检索结果-内蒙古大学图书馆

钢铁研究学报 2024年第12期36卷 1499-1509页

作者：王慧博王敏邢立东北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083

转炉生产过程中产生的大量烟气具有很高温度且带有大量粉尘颗粒,转炉烟气降温除尘并回收高温烟气中的余热是转炉工序环保、低碳和降本增效的关键。综述了转炉烟气的处理手段,指出了传统余热回收及除尘方法存在的缺陷,分析了新的余热回... 详细信息

转炉生产过程中产生的大量烟气具有很高温度且带有大量粉尘颗粒,转炉烟气降温除尘并回收高温烟气中的余热是转炉工序环保、低碳和降本增效的关键。综述了转炉烟气的处理手段,指出了传统余热回收及除尘方法存在的缺陷,分析了新的余热回收方法,设想出3条转炉烟气及产物处理应用的技术路线。目前对中低温度段的转炉烟气余热收集能力较差,传统的OG(Oxygen Converter Gas Recovery)法和LT(Lurgi-Thyssen)法存在煤气回收品质低、热量损失大、除尘效果差等缺点,已无法满足对中低温度段转炉烟气余热回收的技术需求,带有汽化冷却管道喷煤的全干法余热回收法和化学熔盐储能法等为转炉烟气的余热回收提供了新的技术途径。基于现有烟气处理流程,提出以烟气低温余热回收、转炉煤气与蒸汽多元化利用及智能化冶炼为核心的技术路线,旨在高效利用转炉二次能源并减少能源消耗。

关键词：转炉烟气余热回收余热利用汽化冷却

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CaO-SiO_(2)-La_(2)O_(3)体系中最佳稀土富集相的在线分离与表征

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有色金属（冶炼部分） 2024年第9期 56-63页

作者：李玉琳兰茜高金涛郭占成北京科技大学高等工程师学院北京100083 北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

内蒙古白云鄂博矿是世界上最大的铁-铌-稀土多金属共伴生矿床,稀土远景储量位居世界第一。在该矿床开采过程中,稀土等有价元素未能得到有效的提取而进入渣中,形成重要的稀土二次资源。为了回收其中的稀土资源,基于白云鄂博冶金矿渣主组... 详细信息

内蒙古白云鄂博矿是世界上最大的铁-铌-稀土多金属共伴生矿床,稀土远景储量位居世界第一。在该矿床开采过程中,稀土等有价元素未能得到有效的提取而进入渣中,形成重要的稀土二次资源。为了回收其中的稀土资源,基于白云鄂博冶金矿渣主组元,以CaO-SiO_(2)-La_(2)O_(3)三元基础体系为研究对象,首先明确了该体系的最佳稀土富集相为Ca_(x)La_(4.67-x)(SiO_(4))3O_(1-0.5 x)相。随后引入超重力场,在G=1000、时间10 min、温度1350℃的条件下对Ca_(x)La_(4.67-x)(SiO_(4))3O_(1-0.5 x)稀土相与渣相进行在线分离,得到了高纯稀土相晶体。最后对得到的稀土晶体进行结构表征和Rietveld精修,明确了其具体化学式为Ca_(1.11)La_(3.56)Si_(3)O_(12.36),并获得了该稀土相的晶体结构、晶体数据等信息,进一步完善了稀土相的基础物理化学数据,为稀土资源的回收利用提供了理论依据。

关键词：白云鄂博矿稀土超重力晶体结构资源回收

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提钒尾渣与赤泥共处置过程中铬硫元素的分配行为

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钢铁钒钛 2024年第3期45卷 101-106页

作者：王春会郁健冯晓明张延玲张帅北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 北京北科环境工程有限公司北京100083 建龙钢铁控股有限公司北京100070

钒渣钠化焙烧-水浸提钒过程会产生含有30%~40%Cr_(2)O_(3)的提钒尾渣,形成年堆积百万吨固废。通过加入高铁赤泥协同还原提钒尾渣,赤泥中的Fe_(2)O_(3)在低于铬氧化物初始还原温度下已经被C还原,促使铬还原反应快速进行,从而提升Cr的回... 详细信息

