检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2023年第2期23卷 173-187页

作者：韩诚武少杰吴朝阳李明阳龙红明高翔鹏安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002

绿色能源的应用,促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一,已被应用于各种电子产品中,但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加,限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此,寻找价... 详细信息

绿色能源的应用,促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一,已被应用于各种电子产品中,但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加,限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此,寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理,而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点,有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展,首先根据钠离子在负极材料存储方式不同,分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制,然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式,随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题,最后,以实际生产和工业应用为基础,展望了钠离子电池负极材料的研究方向。

关键词：清洁能源钠离子电池负极材料储钠机制改性

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盾粉/橡胶阻燃复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5085-5094页

作者：赵令张浩徐维成申振伟李海丽龙红明安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243032

利用功能助剂与普通碳钢钢渣进行混合,在超细立磨的作用下形成功能材料(简称盾粉),将盾粉替代阻燃填料氢氧化铝制备盾粉/橡胶阻燃复合材料。测试其硫化性能、力学性能与燃烧性能,研究分析盾粉/橡胶阻燃复合材料燃烧过程中气、固相残余物... 详细信息

利用功能助剂与普通碳钢钢渣进行混合,在超细立磨的作用下形成功能材料(简称盾粉),将盾粉替代阻燃填料氢氧化铝制备盾粉/橡胶阻燃复合材料。测试其硫化性能、力学性能与燃烧性能,研究分析盾粉/橡胶阻燃复合材料燃烧过程中气、固相残余物,以揭示盾粉在橡胶体系中的阻燃机制。研究结果表明:以钢渣为原料制备的盾粉,一方面可以促进橡胶体系的硫化过程,缩短硫化时间,提高硫化速率指数;另一方面可以替代氢氧化铝作为橡胶体系的阻燃填料且对力学性能影响极小。盾粉/橡胶阻燃复合材料在燃烧过程中,盾粉所含Al_(2)O_(3)、MgO、SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)等形成物质间形成了具有协同增效作用的阻燃-消烟体系。盾粉/橡胶阻燃复合材料炭渣的主要矿物组成与盾粉替代氢氧化铝比例密切相关,即炭渣矿物成分以ZnS、FeS_(2)为主,随着替代比例的增加,矿物成分新增SiO_(2)与MnP。

关键词：盾粉氢氧化铝橡胶炭渣阻燃性能

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含Cr高碳钢82B组织转变特点及规格效应分析

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材料热处理学报 2024年第12期45卷 191-200页

作者：余世超曹杰梁磊沈晓辉王会廷潘红波安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002

采用热模拟试验机研究了含Cr高碳钢82B的连续冷却组织转变过程,然后采用ANSYS有限元软件模拟分析了不同规格盘条的控制冷却过程及规格效应。结果表明:当冷速小于5℃/s时,索氏体含量随冷却速率的增加而增加较快,而在5~10℃/s的冷速范围... 详细信息

采用热模拟试验机研究了含Cr高碳钢82B的连续冷却组织转变过程,然后采用ANSYS有限元软件模拟分析了不同规格盘条的控制冷却过程及规格效应。结果表明:当冷速小于5℃/s时,索氏体含量随冷却速率的增加而增加较快,而在5~10℃/s的冷速范围内变化较为平缓,在10℃/s时达到最大值94.3%,之后呈现线性下降趋势;索氏体片层间距S_(P)与过冷度ΔT之间满足关系:S_(P)^(-1)=2.6459+0.0726×ΔT;小规格盘条采用水冷加Stelmor风冷的方式可以获得较高的索氏体化率和较小的片层间距,且组织均匀性也较好;而随着盘条规格增大,吐丝前轧件内外的温差变大,相变前的冷速降低,相变开始温度升高,相变持续时间增加且温升变大,造成索氏体化率降低,片层间距增加,组织均匀性降低。

关键词：高碳钢控制冷却组织转变规格效应有限元模拟

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钢渣吸附重金属离子研究进展

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钢铁研究学报 2024年第8期36卷 957-974页

作者：代祎明闫勃婷李明阳龙红明高翔鹏安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243002

钢渣是冶金工业的副产品,产生于熔炼过程中,其由生铁中的硅、锰、磷和硫等杂质氧化形成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐组成。钢渣约占粗钢生产量的10%,随着全球钢铁生产的快速增长,钢渣的数量也在增加,引发土地占用和环... 详细信息

