转炉渣中氧化磷对铁水脱磷影响的研究

以转炉渣为基础渣,在实验室测定了CaF2、P2O5质量分数变化对转炉渣熔点的影响。依据测定结果,利用转炉渣配制适合铁水脱磷要求的脱磷剂进行了铁水预脱磷实验,结合相关的转炉脱磷研究结果,分析了脱磷剂中P2O5对脱磷的影响,提出了对最终外排炉渣中的质量分数要求。在1350 ℃温度条件下,w（P2O5）＝166％转炉渣为基础的脱磷剂,对预脱硅处理后的铁水,脱磷剂加入10％时可取得约77％的脱磷率。脱磷剂中w（P2O5）＜75％时可取得60％以上的脱磷率。     

碳热氯化法回收重选尾矿中的稀土

采用摇床重选实验方法使尾矿中的稀土元素得到预富集,获得稀土氧化物（REO）品位为18.02%,粒径小于74μm稀土精矿和稀土氧化物品位为9.19%,粒径大于74μm稀土精矿,稀土总回收率为37.26%。采用碳热氯化法分解,粒径小于74μm的稀土精矿,得到氯化稀土。以SiCl4为脱氟剂,C为还原剂,Cl2为氯化剂,750℃时氯化反应2 h,氯化率高达91.0%。750℃氯化产物的酸不溶物的X射线衍射结果表明酸不溶物的主要物相为SiO2及少量没有完全反应的独居石。     

50t顶底复吹转炉的水力学模型实验研究

通过50t顶底复吹转炉水力学模型实验,研究氧气顶底复吹转炉顶枪枪位、底吹气体流量对转炉熔炼过程中熔池搅拌和时间以及对冶炼过程的喷溅及熔池的冲击深度影响。结果表明,当模型枪位在120～210mm,实际枪位1．00～1．56m;模型底吹流量控制在0．38Nm^3／h,实际底吹流量控制在146～190Nm^3／h左右时,熔池混匀时间短,吹炼时喷溅量少。较浅的熔池冲击深度就可达到良好的搅拌效果,有利于避免冲击炉底。当冲击深度较大时,混匀时间反倒增加。     

转炉底吹喷嘴上蘑菇状物体的研究

顶底复吹转炉在吹炼过程中若能在底吹喷嘴上部形成一种透气的蘑菇状物体,则将大大地减少钢水对底吹喷嘴的蚀损,对提高底吹喷嘴的工作寿命极为有益。为此,日本新日铁公司君津钢厂对底吹喷嘴上蘑菇状物体的形成机理进行了深入的研究。研究发现底吹喷嘴各个金属细管上蘑菇顶的半径随着底吹气体流量的增大而增大。当底吹CO_2流量为100Nm~3/h时,蘑菇顶半径为4mm;而CO_2流量增至400Nm~3/h时,蘑菇顶半径则增为7mm。作为底吹气源,研究发现在低流量范围内,底吹CO_2在金属细管上方形成的蘑菇顶半径要比用Ar     

120t顶底复吹转炉水模型优化研究

以某厂120 t顶底复吹转炉为原型,依据相似原理,在保证模型与原型几何相似以及动力学相似的条件下,通过水力学模型试验研究了顶吹气体流量、底吹气体流量及氧枪位置对熔池混匀时间和冲击深度的影响。结果表明:当顶吹流量为104. 4 Nm~3/h、底吹流量为1. 41 Nm~3/h、氧枪位置为177 mm时,熔池的混匀时间最短,冲击深度约为熔池深度的1/2,处于合理范围之内。基于水模型试验结果进行了工业试验,结果表明:工艺参数优化后顶底复吹转炉冶炼的技术指标明显改善,120 t转炉的吹炼时间从13. 72 min缩短至12. 86 min,终渣(T. Fe)质量分数从16. 33%降低至12. 16%。     

100 t顶底复吹转炉冶炼过程矿相及硫磷变化规律解析

研究了某钢厂100 t顶底复吹转炉炼钢过程中熔池金属成分、炉渣成分、温度的变化以及熔池脱碳、脱磷、脱硫的情况,检测了炉渣的成分变化和岩相结构。试验结果表明,吹炼终点时脱磷、脱硫反应偏离平衡值较远,转炉炼钢平均脱磷率为87%,平均脱硫率为30%。[C][O]积为0.004 5,降碳速度为0.429%/min,熔池平均升温速度为33.46℃/min,每增加1%质量分数的碳,钢水温度提高76.87℃。该厂炉龄大于5 000炉,导致碳氧积升高,从而影响了碳氧反应的动力学条件。炉渣碱度的变化对转炉脱磷率没有明显影响。增加初期烧结矿平均用量,提高前期化渣速度,可避免后期炉渣返干。     

