弃物制备碳酸盐粉体的方法,是将不锈钢冶炼渣进行在线矿相重构,冷却后利用冶金废酸溶液进行浸出,过滤后得到富钙、镁溶液,调节滤液pH值,并加入结构导向剂;向所得溶液通入含有CO2的冶金废气生成沉淀,过滤、干燥后可依次得到具有规则形状和尺寸的碳酸钙和碳酸镁粉体。本发明实现了不锈钢渣的在线矿相重构,使大量钙、镁元素富集于易浸出相中,铬元素富集于尖晶石相,在兼顾铬稳定化的同时大大提高了不锈钢渣的资源利用率,所得碳酸盐粉体可广泛应用于建筑、造纸、橡胶和医药等行业,实现“以废治废,以废制宝”。
本实用新型公开了一种可自动定位的粉末锻造用模具盘,包括加工台以及设置于加工台上的模具盘,模具盘圆心的径向上通过弹性复位件活动设置有多个定位架,其用于将粉末冶金零件定位至模具盘的圆心处,多个定位架的一端上转动设置有滚轮,其用于与粉末冶金零件相抵接。本实用新型提供的可自动定位的粉末锻造用模具盘,在将粉末冶金零件放置在模具盘上时,在三个定位架的夹持下进行定位,使得粉末冶金零件与模具盘圆心处于同一位置,并且在抵接时,滚轮滚动也便于粉末冶金零件下压至模具盘内,也减少了摩擦,通过定位架对位于模具盘顶部上的粉末冶金零件进行快速自动定位,便于对粉末冶金零件进行整形,提高了整形的效率。
本发明公开了一种焙烧填充料,尤其涉及适用于生产铝用阳极、阴极和电极的一种焙烧填充料加工方法及系统。一种焙烧填充料加工方法,包括下述步骤:将冶金焦送到筛分设备进行筛分,筛分粒度合格的冶金焦送到成品螺旋输送机,筛分粒度不合格的冶金焦送到处理设备进行处理,送到成品螺旋输送机的冶金焦再送到成品料槽。本发明采用上述焙烧填充料加工工艺,将冶金焦经破碎、筛分加工处理成粒级在0.5~6MM的具有可压缩性、吸附性和透气性的最佳配合填充料成品,提高了焙烧品的体积密度和机械强度,降低生坯的收缩速度。改善了生产操作环境。本发明有效解决了填充料原料选择性小、成本高,以及填充料在运送过程造成严重的环境污染和原料损失的技术问题。
本发明提供一种基于球磨强化的炼钢废弃物协同治理系统及方法,系统包括碳捕集系统和碳氮气体分离收集系统顺次连接。利用钢铁冶金渣为碳捕集原料,协同冶金废气、冶金废水进行碳捕集反应,在兼顾碳减排的同时,实现冶金废气中CO2与CO和N2的高效低成本分离,整个过程无需外加热源。本发明打破现有的冶金废渣直接碳捕集工艺中,由产物膜包覆引起的碳酸化反应速率及反应程度低的难题,兼顾钢铁企业各种废弃物的协同治理,对实现钢铁企业绿色可持续发展具有重要意义。
一种泡沫TiMoCu合金及其制备方法,合金由Ti、Mo和Cu元素组成;按质量比,Ti∶Mo∶Cu=(100‑x‑y)∶x∶y,其中x=10~25;y=5~20;该泡沫TiMoCu合金具有近球形的孔隙结构,平均孔隙尺寸为100~460微米,孔隙度为14.94~67.50%;制备方法:1)混合Ti粉,Mo粉和Cu粉,并取碳酰胺颗粒,备用;2)将上述原料混合后,制得金属粉末‑造孔剂混合物;3)在模具中,压制成坯料;4)分两段式真空烧结,制得泡沫TiMoCu合金;本发明制备的泡沫TiMoCu合金,力学性能与人体松质骨的力学性能相匹配,孔隙结构与松质骨相似,对军团菌、金黄色葡萄球菌等有抑制作用。
