检索结果-内蒙古大学图书馆

中国粉体技术 2025年第3期31卷 168-178页

作者：刁江谷文凤陶浩然禹华芳李鸿乂谢兵重庆大学材料与科学工程学院钒钛冶金及新材料重庆市重点实验室 Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials Tohoku University 北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室

【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... 详细信息

【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。

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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铜铈比和煅烧温度对CuCeO_(x)催化剂CO催化性能的影响

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江西冶金 2025年第1期45卷 74-82页

作者：韩美丹王延江佘雪峰李晓海葛志彬田欢欢薛庆国北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 德龙钢铁有限公司烧结厂邢台054009 河北省热轧板带钢技术创新中心邢台054009

采用固相法制备了一系列CuCeO_(x)复合金属氧化物催化剂,研究了铜铈比(1:2、1:1、2:1,摩尔比,下同)和煅烧温度(400、600、800℃)对CO催化氧化性能的影响。利用自制催化剂测试装置对9种催化剂的催化性能进行评价。针对催化性能最佳的催化... 详细信息

采用固相法制备了一系列CuCeO_(x)复合金属氧化物催化剂,研究了铜铈比(1:2、1:1、2:1,摩尔比,下同)和煅烧温度(400、600、800℃)对CO催化氧化性能的影响。利用自制催化剂测试装置对9种催化剂的催化性能进行评价。针对催化性能最佳的催化剂CuCe2-600,进一步测试了其抗水性和稳定性。结果表明,在煅烧温度为200℃、水汽体积分数为12.0%的条件下,经过72 h稳定性测试,CuCe2-600催化剂转化率仍能保持在90%左右。此外,对CuCe2-400、CuCe2-600、CuCe2-800、CuCe1-600和CuCe0.5-600催化剂进行了扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征,解析了铜铈比和煅烧温度对催化剂结构及性能的影响。结果表明,当铜铈比为2:1、煅烧温度为600℃时,催化剂表面具有最多的Cu^(+)、Ce^(3+)和吸附氧,有利于CO吸附和氧化。当煅烧温度为800℃时,CuCe2-800催化剂受晶体生长和烧结团聚现象的影响,铜铈之间的相互作用减弱,不利于对CO催化氧化反应。

关键词： CuCeO_(x)催化剂催化性能抗水性协同作用

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基于数据聚类及特征提取的高炉操作炉型

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钢铁 2025年第3期60卷 45-55页

作者：吴亚明黄云陶林和吴志慷蔡学斌左海滨攀钢集团西昌钢钒有限公司四川西昌615000 北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

合理操作炉型是高炉长寿、稳定顺行和获得良好经济技术指标的关键。基于某钢厂高炉生产数据,探究高炉炉型优化方法,为高炉操作提供科学指导。首先采用孤独森林法和箱型图法对数据进行噪声识别和处理,并基于主成分分析(PCA)进行降维,消... 详细信息

合理操作炉型是高炉长寿、稳定顺行和获得良好经济技术指标的关键。基于某钢厂高炉生产数据,探究高炉炉型优化方法,为高炉操作提供科学指导。首先采用孤独森林法和箱型图法对数据进行噪声识别和处理,并基于主成分分析(PCA)进行降维,消除噪声和数据冗余,为后续聚类分析提供高质量的数据基础。随后,对比了K-means和DBSCAN 2种聚类算法的应用效果。K-means算法在聚类簇数为14时得到最佳轮廓系数,表明高炉炉型可分为14类;DBSCAN算法在邻域半径Eps和最小邻域样本数min_samples为6.25和2时表现出更低的戴维森堡丁指数,聚类效果最佳,并能有效识别任意形状的聚类,尤其适合处理高炉生产数据的复杂性和非线性特征。为了评估不同炉型的优劣,建立了基于生产指标综合评分的操作炉型评价方法,选取焦比、燃料比、产量和铁损作为关键绩效指标,并赋予不同的权重。结果表明,第4类炉型在高炉操作指标方面表现最优,可作为合理炉型的操作目标。为了实现高炉炉型优化,利用随机森林法探究了高炉操作参数与炉型之间的隐式关系,确定了影响炉型的关键特征参数,包括布料矩阵参数、透气性指数、煤气利用率和标准风速等。通过分析炉型演变过程和高炉参数变化趋势,发现炉型恶化主要与透气性下降有关,进而导致气流分布不均、煤气利用率降低和压差上升。建立了优化高炉炉型管理的新方法,可为现场人员提供有价值的数据分析和操作指导,有助于提高高炉操作水平,降低能耗和成本,实现高炉长寿、稳定顺行和高效生产。

