公告栏
中国式直流矿热炉的发明和应用
李宝宽;中国式直流矿热炉的典型特征为多回路、无底电极结构形式。作为我国科技人员发明的新一代铁合金冶炼装备,中国式直流矿热炉在避免导电底阳极技术难题和低碳节能方面展现出显著优势。中国式直流矿热炉的正负电极有电压降,电极附近有稳定的强电场,因而炉内熔融的氧化物矿料具有离子化倾向,阴极和阳极附近离子化矿料发生电化学反应,阴极附近在无碳元素参与情况下析出金属单质,这是直流矿热炉的减碳机理。正电极存在电子冲击辐射严重,侵蚀电极形成了阳极效应,因而正电极温度高并且存在较高强度侵蚀损耗。针对多回路直流矿热炉存在的自焙电极焙烧滞后和正负极电弧强度差异问题,需要在工艺制度、炉型结构和操作方式上继续优化与革新。采用三回路星形布置方案是实现直流矿热炉高效、低碳和节能的铁合金生产技术之一。
双回路、无底电极铬铁合金直流矿热炉温度场研究
唐晓庆;杨祎晗;李宝宽;王硕;李孟臻;本文针对双回路、无底电极铬铁合金直流矿热炉冶炼过程,围绕铁合金矿热炉以温度场调控为核心的冶炼本质,建立了三维瞬态电-磁-热耦合数学模型,数值模拟了炉内电势场、电流场、焦耳热场及温度场分布。结果表明:电势与电流呈明显空间非均匀性,电流主要集中于电极附近及其下方区域;温度场表现为下部高温集中、上部逐渐衰减的分层特征。研究揭示了该炉型温度场形成规律,为强化热场调控和提高冶炼效率提供理论依据。
直流底电极矿热炉熔炼锰硅合金的温度场演化研究
于洋;李宝宽;刘顺娣;唐晓庆;王硕;杨祎晗;直流底电极矿热炉熔炼锰硅合金过程中温度场的分布特征与演化规律直接影响熔炼效率、铁合金质量与炉衬寿命。由于工业试验难以精准获得炉内全区域温度分布,本文针对直流底电极矿热炉熔炼过程建立三维矿热炉数学模型,系统分析电弧起弧阶段、矿料升温阶段、稳定熔炼阶段的炉内温度场演化特征。研究表明:在直流底电极矿热炉的稳定熔炼阶段,热量在温度梯度驱动下由高温区向低温区传递,电极周围形成高温还原区,其中锰类氧化物在阴极下方的反应最为剧烈且彻底;铁类氧化物的反应集中于电极底部区域,反应区间最大可覆盖熔池侧壁、料面及电极底部全域;硅类氧化物因反应温度较高,其反应区间主要集中在电弧周围,范围小于其他金属氧化物。本研究可为直流底电极矿热炉的工艺参数优化与结构设计提供理论依据。
矿热炉电极焙烧、压放和防止断裂技术
王硕;李宝宽;刘威旺;唐晓庆;李孟臻;杨祎晗;矿热炉广泛应用于铁合金及电石等高温冶炼过程,其运行稳定性高度依赖电极系统的工作状态。电极在长期高温、大电流及复杂机械载荷作用下,易出现焙烧不足、压放失稳及断裂等问题,从而影响生产安全与效率。本文系统阐述了电极焙烧、压放控制及断裂失效机理,综述相关试验、仿真与智能控制研究现状。研究表明:电极焙烧质量受材料参数、电流分布、温度分布等多重因素共同影响;压放过程本质上是电极消耗速度与电极焙烧完成速度之间的动态平衡;电极断裂则是热、电、力等多因素耦合作用的结果。未来应持续推进多物理场耦合分析技术发展,并加强智能控制技术应用。
矿热炉电极插入深度检测与预测技术研究进展
杨祎晗;李宝宽;王硕;唐晓庆;矿热炉电极插入深度直接影响炉况优劣、能耗水平及产品质量。受限于极端工况(高温、密闭、强电磁干扰等),其精准在线检测一直是行业痛点。尽管学者们已从物理实验、数据推理、数值模拟等角度开展了大量探索,但现有技术仍存在局限。本文系统梳理了电极检测技术由人工经验向非接触测量,再到机器学习软测量的演进路径。结合最新动态,本文指出:融合多物理场机理与AI的“数据-机理双驱动”智能预测模型,是实现复杂工况下电极插入深度高精度动态预测的核心方向。突破该感知难题,对推动冶炼行业低碳智能化转型至关重要。
