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本項(xiàng)目提供一種治療失眠癥、抑郁癥的生物堿有效成分及其 2 種新型制劑及其制備方法，分別可以用作口服給藥及鼻腔給藥，方便臨床應(yīng)用，減少給藥頻率、提高病人順應(yīng)性；增強(qiáng)治療效果。

植物、中草藥中的揮發(fā)性成分分為油溶性和水溶性兩大類，俗稱揮發(fā)油、精油，是天然香精的主要原料、也是中藥的活性部位，在香精香料工業(yè)和中藥領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用時(shí)主要采用水蒸汽蒸餾工藝所得產(chǎn)品，但在該工藝下?lián)]發(fā)油的提取率不高，尤其是水溶性較強(qiáng)的揮發(fā)性成分很難采用水蒸汽蒸餾工藝制備。揮發(fā)性成分一般都含有一個(gè)或多個(gè)-OH等基團(tuán)，易于與水形成最低共沸點(diǎn)的共沸物，本技術(shù)的原理是在傳統(tǒng)水蒸汽蒸餾裝置的提取罐與冷凝器之間增加一個(gè)精餾塔，隨水蒸汽共沸蒸發(fā)的有機(jī)揮發(fā)物進(jìn)入精餾塔，經(jīng)過多級(jí)氣液平衡后氣相中有機(jī)物濃度大大提高，使得冷凝器中氣相中有機(jī)揮發(fā)油的濃度高于其在水中的溶解度，從而易于冷凝分層。因此本提取-共沸精餾耦合工藝可顯著提高揮發(fā)油的得率和濃度。對(duì)柴胡、川芎、蒼術(shù)、沒藥、玫瑰、茶葉、荷葉等藥材、植物的提取結(jié)果表明，與水蒸汽蒸餾工藝相比，本技術(shù)可使揮發(fā)油的得率提高2~5倍，揮發(fā)油濃度提高2~3倍，十分適合于水溶性較強(qiáng)、含量較低（低于2%）的揮發(fā)油提取。本技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利：揮發(fā)性成分提取裝置及其提取方法，申請(qǐng)?zhí)枺?00810032234.9，公開號(hào)：CN101274148A

成果簡(jiǎn)介： 主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域： 本技術(shù)可實(shí)現(xiàn)人糞便樣本顯微鏡檢有型成分圖像的自動(dòng)識(shí)別與分類，利用計(jì)算機(jī)圖像處理、模式識(shí)別及人工智能的理論與技術(shù)，對(duì)顯微鏡下拍攝到的糞便樣本圖像進(jìn)行研究，通過對(duì)各種有型成分形態(tài)和顏色信息等進(jìn)行特征匹配與分類計(jì)數(shù)，分別標(biāo)示出紅細(xì)胞、白細(xì)胞、蟲卵和真菌孢子等不同種類的有型成分，從而達(dá)到在線自動(dòng)識(shí)別有型成分的目的，作為醫(yī)院臨床診斷的依據(jù)。該技術(shù)可擴(kuò)展應(yīng)用于醫(yī)院尿液、白帶、腦脊液、胸腹水、胃液、精液等常規(guī)檢查，并可用于脫落細(xì)胞學(xué)的癌及癌前病變檢測(cè)及分析。 特色及先進(jìn)性： 1）復(fù)雜背景環(huán)境下的自動(dòng)識(shí)別。采用自適應(yīng)雙閉值分割算法進(jìn)行粗分割，提取出ROI區(qū)域中的單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞群作為分析目標(biāo)，細(xì)胞圖像的精細(xì)分割將在每個(gè)ROI區(qū)域里完成，極大地減少了數(shù)據(jù)運(yùn)算量。 2）針對(duì)形態(tài)各異和邊緣模糊圖像的精準(zhǔn)分割。針對(duì)有型成分的顯微生物圖像特點(diǎn)，去除邊界拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、細(xì)胞各組成區(qū)域內(nèi)灰度不均勻以及成像易受噪聲干擾等因素的影響，基于Chan一Vese模型，提出幾何活動(dòng)輪廓模型方法，使用幾個(gè)獨(dú)立的水平集進(jìn)行有型成分圖像的分割，與傳統(tǒng)分割方法對(duì)比準(zhǔn)確率提升30%。 3）針對(duì)種類繁多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成識(shí)別。基于普通神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化能力不高的問題，提出利用有限個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成并將其結(jié)果進(jìn)行合成，顯著的提高整個(gè)分類學(xué)習(xí)器的泛化能力，提高了整個(gè)系統(tǒng)的識(shí)別能力。 4）采用重疊分離算法精準(zhǔn)分類。有型成分分離、細(xì)胞個(gè)數(shù)的準(zhǔn)確讀取決定了整個(gè)系統(tǒng)的精準(zhǔn)程度。通過尋找到合適的分離點(diǎn)并構(gòu)建分離線，實(shí)現(xiàn)重疊區(qū)域的快速合理分離，從而將粘連、重疊的細(xì)胞分離開來，并進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。 