钢渣是冶金工业的副产品,产生于熔炼过程中,其由生铁中的硅、锰、磷和硫等杂质氧化形成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐组成。钢渣约占粗钢生产量的10%,随着全球钢铁生产的快速增长,钢渣的数量也在增加,引发土地占用和环境污染等问题。因此,钢渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视。尽管钢渣属于固体废物,但由于其独特的矿物组成和物理化学特性,使其在污染物去除方面显示出潜力。研究表明,经过物理或化学方法改性的钢渣可以吸附重金属离子,从而减少重金属污染废水的毒性。这表明钢渣可能作为低成本的重金属吸附剂。综述了钢渣用作重金属离子吸附剂的各种改性方法,探讨了不同改性钢渣的去除性能和反应机制。最后,讨论了钢渣作为重金属吸附剂在工业应用中的未来研究方向,展望了实际生产和应用场景。

关键词：钢渣重金属吸附污水处理固体废物

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活性组分对羰基硫水解效率与脱硫效果的影响

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钢铁 2024年第8期59卷 189-199页

作者：王宏涛潘程何子祥陈倍倍孟庆民龙红明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 中冶宝钢技术服务有限公司上海201999 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002

高炉煤气前端精脱硫技术已成为当前研究的热点,其关键在于开发低温高活性长寿命有机硫(主要为羰基硫COS)水解催化剂。以活性炭为载体、金属氧化物为活性组分,采用共浸渍法制备活性炭基催化剂,研究金属氧化物种类与负载量对催化剂脱硫率... 详细信息

高炉煤气前端精脱硫技术已成为当前研究的热点,其关键在于开发低温高活性长寿命有机硫(主要为羰基硫COS)水解催化剂。以活性炭为载体、金属氧化物为活性组分,采用共浸渍法制备活性炭基催化剂,研究金属氧化物种类与负载量对催化剂脱硫率和COS水解率的影响规律,同时利用现代分析测试技术揭示脱硫过程中硫化物的转化机理。研究结果表明,纯活性炭催化剂对COS的脱除效果较差,脱硫率和COS水解率均低于30%。负载金属氧化物可以改善催化剂的脱硫性能,当铁氧化物负载量为3%时,催化剂高活性脱硫(脱硫率大于99%)时间为48 min,穿透硫容为63.72 mg/g。随着铁氧化物负载量的增加,催化剂比表面积、总孔容和微孔体积均有所减小,但仍具有丰富的孔隙结构,且脱硫率、COS水解率和穿透硫容均呈现先增加后降低的趋势,当铁氧化物负载量为16%时,催化剂的脱硫性能较好,高活性脱硫时间和高活性水解(COS水解率大于99%)时间约为78 min,穿透硫容达到104.21 mg/g。通过BET、XRD、XPS和SEM等表征手段发现在催化剂的作用下,COS首先发生水解反应转化为H2S,然后在氧化官能团和金属离子的作用下H2S转化为硫酸盐和单质硫,并附着在催化剂孔隙中,从而实现硫化物的脱除。

关键词：高炉煤气羰基硫活性炭金属氧化物催化水解

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嵌入改进注意力机制的镜质组显微亚组分轻量级网络识别模型

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煤炭学报 2023年第9期48卷 3451-3459页

作者：王培珍杨志豪汪正才薛子邯刘林张代林安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学工程实践与创新教育中心安徽马鞍山243032 安徽工业大学煤的洁净转化与高值化利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽马鞍山243032

为提高煤岩镜质组显微组分的识别准确率和识别模型性能,减少识别模型训练中的人工干预,以轻量级网络模型ShuffleNet V2作为主干网络,提出一种嵌入改进注意力机制的煤岩镜质组显微亚组分识别轻量级深度学习网络模型。首先针对镜质组样本... 详细信息