AlLi-LDH中Al-O八面体环吸附锂的机制（英文）

采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m,微观形貌呈直径为5～10μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li⁺后,空间群转化为P32。当Li⁺浓度为95.4 mg/L时,1 h后锂吸附量为8.98 mg/g;吸附48 h后,吸附量增加到16.50 mg/g;根据二级吸附模型预测Li⁺吸附总量为17.57 mg/g。当Mg²⁺/Li⁺的质量比为1067时,Mg²⁺/Li⁺分离系数为29536。空间群为P32时,Li-O的相互作用强度变弱,且相互作用属于静电效应。具有P32空间基团的AlLi-LDH更容易吸附和解吸Li⁺。     

锂空气电池空气电极层次多孔碳的制备及其性能

在不同表面活性剂浓度下通过溶胶-凝胶自组装方法制备了具有介孔结构的层次多孔碳材料（HPCs）。用场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（TEM）、氮气吸脱附测试和恒流充放电测试对样品进行物理和电化学性能研究。结果表明：所有的HPCs主要为介孔结构并且具有相似的孔径分布。以HPCs为空气电极载体碳材料的锂空气电池具有较高的放电容量。且相似孔径大小的碳材料为载体的锂空气电池放电容量随着碳材料的比表面积增加而增加。在c（CTAB）=0.27 mol/L时制备的HPCs-3样品具有最佳的电化学性能。通过控制放电深度至800 mA·h/g,电池表现出良好的容量保持率,在0.1 mA/cm2电流密度下,首次放电容量为2050 mA·h/g。     

转炉终渣氧化性对脱磷的影响

为了研究唐山建龙60 t转炉中高碳钢脱磷的氧化性控制原则,对转炉冶炼终点C-O、Fe-O平衡进行了分析和计算,并对钢液中溶解氧平衡的磷含量和渣中(Fe O)平衡的磷含量进行了计算。结果表明:转炉冶炼终点渣氧化性决定钢液中的磷含量,当终点钢液溶解氧在0.03%到0.045%之间时,[P]-[O]平衡磷含量是(Fe O)-[P]平衡磷含量的21~38倍;终渣(Fe O)含量大于13%,可实现终点磷含量小于0.015%。对于终点碳含量大于0.1%的钢种进行工业实验,通过加料和枪位调整提高终渣氧化性,终点平均磷含量为0.013%,脱磷率提高8%。     

微波场中不同配碳量钛精矿的吸波特性

采用微波谐振腔微扰法测定了碳质还原剂和钛精矿混合物料的吸波特性,研究了碳质还原剂配入钛精矿不同比例时混合物的吸波特性与材料的复介电常数（ε″）、微波场内热源强度p的关系。分析结果表明：当粒度为147～175μm时,钛精矿的吸波特性优于椰壳碳、焦碳和无烟煤的;且通过比较复介电常数的大小确定了椰壳碳和钛精矿最佳配比为20%,焦碳和钛精矿最佳配比为14%,无烟煤和钛精矿最佳配比为5%;并在此配比条件下得到了ε″和p的最大值。     

转炉低磷钢工艺实践探究

分析了转炉冶炼过程中磷收入量和支出量、入炉辅料加入量、留渣操作以及冶炼终点温度和碳含量对深脱磷的影响。通过工艺因素分析,确定了脱磷的影响。试验结果表明:转炉中的磷主要来源于铁液,比例达到96%,其次是废钢和返矿;磷支出以炉渣支出为主,比例达到97.42%,转炉的脱磷率随渣量的增大而增大,按渣钢比控制在120~130kg/t左右,留渣操作可使前期渣更佳利于脱磷,提高脱磷率,冶炼终点出钢温度应控制在1 620~1 640℃,终点碳含量控制0.03%~0.05%,磷含量达到0.004%以下,可以实现极低磷钢的生产。     

柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池高活性Pt/C催化剂

采用不同还原剂和碳载体,通过柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池用担载量为60%的Pt/C催化剂,通过X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和循环伏安（CV）等手段对催化剂进行表征。结果表明：柠檬酸盐加入和还原剂优化可以很好地控制铂纳米颗粒的粒径,而碳载体的选择对催化剂的电催化活性有很大影响。在采用柠檬酸钠做稳定剂、甲醛做还原剂、BP2000碳粉做载体的条件下,制备的60%Pt/BP2000催化剂性能最佳,平均粒径约2nm,电化学活性面积为66.46m2/g。使用该材料作为阴极催化剂的直接甲醇燃料电池单电池最大功率密度可达到78.8mW/cm2。     

中高磷铁水应用及控制过程

为应对钢铁行业发展的严峻形式,增强企业盈利能力,低品位高磷铁矿石的应用日益受到关注。但是高磷铁矿石将导致铁水磷含量增高,转炉脱磷负担加重。文章对中高磷铁水磷平衡分配比和石灰融化率的影响进行分析,认为中高磷铁水脱磷困难主要原因是渣中P2O5增多引起的磷平衡分配比下降以及石灰在渣中的融化率降低,需要调整吹氧、造渣工艺等来提高磷平衡分配比和石灰在渣中的融化率。     

