超低碳炼铁技术路径分析

2060年碳中和目标既使我国钢铁工业未来发展面临巨大挑战，又为其提供了换道超车的发展机遇。本文对绿氢直接还原、氧化铁熔融还原、碱性溶液电沉积铁、酸性溶液电沉积铁的发展历史和技术现状进行了综述。在全绿电炼铁场景下，本文对各种技术路线的理论和实际耗电进行了估算，从技术成熟度、电耗、技术难度、应用前景等方面，对各技术路径进行了对比分析，发现碱性溶液电沉积铁电耗最低，酸性溶液电沉积铁和电供热氢气熔融还原次之。从技术难度上看，氢气直接还原、酸性溶液电沉积铁技术难度较小，且都已完成一定规模的中试，氢气熔融还原炼铁、碱性溶液电沉积铁和氧化铁熔融电解炼铁技术都还处于概念或技术发展早期阶段。综合来看，氢气直接还原、酸性溶液电沉积铁和氢气熔融还原炼铁路线可望发展成为有竞争力的超低碳炼铁技术，而碱性溶液电沉积铁和氧化铁熔融电解炼铁技术难度较大，短期内恐难以取得较大突破。     

氮化硅粉体制备技术及粉体质量研究进展

氮化硅(Si₃N₄)具有优异的物化性能,在国防、电子信息等关键领域都占据重要的地位。高质量粉体是制备高性能Si₃N₄陶瓷的首要前提。通常高质量Si₃N₄粉体需要满足粒径细、分布窄、α相含量高、杂质含量低等条件。基于合成反应体系综述了当前国内外制备Si₃N₄粉体的方法,着重从强化传热与传质角度介绍了改善粉体质量的研究进展,并介绍了当前工业生产现状,展望了高质量Si₃N₄粉体制备技术的发展趋势和方向。     

干扰流化床中细粒煤散式流化特性数值模拟研究

为提高干扰流化床对细粒煤的分选性能,采用数值模拟方法,考察了细粒煤在流化床中的散式流化特性.计算结果表明,颗粒分层行为对水速变化较敏感,流化床可调操作参数较少,仅依靠水速调节,难以实现细粒煤高效分选.对于多组分细粒煤(粒度0.75,0.35mm,密度1.4,1.7,2.0g/cm3),床层密度不均匀,在轴向逐渐降低,分选密度为1.67g/cm3时,可能偏差E值为0.24,分选精度较低.提出一种由多个截顶倒圆锥形多孔板组成的内构件,在相同条件下,带内构件干扰床强化了颗粒的密度分离,E值达到0.14;同时,多孔板可防止高密度颗粒在其表面黏附.因此,该内构件有效提高了普通干扰床的分选性能.     

升温速率对LSCF相纯度的影响

LSCF(La1-xSrxCo1-yFe1O3-δ作为一种离子一电子混合导体,具有良好的催化活性,较低的极化阻力和低廉的材料成本,这使其成为中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)中比较常用的阴极材料,其中以组成为La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF-6428)的LSCF最为常见.采用络合燃烧法,以柠檬酸作为络合剂和燃料,在700℃下成功制备出了LSCF-6428阴极粉体,通过提高前驱体煅烧过程中的升温速率,使得合成出来的粉体具有纯立方钙钛矿结构,避免了Sr2FeO4杂相的生成.     

钒电解液V(Ⅲ)离子结构与电化学活性关系探讨

全钒液流电池(VRFB)因其固有安全性和超长服役寿命,被认为是最具应用前景的大规模电化学储能技术之一。VRFB负极电解液在充放电过程中主要发生V(Ⅲ)V(Ⅱ)离子氧化/还原反应,因V(Ⅲ)离子还原的标准电极电位为-0.25 V(vs.NHE),充电过程易于发生析氢副反应而严重影响VRFB性能,负极电解液的活性和析氢行为与V(Ⅲ)离子结构密切相关。基于Gaussian量子化学计算平台,采用MP2理论方法和LANL2DZ基组对不同构型V(Ⅲ)离子进行结构优化,分析其反应活性,并结合电解液电化学性能测试结果,发现新制备电解液中的V(Ⅲ)离子因存在一定程度聚合而表现出较差的电化学活性,经过5次充放电循环后,钒离子聚合程度减小,表现出较好的电化学活性,析氢副反应也得到抑制,充放电活化的电解液室温存放40天后活性又出现明显下降,表明VRFB负极电解液中V(Ⅲ)离子水解聚合是自发性的。     

