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新时代高校文化建设与教学科研业务协同发展的实践探索——以北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地为例

文化创新比较研究 2022年第34期6卷 157-160,166页

作者：安璐北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083

该文以高校新建教学科研单位为研究对象,围绕其文化建设与教学科研业务协同发展进行研究,阐述高校新建教学科研单位文化建设与教学科研业务协同发展的重要意义,阐述其文化建设现状,以北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地为例... 详细信息

该文以高校新建教学科研单位为研究对象,围绕其文化建设与教学科研业务协同发展进行研究,阐述高校新建教学科研单位文化建设与教学科研业务协同发展的重要意义,阐述其文化建设现状,以北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地为例,开展文化建设建设与教学科研业务协同发展的探索实践。

关键词：新建教学科研单位文化建设协同探索

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主动避让和紧急度对双向行人流影响的实验研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 750-758页

作者：周郑叶艳超蒋慧灵王远声叶龙海黄国忠邓青北京科技大学大安全科学研究院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 华北水利水电大学郑州 450045 安阳工学院安阳455099

为了探究主动避让和紧急度对双向行人流的影响,该文通过搭建实验场景和招募被试进行疏散实验,分析了行人运动轨迹以及疏散过程中的典型行为、疏散时间和疏散速度。主动避让实验结果表明,主动避让行为可以有效减少行人冲突,逆向行人的疏... 详细信息

为了探究主动避让和紧急度对双向行人流的影响,该文通过搭建实验场景和招募被试进行疏散实验,分析了行人运动轨迹以及疏散过程中的典型行为、疏散时间和疏散速度。主动避让实验结果表明,主动避让行为可以有效减少行人冲突,逆向行人的疏散效率提升了11.75%,疏散速度提升了18.25%,分层现象会随着主动避让行为的出现而更加明显;与非紧急情况相比,紧急情况下人流量大的一方的疏散速度比人流量小的一方增加得更多。此外还观察到了超车、跟随和并排行为等,并且发现在逆行人员中,靠边界的行人疏散速度更快。该文实验结果对紧急情况下双向行人管理具有一定的指导意义,同时也为双向行人流的建模研究提供相关依据。

关键词：疏散实验双向行人流主动避让行为紧急度

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管线钢动态应力下的原位氢渗透测试实验方法

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实验室研究与探索 2025年第1期44卷 64-68,90页

作者：邢云颖赵茜杨芝乐北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

管线钢在应力条件下的氢渗透行为研究能够为管线钢在复杂应力状态下的氢脆风险评估提供支撑。在常规氢渗透测试方法和原理的基础上,利用实验室现有力学加载设备,设计了“管线钢动态应力下的原位氢渗透”实验装置,研究了交变应力与氢的... 详细信息

管线钢在应力条件下的氢渗透行为研究能够为管线钢在复杂应力状态下的氢脆风险评估提供支撑。在常规氢渗透测试方法和原理的基础上,利用实验室现有力学加载设备,设计了“管线钢动态应力下的原位氢渗透”实验装置,研究了交变应力与氢的交互作用对氢渗透行为的影响。结果表明,交变应力条件下,氢渗透通量表现出与交变应力无相位差的波形特征;氢渗透通量的变化幅值随峰值应力的增加而增加,随交变频率的增加而降低;应力的变化在氢渗透曲线上可以实时得到反馈,应力状态改变导致的材料内部缺陷增加也能在氢渗透曲线上得到反馈。

关键词：管线钢动态应力原位氢渗透慢应变速率拉伸交变载荷

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连铸机拉速对钢水温降影响的数值模拟研究

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冶金能源 2025年第1期44卷 9-14,38页

作者：王子奇贺东风袁飞刘旋张雪菲北京科技大学冶金与生态工程学院北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京科技大学土木与资源工程学院

在多流连铸生产中,各流钢水温度的一致性对生产稳定性和铸坯质量至关重要。文章通过跟踪测温及数值模拟,分析了调整拉坯速度引起的中间包水口流量变化对钢包至中间包过程的钢水温降和温度分布的影响。结果表明,随着总体积流量的减小、... 详细信息

在多流连铸生产中,各流钢水温度的一致性对生产稳定性和铸坯质量至关重要。文章通过跟踪测温及数值模拟,分析了调整拉坯速度引起的中间包水口流量变化对钢包至中间包过程的钢水温降和温度分布的影响。结果表明,随着总体积流量的减小、不同流体积流量梯度的增大、流量的变化程度的减小,钢水温降逐渐减小,中间包水口每一流钢液的温降逐渐稳定。