红土矿资源特点和火法冶金工艺分析
张友平;周渝生;李肇毅;李维国;随着硫化镍矿资源的日趋枯竭,红土矿将是未来镍的主要来源。针对目前我国的红土矿高炉法冶炼低镍生铁,在分析红土矿特征基础上,讨论了高炉法冶炼低镍生铁的工艺特点和存在问题,为红土矿在我国的合理利用提供参考。
红土镍矿处理工艺探讨
李小明;唐琳;刘仕良;随着硫化矿资源的日益匮乏,镍产量的扩大将主要来源于红土矿。红土镍矿的典型处理工艺有湿法和火法之分,湿法工艺适于处理褐铁矿,火法工艺适于处理硅镁镍矿。我国虽有一定量的红土镍矿,但品位较低。国内进口的菲律宾红土镍矿是典型硅镁镍矿,将其先采用回转窑干燥脱水及焙烧,然后采用电炉还原熔炼镍铁具有广阔的前景。
微硅粉在国内外应用概述
刘晓华;盖国胜;微硅粉(硅灰)是从金属硅或硅铁等合金冶炼的烟气中回收的粉尘。本文对国内外微硅粉的回收和应用在混凝土、耐火材料、水泥生产等领域的情况进行了概述,并对微硅粉市场进行了调研,在此基础上进行了市场预测和前景展望。
红土镍矿处理工艺研究现状与进展
符剑刚;王晖;凌天鹰;叶红齐;介绍了红土镍矿的性质与开发利用现状,对目前红土镍矿的处理工艺进行了综述,着重介绍了高压酸浸工艺、氨浸工艺、还原焙烧—酸浸工艺、还原焙烧—磁选工艺、还原焙烧—浮选工艺,并展望了各工艺的发展前景。
铬的资源、用途与提取技术研究现状与展望
阳伦庄;邬建辉;阐述了过渡金属铬在现代高科技工业、国防与尖端技术领域中的重要地位,其应用范围也越来越广泛。文章综述了铬资源的储量及其在世界范围内的分布态势和我国铬资源特点,铬及其化合物在现代科技领域中的主要用途;重点介绍了目前已经比较成熟的有关铬的提取分离技术以及一些近年发展起来的尚处于实验研究阶段的新技术,展望了未来单质铬提取分离技术的发展方向。
碳化硼陶瓷的制备工艺及其应用现状
聂丹;王帅;邢鹏飞;王晓峰;李欣;孟凡兴;刘坤;雷敏军;都兴红;碳化硼是一种战略材料,因具有高熔点、高硬度、低密度、良好的热稳定性、较强的抗化学侵蚀能力和中子吸收能力等一系列优良性能,已被广泛应用于能源和军事领域。文章综述了碳化硼陶瓷材料在防弹领域的制备工艺及其应用现状。综合分析比较了各种制备技术的研究进展,并对碳化硼防弹陶瓷材料的发展进行了总结与展望。
微硅粉在国内外应用概述
刘晓华;盖国胜;微硅粉(硅灰)是从金属硅或硅铁等合金冶炼的烟气中回收的粉尘。本文对国内外微硅粉的回收和应用在混凝土、耐火材料、水泥生产等领域的情况进行了概述,并对微硅粉市场进行了调研,在此基础上进行了市场预测和前景展望。
红土镍矿处理工艺探讨
李小明;唐琳;刘仕良;随着硫化矿资源的日益匮乏,镍产量的扩大将主要来源于红土矿。红土镍矿的典型处理工艺有湿法和火法之分,湿法工艺适于处理褐铁矿,火法工艺适于处理硅镁镍矿。我国虽有一定量的红土镍矿,但品位较低。国内进口的菲律宾红土镍矿是典型硅镁镍矿,将其先采用回转窑干燥脱水及焙烧,然后采用电炉还原熔炼镍铁具有广阔的前景。
锰烧结矿的生产和冶炼
Rex T.Hooper;戴维;采用烧结法把原料加工过程中筛下的锰矿粉和买来的粉矿烧结成块,可以充分利用烧结能力。在混合矿中加入一定比例的烧结矿生产标准锰铁和硅锰合金,会大大地改善炉况和冶炼指标.
生产硅和高硅铁合金与碳化硅用还原材料的反应活性
J.K.Tuest O.Raaness;蔡君威;<正> 引言冶金工作者在寻找合适的还原材料时,常常想到和使用“反应活性”这个概念。但是,我们应当记住,反应活性这个概念并不是一个能够普遍地表明特征的判断标准。反应活性紧紧地和反应活性试验所使用的某一特殊化学反应联系在一起,并且受到实验条