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基于产教融合的绿色低碳钢铁冶金专业学位研究生培养模式 被引量：1
1
作者 杨树峰 魏光升 朱荣 《中国冶金教育》 2024年第2期22-25,共4页
传统钢铁冶金专业学位研究生培养存在校企联合培养基地不完善、联合培养动力不足、培养方案和培养模式有待优化等问题。围绕钢铁行业绿色低碳高质量发展的紧迫需求,建立京津冀低碳钢铁产教融合研究生联合培养基地,通过联合培养基地平台... 传统钢铁冶金专业学位研究生培养存在校企联合培养基地不完善、联合培养动力不足、培养方案和培养模式有待优化等问题。围绕钢铁行业绿色低碳高质量发展的紧迫需求,建立京津冀低碳钢铁产教融合研究生联合培养基地,通过联合培养基地平台化运营,打造一支适应专业学位研究生创新实践能力培养的“双师型”导师队伍。提出以创新能力提升为核心的冶金工程专业学位研究生培养方案,制订基于产教融合联合培养的钢铁冶金专业学位研究生联培管理体制和课程体系,推动研究生培养模式改革,提升专业学位研究生的专业实践能力和工程创新能力。 展开更多
关键词 钢铁冶金 专业学位研究生 联合培养
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钢铁冶金技术发展历程与新时期低碳发展路径
2
作者 郭磊 刘枫 郭占成 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3567-3577,共11页
首先对钢铁冶金技术与学科的发展历程进行了梳理,将其发展过程划分为5个主要时期。新时期钢铁冶金工业将从追求效率优先向兼顾节能环保的方向进行转变,文章对钢铁工业的绿色低碳发展路径进行了总结,着重对氢基低碳炼铁技术的发展方向进... 首先对钢铁冶金技术与学科的发展历程进行了梳理,将其发展过程划分为5个主要时期。新时期钢铁冶金工业将从追求效率优先向兼顾节能环保的方向进行转变,文章对钢铁工业的绿色低碳发展路径进行了总结,着重对氢基低碳炼铁技术的发展方向进行了展望。以COURSE50、ULCOS及tkH2Steel等为代表的富氢高炉技术可作为现阶段高炉工艺改进的首选方向。非高炉工艺方面,本文介绍了MIDREX、HYL/ENERGIRON等氢基竖炉直接还原炼铁工艺的发展,同时也介绍了H-Iron、FIOR、Circored、HyREX等采用流化床的铁矿粉氢基直接还原炼铁工艺。文中指出新时期我国钢铁工业应在发展传统节能减排技术的同时,充分利用焦炉煤气、煤制气、天然气及绿氢等低碳能源,发展并创新DRI直接还原技术,从而降低碳素消耗和CO_(2)排放。 展开更多
关键词 还原 低碳 热化学 炼铁
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含氟精炼渣冶金性能研究及其无氟化设计
3
作者 李昊哲 金进文 +3 位作者 高放 顾超 包燕平 韦泽 《特殊钢》 2025年第2期72-77,共6页
针对某钢厂在LF精炼过程中大量使用氟化钙的问题,本研究提出了一种无氟精炼渣系的优化方案。通过FactSage软件计算,确定了无氟精炼渣的最佳成分比例:CaO的质量分数为52%~58%,SiO2为8%~12%,Al_(2)O_(3)为25%~35%,MgO为5%~7%,碱度控制在4~... 针对某钢厂在LF精炼过程中大量使用氟化钙的问题,本研究提出了一种无氟精炼渣系的优化方案。通过FactSage软件计算,确定了无氟精炼渣的最佳成分比例:CaO的质量分数为52%~58%,SiO2为8%~12%,Al_(2)O_(3)为25%~35%,MgO为5%~7%,碱度控制在4~6之间,(CaO)/(Al_(2)O_(3))比值为1.5~2.0。与原渣系相比,新的无氟渣系在1500℃下即可完全熔化,熔化温度降低了60℃,曼内斯曼指数约为0.15,满足LF精炼渣的性能要求。在实际生产中应用优化后的渣系,与优化前相比,轧材的全氧含量下降了24%,氮含量下降了21.3%,精炼过程中夹杂物数量减少了22.9%,中间包过程中夹杂物数量减少了22.4%。结果表明,无氟渣系能显著提高钢水的洁净度,对提升钢材质量具有重要作用,同时,也符合当前环保和节能的发展趋势。这些改进不仅提升了钢材的质量,还符合当前环保和节能的发展趋势,减少了对冶金设备的腐蚀和环境的污染,具有重要的环保和经济效益。通过本研究,钢铁企业可以在不使用氟化钙的情况下,依然实现高效的精炼过程,显著提升钢材的洁净度和质量。 展开更多
关键词 45钢 夹杂物 精炼渣优化 氟化钙
