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基于光谱学分析的硬质聚氨酯泡沫/钢渣/次磷酸铝复合材料阻燃机理研究
1
作者 刘梦茹 戴震 +4 位作者 龙红明 张浩 季益龙 杨亚东 唐刚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1487-1493,共7页
硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢... 硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢渣的附加值,将SS和次磷酸铝(AHP)引入到RPUF中,采用一步全水发泡法,制备一系列阻燃RPUF(FR-RPUF)复合材料。利用射线荧光光谱分析(XRF)探究了SS的化学成分,并系统研究了SS/AHP对FR-RPUF复合材料的微观形貌、热稳定性、阻燃性能以及气相产物的影响。XRF测试表明:钢渣的化学成分主要是CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SO_(3)、MgO,以上金属氧化物能够作为协效剂促进聚合物成炭,并覆盖在材料表面阻隔燃烧热,在凝聚相达到阻燃目的。扫描电镜(SEM)测试表明:SS/AHP与RPUF基体的相容性较差导致FR-RPUF的泡孔出现不同程度的破损。阻燃测试表明:RPUF-1、RPUF-4、RPUF-5的极限氧指数分别为24.2 vol%、23.4 vol%、19.7 vol%,说明SS和AHP存在一定的协效阻燃作用,且RPUF/SS/AHP复合材料全部通过UL-94 V-0级别,满足外墙保温材料使用要求。热重-红外分析(TG-FTIR)测试表明:SS/AHP并未改变RPUF的降解过程,气相产物主要为碳氢化合物、羰基化合物、氨基甲酸酯、CO_(2)、异氰酸酯化合物、芳香族化合物、氰化氢、羰基化合物和酯类。对典型挥发性产物进一步分析发现,AHP和SS的加入促进RPUF基体早期降解。拉曼测试表明:当SS/AHP加入到RPUF后,RPUF-4的D峰与G峰的峰面积比(I_(D)/I_(G))值最小,表明SS/AHP的加入提高了FR-RPUF复合材料炭渣的致密性、石墨化程度。结合上述分析提出阻燃机理:首先AHP吸热分解,降低了火焰周围的温度,其分解的PO·自由基捕获游离的HO·抑制连锁反应,分解产生的焦磷酸铝与炭渣覆盖在基体表面,抑制了火焰和可燃气体的扩散。AHP分解产生的PH3遇氧气生成酸性物质(磷酸和聚磷酸),促进了RPUF脱水成炭,并且钢渣中的矿物成分会与磷酸或聚磷酸反应,形成致密炭层,与AHP共同发挥协效阻燃作用。研究为SS和AHP复配阻燃硬质聚氨酯泡沫材料提供理论依据和实验基础。 展开更多
关键词 光谱学分析 硬质聚氨酯泡沫 钢渣 次磷酸铝 复合材料 阻燃机理
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盾粉/橡胶增容复合材料性能与机理的光谱学分析
2
作者 于先坤 徐维成 +7 位作者 张浩 吴玉喜 李海丽 龙红明 程峥明 刘自民 容北国 张贵文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1177-1182,共6页
碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分... 碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分为CaO、SiO_(2)、Fe_(x)O_(y)、Al_(2)O_(3)等物质,物化性能与传统填料相近,且钢渣的耐磨性与多孔性优异,因此利用钢渣替代部分碳酸钙作为橡胶填充材料不仅具有重要研究意义而且可以缓解能源消耗、环境污染等问题。基于此,利用自制功能复合剂和超细立磨的方法对钢渣进行联合处理得到粒径800目的样品盾粉,制备活性碳酸钙与盾粉用量比不同的盾粉/橡胶增容复合材料。利用智能型硫化仪、电子拉力机、橡胶硬度计、微型量热仪(MCC)对制备的盾粉/橡胶增容复合材料进行性能测试,热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)、拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料进行表征分析。结果表明:盾粉替代部分活性碳酸钙对橡胶体系硫化性能有一定的促进作用,可以提高盾粉/橡胶增容复合材料的硫化速度;盾粉的加入可以提高复合橡胶体系的力学性能与阻燃性能;通过微型量热仪(MCC)和拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料分析发现,盾粉替代部分活性碳酸钙后的橡胶体系热释放能力和总热释放量降低、炭渣石墨化程度提升,进一步说明了盾粉替代部分活性碳酸钙在保证盾粉/橡胶增容复合材料物理学性能的前提下也具有一定的阻燃性能。热重-红外分析表明盾粉/橡胶增容复合材料在裂解过程中产生的气体主要为碳氢化合物;自制功能复合剂的加入可以缓解钢渣界面与橡胶界面不相容的问题,优化橡胶复合材料。以上研究为制备性能更优的盾粉/橡胶增容复合材料提供数据理论支持。 展开更多
