摘要： 一、棉花打包机的技术进展（一）棉花打包机智能化的进展智能打包机（见图17）采用了适合棉花加工生产线工况的打包机智能调速技术，具有动态性能好、液压油发热少、故障率低的特点，相比非调速打包机耗电减少20%以上。以棉花打包机智能调速、智能捆扎为任务的课题“棉花智能成包与装卸关键技术及装备研发”是国家重点研发项目“棉花智能化提级加工关键技术装备研发”的五个课题之一，智能调速打包机的技术创新推广使用后，能够带来可观的社会与经济效益等。

关键词： 电弧炉   废钢预热   数值模拟   温度场  

摘要： 近年来,低碳型电弧炉废钢预热技术受到钢铁行业的广泛重视。该技术通过安装在炉体上方的预热竖井装载和添加废钢,并利用上行的高温烟气对废钢进行预热,属于短流程炼钢领域的热点和前沿技术。由于该技术开发时间较短,相关科学问题尚存在较多空白。特别是关于预热竖井中不同工况条件、废钢不同形状和尺寸及不同类型废钢分布状态下的废钢预热效果,目前缺少相关研究和数据指导。由此导致生产实践中废钢预热效果不佳、废钢局部熔化导致的掉料等问题时有发生,严重制约了企业的生产效率和制造成本。因此,以某钢铁企业低碳型电弧炉的预热竖井为研究对象,按照实际生产中废钢的形状和尺寸及布料方式,建立了废钢预热的有限元模型,采用数值模拟软件Pro CAST进行求解,模拟研究了废钢预热过程中的温度变化特征。主要内容如下:1)基于数值模拟方法,利用开发的废钢预热模型分析了整个电炉废钢预热过程的流场和温度场特征。并将模拟结果与工业生产实测温度进行了对比验证,结果表明,数值模拟结果与生产实测温度较为吻合,验证了模型的准确性。2)对比研究了不同料型废钢在不同时刻、不同位置的预热效果,轻薄料和轻料废钢的预热效果较好。废钢温度最高发生的时间为预热的最后时刻,位置为预热竖井底部的轻薄料废钢。3)分析不同工艺参数条件下废钢温度的变化。与烟气温度和预热时间相比,烟气速度对废钢预热温度影响最大。在生产实践中,通过改变烟气速度大小能够快速、有效地调节废钢预热温度。4)研究了烟气温度、预热时间和烟气速度对轻薄料废钢局部温度的影响。设计了合理的工艺参数组合,当烟气温度1610℃、预热时间660 s和烟气速度0.20 m/s时,既可以获得良好的废钢预热效果,又能保证不发生掉料现象。图62幅;表9个;参81篇。

关键词： 永磁同步电机   低分辨率位置传感器   转矩控制   自抗扰控制   打包机  

摘要： 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)凭借高效、节能、功率密度高等优势在交流调速领域受到极大关注。目前,全自动打包机多采用PMSM作为收送带电机捆扎货物。由于带高分辨率位置传感器的PMSM不仅会增大电机尺寸、增加生产成本而且在震动、高温、潮湿等环境中传感器性能降低,影响电机控制效果。所以为降低企业的投入成本、保证打包机在各种工况下的正常工作,本文使用小体积、低成本、耐震动、低分辨率的霍尔传感器检测PMSM位置信号。但是霍尔传感器只能得到低精度的离散位置信号,为满足打包机系统控制要求,利用低精度的离散位置信号估算成高分辨率的位置信号。同时本文将自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)应用在打包机伺服系统来提升抗扰动性。本文主要工作如下:(1)研究意义以及课题相关技术的国内外状况分析。指出课题背景与研究意义,介绍打包流程和打包机控制系统的要求,阐述PMSM转矩模式、低分辨率传感器位置控制算法、打包机以及ADRC的国内外发展状况。(2)PMSM数学模型建立与转子位置估算。简述PMSM在ABC坐标系下的数学模型,建立dq坐标系下的PMSM电压方程。利用能量守恒原理得出PMSM的电磁转矩公式。阐述空间电压矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的基本原理以及实现过程。估算低分辨率PMSM的转子位置。(3)设计PMSM线性ADRC控制并进行仿真实验。针对PID控制具有快速性与超调性的矛盾以及抵抗负载扰动差等问题,利用ADRC控制替代PI控制,在PMSM双闭环上设计线性ADRC控制器。在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,进行矢量控制电流单环仿真实验,验证PMSM转矩模式的可行性。通过PI控制和线性ADRC控制仿真实验对比,得出ADRC控制的优越性。(4)设计软硬件电路系统。设计利用STM32F103VET6为主控芯片的硬件电路,主要包括反激式开关电源电路、母线电压检测保护电路、电流采样电路等。设计软件总体方案,详细阐述主程序、中断程序以及操作面板程序的实现过程。(5)搭建实验平台进行实验验证以及装机测试。对离散的Hall位置信号进行位置估算以及校正的对比实验,证明平均加速度法估计位置以及平均校正位置方法的可行性。通过线性ADRC控制以及PI控制的对比实验,验证ADRC控制性能的优越性。在实验平台上对PMSM的速度模式以及转矩模式进行实验,实验结果证明,本文研究策略满足打包机控制系统要求。PMSM装机现场测试打包效果,可以实现打包机收带和送带控制的性能要求。