关键词：操作炉型聚类分析主成分分析 DBSCAN法 K-means法异常值识别孤独森林法箱型图法

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铸-轧界面高效衔接的SCM420H方坯连铸二冷工艺控制

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中国冶金 2025年第2期35卷 74-85页

作者：郑子镭王慧胜张江山刘青陶镳于湛姜双海王军北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 南京钢铁股份有限公司新材料研究院江苏南京210035 湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司炼钢厂湖南湘潭411100 湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司技术中心湖南湘潭411100

无缺陷铸坯的生产对于实现连铸-热轧工序的高效衔接、降低能耗和确保热轧生产计划的顺行具有至关重要的作用,是钢铁企业节能降耗、提升生产效率的重要途径之一。国内某钢厂生产的SCM420H齿轮钢大方坯角部裂纹缺陷频发,缺陷修复与铸坯再... 详细信息

无缺陷铸坯的生产对于实现连铸-热轧工序的高效衔接、降低能耗和确保热轧生产计划的顺行具有至关重要的作用,是钢铁企业节能降耗、提升生产效率的重要途径之一。国内某钢厂生产的SCM420H齿轮钢大方坯角部裂纹缺陷频发,缺陷修复与铸坯再加热不仅给轧制生产计划带来扰动,还加剧了能量的无效损耗。分析了二冷区各段喷嘴的喷淋水量分布特征,采用切片法建立考虑连铸坯表面真实水量分布的凝固传热数学模型,并通过现场红外测温进行模型验证。结果表明,当前工艺下,铸坯内弧表面中心最大回温速率为83.54℃/m,满足一般冶金准则要求;在矫直区铸坯角部温度为705.83℃,落入其第三脆性温度区,相应的断面收缩率为55.26%,这是导致铸坯产生角部裂纹缺陷的主要原因。为提高SCM420H钢连铸坯角部质量,提出提高二冷区“中段水量+末段喷嘴高度”的二冷工艺优化方案。采用优化方案后,二冷3段、4段铸坯角部内外弧边部24 mm区域喷淋水量所占比例由0分别提升至3.79%、0.68%,侧弧边部24 mm区域喷淋水量所占比例由1.22%、0分别提升至7.62%、7.07%,铸坯宽面中心最大回温速率由83.54℃/m降低至83.38℃/m,在矫直点处铸坯角部温度由705.83℃降低至688.02℃,相应的断面收缩率由55.26%升高至60.42%。所提出的优化方案能够有效预防SCM420H钢角部裂纹缺陷的产生,可保证连铸-热轧工序之间的高效衔接。

关键词：齿轮钢连铸二次冷却凝固传热模型水量分布高效衔接

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基于EDEM的烧结矿卸料螺旋溜槽参数优化研究

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烧结球团 2025年第02期 21-29页

作者：李相臣王利刚佘雪峰马建军郭玉静李海鹏北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室天津天铁冶金集团有限公司

烧结矿的转运方式直接影响其返矿率，成为限制烧结矿产量提升的重要因素。针对采用传统斜溜槽进行烧结矿转运导致烧结矿返矿率偏高的问题，本文将传统斜溜槽改为螺旋溜槽，并在螺旋溜槽中增设挡板以降低烧结矿与溜槽底板的磨损，采用EDE... 详细信息

烧结矿的转运方式直接影响其返矿率，成为限制烧结矿产量提升的重要因素。针对采用传统斜溜槽进行烧结矿转运导致烧结矿返矿率偏高的问题，本文将传统斜溜槽改为螺旋溜槽，并在螺旋溜槽中增设挡板以降低烧结矿与溜槽底板的磨损，采用EDEM模拟软件模拟不同螺旋溜槽角度、不同挡板高度及不同挡板数量条件下烧结矿下滑速度与分布状态。通过研究获得较优螺旋溜槽工艺参数：螺旋角度为45°,螺距为14 m,挡板数量为50个，挡板间距为0.4 m,挡板高度为150 mm。优化后的螺旋溜槽挡板间可储存一定量烧结矿，增加烧结矿下滑摩擦力，烧结矿下滑速度由7.11 m/s降低到3.63 m/s,降低了烧结矿下滑冲击力，从而使烧结矿返矿率降低，螺旋溜槽寿命延长。

关键词： EDEM模拟烧结矿返矿率螺旋溜槽

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具有钛空位的碳氧化钛在锂硫电池中的应用

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江西冶金 2025年第1期45卷 47-54页

作者：杨晨张宝肖九三焦树强朱鸿民北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 南方海洋科学与工程广东实验室珠海519080 日本东北大学先进材料物理化学系工学研究科仙台980-8579

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... 详细信息

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%。

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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搅拌器结构化网格自动生成及其在CFD仿真中的应用