关键词 钢渣 橡胶 表面改性 固废利用
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氨基功能化壳聚糖微球对Cr(VI)的吸附性能及其机理
3
作者 蒋达 许倩倩 +2 位作者 吴雪兰 龙红明 张秋雨 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-56,共12页
以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X... 以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X射线光电子能谱表征结果显示Cr(VI)被吸附到CS/DETA表面;Zeta电位表征揭示了CS/DETA的表面电负性,其在酸性条件下更易吸附Cr(VI)。通过动力学和热力学模型探究其吸附过程,结果表明,CS/DETA对Cr(VI)的吸附过程更符合拟一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,在318.15 K,pH=2时,对Cr(VI)的最大吸附量为370.92 mg/g,且该反应为自发的吸热反应。 展开更多
关键词 生物质 吸附剂 凝胶 改性 壳聚糖
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膨润土同步提纯钠化研究及在球团中应用
4
作者 马磊 李兴旺 +2 位作者 张玖畅 杨涛 龙红明 《鞍钢技术》 CAS 2024年第2期19-25,共7页
基于某企业生产的低品质钙基膨润土,采用多重钠化工艺进行提质改性,系统研究了多重钠化剂种类及用量对膨润土性能指标和收得指标的影响。结果表明,在钠化剂Na2CO3用量为2.0%时,钠化土的收得率为83.55%,其膨胀指数、吸水率和吸蓝量分别... 基于某企业生产的低品质钙基膨润土,采用多重钠化工艺进行提质改性,系统研究了多重钠化剂种类及用量对膨润土性能指标和收得指标的影响。结果表明,在钠化剂Na2CO3用量为2.0%时,钠化土的收得率为83.55%,其膨胀指数、吸水率和吸蓝量分别由原土的5.0 mL/g、119%/(2 h)和26.9 g/(100 g)提升到22 mL/g、377.1%/(2 h)和39.6 g/(100 g),达到一级钠化土指标。采用多重钠化改性工艺可以显著提升膨润土指标,钠化剂配比为2.0%Na6P6O18和2.0%Na2CO3时,双重钠化土的膨胀指数为77 mL/g,吸水率为631.8%/(2 h),吸蓝量为39.1 g/(100 g),收得率为61.29%。造球实验中添加量为1.8%时,生球落下强度由原土的3.0次/(0.5 m)分别提高至一次钠化土的4.6次/(0.5 m)和双重钠化土的8.6次/(0.5 m)。 展开更多
关键词 膨润土 沉降法 多重钠化 改性 球团
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冶金含铁尘泥制备的Mn–Ce掺杂Fe基催化剂及特性
5
作者 高志芳 龙红明 +3 位作者 高翔鹏 李明阳 张浩 周海成 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期407-419,共13页