钒渣钠化焙烧-水浸提钒过程会产生含有30%~40%Cr_(2)O_(3)的提钒尾渣,形成年堆积百万吨固废。通过加入高铁赤泥协同还原提钒尾渣,赤泥中的Fe_(2)O_(3)在低于铬氧化物初始还原温度下已经被C还原,促使铬还原反应快速进行,从而提升Cr的回收效率。使用FactSage热力学软件对整个反应体系进行模拟,计算了原料铬铁比、炉渣碱度和配C/Si量对铬、硫元素分配行为的影响,得到原料适宜的铬铁比是0.18,炉渣碱度是1.8,配C量n_(C/O)=1.1,配Si量n_(Si/O)=0.2。该研究为含铬提钒尾渣和高铁赤泥的资源化处理和增值化应用提供了一种新的可行性方案。

关键词：提钒尾渣高铁赤泥协同还原铬回收脱硫热力学计算

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含钛高炉渣资源化利用研究进展及展望

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有色金属科学与工程 2024年

作者：曹楗张俊粉林大帅焦克新杨坤王翠张建良北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室河钢集团承钢公司北京科技大学冶金与生态工程专业

含钛高炉渣是典型的大宗工业废弃物，其资源化利用难度高。总结了国内外含钛高炉渣的资源利用途径，阐述了硫酸法、稀盐酸法、碱熔盐法、高温选择性结晶分离法、高温碳化-低温氯化法、钛合金合成法、硅-钛溶剂精炼法、NH4HF2-HF浸出水... 详细信息

含钛高炉渣是典型的大宗工业废弃物，其资源化利用难度高。总结了国内外含钛高炉渣的资源利用途径，阐述了硫酸法、稀盐酸法、碱熔盐法、高温选择性结晶分离法、高温碳化-低温氯化法、钛合金合成法、硅-钛溶剂精炼法、NH4HF2-HF浸出水解法、氢氧化钠常压分解制备二氧化钛和高炉熔融渣直接生产人造石材等工艺过程，并分析了几种工艺的优缺点。通过目前国内含钛高炉渣现状分析，结合高炉熔融渣直接生产人造石材工艺在基建成本、处理量、产品质量、环保水平、经济和社会效益分析等方面的优势，提出该工艺为未来实现含钛高炉渣资源化利用的一种前景工艺。

关键词：含钛高炉渣资源化利用人造石材

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长水口和稳流器对中间包冲击区流动影响的对比研究

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钢铁研究学报 2024年第5期36卷 598-606页

作者：杨成虎张江山李权辉杨树峰刘青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研究院江苏南京210035

冲击区通常是连铸中间包内部湍流强度最大的区域,最易发生卷渣和二次氧化,是设计和优化中间包流场的重点。采用物理和数值模拟相结合的方法对比研究了不同长水口、稳流器及其组合对冲击区流动特征的影响规律。结果表明,所构建的中间包... 详细信息

冲击区通常是连铸中间包内部湍流强度最大的区域,最易发生卷渣和二次氧化,是设计和优化中间包流场的重点。采用物理和数值模拟相结合的方法对比研究了不同长水口、稳流器及其组合对冲击区流动特征的影响规律。结果表明,所构建的中间包流动模型对比验证结果较好;与直筒型长水口相比,喇叭型长水口较大的内径具有较好的降低流股速度的效应,出口速度降低近一半,冲击区最大湍动能从0.0198m^(2)/s^(2)降低到0.0054 m^(2)/s^(2)。稳流器则会增强冲击区主流股区域的湍动能,改变流体运动方向,并通过能量耗散降低流体到达液面的流速。稳流器与喇叭型水口的组合方案可以有效结合长水口的降速效应和稳流器的耗散效应,冲击区液面最大流速降至0.036m/s,死区比例也降低明显。

关键词：中间包冲击区长水口稳流器湍动能

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高炉炉缸用Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-SiC浇注料抗渣铁侵蚀机制研究

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钢铁研究学报 2024年第4期36卷 424-434页

作者：曹楗王翠张建良郑敬先焦克新杨晓婷北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京首钢股份有限公司北京100043

对2种浇注料在实验室和现场情况下进行熔渣和铁水侵蚀研究。采用扫描电镜-能谱分析等方法对浇注料的侵蚀部分进行表征,明晰其侵蚀机制,并为高炉炉缸浇注料的合理选用、优化等提供理论参考。结果表明:浇注料的抗铁水侵蚀性能较好,且浇注... 详细信息

