【摘 要】
：
在连铸工艺中,由于电磁搅拌技术的广泛应用,保护渣在电磁场条件下受影响的性能变化开始逐渐受到专业人士的关注,但由于实验条件所限,相关的研究工作一直进展缓慢。另一方面,由于计算机性能的提升使得利用模拟计算耦合研究磁场和保护渣之间的关系成为可能,通过微观尺度研究磁场对保护渣性能影响的机理,深入理解保护渣受磁场影响所发生的变化,深层次讨论保护渣结构与性能之间的联系,对结晶器中保护渣的设计有着一定的理论指导
【基金项目】
：
国家自然科学基金资助,资助号:51574051,电磁作用下连铸保护渣性能变化及其调控机理的研究；
论文部分内容阅读
在连铸工艺中,由于电磁搅拌技术的广泛应用,保护渣在电磁场条件下受影响的性能变化开始逐渐受到专业人士的关注,但由于实验条件所限,相关的研究工作一直进展缓慢。另一方面,由于计算机性能的提升使得利用模拟计算耦合研究磁场和保护渣之间的关系成为可能,通过微观尺度研究磁场对保护渣性能影响的机理,深入理解保护渣受磁场影响所发生的变化,深层次讨论保护渣结构与性能之间的联系,对结晶器中保护渣的设计有着一定的理论指导意义。基于此本文通过第一性原理、分子动力学和实验相结合的方式,研究了保护渣在磁场下微观结构与宏观性能的变化机理。第一性原理计算主要研究了添加不同原子,外围电子结构发生变化对硅氧结构的影响机理,分子动力学则是研究更大尺度的结构受磁场影响的变化机理,并计算得出熔渣导电率和黏度,与实验测试数据有着较好的一致性。得到的主要结论如下:（1）在CaSiO3体系中,Si-O之间成键的方式为sp3杂化;桥氧上p轨道的电子活动要比非桥氧同轨道上的电子活动容易,这为添加了碱金属或碱土金属后,保护渣中的硅氧键的断裂提供了理论依据。（2）熔渣中,铝氧四面体的形成机理为Al原子通过sp3杂化形成四面体的结构,O原子的s轨道的电子与Al原子s轨道的电子有相互作用;添加了Al2O3后,Al原子导带的电子数目有所上升,导带的电子是形成铝氧四面体的基础。（3）保护渣中,CaF2对CaSiO3网状结构的破坏是由于Si原子与F原子发生相互作用,破坏了原先硅氧结构的sp3杂化,其中s轨道的电子变得更加的局域化;Si-F键的布居数比Si-O键小,其极性更强。当F原子在硅氧键附近时,由于电子的相互作用,使得桥氧键断裂,从而体系的聚合度降低。Na2O对CaSiO3网状结构的破坏是由于经过Na2O添加后,硅氧键的形成基础sp3杂化轨道会受到破坏;同时桥氧的化学活性增加,更加容易与其他原子相互作用,使得桥氧键断裂,降低体系的聚合度。（4）对于CaO-SiO2-CaF2、CaO-SiO2-Na2O和CaO-SiO2-Al2O3系熔融保护渣,当磁场强度从0m增加到50m T时,体系的短程结构无明显变化,而中程结构和长程结构会变得更加复杂。模型中复杂结构含量会上升,但是上升的程度与成分和含量有关,各种保护渣的黏度也会随着上升,其中CSF系保护渣黏度变化程度最大,而CSA系保护渣黏度变化最小。
其他文献
液流电池作为一种先进的大规模储能技术,可弥补间歇性能源发电的不足,最大化利用可再生能源发电;可应用于电力系统的各个环节,提高电力系统的可靠性和稳定性。传统的水系液流电池（全钒液流电池、铁铬液流电池等）受开路电压和活性物质浓度的限制,能量密度较低（<50 Wh/L）,限制进一步商业化应用。因此,开发新型的高能量密度的液流电池体系至关重要。本课题以正极活性物质铁氰化钾（K3[Fe（CN）]6）和高锰酸
为实现高速列车轻量化,铝合金材料被广泛应用于高速列车的多种部件,7N01铝合金是理想的中强可焊结构材料,多用于端面梁、车端缓冲器、侧面构件骨架和车架枕梁等部位。目前,7N01铝合金多使用ER5356焊丝进行MIG焊接,填充金属ER5356本身属于Al-Mg系不可热处理强化的合金,然而大量的拉伸试验结果显示,焊接接头随着停放时间的延长,拉伸试样均断裂在焊缝区,而强度却明显提高,表明焊缝区发生了自然时