针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/A... 针对冶金工业固废–含铁冶金尘泥组分复杂的特性,结合当前冶金烧结过程NO_x排放也是钢铁行业污染治理的重中之重的现状,提出对冶金含铁尘泥进行改性制备掺杂低温催化剂的思路,并制备了Mn–Ce掺杂的含铁尘泥基催化剂(Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM,ADM分别代表acidolysis,dust和mud),研究结果表明在170~430℃宽温度区间内,Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂NO_x脱除率达到90%以上,并表现出优异的SO_(2)和H_(2)O抗性,抗水抗硫性测试表明Mn_(0.05)Ce_(0.1)/ADM催化剂得益于Fe、Ce优异的抗水抗硫性,其活性组分具有较好的分散性和优异的介孔结构,并降低了表面结晶度. Mn掺杂使催化剂在牺牲一定Ce^(3+)浓度和高价态Mnx+离子的同时提高了Fe^(3+)的浓度,结果使其具有最均衡脱硝活性.此外,Fe–Ce–Mn间的协同作用改善了催化剂的表面酸性从而增加了Lewis酸性位点,进而促进静电极化激活NO_(2)和硝酸盐物种生成.研究结果可为冶金固废的高附加值利用及以废治污的思路提供一定理论参考. 展开更多
关键词 冶金固废 含铁尘泥 掺杂 铁基 催化剂
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预处理褐铁矿零膨润土成球机理
6
作者 李兴旺 刘桐 +3 位作者 张俊杰 贾来辉 雷杰 龙红明 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-17,52,共9页
为了拓宽球团原料范围、降低生产成本,采用湿式球磨工艺,将价格相对低廉的褐铁矿粉矿预处理后用于球团生产,结果表明,由于爆裂温度低于300℃、成品球强度低于1300 N/P,褐铁矿预处理后无法直接用于球团生产;以25%湿式球磨15 min的褐铁矿... 为了拓宽球团原料范围、降低生产成本,采用湿式球磨工艺,将价格相对低廉的褐铁矿粉矿预处理后用于球团生产,结果表明,由于爆裂温度低于300℃、成品球强度低于1300 N/P,褐铁矿预处理后无法直接用于球团生产;以25%湿式球磨15 min的褐铁矿搭配75%磁铁精矿,在零膨润土的情况下,生球落下强度达到4.1次(0.5 m),爆裂温度420℃,成品球团强度2445 N/P。对预处理褐铁矿零膨润土成球机理展开的研究表明,预处理后褐铁矿的静态成球指数和比表面积是实现零膨润土造球的关键参数,湿式球磨15 min后褐铁矿比表面积达到1591.10 cm^(2)/g,静态成球指数达到1.42;由于结合水和原生Fe2O_(3)再结晶需要更高的温度,褐铁矿单独成球后的球团抗压强度整体较低;与磁铁精矿搭配后,磁铁矿焙烧时氧化放热有利于Fe2O_(3)再结晶,形成了较完整的赤铁矿连晶,大量的渣相形成并填充在缝隙中,球团抗压强度增加;但当褐铁矿配比大于25%时,球团内的孔洞逐渐增多,氧化放热逐渐减少,且球团内的液相生成量减少28%,球团抗压强度降低。综合而言,褐铁矿经湿式球磨15 min、配比25%为最优工艺参数。本研究可为球团生产降低膨润土用量、提高球团品位、降低生产成本提供重要参考。 展开更多
关键词 球磨预处理 褐铁矿 球团性能 膨润土 赤铁矿
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钢渣用于土壤修复与改良的研究进展 被引量：4
7
作者 龙红明 武皓天 +3 位作者 于先坤 叶雁飞 陈煜 张浩 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-7,共7页
环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,中国重金属污染土壤已经对生态环境和人体健康造成严重的危害,必须采取有效的措施对污染土壤进行修复与改良处理。利用钢渣具有的高碱性、多孔性和胶凝性制备钢渣基修复... 环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,中国重金属污染土壤已经对生态环境和人体健康造成严重的危害,必须采取有效的措施对污染土壤进行修复与改良处理。利用钢渣具有的高碱性、多孔性和胶凝性制备钢渣基修复材料用于土壤修复与改良成为重要途径之一。基于钢渣的物化性质,对钢渣基修复材料作为土壤修复与改良的药剂进行具体分析;阐述钢渣基修复材料在土壤修复与改良中的工程应用,并就目前钢渣基修复材料的技术发展进行评述。在此基础上,指出优化钢渣基修复材料性能、拓展其在不同性质土壤的应用,以及结合草坪种植、休闲农业种植、农业景观设计等开发多种钢渣基修复材料,是钢渣修复与改良土壤未来的主要发展方向。 展开更多
关键词 碳钢钢渣 钢渣基修复材料 土壤修复 土壤改良 冶金固废利用
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中小学教师个性特质及影响力评价研究