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结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用 被引量：3
4
作者 张江山 刘昱宏 +4 位作者 杨树峰 李东岳 赵梦静 李京社 刘青 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期218-229,共12页
结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征... 结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑. 展开更多
关键词 结构化网格 参数化 模拟仿真 工具软件 数智化
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混装焦丁对高块矿配比含铁炉料软熔行为的影响
5
作者 王广 易青山 +2 位作者 韦润培 左海滨 丁望 《烧结球团》 北大核心 2024年第5期24-30,共7页
钢铁工业的低碳化对支撑我国“双碳”目标具有重要意义。提高块矿的入炉比例是降低高炉炼铁碳排放的一个重要措施,而如何减轻高块矿配比对高炉冶炼过程的不利影响是该工艺应用的关键限制性环节。本文通过软熔试验考察块矿配比、焦丁混... 钢铁工业的低碳化对支撑我国“双碳”目标具有重要意义。提高块矿的入炉比例是降低高炉炼铁碳排放的一个重要措施,而如何减轻高块矿配比对高炉冶炼过程的不利影响是该工艺应用的关键限制性环节。本文通过软熔试验考察块矿配比、焦丁混装量、焦丁加入方式等对综合炉料软熔行为的影响。结果表明:随着块矿配比由12%提升至24%(块矿完全替代球团矿),软化开始温度和熔化开始温度分别降低60℃和39℃,软化区间较大幅度增加,滴落温度降低,软熔带位置上升。软熔区间变宽导致S值进一步增大至195.29 kPa·℃,提高了30%以上,即炉料的软熔性能逐渐变差。混装4 g焦丁(28.6 kg/t铁水)条件下熔化开始温度由1 397℃提高至1 440℃,S值从185.16 kPa·℃降低至46.61 kPa·℃,降低了约75%,料层的透气性明显提高,即显著改善了炉料的软熔性能。但进一步提高混装量则效果不大,此外混装的效果要好于层装。当温度超过熔化开始温度(T_(s))时,焦丁的消耗变得明显,其在整个软熔过程中的消耗率为40%左右。本文研究结果可为高块矿配比炉料结构下高炉的高效冶炼提供参考。 展开更多
关键词 块矿 高炉 炉料结构 焦丁 软熔性能 碳排放
原文传递
《冶金工艺开发与资源环保》专辑主编推介
6
作者 李晶 佘雪峰 《江西冶金》 2024年第2期I0001-I0002,共2页
在当今快速发展的工业时代,冶金行业作为基础材料产业的核心,其技术创新和工艺优化对推动社会进步具有重要意义。随着资源的日益紧张和环境保护要求的提高,冶金行业面临着提高资源利用效率、降低能耗和减少环境污染的双重挑战。北京科... 在当今快速发展的工业时代,冶金行业作为基础材料产业的核心,其技术创新和工艺优化对推动社会进步具有重要意义。随着资源的日益紧张和环境保护要求的提高,冶金行业面临着提高资源利用效率、降低能耗和减少环境污染的双重挑战。北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室联合《江西冶金》期刊发表本专辑,旨在集中展示本实验室近年来在冶金领域取得的重要研究成果,特别是在优化生产工艺、提高材料性能和实现可持续发展方面的创新点和亮点,收录了相关领域经验丰富的团队撰写的相关论文共10篇,具体包括冶金生产工艺优化和技术创新、材料性能提升、环境保护与资源高效利用3个方面。 展开更多
关键词 冶金工艺 重要研究成果 重点实验室 生产工艺优化 环境保护要求 技术创新 钢铁冶金 资源利用效率
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高温固相修复再生磷酸铁锂正极材料研究进展 被引量：5
7
作者 艾志龙 田俊行 +5 位作者 吴劲频 胡锦榛 王峰 孙学义 王华 庄卫东 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第1期9-25,共17页
