改善低硅烧结矿低温还原粉化性能的研究

针对低硅烧结矿强度低、低温还原粉化性能差的特点,对某钢铁厂烧结矿矿相进行了分析,发现其磁铁矿和铁酸钙含量较少,而强度极差的硅酸盐玻璃质和还原性较好的赤铁矿含量较高。为改善低硅烧结矿低温还原粉化性能,研究了烧结工艺(燃料配比、碱度)和烧结矿成分(Al2O3/SiO2、MgO含量)等因素对烧结矿矿相和低温还原粉化性能的影响,在该厂的原料条件下,得出最佳的燃料配比和碱度分别为5.0%和2.3;Al2O3/SiO2为0.31,MgO的质量分数为2.02%。     

卡鲁金热风炉流场特性冷态实验研究

通过冷态模拟实验,研究了卡鲁金热风炉喉口至蓄热室间的流场特性、喷口流体的均匀性及蓄热室格子砖阻力特性对流场的影响。结果表明:卡鲁金热风炉流场均匀、稳定、对称性好,空、煤气喷口气流分布比较均匀。在空、煤气分别单吹的情况下,空气喷口的均匀度达到90%以上,煤气喷口的均匀度也接近90%。蓄热室格子砖阻力分布均匀与否对蓄热室流场无明显影响。     

铌、钒对高强钢筋再结晶影响及轧制工艺设计

 为了研究和设计高强钢筋添加铌、钒后轧制过程中对奥氏体区再结晶行为的量化管控,采用Gleeble-3500热模拟机对铌、钒微合金化高强螺纹钢进行单轴热压缩试验,基于再结晶临界条件的热力学原理,通过对不同形变条件下应力-应变曲线分析,采用Avrami方程得到了不同变形条件下的再结晶动力学曲线,并根据再结晶动力学曲线,量化对比分析了铌、钒微合金化对高强螺纹钢再结晶开始、转变及终了过程的影响。结果表明,铌、钒微合金化螺纹钢的热压缩过程均呈现了明显的动态再结晶特征,由于微合金元素Nb/Nb+V的添加,阻碍了20MnSi钢的动态再结晶,变形温度的提高或应变速率的增加可促进再结晶。针对生产中利用动态再结晶而组织调控进行了工艺设计,精轧机组中成品机架前进行冷却和回复,确保830 ℃左右有利再结晶分数达到95%。     

熔融钢渣调质制备高酸度系数矿物棉

钢渣是钢铁生产过程中产生的副产品,产生量大,利用率低,并且熔渣热量几乎没有利用.以熔融钢渣为原料,粉煤灰为调质剂,通过调质电炉补热和离心法成纤制备高酸度系数矿物棉.通过XRF、XRD、SEM、黏度、平均直径、渣球含量、重金属浸出、燃烧性能和放射性核素等分析方法,研究高酸度系数矿物棉的性能.结果 表明:粉煤灰调质可以显著...     

有机酸选择性浸出钢铁厂转炉粉尘中的锌

采用有机酸浸取工艺对比了草酸、柠檬酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸6种有机酸对某转炉粉尘中铁和锌的浸出效果,并进一步对丁酸浓度和液固化学计量比进行了优化探索。结果表明:6种酸对锌和铁的浸出行为不同,草酸极易在粉尘表面生成沉淀物阻碍浸出,柠檬酸具有络合性有利于浸出但锌的浸出选择性差,其余4种烷基酸随碳链增加对锌的浸出选择性增大,到丁酸效果较好。对丁酸浸出条件进行初步优化后,锌和铁的浸出率分别为51.2%和0.5%,浸出液中锌与铁的质量比为12.6,并设计了丁酸浸出工艺流程,可为未来处理钢铁含锌冶金粉尘提供参考依据。丁酸的高效选择性具有良好的应用前景,对我国钢铁企业实施可持续发展战略具有十分重要的现实意义。      

直立内热干馏炉所产不同粒度半焦的组成与结构特征

针对现有直立内热式干馏炉不同粒级半焦产物进行深入分析有助于认识原煤在炉内的热解反应行为和物料在炉内的运动与破碎等物理变化规律,采用国标方法研究了5座相同工业规模的直立内热干馏炉所产半焦的粒度分布、工业分析与发热量、有害元素与无机矿物组成情况,分别采用N₂吸附法和Raman光谱法测定了不同粒度半焦的孔隙分布与碳化学结构特征,并结合生产工艺分析了不同粒级半焦性质差异产生的可能原因。结果表明:13mm~25mm和6mm~13mm粒级在干馏炉所产半焦中占比最高,原煤的热稳定性是影响干馏炉内粒度降解的最重要因素;随着半焦粒度降低,受热解程度和矿物质作用共同影响,挥发分和灰分先降低后增高;小粒度半焦灰分中较高的碳酸盐降低了其发热量;小粒度半焦中全硫含量最高,各种形态硫随粒级变化规律不同;N、P和Cl元素在不同粒级半焦中无明显分布规律;随着粒度降低,CaO含量先降低后提高,而SiO₂含量先增高后降低;半焦中料和小料的孔隙结构最发达,碳结构有序化程度最高。     

热处理对典型低合金钢棒材力学性能影响的机理

棒材在线淬回火热处理不仅可显著降低成本,而且有利于改善材料性能。通过实验室试验、组织性能检测、有限元模拟等就典型45#钢和40Cr钢进行研究,结果表明:45#钢和40Cr钢淬硬层深度分别约为4.8,18 mm,临界冷速约72,16 ℃/s; 600 ℃高温回火保温20 min后,钢中碳化物分布弥散均匀,强塑性和沿横截面均匀性得到显著改善; 有限元仿真表明淬火中热应力变化表层先拉后压,芯部与此相反。      

材料科学基础课程思政教学改革的探索和实践

从培养学生文化自信出发,探索课程思政教学改革的新路径：引导学生树立正确的三观,确立专业自信,进而坚定文化自信。通过对材料科学基础课程思政教学改革的实践,探索出将中国元素融入教学内容、创新教学方法、改革考核方式和淬炼教学团队等具体措施。     

基于COMSOL软件的铁氧化物还原模拟

为了揭示铁矿粉颗粒在还原过程中产生晶须或瘤状物的影响因素,通过数值模拟的方法模拟了铁氧化物的还原反应,考察了流体温度与颗粒形状对反应过程的影响。结果表明:当颗粒为规则球形颗粒,表面受热均匀时,反应过程符合未反应核模型的动力学理论,且当球形颗粒受热不均匀时,温度高的一侧会优先反应;当不规则颗粒受热均匀时,反应过程同样符合未反应核模型,但曲率大的部位会优先反应,且当不规则颗粒受热不均匀时,曲率大的部位和流体与颗粒相切的部位会优先反应。颗粒受热不均和形状不规则都会引起产物层的偏移,产物层分别向温度高的一侧和曲率大的部位偏移,增加了颗粒在还原过程中产生晶须状或瘤状物的可能性。     

碱度对南（京）钢低硅烧结矿低温还原粉化性能的影响

针对南钢低硅烧结矿低温还原粉化性能差的情况,研究了碱度与低硅烧结矿低温还原粉化性能之间的关系.结果发现,烧结矿中集中分布的赤铁矿、骸晶赤铁矿及孔洞是导致其低温还原粉化性能恶化的重要原因,要降低还原粉化率,应着重改善其微观结构.在南钢原料条件下,将碱度提高到2.3时,烧结矿微观结构得到改善,还原粉化性能提高.