关键词： 废钢   熔化机理   铁碳熔体   传热   传质  

摘要： 废钢的熔化行为是控制转炉炼钢过程温度变化和废钢比以及电弧炉炼钢能耗和产能的关键因素。研究废钢的熔化行为不仅对提高废钢在转炉和电弧炉等设备中的利用率具有重要意义,还可为转炉和电弧炉工艺建模提供理论指导与实验依据。前人虽已在废钢的熔化行为及机理方面进行了大量研究,但针对废钢熔化过程中的固液界面仍值得进一步探讨。同时,废钢熔化过程中的温度场、熔池速度场、熔体与废钢之间的传热系数、碳的传质系数、界面碳含量和废钢中心温度随时间的变化规律,以及吹气搅拌、废钢比、废钢形状、废钢尺寸和废钢密度等因素对废钢熔化行为的影响还值得进一步研究。本文通过数值计算与模拟、热模拟实验和水模型实验等方法探究了废钢在铁碳熔体中的熔化行为及机理,研究了熔池温度、熔池碳含量、废钢的形状与尺寸、废钢碳含量、废钢预热温度和吹气搅拌等因素对废钢熔化行为的影响。主要结论如下:（1）热模拟实验结果表明,废钢熔化主要包括固化层的形成、重熔与废钢本体的渗碳熔化等过程。当钢棒浸入熔池后,废钢外层形成固化层;且由于激冷效应,在固化层与废钢本体之间形成气隙。在废钢浸泡过程中,废钢的组织发生变化,由珠光体和铁素体转变为奥氏体。水淬后,渗碳层中生成针状马氏体,废钢内层形成板条马氏体。当废钢在熔池中浸泡时间过长时,废钢外层形成高温铁素体和液相。（2）数值计算与模拟、热模拟实验结果表明,随着熔池温度和熔池碳含量的升高,废钢初始半径的减小,固化层的最大厚度逐渐减小,固化层的形成与重熔时间缩短,废钢的熔化速度逐渐增大,完全熔化时间缩短。随着废钢碳含量的升高,固化层的最大厚度、固化层的形成与重熔时间基本不变,废钢最终稳定的熔化速度由-0.260×10-4m/s增大至-0.501×10-4m/s;完全熔化时间由400 s缩短到300s。（3）通过对基于移动边界层理论的废钢熔化模型计算可知,随着熔池温度的升高,最终稳定的传热系数和传质系数先增大后减小,其变化范围分别为1.04×10～5～2.86×10～5W/（m2·K）和0～2.89×10-4m/s,最终稳定的界面碳含量逐渐减小。随着熔池碳含量的增加,最终稳定的传热系数先增大后减小,其变化范围是7.59×10～4～1.01×10～5W/（m2·K）;最终稳定的传质系数由1.40×10-4m/s逐渐减小至5.21×10-5m/s,最终稳定的界面碳含量由0.69 wt%增大至0.73 wt%。随着废钢初始半径的减小和废钢预热温度的升高,最终稳定的传热系数、传质系数和界面碳含量基本不变,分别为8.40×10～4W/（m2·K）、1.40×10-4m/s和0.69 wt%。基于线性耗散热力学理论的废钢熔化模型可以预测废钢熔化过程中界面处碳含量、碳的活度和界面温度随时间的变化规律,进一步揭示废钢熔化的传热传质机理。（4）水模型实验研究表明,相对于正方体冰块而言,球体与圆柱体的比表面积较大,溶池向冰块的传热速率较快,冰块的完全熔化时间缩短;其中,球体冰块的完全熔化时间最短,为1227 s。随着冰块比的提高,溶池温度的降低速度逐渐加快且最终稳定的溶池温度逐渐降低,冰块的完全熔化时间与溶池的混匀时间逐渐延长。（5）根据数值模拟与水模型实验可知,相对于不吹气而言,通过吹气搅拌熔池,有利于改善熔池的温度分布,加强熔体向废钢的传热与传质过程,促进废钢的熔化与熔池的混匀。同时,氧枪枪位对溶池温度的影响较小,但随着氧枪枪位的升高,冰块的完全熔化时间与溶池的混匀时间分别由548 s和105 s延长至664s和142 s。随着顶吹气量与底吹气量的增加,熔池温度的降低速率有所增大,废钢的完全熔化时间与熔池的混匀时间逐渐缩短。但当吹气量过大即熔池搅拌能过大时,废钢完全熔化时间与熔池混匀时间的缩短程度减缓,此时继续增大吹气量不仅不能有效地搅拌熔池,还会造成能量的浪费。