SiC高温氧化的热力学研究

本文运用自由能最小法研究了Ａｒ－Ｃ－Ｈ－Ｏ－Ｓｉ体系的化学平衡，以国际流行的广义简约梯度软件ＧＢＧ２为优化模型编制了求解复杂化学平衡的软件ＺＧＲＧ计算表明ＺＧＲＧ具有很好的收敛性能，对Ａｒ－Ｃ－Ｈ－Ｏ－Ｓｉ体系的计算表明，ＳｉＣ从活性氧化向惰性氧化的转变分压（Ｐｏ２，ＰＨ２Ｏ）随温度的增加而增加，同时本文还将计算结果与其他研究者的实验结果进行了比较，并对造成计算值与实验值差异的原因进行了分析。     

磁场流态化技术的研究及其应用

本文综述了一种新型的流-固相处理技术──磁场流态化技术的基础研究和应用研究；着重介绍了磁场流态化的发展历史，磁场对流态化行为的影响，磁稳床的传质及传热特性，磁场流态化技术的理论研究；在应用研究方面重点介绍了其在粉体输送、稀有矿物分离、废气除尘和强化化学反应等领域的应用。     

化学气相沉积制备SiC涂层—Ⅱ.动力学研究

对Ｈ２－ＭＴＳ体系化学气相沉积制备ＳｉＣ涂层进行了实验研究。结果表明，热力学计算能够对Ｈ２－ＭＴＳ体系单相ＳｉＣ的沉积进行很好的预报。动力学实验显示：在８００￣１０００℃之间，沉积过程由化学动力学控制，此时ＭＴＳ热解为一级反应，反应活化能为１９９ｋＪ／ｍｏｌ，而在１０００￣１１５０℃之间沉积过程由扩散控制。ＸＲＤ结果显示制备的是β－ＳｉＣ，形态为球形，涂层的生长可以用三维形核生长模型来描述。     

玻璃渗透氧化锆全瓷牙科修复材料的制备与性能表征

采用泥浆法和干压法成型多孔氧化锆陶瓷坯体,经玻璃渗透制备了玻璃氧化锆复合材料,研究了陶瓷坯体的成型和渗透,并对渗透复合材料的性能进行了表征. 结果表明,使用泥浆法成型,氧化锆浆料的固相含量可以达到75%(w),预烧结温度降低至1200℃,坯体预烧结过程中坯体的线收缩率小于0.5%,达到"净成型"要求,3 mm的渗透距离可以在15 min内完成,材料弯曲强度为285 MPa. 使用干压法成型,预烧温度1450℃,收缩率较大,2 mm渗透距离需2 h以上,材料弯曲强度达到400 MPa. 两种方法分别适用于泥浆直接成型工艺和CAD/CAM切削加工,所制复合材料可用于牙冠的核心瓷.     

某鲕状赤褐铁矿流化床磁化焙烧-磁选工艺

采用流化床反应器作为磁化焙烧装置,以高纯N2和CO混合气体作为还原气体,考察了550~800℃下,云南某地区的鲕状赤褐铁矿磁化焙烧-磁选的影响因素. 结果表明,未经过预处理的矿粉采用磁化焙烧-磁选分离,精矿中铁品位可提高至约55%,铁回收率<70%;经过预处理的矿粉,精矿中铁品位可提高至60.18%,铁回收率达85.91%. 预处理矿粉形成了多孔疏松结构,使还原气体易进入铁矿颗粒内部,有利于Fe3O4生成,提高了磁选指标.