技術(shù)指標(biāo)： 有型成分 漏檢率 誤檢率 白細(xì)胞 5% 15% 膿球 20% 30% 吞噬細(xì)胞 20% 30% 紅細(xì)胞 5% 15% 孢子 15% 25% 夏科雷登結(jié)晶 10% 10% 寄生蟲 5% 15% 脂肪球 10% 15% 單張圖片檢測(cè)時(shí)間：＜0.5 s 關(guān)鍵問題和實(shí)施效果 現(xiàn)今國(guó)內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院和研究單位對(duì)生物細(xì)胞或微生物病菌等檢測(cè)還是采用人工處理的方式，即將樣品制成涂片，在顯微鏡下觀察并根據(jù)大小、形狀等特征進(jìn)行分類計(jì)數(shù)以得到數(shù)據(jù)結(jié)果，醫(yī)務(wù)人員再通過這些數(shù)據(jù)結(jié)果憑借自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)診斷病癥或得出研究數(shù)據(jù)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)樣本顯微鏡檢有型成分的自動(dòng)識(shí)別，滿足了臨床開展常規(guī)及特殊檢測(cè)需要，使得生物檢測(cè)在自動(dòng)化、無異味、無危險(xiǎn)性的情況下進(jìn)行，提高了檢測(cè)效率，改善工作環(huán)境，保護(hù)工作人員，降低檢測(cè)成本和檢測(cè)時(shí)間，提高在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，有利于醫(yī)療檢測(cè)行業(yè)的智能化發(fā)展。該技術(shù)可識(shí)別的部分生物細(xì)胞圖像如下圖所示。

一、成果簡(jiǎn)介 運(yùn)用“葛根有效成分提取的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”，同步提取葛粉、葛根黃酮、多糖等產(chǎn)品提取技術(shù)已中試生產(chǎn)成功。形成原料日處理量 20 噸，日產(chǎn)葛粉 3.5 噸、可溶性葛根多糖2.5噸、葛根黃酮 0.6 噸的生產(chǎn)能力。二、技術(shù)特點(diǎn)

創(chuàng)建了固定化酶膜偶聯(lián)系統(tǒng)和酶冷棒耦合系統(tǒng)，從燕麥和畜禽加工廢棄物中制備出具有 ACE 抑制活性、抗凍活性和免疫活性的系列多肽產(chǎn)品；采用復(fù)合多糖酶法預(yù)處理結(jié)合微波輔助熱弱堿液萃取法開發(fā)出燕麥β-葡聚糖與燕麥蛋白高效聯(lián)產(chǎn)制備技術(shù)；利用自制的活性肽、多糖及蛋白開發(fā)出具有降壓、腸道益生作用的系列保健食品。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本成果基于生命科學(xué)、信息科學(xué)和工程科學(xué)的多學(xué)科交叉的研究，采用近紅外光譜 分析技術(shù)，具有不需要對(duì)分析樣品進(jìn)行前處理；分析過程中不消耗其它材料或破壞樣品， 分析重現(xiàn)性好、成本低等特點(diǎn)，可應(yīng)用食品、農(nóng)產(chǎn)品流通和生產(chǎn)過程中品質(zhì)分析和質(zhì)量 的現(xiàn)場(chǎng)和在線檢測(cè)。該成果處于中試研究階段。 性能指標(biāo) （1）儀器小巧緊湊,攜帶方便；通過 USB 線與電腦連接即可進(jìn)行檢測(cè)。 （2）采用不同的檢測(cè)模型和不同材質(zhì)和規(guī)模的流通池、光纖探頭、及專用漫反射附 件等，可實(shí)現(xiàn)

我校萬建民院士團(tuán)隊(duì)在植物學(xué)權(quán)威刊物《The Plant Cell》在線出版了題為“GPA5encodes a Rab5a effector required for post-Golgi trafficking of rice storageproteins”的研究成果。 萬建民院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的谷蛋白后高爾基體分選缺陷突變體gpa5，通過圖位克隆的方法證實(shí)GPA5編碼一個(gè)具有磷脂結(jié)合能力的植物特有調(diào)控因子。在胚乳細(xì)胞中，GPA5特異分布在致密囊泡外圍。亞細(xì)胞定位分析證實(shí)GPA5的膜定位依賴于前期鑒定的GPA1/Rab5a和GPA2/VPS9a。生化分析進(jìn)一步證實(shí)GPA5可特異與GPA1/Rab5a的激活態(tài)形式互作，表明GPA5可能是GPA1/Rab5a的效應(yīng)子（effector）。后續(xù)的功能研究發(fā)現(xiàn)，GPA5可與栓系復(fù)合體CORVET和含有VAMP727的膜融合復(fù)合體SNARE互作，介導(dǎo)致密囊泡與蛋白貯藏液泡的膜融合，以完成谷蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)。 