8
作者 龙红明 王果 《成才之路》 2023年第23期69-72,共4页
教师的个性特质潜移默化地影响着受教育者的精神世界,影响着教育的成败。文章采取文献研究、焦点小组讨论、专家论证等研究方法,对17个省市中小学教师水平评价标准中的个性特质及影响力指标进行比较研究,并以人力资源管理理论中的素质... 教师的个性特质潜移默化地影响着受教育者的精神世界,影响着教育的成败。文章采取文献研究、焦点小组讨论、专家论证等研究方法,对17个省市中小学教师水平评价标准中的个性特质及影响力指标进行比较研究,并以人力资源管理理论中的素质选拔模型理论为指导,构建中小学教师个性特质及影响力评价模型。该评价体系重点关注“诚信正直、敬业负责、学生导向、关注细节、自控能力”等个性特质和“影响力、团队管理能力”等影响力指标的内涵及关键行为,并从对标评价体系等方面对中小学教师个性特质及影响力塑造提出建议。 展开更多
关键词 中小学教师 个性特质 教师胜任力 教师影响力 评价体系 指标 关键行为
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超疏水Ti-MOF涂覆PET复合滤料用于细颗粒物高效去除 被引量：1
9
作者 董伟 周士安 +6 位作者 唐刚 项腾飞 龙红明 丁磊 张奎 钱付平 李刚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2171-2181,共11页
为有效捕集工业烟气中的细颗粒物,克服滤袋在高湿环境下的结露和糊袋现象,实现烟气超低排放的目标,在室温下将氟化NH_(2)-MIL-125(Ti-MOF)喷涂在PET纤维表面快速牢固组装,在复合滤料纤维表面形成低表面能的微/纳粗糙结构,构筑了一种超... 为有效捕集工业烟气中的细颗粒物,克服滤袋在高湿环境下的结露和糊袋现象,实现烟气超低排放的目标,在室温下将氟化NH_(2)-MIL-125(Ti-MOF)喷涂在PET纤维表面快速牢固组装,在复合滤料纤维表面形成低表面能的微/纳粗糙结构,构筑了一种超疏水复合过滤材料(SH-T@PET),其水接触角(WCA)高达(152.5±1.8),水流失角(WSA)为(5.7±1.7),具有优异的疏水稳定性.此外,由于SH-T@PET纤维表面Ti-MOF活性单元的极性官能团(-NH_(2))、高ζ电位和大空隙结构等多重作用,其对PM0.3去除效率(RE为(96.53±0.65)%)得到很大程度的提升.在Ti-MOF低负载率(2.1%)下,SH-T@PET的微观孔隙结构几乎没有改变,过滤压降(ΔP,50Pa)没有急剧增加,品质因子(QF为0.0672Pa-1)比原始PET滤料约有12.79%的提升.同时,SH-T@PET复合滤料还具有良好的热稳定性和机械稳定性. 展开更多
关键词 超疏水 NH_(2)-MIL-125(Ti)晶体 微/纳结构 颗粒物去除 过滤性能
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基于XRD及FTIR的固废型纳米高硫水泥的微观特性
10
作者 宗志芳 龙红明 +4 位作者 Yilin Gui 张浩 董伟 周晓慧 季益龙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1974-1980,共7页
水泥中的硫酸盐含量过高会带来后期体积膨胀的风险。采用纳米TiO_(2)和纳米SiO_(2)对含有CaSO_(3)·0.5H_(2)O的半干法烧结烟气脱硫灰改性,以纳米改性半干法烧结烟气脱硫灰为混合材制备固废型纳米高硫水泥,解决混合材中CaSO_(3)... 水泥中的硫酸盐含量过高会带来后期体积膨胀的风险。采用纳米TiO_(2)和纳米SiO_(2)对含有CaSO_(3)·0.5H_(2)O的半干法烧结烟气脱硫灰改性,以纳米改性半干法烧结烟气脱硫灰为混合材制备固废型纳米高硫水泥,解决混合材中CaSO_(3)·0.5H_(2)O含量高带来的耐久性不良问题。根据固废型纳米高硫水泥的安定性、标准稠度用水量,凝结时间以及抗压强度等性能的发展变化规律,确定了各组分的掺量配比和制备参数。采用LPSA分析了原材料的粒径分布区间,采用接触角测量仪分析了硬化浆体的浸润性能,采用XRD分析了原料及硬化浆体的矿物成分,采用FTIR分析了原料及硬化浆体的组织结构的变化规律,采用SEM分析了原料及硬化浆体的微观形貌。结果表明,半干法烧结烟气脱硫灰的粒径分布区间为0.31~127.38μm比水泥颗粒粒径分布区间更宽、粒度更细,能够优化水泥的级配范围。