摘要： 12月27日,"2021年全国废钢铁大会"暨"中国废钢铁应用协会七届二次理事扩大会议"在广西南宁市召开.拾起卖旗下全资子公司天津城矿再生资源回收有限公司(以下简称"天津城矿")作为中国废钢铁应用协会理事成员受邀参加此次大会,并荣获2021年度"全国优质废钢加工配送企业".这是天津城矿连续三年获此殊荣.

关键词： 机械   轧钢   机械设备   变频控制   打包机  

摘要： 机械是轧钢系统棒材生产的关键核心设备,机械系统的良好状态是保证棒材轧钢高质量稳定运行的重要基础。本文主要介绍了宣钢一棒轧钢系统棒材机械系统的优化改造实践,分别对变频控制、冷床裙板挡钢装置、打包撞齐装置、自动打包机疏丝导辊装置等机械系统进行了改造。一棒轧钢系统棒材轧线机械系统改造完毕之后,解决了高耗电、钢材弯曲、打包不齐、打包线跳槽和断线等问题,取得了良好的效果。

关键词： 打包机   斜齿圆柱齿轮   弹性力学   接触应力   UGNX软件   齿面位移   硬度   有限元仿真   NX NASTRAN解算  

摘要： 为了解决齿轮在接触应力作用下,轮齿啮合面出现点蚀并发生弹塑性变形的问题,以打包机转箱渐开线斜齿圆柱齿轮为研究对象,在实际工作载荷作用下,基于弹性力学赫兹接触应力计算齿面接触应力和位移,利用UGNX软件进行三维建模、材料设定、网格划分、施加约束和载荷,利用NX NASTRAN解算工具分析接触应力和位移在轮齿之间的分布状态及沿齿宽方向的分布情况,根据接触应力分布情况提出齿轮抗点蚀能力的措施。结果表明:打包机转箱斜齿圆柱齿轮同一轮齿中间1/3部位受到的接触应力较大,两端各1/3部位受到的接触应力较小;通过使轮齿中间1/3区域淬火硬度高于左右两侧1/3区域硬度,或使工作面的淬火硬度高于非工作面的硬度,以及提升轮齿表面精度,增设防护罩,定期清理、清洁和润滑齿轮,可以提高打包机转箱齿轮的使用寿命。

关键词： 产业发展优势   技术驱动   再生资源产业   战略性产业   废钢铁   钢铁材料   产业可持续发展   冶金材料  

摘要： 辽宁省是全国材料大省,尤其是冶金材料产业发展优势明显。作为辽宁省经济重要支柱的钢铁材料产业,其具备良好的资源基础,产业规模保持稳定增长,经济效益不断提高。近年来,国家固废进口政策调整,倒逼国内重构再生资源产业链,废钢铁作为可再生的钢铁材料已成为不可或缺的优质炼钢原料,可减少能源消耗,降低废气、废水、废渣的排放,助力辽宁实现“双碳”目标。废钢材料是钢铁产业可持续发展的重要资源,是发展循环经济中的一项战略性产业,也是生态文明建设中不可或缺的环节。

关键词： 转炉炼钢   炉龄   低镁冶炼   吨钢生白云石消耗  

摘要： 通过降低终渣FeO含量、降低系统温度、优化溅渣护炉工艺,以及生铁块或生白云石块渣补工艺、喷补工艺,提高工艺管理和炉型管理等措施,解决了柳州钢铁股份有限公司转炉炼钢厂针对低铁水耗条件下的炉衬侵蚀过快的问题,并实现了低镁冶炼条件下的长寿命高效经济炉龄控制的技术目标。应用效果表明,吨钢生白云石消耗降低到8 kg/t以下,渣中w(MgO)控制在5%以下,炉衬寿命在很少进行投补作业的情况下稳步达到了30000炉以上。

关键词： 废旧动力蓄电池   新能源汽车   废旧轮胎   废塑料   工业和信息化部   废钢铁加工   行业规范   规范条件  

摘要： 按照《废钢铁加工行业准入条件》等规范条件及相关公告管理办法要求,现将拟公告的符合《废钢铁加工行业准入条件》企业名单(第九批)、符合《废塑料综合利用行业规范条件》企业名单(第五批)、符合《废旧轮胎综合利用行业规范条件》企业名单(第二批)、符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单(第三批),以及变更废钢铁加工行业规范公告名称企业、撤销废钢铁加工行业规范公告资格的企业名单公开征求意见,请社会各界监督。