为提高煤岩镜质组显微组分的识别准确率和识别模型性能,减少识别模型训练中的人工干预,以轻量级网络模型ShuffleNet V2作为主干网络,提出一种嵌入改进注意力机制的煤岩镜质组显微亚组分识别轻量级深度学习网络模型。首先针对镜质组样本数据量较少的问题,采用随机裁剪、旋转、镜像及加噪等方法对初始样本数据进行增强,提高训练模型泛化能力;然后以大型数据集ImageNet上完成预训练的ShuffleNet V2模型为基础,采用迁移学习的方法对模型进行微调,即在本文增强的镜质组显微图像训练样本集上将预训练模型中靠近输入的若干层冻结,对靠近输出的网络层权值进行微调,生成深层特征提取层;最后在ShuffleNet V2模型的输出部分嵌入通道注意力机制ECA,并根据煤岩镜质组不同显微亚组分图像具有明显纹理差异的特点对注意力机制进行改进,构建端到端的轻量级网络识别模型,实现对煤岩镜质组7类显微亚组分的自动识别。实验结果表明:采用本文方法对煤岩镜质组显微亚组分进行识别,其平均准确率可达97.85%,较之ShuffleNet V2原模型可提升5.71%;与经典的神经网络相比,本文模型具有较高的识别准确率、较少的网络参数和计算量及较快的收敛速度;与其他轻量级网络及嵌入其他注意力机制相比,该网络在保持较少参数量的同时,识别的准确率有明显的提高。

关键词：镜质组注意力机制轻量级网络显微亚组分识别

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钢渣–花生壳复合活性炭制备及其甲醛脱除行为

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2286-2295页

作者：杜晓燕王倩韩伟胜于先坤张浩安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 中钢集团马鞍山矿山研究院股份有限公司安徽马鞍山243000 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

为探索钢渣高附加值利用新途径,采用微波加热–磷酸活化法复合制备了钢渣–花生壳复合活性炭(SPAC),考察其室温条件下低质量浓度甲醛(HCHO)脱除行为,并对最佳样品的表面化学性质和微观结构进行了描述和分析。结果表明:当微波功率为550 ... 详细信息

为探索钢渣高附加值利用新途径,采用微波加热–磷酸活化法复合制备了钢渣–花生壳复合活性炭(SPAC),考察其室温条件下低质量浓度甲醛(HCHO)脱除行为,并对最佳样品的表面化学性质和微观结构进行了描述和分析。结果表明:当微波功率为550 W、浸渍比为1.25:1.00、钢渣超微粉掺量(质量分数)为15%时,所制备的钢渣–花生壳复合活性炭对甲醛气体脱除率最高,即93.2%。钢渣–花生壳复合活性炭的脱除率与甲醛初始质量浓度呈负相关、而与脱除量呈正相关,其脱除动力学行为更加符合准二级动力学模型,化学因素是控制脱除反应速率的重要因素;脱除平衡特征更加符合Freundlich模型,属于优惠脱除,化学键力起到重要作用。钢渣–花生壳复合活性炭一方面具有优良的多孔结构及较大比表面积,对低质量浓度甲醛起到聚集作用;另一方面含有的铁元素(Fe^(2+)、Fe^(3+)价态)与锰元素(Mn^(2+)价态)协同作用,实现对甲醛进一步吸附富集的同时,发生催化氧化脱除甲醛。该研究不仅为钢渣基功能材料的探索研究提供参考,而且为室温低浓度甲醛高效脱除提供理论支撑。

关键词：钢渣花生壳活性炭甲醛脱除

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烧结烟气中NO_(x)和二英的减排现状及发展趋势

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化工进展 2022年第7期41卷 3865-3876页

作者：龙红明丁龙钱立新春铁军张洪亮余正伟冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

烧结工序是钢铁工业生产链的重要环节,同时也是大气中二氧化硫(SO_(2))、氮氧化物(NO_(x))和二英的主要排放源。随着烧结烟气脱硫技术日趋成熟,氮氧化物和二英的减排成为烟气污染物减排的重中之重。本文介绍了钢铁工业烧结烟气超低... 详细信息