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有色金属(冶炼部分) 2025年第4期 242-251页

作者：陈思远张江山刘猛孙贯永刘青杨树峰李京社北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 矿冶科技集团有限公司北京100160

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... 详细信息

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。

关键词：搅拌器结构化网格数智化 CFD仿真

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低品位钛渣提取钛的过程研究

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中国有色金属学报 2025年第4期 1291-1303页

作者：蒋伟薛济来汪胜东蒋训雄谢思源张登高北京科技大学冶金与生态工程学院绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室矿冶科技集团有限公司冶金研究设计所矿冶过程智能优化制造全国重点实验室

针对低品位钛渣提取钛工艺技术难以实现工业化的现状，综合采用化学分析、XRD、扫描电镜等方法研究钛渣中有价成分及矿物结构。据此提出以氯化铵作为活化剂进行焙烧活化-浸出除杂制备钛富集渣的工艺路线，并借助正交实验设计与优化，探... 详细信息

针对低品位钛渣提取钛工艺技术难以实现工业化的现状，综合采用化学分析、XRD、扫描电镜等方法研究钛渣中有价成分及矿物结构。据此提出以氯化铵作为活化剂进行焙烧活化-浸出除杂制备钛富集渣的工艺路线，并借助正交实验设计与优化，探明活化过程主要影响因素作用；通过实验确定了钛富集渣酸解过程最优工艺参数，并研究了钛富集渣酸解过程反应动力学。结果表明：低品位钛渣的主要矿物为绿辉石、辉石和尖晶石，钛、钙元素主要分布在钙钛矿中。活化过程主要影响因素作用的降序为活化温度>活化剂用量>活化时间。最优酸解提钛工艺参数为酸矿比1.2∶1、初始硫酸浓度90%、温度200℃、时间50 min。在最优条件下，钛富集渣的钛酸解率可达90.41%，实现了钛富集渣中TiO2的有效分离提取。钛富集渣酸解过程反应化学动力学主要受内扩散控制，计算获得表观活化能为18.05 kJ/mol。

关键词：低品位钛渣活化正交试验酸解动力学

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IN6203DS镍基高温合金与Y2O3陶瓷型壳的界面反应行为研究

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耐火材料 2025年第2期 99-104页

作者：董龙沛徐辉赵云松王振梼甘有禄王恩会侯新梅北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京科技大学碳中和研究院

为探究Y2O3陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金（以下简称“IN6203DS合金”）低压工作叶片制备的可行性，采用Y2O3粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y2O3陶瓷型壳，基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合金/Y2O3陶瓷型... 详细信息

为探究Y2O3陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金（以下简称“IN6203DS合金”）低压工作叶片制备的可行性，采用Y2O3粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y2O3陶瓷型壳，基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合金/Y2O3陶瓷型壳界面反应行为，明晰了合金熔体与陶瓷型壳间的相互作用机制。结果表明：IN6203DS合金/Y2O3陶瓷型壳界面反应的发生归结为物理渗透和化学反应的协同作用。反应后的IN6203DS合金表面有轻微黏砂，其界面反应层厚度约为4～8μm,包括外层的型壳混合部分扩散到界面的合金氧化物和内层的富Hf氧化物。反应后的型壳面层有剥落，其界面反应层厚度约10～20μm。因此，Y2O3陶瓷型壳可满足某型燃气轮机IN6203DS合金的研制需求。

关键词： IN6203DS Y2O3陶瓷型壳界面反应

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IF钢冶炼全流程温度控制

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连铸 2025年第02期 118-121页

作者：孙北东李志新邢立东南京升远冶金工程技术有限公司北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地

针对国内某厂IF钢生产过程中温度命中率低的问题，采用统计方法分析了冶炼各工序温度演变规律。结果表明，该厂IF钢生产过程转炉开浇炉和连续炉出钢温度命中率仅为55.56%和44.57%,且转炉整体出钢温度偏高。开浇炉和连续炉RH到站温度分... 详细信息

针对国内某厂IF钢生产过程中温度命中率低的问题，采用统计方法分析了冶炼各工序温度演变规律。结果表明，该厂IF钢生产过程转炉开浇炉和连续炉出钢温度命中率仅为55.56%和44.57%,且转炉整体出钢温度偏高。开浇炉和连续炉RH到站温度分别高出目标温度为15℃和10℃,需在精炼工序加入废钢调温；控制RH到站温度为1 600～1 625℃,可降低精炼过程调温废钢加入量，进而减少废钢加入对RH精炼增氮的影响；合理优化转炉出钢温度和炉后钢包热制度和热状态，降低转炉出钢温度，实现全工序温度的窄区间控制。

关键词：超低碳钢温度控制废钢调温增氮

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