半干法烧结烟气脱硫灰的加入对水泥水化起到一定的缓凝作用,延长了凝结时间,掺量较大会带来同龄期硬化浆体抗压强度的降低。纳米SiO_(2)与纳米TiO_(2)的加入能够降低高硫水泥体系的标准稠度用水量,提高其抗压强度。3 Wt%的纳米TiO_(2)与2 Wt%的纳米SiO_(2)协同改性能够有效稳定半干法烧结烟气脱硫灰中的CaSO_(3)·0.5H_(2)O,进一步激发半干法烧结烟气脱硫灰的潜在活性,提高水泥硬化浆体的力学性能。改性后固废型纳米高硫水泥28 d的抗压强度为64.72 MPa比未改性的高硫水泥提高了83%,比纯水泥提高了16%。纳米改性后,润湿边角增大向疏水转变,有利于耐久性的提高;XRD分析结果显示水化产物中类AFm’含量很低,降低了膨胀的风险;FTIR分析结果显示水化产物中Ca(OH)_(2)中含有的—OH的伸缩振动峰增强,进一步提高了硬化浆体的抗化学侵蚀能力;SEM分析结果显示水化产物质地均匀,组织缺陷少。纳米TiO_(2)与纳米SiO_(2)协同改性半干法烧结烟气脱硫灰可以稳定其中含有余有的硫酸盐、亚硫酸盐,制备出高性能固废型纳米高硫水泥,有利于降碳减碳,节能环保。 展开更多
关键词 半干法脱硫灰 胶凝材料 纳米改性 亚硫酸盐 微观结构
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碳基材料表面改性及吸附性能的研究进展 被引量：1
11
作者 蒋达 吴雪兰 +2 位作者 龙红明 张洋洋 张秋雨 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2178-2183,共6页
综述了近年来多种碳基材料的表面官能团对其吸附性能和理化性质的影响。总结了碳基材料表面官能团的作用,分析了固氮、氧化、硫化等不同改性方法对碳基材料吸附性能和理化性质的影响,重点阐述了重金属离子在碳基材料上的吸附机理,从研... 综述了近年来多种碳基材料的表面官能团对其吸附性能和理化性质的影响。总结了碳基材料表面官能团的作用,分析了固氮、氧化、硫化等不同改性方法对碳基材料吸附性能和理化性质的影响,重点阐述了重金属离子在碳基材料上的吸附机理,从研究与实际应用的角度出发,对碳基材料在重金属吸附领域的未来研究做出展望。 展开更多
关键词 重金属废水 碳基材料 吸附 表面改性
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废漆包线热解烟气二噁英排放特性与减排机理 被引量：1
12
作者 范春龙 钱立新 +5 位作者 丁龙 沈涛 姚铭 春铁军 韩艺娇 龙红明 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期5855-5862,共8页
分析了工业现场2t/炉的间歇式热解炉烟气中二噁英的生成及排放特性,提出了基于“过程抑制+末端减排”的二噁英控制技术.研究了在废铜漆包线热解过程添加抑制剂,并结合末端活性炭吸附对二噁英及其同系物排放的影响.结果表明,热解炉烟气中... 分析了工业现场2t/炉的间歇式热解炉烟气中二噁英的生成及排放特性,提出了基于“过程抑制+末端减排”的二噁英控制技术.研究了在废铜漆包线热解过程添加抑制剂,并结合末端活性炭吸附对二噁英及其同系物排放的影响.结果表明,热解炉烟气中PCDD/Fs的排放浓度为54.32ng/Nm^(3),I-TEQ值为5.30ng I-TEQ/Nm^(3).PCDF的同系物主要为1234678-HpCDF和OCDF;PCDD的同系物主要为1234678-HpCDD和OCDD.应用“过程抑制+末端减排”的技术后,复合抑制剂能够减弱金属铜及其化合物的催化活性,降低Cl_(2)的浓度,抑制从头合成反应,复合抑制剂分解过程形成的活性自由基会阻碍PCDD/Fs的形成或攻击PCDD/Fs的分子键,抑制二噁英生成,结合末端活性炭的物理吸附,使热解炉烟气中二噁英的排放浓度降低至1.10ng/Nm^(3),I-TEQ值降低至0.08ng I-TEQ/Nm^(3),达到国家环保标准. 展开更多
关键词 废铜漆包线 热解 二噁英 复合抑制剂 活性炭 减排
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高炉综合炉料熔滴性能及其预测模型 被引量：1
13
作者 周荣宝 王寅 +5 位作者 陈鹏飞 王宏涛 明名 龙红明 杨代伟 王平 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期33-42,共10页
