冶金工程

• 高纯五氧化二钒制备过程钒铬分离的研究进展

  李煊;魏艳芳;吴一玺;向小艳;

  全钒液流电池因资源禀赋好、自给率高，有望成为我国大规模储能市场的主力军。全钒液流电池以高纯五氧化二钒为原料，对铬等杂质含量要求严格。目前，我国五氧化二钒主要从含钒钢渣中提取，但钒铬难以深度分离，导致产品中铬含量较高。因此，从含钒钢渣中提取并制备电池级五氧化二钒，以及钒铬深度分离问题亟待解决。本文综述了高纯五氧化二钒制备过程钒铬分离的研究进展，对化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、吸附法及结晶法分离钒铬进行比较，并通过绘制298 K下V-Cr-H_2O系电位（E）-pH图，获得钒铬选择性分离的热力学窗口。与其他方法相比，化学沉淀法具有成本低、操作简单等优势，可根据钒铬氧化还原的电位差异，通过选择性氧化或还原沉淀，实现钒铬的深度分离。

  2024年03期 v.44;No.256 147-156页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1315K]
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• 冶金烧结技术研究进展的可视化分析

  谭展华;赵项;

  为系统了解冶金烧结技术研究的全局特征，掌握目前冶金烧结技术的研究进展，通过分析相关文献的研究热点及前沿趋势，对冶金烧结技术文献进行可视化分析。本研究以Web of Science核心合集数据库收录的冶金工程领域烧结技术相关文献为研究样本，运用VOSviewer软件以科学文献计量的方法，绘制文献产出年份分布、作者、国家、研究机构、关键词聚类和参考文献共被引等内容的科学知识图谱，通过可视化分析梳理其研究脉络。在检索范围内，冶金烧结技术文献数量整体呈逐年上升趋势，我国和日本处于领先地位，国际化合作不密切，且我国区域内科研机构合作较分散；冶金烧结技术研究热点主要集中在材料微观结构、冶金性能、材料磁性能和创新应用4个方面；目前理论研究相对成熟，已形成以冶金烧结性能、磁性材料、粉末冶金技术为基础的理论体系；高性能磁性材料制备技术是未来的研究热点与发展趋势。

  2024年03期 v.44;No.256 157-165页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1427K]
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• 合理利用脱硫渣铁降低炼钢成本的工艺研究

  刘全生;裘文;刘艳庆;王志强;

  脱硫渣铁是镁钙复合喷吹铁水脱硫系统产生的副产品。在钢水中利用配加脱硫渣铁的冶炼工艺，通过转炉双渣工艺，对钢水中磷含量影响较小；成品钢中磷含量为0.006%～0.028%。通过对钢包精炼炉（LF）脱硫工艺的优化与改进，在精炼阶段承担全部脱硫任务，同时提高LF炉使用的白灰质量，优化LF炉渣的二次利用工艺，并增加电极调节装置以缩短处理时间，降低电耗，硫含量控制在0.014%～0.025%之间，阶段成本降低2.01元/吨；同时，得到的硫化物夹杂物尺寸较小，分布均匀。

  2024年03期 v.44;No.256 166-171页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1149K]
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• CaF_2-Al_2O_3-CaO渣系对H13热作模具钢电渣锭冶金质量的影响

  杨宇鹏;李鹏;刘世晓;张财淦;许乐;

  模具钢的组织与性能是影响模具使用寿命的关键因素。电渣重熔是目前高端模具钢锭生产的主流工艺，而渣系对电渣锭的纯净度、夹杂物水平和成分偏析等均有较大影响。本研究设计了3种不同配比的CaF_2-Al_2O_3-CaO渣系，利用金相显微镜、扫描电子显微镜等检测手段研究了渣系对电渣锭脱硫率、气体含量、带状组织和冲击功等的影响，并分析了不同渣系生产的H13钢电渣锭组织与冲击性能。结果表明，使用48%CaF_2-23%Al_2O_3-23%CaO和38%CaF_2-28%Al_2O_3-28%CaO渣系生产出的电渣锭的夹杂物水平高，且钢中各类夹杂物评级均低于0.5级。采用38%CaF_2-28%Al_2O_3-28%CaO渣系生产的H13钢电渣锭，成分偏析和带状组织减少，横向无缺口冲击功达到384.67 J。

