- 周志勇;黄燚;程昭阳;李宇;张延玲;
硅锰熔渣具有高温显热,且SiO_2和Al_2O_3的质量分数之和大于50%,其物理化学特性与岩浆形成的天然石材具有相似性。采用硅锰熔渣制备铸石材料时,制备过程产生的内应力易导致石材开裂。本研究采用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及热膨胀测试等手段,系统研究了晶化温度对硅锰渣铸石的物相组成及热膨胀性能的影响。结果表明,以92%硅锰渣为主要原料,以2%蛇纹石矿和6%铬铁矿为改质剂,分别在900、1 000、1 050℃晶化温度下保温并经700°C退火处理后,所得硅锰渣铸石性能符合《天然花岗石建筑板材》(GB/T 18601—2009)标准要求;硅锰渣铸石的析晶温度区间为900~1 100°C,主晶相为辉石和黄长石;900°C晶化时优先析出辉石,随着晶化温度升高,黄长石开始在非晶相中析出,并与辉石晶粒共同长大,组织结构趋于致密;900°C制备的硅锰渣铸石因含有较多的非晶体,在1 050~1 100℃时发生晶相转变,在残余玻璃相中生成黄长石,析晶放热导致硅锰渣铸石的膨胀系数增大。1 050、1 000°C下制备的硅锰渣铸石晶体结构更致密,热膨胀系数更大,并且温度越高,热膨胀系数越大。
2026年01期 v.46;No.266 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K] [下载次数:76 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 刘阳;郭启晨;严华山;
锂云母与锂辉石精矿在冶炼提锂过程中会产生大量固体废弃物(冶炼废渣)。此类锂渣堆存不仅对周边环境构成潜在威胁,也造成锂(Li)资源浪费;同时,其碱金属离子(如K~+、Na~+)含量较高,增加了资源化利用的难度。为此,本研究选取江西省宜春市某锂云母锂渣(Li含量0.21%,K含量3.86%,Na含量3.13%)为研究对象,系统研究了酸类型、酸浓度(以H~+浓度计)、液固比、反应温度及时间等参数对Li浸出行为的影响规律,并开展了浸出渣的元素分析及物相表征。实验结果表明:在盐酸浓度2 mol/L、液固比10∶1(mL/g)、反应温度40℃、反应时间2 h的优化条件下,Li浸出率可达到80.35%。所得二次提锂渣中Li含量降至0.04%,K和Na的含量分别降至1.21%和0.58%。本研究为锂渣中锂资源的高效回收以及二次提锂渣作为建筑原料的综合利用提供了可行的技术路径与理论支撑。
2026年01期 v.46;No.266 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K] [下载次数:215 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 黄垚;刘新;宋福鹏;姚焯;冯亮花;
钢铁企业作为能源密集型产业,降低能耗与碳排放量对实现“双碳”目标至关重要。本研究基于钢厂生产过程中物质流和能量流的耦合特性,构建了工序-公辅-全流程过程仿真模型,并分析高炉工艺参数变化对全流程能耗和碳排放量的影响。案例分析结果表明,国内某钢厂长流程生产粗钢年产量800万吨,生产1吨粗钢的能耗为489.43 kg标准煤,碳排放量为1 329.77 kg CO_2。其中,高炉工序的能耗和碳排放量占比均最大,生产1吨粗钢的能耗为375.89 kg标准煤,碳排放量为575.69 kg CO_2。影响钢铁生产流程及高炉工序能耗和碳排放量的主要因素包括入炉品位、高炉风温和喷煤比。其中,提升入炉品位对降低能耗和碳排放量的效果最显著。入炉品位每提升1%,生产1吨粗钢的能耗降低12.50 kg标准煤,碳排放量减少63.60 kg CO_2;高炉风温每提升25℃,生产1吨粗钢的能耗降低3.13 kg标准煤,碳排放量减少14.46 kg CO_2;喷煤比每提升10 kg/t,生产1吨粗钢的能耗降低3.01 kg标准煤,碳排放量减少7.55 kg CO_2。本研究为钢铁企业低碳转型提供了理论依据与技术参考。
2026年01期 v.46;No.266 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K] [下载次数:209 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 肖丙政;张广洪;武豪;江雪婷;邓爱军;
本研究以某钢铁企业大型顶底复吹转炉为研究对象,采用相似比为1∶5的物理模型,系统研究了底吹流量、顶吹供氧强度、氧枪枪位及氧枪喷孔偏角等因素对熔池内钢液混匀时间与流场状态的影响。结果表明,当底吹流量由400 Nm~3/h增至464 Nm~3/h时,混匀时间由80.4 s降至64.5 s,钢液裸露面积增大,此时钢液流场达到最佳状态;在保证同等冶炼效果和经济效益的前提下,当顶吹氧枪喷孔偏角为15°、顶吹流量为38 000 Nm~3/h时,综合指标相对较好,1 750 mm枪位下混匀时间可降至100.4 s,渣面波动稳定性显著改善;采用顶底复吹优化方案(氧枪偏角为15°、底吹流量为464 Nm~3/h)混匀时间可缩短至51.9 s,钢液裸露面积显著增大。工业验证数据表明,采用此优化方案可使低碳低磷钢渣全铁(TFe)含量由19.18%降至18.41%,终点氧含量由6.655×10~(-4)降至6.084×10~(-4);普碳钢渣TFe含量由15.3%降至14.8%,终点氧含量由7.032×10~(-4)降至6.885×10~(-4)。建议在实际生产中采用此优化参数组合,并根据具体钢种和炉型特征对氧枪与底吹参数进行精准调控,以实现转炉冶炼效率与钢液质量的协同提升。
2026年01期 v.46;No.266 77-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K] [下载次数:187 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 任燕雄;刘永刚;皮黎飞;何文浩;
本文研究了电炉冶炼超低碳钢([C]<0.01%)过程中的脱氧动力学行为。采用实验室模拟与工业试验相结合的方法,系统分析了铝、硅、锰等脱氧剂在超低碳钢液中的脱氧效率、脱氧产物形成机制及去除过程。研究结果表明,在超低碳条件下,脱氧反应的动力学行为与常规碳含量钢种存在显著差异,主要表现为脱氧剂活度增加、脱氧产物形核率增加以及夹杂物上浮行为改变。通过建立改进的脱氧动力学模型,优化了电炉冶炼超低碳钢的脱氧工艺参数,为生产高质量超低碳钢提供了理论依据和技术指导。
2026年01期 v.46;No.266 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K] [下载次数:80 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]