含铁炉料冶金性能和高炉炉料结构优化是实现低碳低成本炼铁的重要举措。熔滴试验对于全面把握含铁炉料的冶金性能具有重要意义。由于钢铁企业内各高炉炉料结构不同且不断调整,加上熔滴试验成本较高且检测时间较长,多数企业仅检测单种含... 含铁炉料冶金性能和高炉炉料结构优化是实现低碳低成本炼铁的重要举措。熔滴试验对于全面把握含铁炉料的冶金性能具有重要意义。由于钢铁企业内各高炉炉料结构不同且不断调整,加上熔滴试验成本较高且检测时间较长,多数企业仅检测单种含铁炉料的熔滴性能,操作者难以根据炉料结构的变化预知综合炉料的冶金性能、进而调整冶炼制度。在对永钢高炉常用单种含铁炉料进行熔滴试验的基础上,根据永钢典型炉料结构,研究不同炉料结构条件下综合炉料的熔滴性能。同时,利用回归法建立了单种炉料配比及熔滴性能与综合炉料熔滴性能间的关系模型,模型具有一定适用性,可为高炉炉料结构优化及提前制定合理的操作制度提供参考。 展开更多
关键词 高炉 含铁炉料 炉料结构 熔滴性能 预测模型
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高配比褐铁矿在线球磨矿在球团生产中的应用 被引量：1
14
作者 刘桐 张俊杰 +5 位作者 贾来辉 雷杰 张巧玉 刘胜歌 王玉会 龙红明 《烧结球团》 北大核心 2023年第4期52-58,102,共8页
为拓宽带式焙烧机原料结构、降低球团生产成本,本文通过优化球团工艺路径,引入在线磨矿工艺将褐铁矿粉用于球团生产,并采用精矿搭配富矿粉的组合磨矿方式进行工业试验,充分利用精矿的粒度性能,提升矿粉的可磨性。试验结果表明:不同褐铁... 为拓宽带式焙烧机原料结构、降低球团生产成本,本文通过优化球团工艺路径,引入在线磨矿工艺将褐铁矿粉用于球团生产,并采用精矿搭配富矿粉的组合磨矿方式进行工业试验,充分利用精矿的粒度性能,提升矿粉的可磨性。试验结果表明:不同褐铁矿粉会对压滤过程产生影响,M、P粉矿搭配PC精矿的球团磨矿结构优于N、B粉矿;当褐铁矿粉配比为33%~35%时,生球的内返率随着粉矿用量的增加而小幅提升,膨润土的消耗量随着粉矿用量的增加而降低;褐铁矿粉的应用对球团抗压强度的影响不大,球团的还原性小幅提高,还原膨胀指数小幅降低;由于褐铁矿粉中含铝黏土在生球中起到黏结作用,褐铁矿粉的配入有助于膨润土用量的降低。生产实践表明,20%PC精矿+20%PM精矿+60%M粉矿的磨矿方案为最佳生产方案,球团中褐铁矿配比为33%,可实现零膨润土造球,并且年化效益约为1093万元。 展开更多
关键词 球团 褐铁矿 磨矿 膨润土
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改性钢渣/橡胶复合材料导热性能及耐久性研究
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作者 赵令 程峥明 +5 位作者 郑伟成 王同宾 刘自民 范威威 张浩 龙红明 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期765-773,共9页
利用自制钢渣助磨改性剂处理热闷渣、电炉渣与风淬渣,将改性后的钢渣微粉与炭黑、橡胶基体等复合形成改性钢渣/橡胶复合材料.采用导热系数仪,测定三种改性钢渣/橡胶复合材料热氧老化1、3、5、7、9、11 d的导热系数;根据Young’s与Flory... 利用自制钢渣助磨改性剂处理热闷渣、电炉渣与风淬渣,将改性后的钢渣微粉与炭黑、橡胶基体等复合形成改性钢渣/橡胶复合材料.采用导热系数仪,测定三种改性钢渣/橡胶复合材料热氧老化1、3、5、7、9、11 d的导热系数;根据Young’s与Flory方程计算出三种改性钢渣/橡胶复合材料热氧老化前后的接触角θ与交联密度;采用热重分析仪(TGA)、场发射扫描电镜(SEM)进行热氧老化前后分析.未热氧老化时,在三种改性钢渣/橡胶复合材料中改性电炉钢渣/橡胶复合材料的导热系数最低,为0.187 W·m-1·K-1,是因为改性电炉渣粒中位径(d_(50))最小,即3.49μm,形成更致密的胶裹渣结构,不易形成导热通路,使其导热系数降低.热氧老化时,破坏胶裹渣结构,改性电炉渣/橡胶复合材料形成的孔隙大,分散性最好,降低界面热阻,更易形成导热通路,使其导热系数最高.热氧老化后,橡胶复合材料表面粗糙度变大且存在较长裂纹与较深孔洞,导致橡胶复合材料吸水性增加,接触角下降.由于改性热闷渣的粒径最大,在热作用下氧气更容易进入橡胶复合材料中与橡胶分子链(双键)发生反应生成自由基,增加分子量,提高交联密度;由于改性风淬渣的碱度最高,为3.3,不利于硫化过程,更易形成的不稳定碳层,使二次燃烧更加充分,导致交联密度变小,在800℃时,热氧老化后,改性风淬渣/橡胶复合材料残余物炭渣质量分数仅为1.02%,耐久性最差. 展开更多
