冶金工程

• 顶吹转炉旋流二次燃烧氧枪射流特性的研究

  刘启昌;刘广强;刘坤;王健;

  二次燃烧氧枪将转炉熔池内CO气体再次燃烧生成CO_2，从而有效提升熔池温度，提高炼钢效率。然而，传统二次燃烧氧枪冲击面积不足等问题制约其应用及推广。本文提出一种旋流二次燃烧氧枪，使主射流旋流化，以消除主射流间的相互干扰以及主射流与二次射流之间的聚合效应，从而增强氧气射流的冲击速度，缩短冶炼时间。构建顶吹转炉射流区域的三维模型，数值模拟分析不同旋流角下的流场分布、射流聚合特性以及射流冲击区域的变化。模拟结果表明，随着旋流角度的增加，主射流的径向速度和切向速度均有所提升。在熔池轴向深度H=20d_e处，旋流角15°时的径向和切向速度比常规二次燃烧氧枪分别提升21.44 m/s和10.94 m/s。旋流角由0°增加至15°时，主射流之间的相互干扰作用以及主、二次射流的聚合效果减弱，主射流的径向冲击距离增加。随着轴向位置的增加，射流的有效冲击面积增大。在熔池轴向深度H=30de处，旋流角12°时的冲击面积比常规二次燃烧氧枪增加4.64%。

  2025年02期 v.48;No.229 81-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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• PB块矿的冶金性能及其比例对高炉冶炼的影响

  赵鸿波;孙雨婷;王运国;高立华;张福;何志军;张军;

  提高天然块矿在高炉炉料中的配比对降低炼铁流程能耗与碳排放有重要意义。我国高炉普遍使用PB块矿进行热爆裂性和低温还原粉化性实验及软熔滴落实验。研究发现，较高的还原温度导致磁铁矿相向浮氏体相转变；热爆裂指数随加热温度升高，从1.45%增加到14.6%,PB块矿的物相发生转变，导致其内部强度降低，热爆裂性能增强。层装条件下，增加块矿比使软化区间变宽，并向低温区移动；混装条件下，增加块矿比使软化区间有所缩小，当块矿占比为20%时，软化区间最窄。

  2025年02期 v.48;No.229 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K]
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化学工程与技术

• 铕基配合物的制备及其荧光性能研究

  张馨月;李恩赐;王沼懿;郑美思;康乐;姚威;高恩军;

  为了有效检测孔雀石绿，本文采用蒸汽热合成方法，以Eu为金属中心，以2,4'-联苯二甲酸为有机配体，成功合成一种二维铕基配合物[Eu(2,4′-bpdc)(2,4′-Hbpdc)H2O]n(1)。对其进行单晶X射线衍射、红外光谱、紫外-可见光光谱、热重分析以及荧光光谱等一系列基本表征。该配合物稳定性高，并且能作为荧光探针，快速有效有选择地检测染料孔雀石绿，计算所得检测限为1.091μmol/L，在环境保护领域具有一定的应用潜力。

  2025年02期 v.48;No.229 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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• 油泥源电芬顿阴极处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液研究

  段傲;刘阳;刘红;陈磊;谢文焱;王艳秋;

  为实现冷轧油泥资源化利用，解决垃圾渗滤液膜滤浓缩液污染环境问题，本文将冷轧油泥中提取的铁系氧化物与针状焦（炭素材料）掺杂，制备电芬顿阴极，构建非均相电芬顿体系处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液，以膜滤浓缩液COD去除率为指标，探究最佳制备条件；通过单因素和响应面实验优化反应条件。确定电芬顿阴极的最佳制备条件为针状焦和铁系氧化物的质量比5∶1、催化剂和黏结剂的质量比2.5∶1、煅烧温度350℃。在初始pH为2.9、外加电压为10.2 V、极板间距为1.03 cm的最佳反应条件下，垃圾渗滤液膜滤浓缩液COD去除率达85.97%。将处理前后的膜滤浓缩液进行红外、紫外和三维荧光表征，结果表明，非均相电芬顿法可以高效降解垃圾渗滤液膜滤浓缩液中的腐殖酸类物质与芳香族化合物质。

  2025年02期 v.48;No.229 104-111+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
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• 生物质固废与煤混合燃烧特性分析

  张梦瑶;信冠宇;刘吉辉;张媛媛;

  生物质固废作为燃料代替部分煤粉，能够缓解炼铁生产的能源和环境问题。本文通过热重分析实验研究无烟煤中配加生物质固废复合燃料的着火温度、可燃指数、综合燃烧特性指数及燃烧率，基于Arrhenius方程和Coats-Redfern模型完成复合燃料的动力学分析。生物质具有灰分含量低、挥发分含量高的优点，配加生物质固废复合燃料的可燃指数和综合燃烧指数均好于无烟煤，且随着生物质配比增加，燃烧速度加快，燃烧率也随之提高，复合燃料的活化能逐渐减小。生物质固废配加质量分数为80%时，复合燃料的综合燃烧特性较好，此时木屑、玉米芯、棉花秸秆复合燃料的着火温度分别为246、245、265℃；当升温至600℃时，配加木屑的复合燃料燃烧率达到85%，配加玉米芯的燃烧率达到94%，配加棉花秸秆的燃烧率达到96%，其中玉米芯固废的燃烧特性最佳。