对2种浇注料在实验室和现场情况下进行熔渣和铁水侵蚀研究。采用扫描电镜-能谱分析等方法对浇注料的侵蚀部分进行表征,明晰其侵蚀机制,并为高炉炉缸浇注料的合理选用、优化等提供理论参考。结果表明:浇注料的抗铁水侵蚀性能较好,且浇注料2的抗铁水侵蚀性能优于浇注料1;浇注料的抗熔渣侵蚀性能较差,浇注料1的抗熔渣性能远优于浇注料2。浇注料被铁水侵蚀是通过铁水的渗透、冲刷和硅化合物的反应形成的。浇注料被熔渣侵蚀是通过浇注料的溶解、熔渣的渗透和两者界面处发生的反应进行的。硅化合物会通过与铁液发生反应促进铁水侵蚀浇注料,氧化铝则对渣侵蚀浇注料的影响较大。在高炉运行过程中,浇注料1的使用价值超过浇注料2,更适合应用于铁口中心线下的炉缸侧壁处。

关键词：高炉浇注料侵蚀机制铁渣

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燃料燃烧特性及其对烧结烟气CO排放的影响

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烧结球团 2024年第3期49卷 97-105,113页

作者：钟庭梁王延江佘雪峰李晓海田祥正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河北邢台054009

本文采用热重分析试验开展焦粉和洗精末的燃烧特性分析,随后通过烧结杯试验探究不同燃料结构和粒度分布下燃料的燃烧行为对烧结烟气中CO排放的影响,从烧结CO生成机理分析出发,深入解析了固体燃料在热解和燃烧过程中固体碳的反应机制,阐... 详细信息

本文采用热重分析试验开展焦粉和洗精末的燃烧特性分析,随后通过烧结杯试验探究不同燃料结构和粒度分布下燃料的燃烧行为对烧结烟气中CO排放的影响,从烧结CO生成机理分析出发,深入解析了固体燃料在热解和燃烧过程中固体碳的反应机制,阐述了烧结燃料结构与粒度分布变化导致料层内部温度及氧势变化对燃料燃烧产生CO的不同影响。结果表明,随着洗精末比例的逐渐提高,烟气中CO体积分数逐渐上升,尤其在洗精末配比超过50%后,CO体积分数由2.12%显著上升到2.60%,燃料粒级分布改善后烟气中的CO体积分数有较明显的下降,降幅约为39.5%。因此,适当的增加烧结燃料中洗精末的配比再配合燃料粒度的提高可以有效降低烧结烟气中CO的排放。

关键词：固体燃料燃烧特性烧结烟气 CO 热重分析焦粉洗精末

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轧钢油泥热解产物及动力学分析研究

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有色金属科学与工程 2024年第5期15卷 641-649页

作者：孙美佘雪峰石建红李卫国由晓敏王静松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 广东华欣环保科技有限公司广东韶关512199

为实现轧钢油泥的资源化利用,对轧钢油泥的热解产物进行了研究,着重分析了不同热解温度下固体产物的表面形貌、比表面积和孔结构,采用拉曼光谱对固体产物的碳结构变化进行分析,并对轧钢油泥的热解过程进行动力学分析。结果表明,热解气... 详细信息

为实现轧钢油泥的资源化利用,对轧钢油泥的热解产物进行了研究,着重分析了不同热解温度下固体产物的表面形貌、比表面积和孔结构,采用拉曼光谱对固体产物的碳结构变化进行分析,并对轧钢油泥的热解过程进行动力学分析。结果表明,热解气的主要成分为H_(2)和CH_(4),在700~800℃之间CH_(4)中C-H键断裂导致CH_(4)含量减少、H_(2)含量增高;在热解温度为800℃时,通过固体产物的SEM像可以观察到表面有粗糙密集的微凸,总比表面积达到最大值33.682 m^(2)/g,氮气吸附平衡时的吸附量也最高;通过拉曼光谱分析发现,在500~800℃范围,随着热解温度升高,I_(D1)/I_(G)值从2.12逐渐升高到3.38,无定形碳结构增多;在热解过程中,合理地控制反应的温度和时间,可以提高油泥的脱油率,热解时间为2 h时,不同热解温度的油泥脱油率均大于94%,热解温度为800℃时,油泥的脱油率为97.29%;通过Friedman-Reich-Levi法分析得出轧钢油泥热解反应活化能E随转化率的增加而呈现先增加后减少再增加的趋势。

关键词：轧钢油泥热解固体产物脱油率

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Q355B钢精炼过程中非金属夹杂物的演变及分析

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连铸 2024年第3期 107-117页

作者：刘晓峰申文君陈露涛成国光重庆钢铁股份有限公司炼钢厂重庆401258 北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