“十三五”以来,我国南方高山风电资源快速开发。与北方地区相比,这些地区冬季空气潮湿,风电场覆冰问题突出,严重影响风电机组安全稳定运行。目前,关于风力发电机叶片覆冰监测问题,国内外研究大多以模型计算和传感器监测为主,存在着精度有限,成本昂贵,难以对已经投产的风力发电机进行监测等问题。从图像处理和试验相结合角度开展风力发电机叶片覆冰监测的研究,具有重要的理论意义和工程价值。论文的具体工作与成果如下:（
从IT向DT时代转变的今天,数据的爆炸式增长,大量冗杂的信息常常给人们的生活工作带来选择困扰,而在这些繁杂数据治理的问题上很多公司和企业也面临严峻考验。因此,为了解决当今大量数据过载及用户选择困扰等问题,该领域研究者提出针对用户特征为其推荐符合用户喜好的产品或服务,但是目前的很多推荐系统仍存在冷启动、数据稀疏、潜在特征不明确、用户与产品交互方式单一等问题,造成推荐准确度参差不齐。为改善上述不足,论
智能环境中由于需求不同导致的变化因素,单纯通过算法来适应这些变化会造成系统适应能力较差,导致在当前环境下智能系统难以得到广泛的应用和推广。软件定义智能将支撑智能实现的通用要素分离出来,成为预装在节点设备上的“智能层”,再把变化因素归纳为规则,智能层通过更新规则的方式解决各种变化所导致适应性差的问题。本文将软件定义智能应用于智能环境中的睡眠动作识别系统,主要包含以下工作:（1）基于软件定义智能层次化
在一些应用场景下异常的偏离大多数数据的数据（异常点）被认为是有价值的信息,这些数据可以提供重要的价值,比如异常点检测技术已经广泛地应用在金融欺诈、医学辅助筛查、网络入侵检测等领域。传统的异常点检测算法存在两个比较大的问题:第一就是需要输入过多参数的问题,第二就是top-n问题,即给定数据集必须事先确定异常点个数,但是在实际数据集的异常点检测时并不能事先知道异常点的个数。针对上述现存的两个问题,本文
近年来,有赖于集成电路制造工艺技术的飞速发展,芯片规模和复杂度呈指数倍的增长。在芯片设计中,验证工作是十分重要的一环,芯片验证的过程往往占到芯片开发周期和资源的70%以上,在芯片开发过程中起着决定性的作用。由于单芯片的集成密度持续增加,验证的复杂性也变得越来越高,在设计的验证阶段要花费大量的时间和资源,因此,借鉴国内外现有的测试经验与成果,开发一套完善高效的芯片验证环境成为了一项极具意义的研究工作
储能型多电平变换器可以实现由多个低压储能单元通过级联的方式向高压大功率应用转换,具有输出波形质量高,模块化设计等优势,研究该类型的变换器对于分布式能源并网和电动汽车（Electric Vehicle,EV）高压大容量电机的驱动具有重要意义。本文选择混合级联多电平变换器（Hybrid Cascade Multilevel Converter,HCMC）故障运行下的容错特性和储能系统的均衡控制进行研究
近年来,化学学科的飞速发展推动了人类文明的进步,但危险化学品的使用给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。危化品具有极大安全风险,缺乏有效的知识管理体系,而该领域已有研究始终缓不济急。人们对于研究危化品性质,防范生产风险等提出了迫切的需求。近年来知识图谱凭借其强大的开放组织能力,成为一种新颖的对海量知识进行管理的方式,为危化品领域的学科研究提供了一个可借鉴的思路。针对以上情况,本文提出将知识图谱与危
近年来,计算机视觉技术取得了很大进展,除了在医学检测、视频监控等领域外,在城市管理中也有着广阔的应用前景,如利用实例分割来识别城市违规经营行为,使城市管理更加高效智能。但是存在着以下问题:（1）实例分割模型如Mask R-CNN的目标检测精度较低,尤其对违规经营行为这类形态不确定对象的检测精度较低,并且分割的掩模精度较低,对象轮廓边界分割不够清晰;（2）现实环境中存在着雾、霾等干扰因素,对模型的检