磷酸铁锂电池作为广泛应用的锂离子电池之一,其关键电极材料的高效回收循环利用在资源、环境、经济等方面具有重要的战略意义。高温固相修复技术能够实现磷酸铁锂正极材料短流程、低成本、高效率、绿色环保的循环利用,获得了广泛的关注... 磷酸铁锂电池作为广泛应用的锂离子电池之一,其关键电极材料的高效回收循环利用在资源、环境、经济等方面具有重要的战略意义。高温固相修复技术能够实现磷酸铁锂正极材料短流程、低成本、高效率、绿色环保的循环利用,获得了广泛的关注和研究。针对高温固相修复再生磷酸铁锂正极材料,介绍了此类材料的电化学性能失效机理,从锂补充、缺陷修复和强化锂的迁移等方面对磷酸铁锂正极材料的修复机理进行了分析;阐述了焙烧温度、保温时间、补锂量等修复再生工艺参数对高温固相法修复磷酸铁锂正极材料的影响;分析了表面包覆和离子掺杂对提升磷酸铁锂正极材料电化学性能的影响和机理;并对高温固相修复法修复磷酸铁锂正极材料的可控制备、杂质控制和材料改性等方面的未来前景进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 磷酸铁锂 高温固相法 修复再生
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硫含量对铁水降温过程中石墨析出行为的影响 被引量：2
8
作者 顾宇 郭磊 郭占成 《江西冶金》 2024年第2期136-140,共5页
铁水中析出的片状石墨是一种可持续利用的资源。在一定的温度范围内,采用降温的方式可以从铁水中析出大量石墨并加以回收利用,我国的生铁产量巨大,因此,这种从铁水中回收石墨的方法具有广阔的应用前景。本研究对硫含量不同的铁水进行降... 铁水中析出的片状石墨是一种可持续利用的资源。在一定的温度范围内,采用降温的方式可以从铁水中析出大量石墨并加以回收利用,我国的生铁产量巨大,因此,这种从铁水中回收石墨的方法具有广阔的应用前景。本研究对硫含量不同的铁水进行降温,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)等表征手段,研究了硫含量对铁水中片状石墨析出行为的影响。结果表明,随着硫含量增加,铁中的锰与硫结合生成大量的MnS,铁中析出的石墨倾向于在MnS异质晶核上生长,石墨由片状向碎块状转变,结晶度逐渐降低,石墨的表面缺陷增多。因此,低硫含量的铁水通过降温可以析出结晶度较好的片状石墨,并据此提出了一种新的炼铁流程石墨生产工艺,为实现铁水析出石墨工业化提供理论参考。 展开更多
关键词 铁水 石墨析出 硫含量 资源回收
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冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测
9
作者 徐吉 信自成 +3 位作者 兰模 林文辉 张波 刘青 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期63-72,共10页
在炼钢生产过程中,真空脱气精炼(VD)炉是生产高品质钢的重要设备之一,其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制,本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升(metallurgical... 在炼钢生产过程中,真空脱气精炼(VD)炉是生产高品质钢的重要设备之一,其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制,本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升(metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting,MM–BO–XGBoost)相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先,基于VD炉冶金机理解析,确定影响精炼终点钢液温度的主要因素;其次,使用3σ原则对实际生产数据进行预处理,剔除异常值,并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素,从而确定模型的输入变量;再次,将冶金机理与XGBoost模型进行融合,对输入变量的初始特征重要性进行部分放大;最后,针对XGBoost模型的超参数寻优问题,采用贝叶斯优化(BO)对其进行超参数寻优,由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中,对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优,旨在对比和验证BO寻优