为进一步探究Q355B钢精炼过程中非金属夹杂物的形成与演变规律,在重庆钢铁炼钢厂“BOF→LF→RH→钙处理→CC”工艺生产Q355B钢精炼全流程进行了两炉取样,分析检测了钢液和炉渣成分,揭示了不同阶段非金属夹杂物的形貌和成分演变特征。研... 详细信息

为进一步探究Q355B钢精炼过程中非金属夹杂物的形成与演变规律,在重庆钢铁炼钢厂“BOF→LF→RH→钙处理→CC”工艺生产Q355B钢精炼全流程进行了两炉取样,分析检测了钢液和炉渣成分,揭示了不同阶段非金属夹杂物的形貌和成分演变特征。研究结果表明,Q355B钢精炼过程中的非金属夹杂物主要是SiO_(2)-MnO-Al_(2)O_(3)-TiOx类和CaO-MgO-Al_(2)O_(3)类。SiO_(2)-MnO-Al_(2)O_(3)-TiOx类非金属夹杂物的演变比较复杂,LF造渣精炼过程中加入铝渣球会改性SiO_(2)-MnO-Al_(2)O_(3)类夹杂物为SiO_(2)-MnO-Al_(2)O_(3)-TiOx类,RH钛合金化会改性成为高钛含量Al_(2)O_(3)-TiOx、CaO-Al_(2)O_(3)-TiOx和MnO-Al_(2)O_(3)-TiOx类非金属夹杂物;CaO-MgO-Al_(2)O_(3)类非金属夹杂物几乎在精炼全过程均出现。随着精炼过程中LF造渣精炼、钢包吹氩、RH真空精炼、钙处理和软吹氩搅拌,CaO-MgO-Al_(2)O_(3)类非金属夹杂物从高熔点逐渐向低熔点转变,进入液相区,尺寸和数量逐渐减少。LF精炼使用铝渣球造渣和RH的钛合金化工艺是钢液和渣中钛成分的主要来源,影响Q355B钢精炼过程非金属夹杂物的演变,需进行工艺审视。

关键词： Q355B钢铝渣球钛合金化非金属夹杂物精炼过程

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钢铁工业含铬固废在线处置技术开发与评价

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有色金属科学与工程 2024年

作者：冯晓明郁健赵峥张延玲建龙钢铁控股有限公司北京北科环境工程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

含铬渣尘泥是钢铁工业固废中的典型代表，因其复杂的特性、高重金属含量及庞大的存量，处理难度极大，亟须建立针对性的含铬固废分类体系，并给出相应的处置路线。本研究建立了含铬固废处置分类体系，并以不锈钢渣、不锈钢粉尘及酸洗污... 详细信息

含铬渣尘泥是钢铁工业固废中的典型代表，因其复杂的特性、高重金属含量及庞大的存量，处理难度极大，亟须建立针对性的含铬固废分类体系，并给出相应的处置路线。本研究建立了含铬固废处置分类体系，并以不锈钢渣、不锈钢粉尘及酸洗污泥等为原料开发了高炉渣浴、AOD渣浴和铁水浴熔融处置技术的零固废再生在线处置工艺路线。结果表明：热量平衡方面，AOD渣浴所需总热量最小为117.2 kJ/kg。铁浴所需的总热量最大为2056 kJ/kg。物质平衡方面，高炉渣浴工艺的主要产物是粒化玻璃碴，玻璃化率在99%，残渣替代量为50%时，制备胶凝材料后Cr浸出量为0.017 mg/L。AOD渣浴工艺的主要产物为Fe-Cr-C合金及低Cr残渣，残渣替代量为30%时，制备胶凝材料后Cr浸出量基本未检出，抗压强度为37.5 MPa。铁浴工艺的主要产物为Fe-Cr合金及低Cr残渣，残渣替代量为70%时，制备铸石后Cr浸出量为0.013 mg/L，抗折强度135.5 MPa。最后，新定义了综合经济指数CBI，铁浴的CBI值最大，表现出了极具竞争力的优势。3种嵌入式在线处置工艺，均可实现危固废的低碳、节能、安全、零固废处置，合金产品可用于炼钢流程，残渣可安全用于建材替代原料。

关键词：含铬固废在线处置技术物质能量再利用资源回收评价体系

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