本发明公开了一种基于串行混合模型的金氰化浸出过程浸出率实时预测方法,即实现浸出率的在线预测方法。预测方法的特点是:(1)本发明建立了完整的金氰化浸出过程动态机理模型—金、氰离子物料守恒方程,并以此机理模型作为串行混合预测模型的核心,这样能够保证模型趋势的准确性;(2)本发明基于Tikhonov正则化方法估计金氰化浸出过程动力学反应速度,该方法可以有效抑制测量数据噪声对估计结果的影响。并采用BP神经网络数据模型以串行形式估计机理模型中的未知参数,提高了模型的精度及推广能力。本发明的预测方法有以下优点:采用了机理模型与数据模型相结合的串行混合建模方法,充分利用了已有的过程先验知识,提高了动态机理模型的预测精度以及泛化能力,具有结构简单、可靠性高、可解释性强、泛化能力好等优点。
一种侧开口球楔锁紧冶金测温管托盘,它是利用材料之间具有固定自锁角的原理,将具有与自锁角相同角度楔角的压铁,配合侧面开口的管状托盘架和托盘座,并通过在此楔角内放入合适大小的钢球组成球楔锁紧的测温管托盘。此装置使用方便、灵活,可以牢牢的锁紧测温管,使之垂直固定于钢水内部,从而可以降低测温误差,提高测温准确性,工人劳动强度大大降低,操作耗时少,可显著提高钢厂的生产效率。
本实用新型公开了一种冶金预熔渣脱硫工艺防止回硫装置,包括转炉,所述转炉右侧的顶部开设有出料口,所述转炉的顶部通过支撑架铰接有转轴,转轴上固定有延伸至转炉内部的挡板,所述挡板的左侧边上均匀铰接有铰接块,铰接块的中间位置处设置有凹槽,所述挡板右侧的底部铰接有铰接板,铰接板的另一端与出料口下方的转炉内侧壁相铰接,所述铰接板的上半部开设有连接口,连接口下方的铰接板侧壁上铰接有F型铰接块。本实用新型在通过转炉倾倒的过程中通过挡板和挡板上的铰接块以及挡板左侧底部铰接的铰接板和铰接板上铰接的F型铰接块之间的相互配合吧,减少了转炉出钢时的下渣量,提高了钢水的洁净度,提高了转炉钢产品的质量和档次。
本实用新型涉及废气处理技术领域,具体揭示了一种铸造冶金用废气处理装置,包括底座,所述底座的上表面设有排烟管和两个电机,所述排烟管与底座的中央固定连接,所述电机的底部通过固定块与底座的上表面固定连接,两个所述电机分别位于排烟管的左右两侧,所述电机的输出轴固定连接有第一旋转盘;本实用新型通过电机的启动,达到可以使第一旋转盘和第二旋转盘旋转的效果,再通过上拉索和下拉索的设置,从而可以使该装置中的刮环在排烟管的内壁上移动,即可以使排烟管内壁上污渍从排烟管的内壁脱离,即可以自动对排烟管内壁进行清理,而该装置中收料框和收料箱的设计,可以便于取出排烟管内壁上脱落的污渍。
本发明涉及一种冶金淬火冷却水的金属碎屑磁转分离器,其结构包括:喷水头、喷水器、淬火池、工作柜、工作底座、检测门、通风口,喷水头的上端与喷水器的前端下侧固定焊接,喷水器的下端与淬火池的背面相焊接,淬火池的下表面通过焊接的方式与工作柜的上表面相连接,在碳钢淬火完后,淬火池里的水液被吸入到分离器内,在电磁铁构成的磁力分离环的磁力吸附下,金属离子与金属碎屑被吸附在分离仓的表面,并在其转动带领下被收集在隔离管内,使淬火冷却的水液内部的含有的金属离子与金属碎屑得到分离,以保持原有的比热容,更快的吸纳更多热量,使每次淬火冷却的时间变得接近,产品的整体的质量更为的接近。
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