的效果;此外,使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真,并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明:本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好;本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10℃和±15℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%,均高于其他对比模型,综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型,对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 VD炉精炼 钢液温度预测 机理分析 MM–BO–XGBoost模型
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在冶金带式焙烧机上投笼焙烧的煤矸石陶粒及其性能分析
10
作者 黄政伟 李宇 +2 位作者 段向杰 张伟 曹亚然 《冶金工程》 2024年第2期81-91,共11页
煤矸石是我国堆存量和排放量最大的固体废弃物之一,而砂石骨料是消耗量最大的建筑材料。制备煤矸石陶粒骨料替代天然砂石是规模化利用煤矸石的有效途径,但是高温烧制煤矸石陶粒需要研发产量大和能耗低的创新设备。带式焙烧机是冶金行业... 煤矸石是我国堆存量和排放量最大的固体废弃物之一,而砂石骨料是消耗量最大的建筑材料。制备煤矸石陶粒骨料替代天然砂石是规模化利用煤矸石的有效途径,但是高温烧制煤矸石陶粒需要研发产量大和能耗低的创新设备。带式焙烧机是冶金行业成熟的生产球团矿的工艺,具有生产率高,能耗低等特点。基于此,本文提出通过借鉴冶金带式焙烧技术烧制煤矸石陶粒的新工艺,并在504 m2球团带式焙烧机生产线上进行了煤矸石陶粒烧制的可行性验证试验,通过XRD、XRF、TG-DSC、TG-MS等分析手段研究了煤矸石陶粒在焙烧过程中的矿物转化和脱碳行为,分析了陶粒性能影响因素。结果表明:由于采用冶金球团矿焙烧制度,烧制的陶粒能够完成高岭岩转化为石英和莫来石的主要矿相转化,但是由于最高温度达到1300℃,产生了玻璃相,在冷却过程导致部分陶粒产生裂缝。陶粒的筒压强度为8.9 MPa,吸水率为9.92%,满足国家标准GBT17431.1-2010-轻集料及其试验方法对高强陶粒的要求。带式焙烧机预热段400~600℃时间较短,升温快,碳无法完全脱除,烧制完成后仍有微量残碳存在。通过延长脱碳时间、降低焙烧时间和降温速率,确定了煤矸石陶粒干燥、预热、脱碳、焙烧、缓冷和急冷6个阶段的最佳焙烧制度,进一步通过烧结杯试验进行了验证。 展开更多
关键词 带式焙烧机 煤矸石 陶粒 焙烧过程
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炼钢过程中铁合金减量化技术研究
11
作者 张笑盼 华承健 +2 位作者 徐维利 包燕平 赵立华 《江西冶金》 2024年第4期280-288,共9页
炼钢过程铁合金减量化有助于钢铁企业节能减排,并可节约其生产成本。本研究采用转鼓实验、数据分析和钢水量校准等方法,考察了合金粉化率、合金成分、合金收得率等对合金成本的影响。结果表明,合金粉化率升高,合金元素的收得率降低;当... 炼钢过程铁合金减量化有助于钢铁企业节能减排,并可节约其生产成本。本研究采用转鼓实验、数据分析和钢水量校准等方法,考察了合金粉化率、合金成分、合金收得率等对合金成本的影响。结果表明,合金粉化率升高,合金元素的收得率降低;当硅锰合金中Mn含量由64.7%提高至66.6%时,每吨钢的合金化成本由243.62元下降至241.89元,升高合金品位可降低合金消耗量。当钢水量偏差在-2%~0范围内时,合金化成本最低。因此,钢铁企业应定期检查钢包秤的精准度。 展开更多
关键词 炼钢 合金减量 低成本 合金收得率 合金粉化率
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镀锌废酸液溶剂萃取分离与资源化回收锌铁的研究进展
12
作者 冯鑫 初国君 +2 位作者 汪涵 石晓磊 涂继国 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2383-2398,共16页
