我国钢铁工业调整升级规划提出了促进创新发展、坚持绿色发展、推动智能制造的指导思想，实现我国钢铁工业转型升级。因此，开展高品质钢的智能制造相关技术的研究非常必要。冶金反应器内存在着复杂化学反应和物理过程，存在高温不可视的特点。本项目开发的高品质钢生产过程仿真模型可以准确地在线了解精炼和连铸过程的工作状况，确保洁净度和铸坯质量的精准控制，显著提高高品质钢洁净度和铸坯质量的稳定性和可靠性。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。因此，高品质钢冶炼过程仿真技术在钢铁冶金领域的应用前景十分广阔。 （1）建立了铁水预处理脱硫模型。根据铁水包和相应搅拌器的尺寸得出几何模型，对于铁水包内 KR 脱硫过程进行数值模拟计算，包括 KR 搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和不同参数下的铁水脱硫效果。应用本研究开发的 KR 脱硫过程模型可以应用指导和提升现场生产过程 KR 反应器内的脱硫速率。 （2）建立了转炉炼钢模型。根据钢水重量、氧气位置、相应转炉几何尺寸得出数学模型，实现对转炉内流场、速度场和温度场等精准预测，同时对转炉氧枪位置、流量等参数进行优化，实现对转炉内参数的优化和控制。 （3）建立了吹氩过程合金化模型。合金化模型考虑了合金粒子的加入、运动、熔化和混匀的完整过程，并且通过用户定义程序（UDF），计算整个计算域内的混匀时间。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程，提升钢液成分的稳定性，优化合金化时间，降低生产成本。 （4）建立了钢包吹氩过程湍流条件下夹杂物去除模型。夹杂物去除模型重点研究了湍流强度对单个气泡对夹杂物去除率的影响，考虑了气泡尺寸对其形貌的影响、气泡尾流对夹杂物的捕获等。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程和夹杂物的气泡浮选去除，提升钢包冶炼过程中高品质钢的洁净度。 （5）建立了连铸中间包中间包模型。通过自主开发 UDF 子程序，对中间包内钢液三维流场和夹杂物浓度场进行耦合计算，使用 PSG 法计算多组不同特征直径夹杂物颗粒间碰撞聚合长大过程。可以用于模拟高品质钢生产过程冶金反应器中夹杂物的碰撞、长大及去除，实现夹杂物的尺寸和数量变化的精准预测，提升精炼及中间包冶金过程高品质钢钢液洁净度。 （6）建立连铸结晶器内全凝固及夹杂物运动捕捉数值模型，实现了结晶器连铸过程流场、传热凝固、磁场和夹杂物运动的耦合计算。可应用于预测整个连铸过程的流场、铸坯温度和坯壳厚度等，尤其是可以预测夹杂物在整个铸坯断面上的分布规律，提升高品质钢铸坯洁净度。

XM-814A足月胎儿分娩过程模型   XM-814A足月胎儿分娩过程模型显示分娩过程第一、二、三产程和相关的胎儿及胎儿不同形态，以及胎儿和骨盆，子宫，产道，胎盘和脐带的关系，每个产程均有骨盆和子宫剖面以及胎儿3个部件组成。 尺寸：自然大 材质：PVC材质

XM-814足月胎儿分娩过程模型（6部件）   XM-814足月胎儿分娩过程模型由6部件组成，分别演示胎儿胎头尚浮衔接、胎儿衔接俯屈下降、胎儿继续下降与内旋转、胎儿内旋转完成开始仰伸、胎儿胎头外旋转，头先娩出、胎儿从母体娩出后，留余母体内的胎盘及部分脐带。 尺寸：自然大 材质：玻璃钢

XM-819B卵子受精与胚胎发育过程模型   XM-819B卵子受精与胚胎发育过程模型由5部件组成，置于基板上，显示卵子各阶段的活动过程。 尺寸：放大，35×21×20cm 材质：PVC材料

XM-818人胚植入过程及胎膜发生模型   XM-818人胚植入过程及胎膜发生模型由15部件组成，显示受精卵开始到植入子宫内膜的过程。 尺寸：放大，25×16×22cm 材质：玻璃钢材料

XM-814足月胎儿分娩过程模型（6部件）   XM-814足月胎儿分娩过程模型由6部件组成，分别演示胎儿胎头尚浮衔接、胎儿衔接俯屈下降、胎儿继续下降与内旋转、胎儿内旋转完成开始仰伸、胎儿胎头外旋转，头先娩出、胎儿从母体娩出后，留余母体内的胎盘及部分脐带。 尺寸：自然大 材质：玻璃钢