关键词：钢水温降数值模拟体积流量

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矿砂料仓均匀下料的优化模拟

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材料与冶金学报 2025年第2期24卷 108-113,130页

作者：魏代春倪俊曾旺尹利潭宫平寇明银周恒北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

针对某多粒径分布的矿砂在实际卸料过程易出现料面流动均匀性变差的问题,以该矿砂均匀下料为目标,先采用离散单元法建立了三维料仓下料模型,模拟解析了现有料仓结构下多粒径矿砂的流动行为,并提出了利用高度偏差值指数定量评价下料均匀... 详细信息

针对某多粒径分布的矿砂在实际卸料过程易出现料面流动均匀性变差的问题,以该矿砂均匀下料为目标,先采用离散单元法建立了三维料仓下料模型,模拟解析了现有料仓结构下多粒径矿砂的流动行为,并提出了利用高度偏差值指数定量评价下料均匀性指数的方法,而后解析了不同导流体结构对矿砂下料均匀性的影响规律.结果表明:现有料仓结构下料过程为典型漏斗流,其流型依次为“一”型至“U”型及“V”型,下料不均匀,高度偏差的最大值达到653 mm;3种类型的导流体均改变了下料流型,使炉料下料均匀性得以改善;其中,叠锥型导流体改善效果最好,高度偏差可降低至300 mm以下,下料均匀性也最优,实际生产中可采用该种导流体结构改善料仓下料的均匀性.

关键词：矿砂离散单元法导流体均匀下料结构优化

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IF钢冶炼全流程温度控制

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连铸 2025年第02期 118-121页

作者：孙北东李志新邢立东南京升远冶金工程技术有限公司北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地

针对国内某厂IF钢生产过程中温度命中率低的问题，采用统计方法分析了冶炼各工序温度演变规律。结果表明，该厂IF钢生产过程转炉开浇炉和连续炉出钢温度命中率仅为55.56%和44.57%,且转炉整体出钢温度偏高。开浇炉和连续炉RH到站温度分... 详细信息

针对国内某厂IF钢生产过程中温度命中率低的问题，采用统计方法分析了冶炼各工序温度演变规律。结果表明，该厂IF钢生产过程转炉开浇炉和连续炉出钢温度命中率仅为55.56%和44.57%,且转炉整体出钢温度偏高。开浇炉和连续炉RH到站温度分别高出目标温度为15℃和10℃,需在精炼工序加入废钢调温；控制RH到站温度为1 600～1 625℃,可降低精炼过程调温废钢加入量，进而减少废钢加入对RH精炼增氮的影响；合理优化转炉出钢温度和炉后钢包热制度和热状态，降低转炉出钢温度，实现全工序温度的窄区间控制。

关键词：超低碳钢温度控制废钢调温增氮

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LF精炼工艺智能控制与决策模型研究进展

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工程科学学报 2024年第10期46卷 1739-1752页

作者：王欢王敏刘庆邢立东包燕平北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083

LF精炼能有效控制钢水成分和温度,并且在炼钢–连铸之间起缓冲协调生产节奏的作用.在LF精炼中运用模型进行控制与决策,可以进一步规范精炼操作,提高钢水质量和稳定性,同时结合自动控制,将有力推动智能精炼的发展,实现炼钢流程的优化和... 详细信息

LF精炼能有效控制钢水成分和温度,并且在炼钢–连铸之间起缓冲协调生产节奏的作用.在LF精炼中运用模型进行控制与决策,可以进一步规范精炼操作,提高钢水质量和稳定性,同时结合自动控制,将有力推动智能精炼的发展,实现炼钢流程的优化和效率提升.在钢铁行业智能制造的背景下,LF精炼工艺模型不再局限于单功能模型的建立和部署,开始朝着集成化、自动化和智能化的方向发展,同时其功能也由单一的预测和推荐转变为整体的智能控制和决策.因此,建立集成化模型,规范现场工艺,改善数据质量,同时结合自动化控制和闭环反馈,进一步来实现智能控制模型成为LF控制模型未来研究和应用的重要方向.本文总结了LF精炼控制与决策模型中关于合金化模型、造渣模型、温度模型、吹氩控制模型、钙处理模型等单功能模型以及智能精炼技术的发展与研究现状.系统梳理了不同模型的建模原理和实现功能,展望了未来LF工艺智能控制与决策模型的发展方向,为后续LF智能精炼技术的开发和应用提供参考.