萬建民院士團(tuán)隊(duì)以解析水稻谷蛋白合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和沉積的分子網(wǎng)絡(luò)途徑為目標(biāo)，長(zhǎng)期致力于稻米蛋白品質(zhì)改良的分子遺傳基礎(chǔ)研究。本研究是該團(tuán)隊(duì)在《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》和《分子植物（Molecular Plant）》等雜志相繼報(bào)道GPA1/Rab5a, GPA2/VPS9a,GPA3和GPA4/Got1B調(diào)控谷蛋白分選后，在稻米蛋白品質(zhì)形成的分子機(jī)理研究中取得的又一重要進(jìn)展，進(jìn)一步豐富了人們對(duì)谷蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)分子網(wǎng)絡(luò)途徑的認(rèn)識(shí)，為稻米蛋白品質(zhì)的改良奠定了理論基礎(chǔ)。

枇杷葉是一種傳統(tǒng)中藥，含有多種活性成分。為了研究枇杷葉化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)及藥理活性，本技術(shù)對(duì)枇杷葉進(jìn)行提取分離，鑒定所得成分的結(jié)構(gòu)，并且檢測(cè)部分化學(xué)成分的抗腫瘤活性。分離鑒定：枇杷干燥葉經(jīng)過90%乙醇回流提取后，濃縮提取液，逐次萃取濃縮液，分別進(jìn)行分離純化，結(jié)果從枇杷葉乙醇提取物中分離到15個(gè)化合物。依據(jù)理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)鑒定所得化合物為：烏蘇酸(1)、薔薇酸(2)、2α,3α,19α-三羥基-12-烯-28-齊墩果酸(3)、齊墩果酸(4)、2α,19α-二羥基-3-羰基-12-烯-28-烏蘇酸(5)、2α,3β,13β-三羥基-11-烯-28-烏蘇酸(6)、2α-羥基白樺脂酸甲酯(7)、科羅索酸甲酯(8)、烏蘇醇(9)、科羅索酸(10)、β-谷甾醇(11)、2α,3α,19α,23-四羥基齊墩果酸(12)、正二十一烷醇(13)、2α,3β,19α,23-四羥基-12-雙鍵-28-O-β-D葡萄糖烏蘇苷(14)、槲皮素(15)。化合物6、7、9、12、13和14首次從枇杷屬植物中分離得到。抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)：本技術(shù)利用MTT法、CCK-8試劑盒檢測(cè)法來檢測(cè)枇杷提取物對(duì)癌細(xì)胞的抑制率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)化合物1、10和混合物在體外對(duì)PC-3細(xì)胞具有很好的抑制率，化合物4和12對(duì)PC-3有一定的抑制作用。化合物1和10在體外都對(duì)B16-F10細(xì)胞有抑制作用。再用酶聯(lián)免疫的二位點(diǎn)一步法來檢測(cè)三萜對(duì)B16-F10小鼠黑色素瘤分泌INF-γ、TNF-α的影響，研究三萜對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用的機(jī)理，但發(fā)現(xiàn)INF-γ、INF-α的分泌量沒有增加。

可以量產(chǎn)/n一、成果描述。本項(xiàng)目開發(fā)了兩種工藝路線，利用磷肥工業(yè)中的氟硅酸中的硅源分別合成了含鋁或含鈦的微孔和介孔分子篩，并將氟硅酸中的氟提取合成氟化物，其中硅資源的利用率>80%, 氟資源的利用率>90%。介孔分子篩合成的新方法以磷酸副產(chǎn)氟硅酸代替有機(jī)硅作為硅源，可以合成具有2-3 nm孔徑的含有鋁或鈦的介孔分子篩MMS和具有規(guī)則六方孔道結(jié)構(gòu)的介孔分子篩MCM-41，并對(duì)合成分子篩后的含氟濾液進(jìn)行氟資源回收。另一種方法先提取氟硅酸中的氟制備氟化物，進(jìn)而可以合成出含鋁或硼的MFI，MWW及A型等微孔分子篩，通過控制微孔分子篩合成過程中氟的含量可以得到不同晶粒大小的分子篩。技術(shù)特點(diǎn)是直接采用工業(yè)磷肥副產(chǎn)的氟硅酸，不需預(yù)處理，工藝路線工業(yè)生產(chǎn)可操作性強(qiáng)，產(chǎn)品可調(diào)節(jié)性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)室合成的分子篩已經(jīng)在甲苯歧化與C9芳烴烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)、乙烯齊聚反應(yīng)、環(huán)氧化反應(yīng)中做為催化劑，在工業(yè)磷酸中作為吸附劑脫氟，取得了很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。。