阅读排行为提升火电机组一次调频能力的预测精度,辅助保障电网频率稳定及电力系统安全运行,提出一种结合开普勒优化算法(Kepler Optimization Algorithm, KOA)与门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)网络的一次调频能力预测方法。以某350 MW燃煤火电机组一次调频的实际运行数据为样本,通过相关性分析挖掘关键特征变量;采用开普勒优化算法对GRU网络模型的超参数进行优化,构建KOA-GRU预测模型,并将该模型与长短期记忆(LSTM)网络模型、粒子群优化的长短期记忆(PSO-GRU)网络模型、GRU网络模型及粒子群优化的GRU网络模型进行对比。结果表明,KOA-GRU网络模型的适应度值在经过7次迭代后稳定在0.127,收敛性优于其他四种模型;同时,该模型在不同评估指标下均表现出更优的预测效果,均方根误差(RMSE)为0.148 MW,平均绝对误差(MAE)为0.092 MW,具有较高的预测精度。
针对板坯在轧钢加热炉中产生氧化铁皮的问题,提出了一种兼顾燃料燃烧和板坯加热过程的加热炉炉内气氛控制策略。通过将均热段采用较小的空气过剩系数设为弱还原气氛、加热段采用较大的空气过剩系数设为氧化性气氛,结合“烟气氧含量反馈+煤气热值前馈”的空燃比控制方式,可有效抑制高温钢坯的氧化铁皮生成。基于该控制策略建立了加热炉气氛控制系统,在保证加热炉清渣周期为7个月的条件下,钢坯平均氧化烧损率从1.41%下降到1.02%,该系统为同类加热炉气氛调整提供了参考。
钢铁长流程工艺体系中碳排放量占比非常大,炼铁发展绿色低碳技术对降低碳排放量尤为重要。针对铁水采用敞口铁水罐运输导致铁水热量损失大的问题,分析了敞口铁水罐运输铁水热量损失构成和对应的碳排放量实际情况,对铁水罐采取烘烤补热和加盖保温的节能减排效果进行对比分析,结果均可以提高铁水温度30 ℃以上。两种方式的应用实证和实现碳减排的结果表明,对铁水罐空罐期实施加盖保温效果最好,更有利于减排,且几乎不需要提供外部能源就可以大幅度减少铁水热量损失和降低碳排放量;烘烤补热是对加盖保温的补充和辅助,可实现传统高炉炼铁工艺的高炉煤气自循环,对于碳减排具有重要意义。
近年来,全球气候变化加剧,低碳经济成为发展趋势,钢铁行业作为碳排放重点领域,其炼铁环节的低碳转型至关重要。现代主流炼铁工艺中,高炉炼铁占据主导地位,但碳排放量高;直接还原铁工艺存在资源依赖、能耗高等问题;熔融还原工艺技术经济性尚未突破。氢冶金是实现“零碳炼铁”的核心路径,氢冶金理论上可减少约90 %的二氧化碳排放,但面临制氢成本高、技术成熟度与设备适配性不足等挑战。提出传统工艺低碳化升级与技术创新协同、能源结构转型与产业协同减排等策略。未来传统高炉工艺将加速低碳化改造,非高炉炼铁技术有望规模化突破,氢能产业链成熟度影响转型速度,多方协同将助力钢铁行业实现碳中和目标。
概述了富铜纳米相强化钢的四种强化机制即固溶强化、晶界强化、位错强化和沉淀强化,并说明了各种强化机制的评估方法以及强度计算方式,结果表明各种强化机制均与位错的相互作用密切相关,不同强化机制在微观结构中相互耦合,为设计和制备高强度富铜纳米相强化钢提供了理论支持。
随着化石能源日益枯竭,氢的能源属性备受关注,氢能被视为“21世纪终极能源”,但应用价格高、体积能量密度低以及临氢材料氢脆倾向大等问题限制了氢能利用。解决上述三项难题是当前氢能发展的关键。介绍了当前比较成熟的制氢、储氢、输氢与用氢技术路线及其优缺点,对比了常用氢损伤理论与临氢材料现有选材标准,提出了关注高耐氢材料开发、氢损伤机理研究、天然氢勘探与提高绿氢在氢能中的占比等发展建议,期待为氢能提升利用规模、拓展应用场景提供参考。
中锰钢作为最具潜力的第三代先进高强汽车用钢,具有低成本、高强塑性优点。目前,Fe-C-Mn-Al系中锰钢通过加入Al元素来实现轻量化,并优化组织及提高强塑积。现有用于Fe-C-Mn-Al中锰钢的微观偏析模型有一定局限性,Lever-rule模型和Scheil模型均为理想化模型,而Brody-Flemings、Clyne-Kurz、Ohnaka及Voller-Beckermann模型考虑了固相反扩散,虽然均能准确地描述实际凝固过程(Clyne-Kurz模型应用更广泛),但在实际凝固过程中通常被视为常数的平衡分配系数是随温度(或固相率)变化的,且应考虑夹杂物析出对偏析的影响。结合Clyne-Kurz模型提出了考虑平衡分配系数随温度变化及夹杂物析出对溶质浓度影响的微观偏析模型,并揭示了Fe-0.15C-5Mn-(0.018,0.95,1.93,2.97)Al中锰钢溶质微观偏析及夹杂物析出行为规律。研究结果表明,以M193钢为例,凝固过程中,Al的最大平衡分配系数比最小平衡分配系数大7.4%,而N则高达40.6%;若不考虑AlN析出,凝固过程N浓度随固相率单调增加;若考虑AlN析出,N浓度呈先增大后减小趋势。当Al含量从0.95%增至2.97%时,凝固终点的AlN析出量由0.003 7%增至0.010 0%。上述结论对Fe-C-Mn-Al系中锰钢的凝固组织与夹杂物控制具有理论指导意义。
为实现铁前系统绿色低碳转型,针对鞍钢自产超细磁铁矿/赤铁矿混合精矿粒度极细、成球性差、氧化放热强、焙烧窗口窄、易过热开裂等特殊热行为问题,系统开展原料物化特性表征、造球工艺参数与配矿结构优化、带式焙烧热工制度设计及冶金性能评价研究,形成碱性球团制备成套关键技术。在此基础上,鞍钢集团矿业有限公司东鞍山烧结厂400万t/a带式焙烧机碱性球团生产线实现稳定运行。碱性球团TFe含量约为64.0%、SiO2含量约为3.80%,碱度稳定在1.0;抗压强度≥2 800 N/P、转鼓强度>92%、还原度>78%、还原膨胀率<12%、低温还原粉化率(RDI+3.15 mm)>90%。按《钢铁行业碳排放核算方法与报告指南(试行)》核算,球团工艺替代原360 m2烧结机后,产品碳排放强度由199.02 kgCO2/t烧结矿降至40.64 kgCO2/t球团矿,实现了79.58%的减排效果。该研究为超细混合铁精矿资源制备碱性球团及其低碳应用提供了工程范例。