镀锌废酸液含有高浓度亚铁盐、锌盐和残余酸,同时具有酸性强、腐蚀性强以及不易处理等特点。若对镀锌废酸液不能进行有效处理并直接排放,将对周围环境造成显著破坏,并导致严重的资源浪费。溶剂萃取法是一种极具应用潜力的镀锌废酸液处... 镀锌废酸液含有高浓度亚铁盐、锌盐和残余酸,同时具有酸性强、腐蚀性强以及不易处理等特点。若对镀锌废酸液不能进行有效处理并直接排放,将对周围环境造成显著破坏,并导致严重的资源浪费。溶剂萃取法是一种极具应用潜力的镀锌废酸液处理方法,具有高选择性、多功能性和产品纯度高的特点,特别是在处理含锌离子废液方面具有显著优势。本文全面总结了不同酸碱萃取剂条件下处理镀锌废酸液的萃取机理及影响因素,并对镀锌废酸液中高附加值成分的回收进行了系统阐述。此外,总结了溶剂萃取法资源化回收镀锌废酸液的发展现状,并展望了锌、铁高效分离与回收的未来研究方向,为相关技术产业化提供重要的理论依据,并促进镀锌废酸液的可持续处理与资源化利用。 展开更多
关键词 镀锌废酸 溶剂萃取 萃取机制 锌铁分离 高值产品回收
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炼钢-连铸区段的协同智造
13
作者 刘青 兰模 +1 位作者 信自成 张江山 《工程科学学报》 北大核心 2025年第4期654-667,共14页
在阐述炼钢-连铸区段协同智造技术架构的基础上,本文从工序/装置的过程制造到炼钢-连铸区段制造进行了较为系统的建模研发,首先,在工序/装置层构建了转炉炼钢、钢包精炼和连铸的工艺控制模型;其次,在工序衔接层和生产计划与调度层构建... 在阐述炼钢-连铸区段协同智造技术架构的基础上,本文从工序/装置的过程制造到炼钢-连铸区段制造进行了较为系统的建模研发,首先,在工序/装置层构建了转炉炼钢、钢包精炼和连铸的工艺控制模型;其次,在工序衔接层和生产计划与调度层构建了多工序协调控制模型,并通过研发关键工序工艺控制模型、生产计划与调度模型、制造执行系统(MES)同动态知识图谱和数字孪生系统之间的数据接口,实现了MES与生产工艺、流程运行、生产计划与调度之间的有机融合与动态协同,以及认知知识图谱的自主进化和虚拟空间孪生体的可视化运行;最后,完成了从炼钢-连铸区段工序/装置层到计划与调度层再到系统综合层最终到认知知识图谱和数字孪生系统的全方位建模研发.通过机理模型、数据模型与专家知识的协同驱动和虚实模型间的双向交互联动,以及多工序的横向协同与多层级之间的纵向协同,实现了炼钢-连铸区段的协同运行与动态决策.本文从炼钢-连铸流程全局出发进行了系统创新与实践,研究成果对冶金工业高端化、智能化、绿色化发展具有重要的参考价值,对流程工业企业智能制造也有很强的借鉴意义,可为钢铁工业发展新质生产力、解决“卡脖子”问题提供强有力支撑. 展开更多
关键词 炼钢-连铸区段 工艺模型 生产运行模式 计划与调度 运行评价 数据接口 协同控制 动态决策
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不同原料配比烧结混合料与制粒参数的适应性优化
14
作者 王伟 袁亚强 +3 位作者 韦润培 陈富松 康宏毅 左海滨 《烧结球团》 北大核心 2025年第1期45-53,77,共10页
为应对烧结原料配料多样性所带来的复杂挑战,明确不同原料配比下如何通过对制粒参数的调节达到最佳的制粒效果至关重要。本文采用一系列制粒试验,研究了不同制粒水分、制粒时间以及混合料碱度等参数对制粒效果的影响,并通过负压、流速... 为应对烧结原料配料多样性所带来的复杂挑战,明确不同原料配比下如何通过对制粒参数的调节达到最佳的制粒效果至关重要。本文采用一系列制粒试验,研究了不同制粒水分、制粒时间以及混合料碱度等参数对制粒效果的影响,并通过负压、流速、平均粒径和透气性指数等关键性参数对制粒效果进行了综合评价。结果表明,在恒定制粒水分下,延长制粒时间对含有较高比例黏附性粉末及高碱度配料方案的制粒效果提升显著;在相同制粒时间下,适当增加制粒水分能普遍提高烧结混合料制粒效果,尤其对含强亲水性矿粉较高的原料配比方案及低碱度原料配比方案效果显著,而对高碱度原料配比方案改善的趋势最为明显。 展开更多
关键词 制粒参数 制粒水分 制粒时间 原料配比 透气性
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钢渣的一次处理技术及综合利用研究进展
15
作者 刁江 谷文凤 +3 位作者 陶浩然 禹华芳 李鸿乂 谢兵 《中国粉体技术》 2025年第3期168-178,共11页