（专利号：ZL 201310211127.3） 简介：本发明公开了一种向钢液中加入纳米粒子以优化钢组织的方法，属于钢铁冶金领域。其步骤为：将纳米粉体与纯铁粉进行混合分散，纳米粉体与纯铁粉的质量百分比分别为1~40%、60~99%，纳米粉体的平均粒径为10nm~5000nm；混合料在惰性气体气氛下利用热压技术烧结成纳米粉体棒，该纳米粉体棒的芯材为钢棒，纳米粉体棒的外层为混合料，热压烧结的压力为5~40MPa，烧结温度为1000~1400℃，

本项目主要依托东北大学近十年来在加压冶金装备和超高强韧、耐蚀高氮不锈钢品种开发方面的长期技术积淀，投资工业化规模的加压冶金装备（一台1吨的加压感应炉和一台5吨的加压电渣炉），联合开发和生产超高强韧、耐蚀高氮不锈钢材料系列，用于制造航空航天、军工、高端装备制造用高端轴承、海洋工程耐海水腐蚀部件、医用生物材料、高端医疗工具、民用特种刀具、特种塑料模具和高端阀门等。目前该项目在国内属于首创。 高氮耐蚀塑料模具钢M303、M333（0.1%N）和M340（0.2%N），其组织更均匀细小，同时具有最佳的抛光性能以及极佳的耐腐蚀性能、良好的韧性、加工性能和尺寸稳定性，可高端耐蚀镜面塑料模具市场需求。P900N（18Cr-18Mn-0.9N）和P900NMo（18Cr-18Mn-2Mo-0.9N）和P2000（16Cr-14Mn-3Mo-0.9N ）该类钢具有高的屈服强度和塑性，良好的耐腐蚀性能特别是耐应力腐蚀和低的导磁性能，强度级别更高的P900N、P900NMo和P2000在航母、潜艇和各种舰船上的大型电机用护环以及航母弹射器上用的护环制备中具有广泛的应用前景，同时P2000可以用与人体植入材料、以及高强紧固件。 Fe-Cr-Mn-N系高氮奥氏体不锈钢（氮含量0.8-1.5wt%），其无磁性而大幅提高武器装备的隐蔽能力和抗磁干扰能力，其优良抗弹性能和高防护系数，同时兼有优良的耐蚀性能，可作为两栖坦克的高强结构材料和两栖装甲的理想防护材料，为装甲钢方面的发展添加了一条新途径。Fe-Cr-Ni-N体系的高氮不锈钢具有优异的耐应力腐蚀性能和高的屈服强度，可应用于压力水（PWR）和沸腾水（BWR）核反应的冷却材料。因此，在核动力航母和核潜艇上也将有潜在的应用。目前东北大学已成功开发出制备超高强韧、耐蚀高氮不锈钢的加压冶金关键设备和核心工艺技术，并实验室规模成功制备性能优异的高氮马氏体不锈钢Cronidur30、M303、M333和M340，高氮奥氏体不锈钢P900N、P900NMo和P2000等，已经基本完成了航空用轴承、高端耐蚀塑料模具、生物植入器件和高强紧固件等用材料的实验室规模试制。

传统热成形用 22MnB5 钢加热温度高（950℃左右），氧化严重，一般需要涂镀铝硅涂层来防止高温氧化，增加成本，同时此钢的淬透性较低，需要较高的冷却速率才能保证马氏体转变，对热成形模具的装备要求高。本团队开发了一种新型的热冲压成形用抗氧化超高强钢板，可以实现低温热成形（750℃左右），同时通过成分优化提高钢板本身的防高温氧化性能，在热成形过程中可以不用涂镀铝硅涂层，表面不产生氧化皮，节能降耗。同时该钢板的淬透性好，在空冷状态的冷速下就可以完成马氏体相变，对热成形模具的装备要求低，可以降低成本。该钢板在热冲压成形工艺过程中钢板氧化增重＜0.5g/m2，氧化层厚度≤8μm，经热成形后屈服强度≥1400MPa，抗拉强度≥1700MPa，总延伸率≥10%，力学性能优于传统热成形用 22MnB5 钢，可用于汽车安全结构件及其他高强韧构件。