  2025年02期 v.48;No.229 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K]
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控制科学与工程

• 基于全驱系统方法的非线性系统的自适应事件触发控制

  彭王冲;崔阳;牛芳琳;

  针对一类带有未知控制增益矩阵的高阶非线性全驱系统，提出一种鲁棒自适应事件触发控制的全驱系统方法。控制器设计包括三部分，基础部分能够消除系统中已知的非线性项，指定闭环系统中线性主导项，鲁棒部分能够克服未知非线性项对系统的影响，自适应部分能够在线调整以适应未知参数的影响。通过未知控制增益的有界性及不等式放缩，能够有效减小其对系统的影响。通过引入新的事件触发控制机制，可以减少不必要的控制更新，增加系统的灵活性。仿真证明控制方法的有效性及优势。

  2025年02期 v.48;No.229 120-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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• 基于FLSFHRNet的肺结核病诊断方法

  张锦龙;储茂祥;巩荣芬;刘光虎;

  为进一步提升肺结核病的诊断准确性，基于HRNet提出新的FLSFHRNet图像分类网络。首先将原始肺X光图像进行分割，提取出肺叶部分以减少背景信息干扰；然后引入与注意力机制相结合的融合机制，以提升网络对不同尺度特征的利用能力和对重要特征的关注程度；同时引入FSM模块，以提升网络的特征提取能力。实验结果表明，相比于其他网络，FLSFHRNet准确率指标Top-1至少提升7.08个百分点。

  2025年02期 v.48;No.229 130-136+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
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机械工程

• 304不锈钢细长管内表面磁粒研磨优化研究

  杨子卿;周建宇;单佳俊;仝玺湘;马小刚;

  为了提高304不锈钢细长管内表面磁粒研磨效率，本文设计了一种新型磁极链结构，通过磁场仿真软件模拟磁场分布，发现小磁极间隔2 mm的磁极链比紧密相连的普通磁极链具有更显著的磁感应梯度变化。实验对比两种磁极链的研磨效果，结果表明，间隔2 mm的磁极链研磨60 min后，表面粗糙度从2.583μm降至0.172μm，优于普通磁极链的0.336μm。通过响应曲面实验优化工艺参数，确定最佳组合为：管件转速2 100 r/min、轴向进给速度2.5 mm/s、磁性磨粒粒径185μm，优化后表面粗糙度从1.388μm降至0.205μm。研究表明，优化后的磁极链结构及工艺参数可显著提升研磨效率，有效去除内表面缺陷，改善表面质量。

  2025年02期 v.48;No.229 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
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土木工程

• 玄武岩纤维3D打印混凝土中空夹层填充柱损伤机理

  赵瑱;李吉人;赵智聪;唐钦予;赵建;刘金浩;

  为探究玄武岩纤维3D打印混凝土中空夹层填充柱在轴压作用下的损伤机理，构建不同截面类型的填充柱（圆套圆、圆套方、方套圆、方套方）三维细观模型，研究不同截面的中空夹层填充柱在受压过程中的力学行为和破坏特征。结果表明，圆套圆结构环向应力均匀分布，纤维增韧效果显著，表现出较高的承载能力和延性。圆套方结构、方套圆结构及方套方结构其承载能力和延性则逐次降低。圆套圆结构的峰值荷载最高，达到3 188 kN，位移最大，为3.97 mm；方套方结构的峰值荷载最低，为2 761 kN，位移也最小，为3.20 mm。研究结果为进一步优化3D打印混凝土结构的设计提供理论依据。

  2025年02期 v.48;No.229 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K]
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基础科学

• 基于竞争及协作的自适应红嘴蓝雀鸟算法

  常鑫宇;刘昊;

  现有的红嘴蓝雀鸟算法（RBMO）在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢、求解精度不高的缺陷，本文提出一种基于竞争、协同和潜力解策略的自适应红嘴蓝雀鸟算法（CCARBMO），用于提升RBMO的性能。该算法通过模拟红嘴蓝雀鸟的协作捕猎行为，实现探索与开发的平衡。在CCARBMO中，竞争机制用于优化探索与开发的动态切换，协同机制用于增强全局搜索能力，潜力解策略则评估个体的搜索潜力，避免陷入局部最优。通过CEC2022测试函数的仿真实验表明，CCARBMO在复杂优化问题中表现出优越性，收敛速度显著提升，尤其在多峰函数和非对称组合函数中具有显著优势。

  2025年02期 v.48;No.229 152-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
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