脱碳升温率高的顶底复吹工艺

新日铁公司釜石厂发明了一种脱碳升温率(脱炭量为1%时的温升值)高的顶底复吹工艺,即:转炉装入经过预脱 Si、P 和 S 的铁水,以底吹氧气作为主要的脱碳精炼手段,顶吹氧量为底吹氧量的60%以下,利用顶吹氧气使铁水表面形成凹坑,当凹坑深度大于20mm、小于200mm 时,碳二次燃烧反     

碳饱和铁水中磷传质系数的测定

本研究采用搅拌的方法对铁酸二钙脱磷过程中1350℃时碳饱和铁水内磷的传质系数进行了测定.结果表明：搅拌也可以促进铁水内磷的传质过程，1350℃时碳饱和条件下磷的传质系数kmρm等于4.60×10-2g／（cm2·s）     

底吹氩中间罐夹杂物运动行为的数模研究

采用欧拉一拉格朗日随机轨道模型及Monte-Carlo法,利用CFD软件,对中间罐内夹杂物颗粒运动轨迹及去除率进行了数值模拟研究.计算结果表明:中间罐底吹氩技术,可以有效促进夹杂物的去除,特别是50μm小颗粒夹杂物去除率显著增加;吹气量及吹气位置对底吹氩中间罐内夹杂物颗粒去除率有重要影响,当吹气量为0.90m3/h,吹气位置距离中间罐入口中心1600mm时,夹杂物总去除率最高.     

镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究

通过计算,绘制了25℃时Mg2＋-3-4PO -＋4NH -H2O体系的热力学平衡图,并对钨酸盐溶液除磷过程进行系统的热力学研究。结果表明：当采用磷酸镁盐法除磷时,溶液中游离总镁浓度从0.01 mol/L增加到1.0 mol/L,对应的最佳理论除磷pH值从9.8降到8.8,而溶液中残留的总磷含量基本维持在4.0×10^-6 mol/L;随着溶液pH值的升高,体系中稳定存在的沉淀组分依次为 MgHPO4、Mg3（PO4）2和 Mg3（PO4）2＋Mg（OH）2。当采用磷酸铵镁法除磷时,增大溶液游离总氨浓度有利于除磷,而增大游离总镁量对除磷深度基本无影响。计算所得除磷的最佳 pH值为9-10;当游离总氨浓度为5.0 mol/L时,溶液中残留的总磷为1.4×10^-7 mol/L。以自制的钨酸铵溶液（WO350 g/L,P 13 g/L）为原料,采用磷酸铵镁盐法除磷以对理论分析进行验证。结果表明：当氯化镁的加入量为理论量的1.1时,除磷的最佳pH值为9.5,与热力学分析结果一致。     

基于电化学模型的锂空气电池仿真

基于COMSOL仿真平台,建立一维电化学模型,研究放电电流密度、氧气浓度、氧气扩散速率以及Li+扩散系数等因素对电池性能影响。结果表明:当放电电流密度从0.05 m A/cm~2增大到0.5 m A/cm~2时,锂空气电池的放电比容量由1256.4 m A?h/g下降到139.2 m A?h/g;在放电电流密度为0.1m A/cm~2条件下,外界氧气浓度从4.73mol/m~3增加到18.92 mol/m~3时,电池比容量从371.2 m A?h/g增加到1274.5 m A?h/g,表明提高外部环境的氧气浓度有助于提高电池比容量;氧气扩散速率为电池反应的速度控制步骤。当氧气扩散系数从3.5×10-10 m~2/s提高到7×10-9 m~2/s时,电池的容量从373.0 m A?h/g增加到2352.1 m A?h/g;而提高Li+的扩散系数对电池的比容量几乎没有影响。     

转炉吹炼后期熔池碳-温变化轨迹对脱磷的影响

根据低磷钢转炉生产数据,分析了冶炼后期熔池碳含量与温度的对应关系对脱磷效果的影响,绘制了吹炼后期有利于脱磷的碳-温变化曲线,为终点钢水磷含量判断,以及吹炼后期调整冶炼工艺、提高脱磷效果提供参考。研究表明,转炉冶炼低磷钢水时,由中后期副枪检测的数据或烟气分析系统的监测数据在碳-温轨迹曲线上的位置,对操作工艺进行有针对性的调整可获得良好的脱磷效果。     

含转炉渣的预熔脱磷剂进行铁水脱磷实验

在实验室条件下,用部分转炉渣代替预熔脱磷剂中纯化学试剂原料进行铁水预处理脱磷实验研究,研究发现,含有转炉渣的预熔脱磷剂能实现较好的脱磷效果;在1350℃,加入量为10％的条件下,含转炉渣45.73％的预熔脱磷剂能将铁水中的磷由0.21％降低到0.011％,脱磷率可达到94.76％。