关键词： LF精炼控制与决策自动化集成化模型智能精炼

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转炉吹炼过程喷溅机理及预报模型研究进展

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工程科学学报 2023年第10期45卷 1716-1728页

作者：辛同泽王敏包燕平北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083

转炉作为一个高温高压、多元多相的反应容器,容易发生喷溅或溢渣事故.良好的熔池搅拌可以增大渣–金反应面积,提高炼钢效率;异常的熔池搅拌则会造成金属损失,毁坏炉体及其附属设备,甚至威胁到炉前工作人员的人身安全.本文总结了前人对... 详细信息

转炉作为一个高温高压、多元多相的反应容器,容易发生喷溅或溢渣事故.良好的熔池搅拌可以增大渣–金反应面积,提高炼钢效率;异常的熔池搅拌则会造成金属损失,毁坏炉体及其附属设备,甚至威胁到炉前工作人员的人身安全.本文总结了前人对喷溅机理及影响因素的研究结果,转炉喷溅按产生的原因可以分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅、金属性喷溅和其他喷溅,其中爆发性喷溅的危害最大,泡沫性喷溅的发生频率最高.喷溅事故的产生总体可以归结为炉内激烈化学反应产生气泡驱动的高温熔体喷溅和顶底复吹为熔池提供的流动能量所产生的喷溅,且一次喷溅事故的发生常常是多种因素耦合引发,从单方面分析喷溅事故原因过于片面,研究出一套适用于转炉喷溅的安全评价模型是当务之急.并对现有的喷溅预报模型进行了综述,总结了炉气分析法、音频分析法、图像分析法的预测原理及部分应用结果,指出现有预测模型没有得到广泛应用的原因,未来喷溅预测模型会朝着更加智能化、精细化的方向发展.

关键词：转炉喷溅溢渣喷溅机理影响因素预测模型

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基于一维空洞卷积神经网络的故障电弧检测方法

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 492-501页

作者：蒋慧灵白嘎力周郑邓青滕杰张越周亮周正青北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 北京科技大学大安全科学研究院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 呼和浩特市烟草公司呼和浩特010020

串联故障电弧因多样性、相似性和隐蔽性而难以被检测,容易引发故障电弧保护装置误报和漏报。采用一维空洞卷积神经网络(one-dimensional dilated convolutional neural network,1D-DCNN)提取以高采样率采集的故障电弧电流特征,引入扩展... 详细信息

串联故障电弧因多样性、相似性和隐蔽性而难以被检测,容易引发故障电弧保护装置误报和漏报。采用一维空洞卷积神经网络(one-dimensional dilated convolutional neural network,1D-DCNN)提取以高采样率采集的故障电弧电流特征,引入扩展型指数线性单元(scaled exponential linear unit, SeLU)激活函数和残差连接解决梯度消失和网络退化问题,并结合平均集成学习和Softmax多分类器建立故障电弧检测模型。实验结果表明:所提方法对单负载和混合负载故障电弧的检测准确率达99.67%,相应负载识别准确率达99.95%,总体预测结果准确率达99.62%,优于传统卷积神经网络(convolutional neural network, CNN),满足故障电弧检测要求,有助于串联故障电弧检测和负载识别。

关键词：一维空洞卷积串联故障电弧支路故障电弧故障电弧检测负载分类

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转炉炼钢出钢过程的数值模拟

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中国冶金 2022年第9期32卷 8-15页

作者：庞传彬袁飞徐安军贺东风刘旋北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083

不同直径的出钢口决定转炉出钢流场的分布,从而影响出钢过程的钢水温降,而钢水温降直接影响转炉出钢温度以及炼钢生产节奏。为掌握出钢过程中的温降规律以及设计合理的出钢口参数,利用Ansys软件包建立三维转炉及钢包模型,借助数值模拟方... 详细信息

不同直径的出钢口决定转炉出钢流场的分布,从而影响出钢过程的钢水温降,而钢水温降直接影响转炉出钢温度以及炼钢生产节奏。为掌握出钢过程中的温降规律以及设计合理的出钢口参数,利用Ansys软件包建立三维转炉及钢包模型,借助数值模拟方法,研究得到200 t转炉在不同尺寸出钢口下的出钢流场数据,进而针对出钢过程中的钢水注流,研究出钢口尺寸及钢包内壁温度对注流温降的影响规律。研究发现,钢水注流的温降与注流比表面积成正比;另外在出钢早期,内壁温度每提升100 K,注流温降平均减小0.4~0.7 K。后续将继续开展出钢过程中钢包及合金辅料对钢水温降影响规律的研究,以期为转炉出钢工艺提供数据支撑。

关键词：转炉出钢口钢水温降数值模拟钢包温度

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