【目的】研究钢渣一次处理技术、回收利用方式和管理现状,深入分析钢渣利用率低的原因,并剖析钢渣利用面临的挑战。【研究现状】综述主流钢渣一次处理技术的工作原理及特点,包括热闷法、热泼法、滚筒法、水淬法、风淬法;总结钢渣在钢铁... 【目的】研究钢渣一次处理技术、回收利用方式和管理现状,深入分析钢渣利用率低的原因,并剖析钢渣利用面临的挑战。【研究现状】综述主流钢渣一次处理技术的工作原理及特点,包括热闷法、热泼法、滚筒法、水淬法、风淬法;总结钢渣在钢铁行业、水泥和建筑行业、微晶玻璃和陶瓷生产、污水处理、农业化肥生产、功能材料方面的综合利用现状;总结在选择钢渣的一次处理工艺时,必须综合考虑如钢渣的利用途径、节能环保要求以及投资效益等众多因素,钢渣的一次处理技术在国内外钢铁企业中的应用呈现多样化特征。【结论与展望】虽然钢渣在建材、农业、污水处理、陶瓷等领域已有一定程度的应用,但距大规模、高附加值的应用还相差甚远;发展高利用率、多极化的钢渣一次处理技术,加大钢渣综合利用,是钢渣一次处理技术领域的关键。 展开更多
关键词 钢渣 一次处理 综合利用 热闷法 滚筒法 热泼法
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具有钛空位的碳氧化钛在锂硫电池中的应用
16
作者 杨晨 张宝 +2 位作者 肖九三 焦树强 朱鸿民 《江西冶金》 2025年第1期47-54,共8页
锂硫电池较传统的锂离子电池具有能量密度高、价格较低等优势,但也面临着硫导电性差、存在穿梭效应等问题。缺陷构建是优化硫吸附材料的常见手段,空位可作为硫和多硫化锂潜在的吸附位点,增强锂硫电池的电化学性能。本研究以TiC和TiO_(2... 锂硫电池较传统的锂离子电池具有能量密度高、价格较低等优势,但也面临着硫导电性差、存在穿梭效应等问题。缺陷构建是优化硫吸附材料的常见手段,空位可作为硫和多硫化锂潜在的吸附位点,增强锂硫电池的电化学性能。本研究以TiC和TiO_(2)为原料,在1173 K下制备具有阳离子钛空位的碳氧化钛(Ti_(0.835)C_(0.625)O_(0.375))材料并将其用于锂硫电池中,表现出比常规碳氧化钛更优异的电化学性能。在电流密度为0.2 C的条件下,Ti_(0.835)C_(0.625)O_(0.375)电极材料首次放电比容量达到1323 mA·h/g,比TiC_(0.625)O_(0.375)锂硫电池高119 mA·h/g。循环200圈后,放电比容量仍可达到405 mA·h/g,每圈衰减率为0.35%,比常规TiC_(0.625)O_(0.375)电极材料低0.03%。 展开更多
关键词 锂硫电池 Ti_(1-y)CxO_(1-x) 电化学性能 碳氧化钛
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氧气高炉不同喷吹机构下煤粉燃烧行为的数值模拟研究
17
作者 张立坤 彭星 +4 位作者 王静松 左海滨 王广 薛庆国 佘雪峰 《冶金能源》 北大核心 2025年第2期3-8,共6页
文章通过构建直吹管—喷枪—风口—回旋区的气粉流动燃烧三维数值模型,深入分析了三种不同风口喷吹机构(传统高炉TBF-T、氧气高炉OBF-T1和OBF-T2)下的煤粉燃烧行为。结果显示,相较于传统高炉TBF-T,OBF-T1和OBF-T2显著提高了回旋区的温... 文章通过构建直吹管—喷枪—风口—回旋区的气粉流动燃烧三维数值模型,深入分析了三种不同风口喷吹机构(传统高炉TBF-T、氧气高炉OBF-T1和OBF-T2)下的煤粉燃烧行为。结果显示,相较于传统高炉TBF-T,OBF-T1和OBF-T2显著提高了回旋区的温度和高温区面积,煤粉燃尽率从58.2%分别提高到80.5%和76.9%。OBF-T1工况虽然提高了燃尽率,但可能引起风口内部较大的温度梯度,缩短风口使用寿命;而OBF-T2避免了高温区的产生,但氧气向回旋区下侧的扩散受阻。通过剖析煤粉与煤气在风口回旋区内的燃烧机理,为设计更长寿命和更高效的风口提供了理论依据。 展开更多
关键词 氧气高炉 风口机构 回旋区 煤粉燃烧 数值模拟
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搅拌器结构化网格自动生成及其在CFD仿真中的应用
18
作者 陈思远 张江山 +4 位作者 刘猛 孙贯永 刘青 杨树峰 李京社 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期242-251,共10页
搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适... 搅拌器广泛应用在矿冶领域如Cu、Pb、Zn等的提取以及铁水预脱硫中,CFD仿真是设计和优化搅拌器的重要手段,然而仿真过程中前处理阶段几何模型建立与结构化网格划分通常效率较低。通过使用编程语言Python和开源软件OpenFOAM,开发了一种适用于搅拌器参数自动生成几何模型与高质量结构化网格的前处理程序,仅需输入与搅拌器相关的几何参数,即可自动完成模型与高质量结构化网格的生成,整个过程速度快且自动化程度高。以多种叶片类型的搅拌器为例,完成了模型和结构化网格的快速生成与修改更新;其中,生成KR搅拌器模型与14万结构化网格只需4 s,且网格的质量均在0.7以上,使用该网格进行CFD仿真的效率和精度都高于文献中报道的结果,显著提高了搅拌器CFD仿真的效率,有望助力我国研发设计类工业软件的自主研发和搅拌器的高效化生产。 展开更多
关键词 搅拌器 结构化网格 数智化 CFD仿真
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50t双流板坯中间包结构优化及工业应用
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作者 王博 金进文 +4 位作者 朱宏伟 吕子宇 顾超 包燕平 韦泽 《炼钢》 北大核心 2025年第2期65-73,共9页
中间包作为钢液凝固前的最后一个精炼装置,在提高钢液洁净度方面起着重要作用。为了解决中间包夹杂物去除效果不佳的问题,提高铸坯洁净度,以某厂50 t中间包为研究对象,建立1∶4的物理模型来研究不同的长水口浸入深度、挡墙与挡坝相对距... 中间包作为钢液凝固前的最后一个精炼装置,在提高钢液洁净度方面起着重要作用。为了解决中间包夹杂物去除效果不佳的问题,提高铸坯洁净度,以某厂50 t中间包为研究对象,建立1∶4的物理模型来研究不同的长水口浸入深度、挡墙与挡坝相对距离、挡墙到长水口中心的距离以及挡墙和挡坝的高度对中间包流场的影响,通过分析中间包流场和RTD曲线得到中间包流场优化方案。结果表明,当长水口浸入深度为50 mm、挡墙与挡坝相对距离为50 mm、挡墙到长水口中心的距离为400 mm、挡墙高度为282 mm、挡坝高度为64 mm时,中间包冶金效果最好;采用优化方案后,中间包内死区比例降低,平均停留时间延长。工业化试验的结果表明,优化后铸坯中的全氧质量分数下降16.3%,夹杂物数量密度减少17.1%。 展开更多
关键词 中间包 流场 挡墙与挡坝 RTD曲线 夹杂物
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电化学法浸出废HDS催化剂中关键金属研究
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作者 李聪聪 王晨晔 +4 位作者 李会泉 胡文斌 厉岩 郭占成 刘明坤 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期106-115,共10页
加氢脱硫催化剂(HDS)在石油品质提升中发挥着重要作用,但其长期使用后因烧结和失活而转化为废弃催化剂,属于HW50危险废物。我国废HDS催化剂的产生量庞大,对环境污染风险显著。金属钒(V)和钼(Mo)是废HDS催化剂的关键成分,而传统的钠化焙... 加氢脱硫催化剂(HDS)在石油品质提升中发挥着重要作用,但其长期使用后因烧结和失活而转化为废弃催化剂,属于HW50危险废物。我国废HDS催化剂的产生量庞大,对环境污染风险显著。金属钒(V)和钼(Mo)是废HDS催化剂的关键成分,而传统的钠化焙烧工艺虽能有效回收这些金属,但过程耗碱量大且需高温(>800℃),亟需开展低碳回收方式探索。通过热力学计算和试验研究,揭示了在温和碱介质中,电化学条件变化对废HDS催化剂中V、Mo浸出机制的影响。研究发现,通过调节体系的氧化还原电位(Eh)和pH,可以实现V和Mo的迁移转化,其在碱介质中以Na_(2)V_(2)O_(7)和Na_(2)Mo_(2)O_(7)的形式稳定存在。试验优化结果显示,在浸出温度20℃、电压3 V、浸出时间6 h、NaOH浓度1 mol/L和液固比10∶1的条件下,V和Mo的浸出率分别达到了85.43%和82.47%。浸出过程符合传质控制动力学模型,电化学条件调控有效促进了活性氧的生成,显著提升了固体表面低价金属的浸出效率。研究结果为在温和条件下高效回收废HDS催化剂中有价金属提供了一种创新的技术途径。 展开更多
关键词 钒 钼 电化学氧化 浸出 废HDS催化剂 电势-PH图
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