关键词 改性钢渣 橡胶 热氧老化 导热系数 交联密度
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钢渣生态水工砖制备及其性能
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作者 杨志彬 程谢悦 +6 位作者 成洁 苏童 毛瑞 麻晗 鲁雄刚 龙红明 姜健 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期481-488,共8页
用钢渣作骨料制备生态水工砖,既解决了钢渣大量堆积产生的污染问题,同时又降低了对砂石骨料的过分依赖。本文用热闷处理后的钢渣代替砂石骨料制备生态水工砖,研究钢渣掺入量、钢渣粒径、骨胶比等对生态水工砖透水率、抗压和抗折强度的... 用钢渣作骨料制备生态水工砖,既解决了钢渣大量堆积产生的污染问题,同时又降低了对砂石骨料的过分依赖。本文用热闷处理后的钢渣代替砂石骨料制备生态水工砖,研究钢渣掺入量、钢渣粒径、骨胶比等对生态水工砖透水率、抗压和抗折强度的影响规律,分析生态水工砖透水率与抗压、抗折强度之间的相互关系。结果表明:钢渣粒径为4~5.5 mm时性能较好,生态水工砖透水率、抗压和抗折强度分别为5.6×10^(-2)cm/s、45.45 MPa和6.59 MPa。显气孔率直接影响透水性,高显气孔率表示材料含有较多的孔,有利于水流的通过,但也会导致抗压和抗折强度下降。生态水工砖透水率与抗压强度存在负线性相关性,而与抗折强度相关性不大。剖析生态水工砖高透水性形成机制,为制备兼备高透水率和高抗压强度生态水工砖提供新思路。 展开更多
关键词 钢渣 生态水工砖 透水率 抗压强度 抗折强度
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钢铁企业含锌尘泥回转窑处置设计原理及工业实践
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作者 赵婷 张飞虎 +3 位作者 赵立华 雷杰 魏汝飞 龙红明 《烧结球团》 北大核心 2024年第2期115-122,共8页
钢铁企业产生的含锌尘泥主要是高炉、转炉、电炉除尘系统收集的除尘灰或湿式除尘产生的污泥,该含锌尘泥含有大量的锌元素等杂质,直接返回钢铁冶炼流程会影响高炉等设备的正常运行并造成锌资源浪费。回转窑工艺因成熟稳定、投资及运行成... 钢铁企业产生的含锌尘泥主要是高炉、转炉、电炉除尘系统收集的除尘灰或湿式除尘产生的污泥,该含锌尘泥含有大量的锌元素等杂质,直接返回钢铁冶炼流程会影响高炉等设备的正常运行并造成锌资源浪费。回转窑工艺因成熟稳定、投资及运行成本低、原料适应性强,已成为处置含锌尘泥的主流工艺。随着“固废不出厂”等理念的深入推进,含锌尘泥回转窑处置技术也将在钢铁企业中得到广泛的应用。本文主要介绍某钢铁企业1.5×10^(5)t/a含锌尘泥回转窑处置生产线的设计原理、工艺流程和实际运行情况。该生产线设计采用具有“低碳、稳定、协同、智能、环保”的新型回转窑处置技术,有效解决了回转窑易结圈问题、智能控制水平较高、原料的适用性广泛,且具有工序能源消耗低、锌回收率高、窑渣铁金属化率高等特点,可实现含锌尘泥的资源化综合利用。项目投产后,运行稳定,生产指标达到或超过设计要求,取得了良好的经济效益。 展开更多
关键词 钢铁企业 含锌尘泥 回转窑 设计原理 工业实践
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废钛基催化剂与钒钛磁铁矿制备含钛球团性能对比
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作者 钱立新 陶家杰 +4 位作者 范春龙 丁龙 龙红明 杨涛 余正伟 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1740-1749,共10页