烧结工序是钢铁工业生产链的重要环节,同时也是大气中二氧化硫(SO_(2))、氮氧化物(NO_(x))和二英的主要排放源。随着烧结烟气脱硫技术日趋成熟,氮氧化物和二英的减排成为烟气污染物减排的重中之重。本文介绍了钢铁工业烧结烟气超低排放的新法规和相关标准,并从源头控制、过程减排和末端治理三个方面综述了国内外关于烧结烟气中NO_(x)和二英减排的最新研究进展及相关技术工业应用现状,提出了采用全流程多技术耦合方式是实现烧结烟气多污染物低成本减排的发展方向。结合钢铁工业“碳减排”新发展要求,指出烧结烟气低温脱硝/二英催化剂的研究挑战,并对其抗水、抗硫性能提升研究进行了展望。

关键词：烧结烟气氮氧化物二英减排低温催化剂

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基于磷酸-硅烷偶联剂改性钢渣制备盾粉基环氧复合防腐涂层及性能

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复合材料学报 2025年

作者：武皓天费海林申明锐张浩季益龙龙红明任晓健万奇林郑伟成安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽工业大学冶金工程学院安徽工业大学矿山低碳复绿与固废资源化马鞍山市重点实验室江苏永钢集团有限公司

针对环氧涂料中填料铁红、锌粉成本高和钢渣产量大但利用率低的问题。采用磷酸与硅烷偶联剂KH550协同改性钢渣得到钢渣基盾粉（简称盾粉），并通过FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM及LPSA进行表征分析，将盾粉应用在环氧涂层中制备盾粉基环氧... 详细信息

针对环氧涂料中填料铁红、锌粉成本高和钢渣产量大但利用率低的问题。采用磷酸与硅烷偶联剂KH550协同改性钢渣得到钢渣基盾粉（简称盾粉），并通过FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM及LPSA进行表征分析，将盾粉应用在环氧涂层中制备盾粉基环氧树脂复合防腐涂层（简称复合涂层），对其力学性能及防腐性能进行研究。研究结果表明，盾粉的加入显著提升了复合涂层的力学与防腐性能。尤其是在盾粉添加量为15wt%时，复合涂层性能显著提升，其硬度、附着力、柔韧性分别达到0.29、1 级、1 mm，其摩擦质量损失仅为49.7 mg，吸水率仅为0.51wt%，水接触角达到115.7°，其阻抗模量、腐蚀电位与腐蚀电流分别达到1.6×108Ω.cm2、0.443 V和3.95×10-7A·cm-2。硅烷偶联剂KH550接枝在盾粉表面，使其分散均匀性得到显著提升，增强了盾粉与环氧树脂的相容性，这有助于复合涂层表面更加致密，并减少腐蚀介质的进入，从而提升涂层防腐性能。

关键词：钢渣磷酸硅烷偶联剂改性环氧涂层

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含钛高炉渣构建具有土壤修复功效的缓释肥料

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中国有色金属学报 2022年第9期32卷 2787-2800页

作者：叶瑞雪季益龙刘秉林代兵吕辉鸿何孝军冉松林雷昭安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243000 安徽工业大学化学与化工学院马鞍山243002

以含钛高炉渣(钛渣)为原料,以KOH和Fe_(2)O_(3)为改性剂,采用高温焙烧法进行矿物相重构,得到一种具有土壤修复功能的缓释肥料(重构钛渣)。结果表明:在模拟太阳光照150 min降解污染物的实验中,重构钛渣在营养元素溶出后对10 mg/L盐酸四... 详细信息

以含钛高炉渣(钛渣)为原料,以KOH和Fe_(2)O_(3)为改性剂,采用高温焙烧法进行矿物相重构,得到一种具有土壤修复功能的缓释肥料(重构钛渣)。结果表明:在模拟太阳光照150 min降解污染物的实验中,重构钛渣在营养元素溶出后对10 mg/L盐酸四环素溶液和10 mg/L亚甲基蓝溶液的降解效率分别为39.36%和49.84%。在重构钛渣的水溶出实验中,钾、钙、镁、铝和硅元素的溶出量分别为642、461.47、382.40、378.58和1165.18 mg/L,其硅溶出量超出国家硅肥标准量542.96 mg/L。植株的游离氨基酸含量由未施肥时的0.62%提高至0.65%,维生素含量由未施肥时的0.10%提高至0.22%。

关键词：缓释肥料含钛高炉渣原位掺杂矿物相重构有机污染物

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