項(xiàng)目的成果可以為磷化工副產(chǎn)氟硅酸的綜合利用開發(fā)新的途徑，減少環(huán)境危害，大大提高氟硅酸下游產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值，開發(fā)得到的分子篩可以作為石油煉制和精細(xì)化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，拓展磷化工產(chǎn)業(yè)鏈，融合磷化工、精細(xì)化工和石油化工行業(yè)。相關(guān)成果可以在濕法磷酸企業(yè)、精細(xì)化學(xué)品洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)、石油化工企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用并取得經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)磷肥企業(yè)可以延伸產(chǎn)業(yè)鏈，增加產(chǎn)品的附加值；對(duì)于精細(xì)化學(xué)品洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)和石油化工企業(yè)，該技術(shù)合成的分子篩作為原料可以降低生產(chǎn)成本。。二、成果研發(fā)所處階段、已投入資金、人力。 該項(xiàng)目前期有湖北省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃和武漢工程大學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)研究基金的支持，目前已經(jīng)經(jīng)過六年的研究，已經(jīng)公開發(fā)表相關(guān)研究成果，并獲得專利授權(quán)，成果正在積極尋求推廣和轉(zhuǎn)讓。。部分代表性成果：。（一）論文：。1. Synthesis of Titanium Containing MCM-41 from Industrial Hexafluorosilicic Acid as Epoxidation Catalyst. Catalysis today, 2017, 297, 316-323. （金放，并列第一，通訊作者）（SCI，二區(qū)）。2. Synthesis of ZSM-5 with the silica source from industrial hexafluorosilicic acid as transalkylation catalyst, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2017, 49 (1), 60-65. （金放，第一作者）（SCI，四區(qū)）。3. 工業(yè)氟硅酸合成鈦硅介孔分子篩催化環(huán)己烯環(huán)氧化，化工學(xué)報(bào)，2016 ，67 (10 )，4176-4186 （金放，第一作者）（EI）。4. 工業(yè)磷肥副產(chǎn)氟硅酸合成硅鋁MCM-41介孔分子篩，武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2017 ，39 ( 6 ), 587-593（金放，通訊作者）。5. ZSM-5分子篩催化甲苯和三甲苯的歧化與烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，化學(xué)與生物工程，2016，33(11)：8-14．（金放，通訊作者）。6. 工業(yè)氟硅酸合成MFI 硼分子篩催化芳烴轉(zhuǎn)化，無機(jī)鹽工業(yè)，2017, 49 (1), 60-65. 金放通訊 （北大中文核心期刊）。（二）授權(quán)專利：。（1） 金放,等. 利用氟硅酸合成介孔分子篩并副產(chǎn)冰晶石的方法ZL201510600477.8。（2） 金放,等. 一種利用氟硅酸合成MWW結(jié)構(gòu)分子篩的方法和應(yīng)用，ZL201610783672.3。（3）金放,等.一種利用濕法磷酸副產(chǎn)物氟硅酸合成MCM-41介孔分子篩的方法和應(yīng)用 ZL201610785670.8。支持額度：。250。萬元。承接單位：。湖北省。項(xiàng)目進(jìn)展：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。工業(yè)上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產(chǎn)氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產(chǎn)品，利用領(lǐng)域受到了限制。因?yàn)榛厥誗iF4會(huì)造成H2SiF6粗產(chǎn)品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進(jìn)入大氣從而造成環(huán)境的污染。本項(xiàng)目屬于原始創(chuàng)新。