钢铁企业烟气脱硝废催化剂(危废)产生量逐年增加,加强对此类废催化剂的有效处置与利用已成为行业急需解决的关键共性难题.本研究首次提出了将废催化剂添加到球团原料中制备含钛球团利用的新路径.将含废催化剂球团和市场普通含钛球团的... 钢铁企业烟气脱硝废催化剂(危废)产生量逐年增加,加强对此类废催化剂的有效处置与利用已成为行业急需解决的关键共性难题.本研究首次提出了将废催化剂添加到球团原料中制备含钛球团利用的新路径.将含废催化剂球团和市场普通含钛球团的制备过程及冶金性能进行对比研究.结果表明:球团原料中添加质量分数5.0%的废催化剂可以显著提高生球综合性能指标,且明显优于以钒钛磁铁矿制备的普通含钛球团.球团焙烧后,含废催化剂球团平均抗压强度为3083 N,高于普通含钛球团的2630 N.含废催化剂球团固结机理表明,废催化剂中TiO_(2)与铁氧化物反应形成Fe_(2)TiO_(5)相粘结,部分未反应TiO_(2)会降低球团抗压强度.两种含钛球团冶金性能与普通氧化球团基本相同,说明含废催化剂球团可以用于高炉护炉冶炼使用.本研究有望为钢铁企业烟气脱硝产生的废催化剂在企业内部资源化利用提供新思路. 展开更多
关键词 烟气脱硝 废催化剂 钒钛磁铁矿 含钛球团 冶金性能
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膨润土-钢渣复合颗粒制备及其对铜离子吸附
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作者 张洋洋 吴雪兰 +2 位作者 龙红明 王为奎 郝华龙 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期382-388,共7页
为改善粉体膨润土-钢渣成型条件,以钙基膨润土、钢渣为原料,借助海藻酸钠与氯化钙交联作用,制备复合吸附颗粒,并利用SEM-EDS、XRD等分析手段对复合吸附颗粒吸附后形貌及元素、物相进行了表征。通过静态吸附实验探究了复合吸附颗粒对Cu(... 为改善粉体膨润土-钢渣成型条件,以钙基膨润土、钢渣为原料,借助海藻酸钠与氯化钙交联作用,制备复合吸附颗粒,并利用SEM-EDS、XRD等分析手段对复合吸附颗粒吸附后形貌及元素、物相进行了表征。通过静态吸附实验探究了复合吸附颗粒对Cu(Ⅱ)在不同土渣质量配比、投加量、pH、温度和初始浓度条件下吸附效果的影响。结果表明,在复合颗粒投加量为30 g/L,pH为5.2,初始Cu(Ⅱ)浓度为100 mg/L时,对Cu(Ⅱ)去除率达92.95%。复合颗粒对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟一级动力学模型,吸附热力学符合Langmuir吸附等温模型,热力学相关参数表明,复合颗粒对Cu(Ⅱ)吸附是自发、吸热过程。 展开更多
关键词 膨润土 钢渣 交联作用 吸附动力学 吸附热力学
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MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响
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作者 刘桐 李兴旺 +3 位作者 张俊杰 贾来辉 雷杰 龙红明 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期17-23,共7页
以高铝赤铁矿为主原料、菱镁矿为含镁添加剂制备镁质球团,探究MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响。结果表明,生球落下强度随着MgO含量的增加会小幅下降,但仍然可以满足生产要求;焙烧球抗压强度随着MgO含量的增加呈现先降低再增高后又降... 以高铝赤铁矿为主原料、菱镁矿为含镁添加剂制备镁质球团,探究MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响。结果表明,生球落下强度随着MgO含量的增加会小幅下降,但仍然可以满足生产要求;焙烧球抗压强度随着MgO含量的增加呈现先降低再增高后又降低的趋势,当MgO质量分数约为1.80%时有助于降低MgO对焙烧球强度的不利影响;菱镁矿直接进入球团会大幅降低焙烧球抗压强度,需要经煅烧处理后才能用于镁质球团生产。采用FactSage热力学软件计算了MgO含量在不同焙烧温度下对球团液相生成量的影响规律,结合球团微观结构观察、孔隙度检测等多种手段,探究了MgO含量影响球团强度的作用机理。通过球团焙烧热力学、微观结构分析结果可知,焙烧球强度与焙烧时液相生成量密切相关,液相生成量在MgO质量分数为1.80%附近达到峰值,适量的液相加快了结晶质点的扩散,填充了球团中的孔隙,有利于焙烧球强度的提升。在适量的范围内添加镁质熔剂有助于降低其对高铝铁矿球团焙烧球强度的不利影响,该结论可为高铝镁质球团研究提供重要参考。 展开更多
关键词 球团 MGO 抗压强度 热力学 液相
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