將磷礦副產(chǎn)氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時(shí)副產(chǎn)氟化物，不僅解決了磷礦副產(chǎn)氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產(chǎn)品的附加值,增加企業(yè)效益，又大大降低了MFI和MCM-41結(jié)構(gòu)分子篩的原料成本問題，合成出品質(zhì)完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用開發(fā)前景。根據(jù)1噸分子篩價(jià)格20000元計(jì)算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業(yè)的利潤(rùn)，同時(shí)合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時(shí)合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項(xiàng)目通過用磷肥工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸為硅源代替昂貴的有機(jī)硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對(duì)合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉(zhuǎn)變成有具有六方孔道結(jié)構(gòu)的介孔分子篩MCM-41。開發(fā)了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環(huán)氧化反應(yīng)活性。并且對(duì)濾液中的氟進(jìn)行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸，提高工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸的附加值對(duì)環(huán)境保護(hù)，經(jīng)濟(jì)效益，資源利用等方面具有重要的意義。。項(xiàng)目基本內(nèi)容：。濕法磷酸排放的尾氣中含有大量的SiF4氣體，如果把SiF4氣體直接排放到大氣中不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。工業(yè)上通常用水直接吸收SiF4生成10~15wt %的H2SiF6溶液，但此濃度的氟硅酸溶液通常用來生產(chǎn)氟硅酸鹽，氟鹽或白炭黑等附加值一般不高的產(chǎn)品，利用領(lǐng)域受到了限制。因?yàn)榛厥誗iF4會(huì)造成H2SiF6粗產(chǎn)品的積壓，一些工廠甚至直接排放SiF4進(jìn)入大氣從而造成環(huán)境的污染。本項(xiàng)目屬于原始創(chuàng)新。將磷礦副產(chǎn)氟硅酸為原料合成微孔分子篩同時(shí)副產(chǎn)氟化物，不僅解決了磷礦副產(chǎn)氟硅酸中硅和氟資源的利用問題,提高氟硅酸下游產(chǎn)品的附加值,增加企業(yè)效益，又大大降低了MFI和MCM-41結(jié)構(gòu)分子篩的原料成本問題，合成出品質(zhì)完全合格的分子篩。該方法具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用開發(fā)前景。根據(jù)1噸分子篩價(jià)格20000元計(jì)算，可以將氟硅酸中的SiO2分離制備分子篩后大大增加企業(yè)的利潤(rùn)，同時(shí)合成的高分子比冰晶石也有很高的附加值，該工藝可以同時(shí)合成NaF和KF，CaF2等氟化物。本項(xiàng)目通過用磷肥工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸為硅源代替昂貴的有機(jī)硅合成介孔分子篩，探索出了一條合成介孔分子篩的新路徑。通過對(duì)合成路徑的改變使得合成的介孔分子篩由無序的MMS轉(zhuǎn)變成有具有六方孔道結(jié)構(gòu)的介孔分子篩MCM-41。開發(fā)了新型的鈦硅介孔分子篩的合成方法，合成出的分子篩具有良好的催化環(huán)氧化反應(yīng)活性。并且對(duì)濾液中的氟進(jìn)行回收制的高鈉鋁比的冰晶石。綜合利用此濃度的工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸，提高工業(yè)副產(chǎn)氟硅酸的附加值對(duì)環(huán)境保護(hù)，經(jīng)濟(jì)效益，資源利用等方面具有重要的意義。

高品質(zhì)鋼的冶煉典型流程為“轉(zhuǎn)爐→精煉→中間包→結(jié)晶器”，冶金反應(yīng)器內(nèi)存在著合金-鋼、鋼-渣、鋼-夾雜物、鋼-耐材、渣-耐材、鋼-空氣、鋼液凝固和元素偏析等反應(yīng)和過程，各個(gè)化學(xué)反應(yīng)“耦合”發(fā)生、互相影響。因此，有必要建立智能模型有效地預(yù)測(cè)不同反應(yīng)器內(nèi)夾雜物成分的變化，準(zhǔn)確地在線了解精煉和連鑄過程的工作狀況，使生產(chǎn)全流程始終處于最佳工作狀態(tài)，從而確保夾雜物的精準(zhǔn)控制，最終提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，通過模型的優(yōu)化計(jì)算，可以根據(jù)不同鋼種的性能需求，對(duì)鋼種的生產(chǎn)工藝進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。（1）高品質(zhì)鋼爐精煉過程夾雜物預(yù)測(cè)研究：? 精煉過程宏觀流動(dòng)數(shù)學(xué)模擬：計(jì)算精煉過程鋼液和精煉渣的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)、夾雜物的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)計(jì)算吹氬強(qiáng)度、鋼包尺寸等因素對(duì)鋼包流場(chǎng)、夾雜物運(yùn)動(dòng)和去除的影響。? 精煉過程夾雜物成分動(dòng)力學(xué)：研究吹氬強(qiáng)度、鋼包尺寸等因素對(duì)多元反應(yīng)速率的影響；耦合計(jì)算 LF 爐內(nèi)“渣-鋼-夾雜物-合金-耐材-空氣”多元反應(yīng)過程夾雜物成分變化。? LF 爐內(nèi)夾雜物尺寸動(dòng)力學(xué)：建立夾雜物生成、長(zhǎng)大和去除的尺寸變化多尺度模型，確定不同條件下夾雜物的尺寸變化行為，預(yù)測(cè)鋼中夾雜物的數(shù)量變化和尺寸分布規(guī)律。? LF 爐內(nèi)夾雜物預(yù)測(cè)模型：將夾雜物成分和尺寸動(dòng)力學(xué)計(jì)算和宏觀流動(dòng)模擬相耦合，建立 LF 爐精煉過程夾雜物成分、數(shù)量和尺寸預(yù)測(cè)模型。（2）高品質(zhì)鋼中間包連鑄過程夾雜物預(yù)測(cè)研究? 中間包內(nèi)宏觀流動(dòng)數(shù)學(xué)模擬研究：計(jì)算中間包內(nèi)鋼液和覆蓋劑渣相的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)、夾雜物運(yùn)動(dòng)和去除。計(jì)算開澆和換包的非穩(wěn)態(tài)澆注、中間包結(jié)構(gòu)對(duì)中間包澆鑄過程的影響。? 中間包內(nèi)夾雜物動(dòng)力學(xué)研究：耦合計(jì)算中間包中“渣-鋼-夾雜物-耐材-空氣”多元反應(yīng)中夾雜物成分變化，確定中間包內(nèi)各位置的反應(yīng)速率。? 中間包內(nèi)夾雜物預(yù)測(cè)模型的建立將渣-鋼-夾雜物-耐材-空氣反應(yīng)和宏觀流動(dòng)模擬相耦合，建立中間包過程多元反應(yīng)夾雜物成分、數(shù)量和尺寸預(yù)測(cè)模型。（2）高品質(zhì)鋼結(jié)晶器凝固過程夾雜物預(yù)測(cè)研究? 結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固冷卻過程中夾雜物行為研究：通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究鋼液凝固和冷卻過程中溫度變化對(duì)原有夾雜物與鋼基體的反應(yīng)的影響，以及不同成分的鋼液在冷卻和凝固過程中夾雜物新相析出，確定溫度變化對(duì)夾雜物影響機(jī)理。? 結(jié)晶器內(nèi)宏觀凝固和流動(dòng)數(shù)學(xué)模擬研究：研究結(jié)晶器過程鋼液、渣相的運(yùn)動(dòng)，使用融化模型研究結(jié)晶器過程凝固坯殼的凝固和形成，計(jì)算夾雜物在鋼-渣界面的去除行為。? 結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固過程夾雜物動(dòng)力學(xué)研究：計(jì)算鑄坯凝固過程鋼液成分偏析，與保護(hù)渣-鋼-夾雜物反應(yīng)進(jìn)行耦合計(jì)算，預(yù)測(cè)鑄坯中夾雜物的成分。計(jì)算夾雜物被凝固前沿捕捉行為，預(yù)測(cè)鑄坯中夾雜物的數(shù)量和尺寸分布。? 結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固夾雜物預(yù)測(cè)模型的建立：通過將元素偏析、保護(hù)渣-鋼-夾雜物反應(yīng)和宏觀流動(dòng)數(shù)學(xué)模擬相耦合，建立結(jié)晶器凝固過程多元反應(yīng)預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)鑄坯中夾雜物成分、數(shù)量和尺寸空間分布的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。（4）高品質(zhì)鋼制造過程夾雜物智能預(yù)測(cè)模型在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用? 模型的驗(yàn)證和優(yōu)化：高品質(zhì)鋼制造進(jìn)行全流程取樣調(diào)研，對(duì)建立 LF 爐、中間包和結(jié)晶器內(nèi)夾雜物反應(yīng)模型進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。? 模型應(yīng)用：將建立的高品質(zhì) LF 爐、中間包