  2024年03期 v.44;No.256 172-178页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1279K]
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• 半门刮板取料机无人化平料作业技术研究

  陈陆义;邱立运;莫旭红;

  针对C型料场堆型复杂、平料效率低、环境恶劣等问题，提出了一种半门刮板取料机无人化平料作业技术。基于激光建模，扫描堆场料堆3D模型，实现堆型动态感知，结合料堆3D模型，计算平料过程中的关键参数，以指导半门刮板机平料作业。研究了子料堆分割技术，建立了子料堆初平料和整体终平料的控制流程，降低了平料过程中的空刮率。为了提高平料效率，防止刮板过载，根据刮板与物料的接触长度动态调整刮板的步进下降角度。本技术已应用于实际生产过程中，缩减了人工成本，降低了半门刮板机的故障发生率，取得了较好的平料作业效果。

  2024年03期 v.44;No.256 179-184页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1419K]
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材料工程

• 耐熔锌腐蚀材料及其表面处理技术的研究进展

  闫一诺;刘芃志;张敬利;余平香;朱玉珍;陈颢;汤振业;谢小龙;

  本文主要概述了耐熔锌腐蚀材料的发展现状，以及通过表面处理技术提高材料的耐熔锌腐蚀性能。其中，W-Mo合金和SiC/Si_3N_4复相陶瓷材料耐熔锌腐蚀性能优良；Fe-Si金属间化合物在熔锌腐蚀过程中失效和脆性有关；网状Fe_2B相断裂和剥落，会加速熔锌腐蚀Fe-B材料；SiC等无机非金属材料脆性较大，抗冲击性能较差；FeB-10%Mo-12%Al_(0.25)FeNiCoCr金属陶瓷抗热震性能较差。通过表面处理技术（如渗镀法、无机涂料、热喷涂等）提高耐熔锌腐蚀性能，具有成本低、效果显著、不改变材料本身化学性质等优点。采用热喷涂技术制备涂层将成为今后的研究热点。

  2024年03期 v.44;No.256 185-192页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1367K]
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• 新型无铬钝化剂处理热浸镀锌钢的耐腐蚀性能研究

  陶俊;汪志刚;蔡伟豪;肖进荣;

  为研究新型无铬钝化剂对热浸镀锌钢的钝化效果，以有机硅改性丙烯酸树脂、水性复合有机聚硅氧烷、改性纳米二氧化硅为主要成分，制备无铬钝化剂。利用扫描电子显微镜、X射线能谱仪表征钝化膜的表面形貌和元素组成。同时，通过电化学工作站测量不同钝化时间试样的Tafel极化曲线和阻抗，评估新型无铬钝化剂的钝化效果。结果表明，经新型无铬钝化剂钝化的镀锌钢的耐腐蚀性能显著提升。钝化前，镀锌钢试样的拟合阻抗值为1 104.8Ω·cm~2；钝化120 s后，试样的阻抗值为6 697.3Ω·cm~2。钝化360 s后，在钝化过程中形成较多的颗粒相，导致钝化膜破碎，耐腐蚀性能降低。

  2024年03期 v.44;No.256 193-198页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1702K]
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• 70~#钢热轧盘条拉拔断裂的原因分析

  郭岩;尹延斌;张炯明;刘强;

  70#钢热轧盘条用于拉拔加工成多种钢丝产品，因此要求其具有良好的拉伸性能。但是，在实际生产中，某些因素通常会导致70~#钢热轧盘条抗拉强度降低，在拉拔过程中发生断裂，严重影响其产品质量，造成了巨大的经济损失。针对70~#钢热轧盘条在使用过程中出现拉拔断裂的问题，采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、电子探针（EPMA）等检测设备分别从断裂试样的形貌、组织、成分等方面分析了拉拔断裂的原因。结果表明，在盘条中心处存在缩孔和疏松是造成拉拔断裂的主要原因。对连铸轻压下技术进行了优化，通过调整压下区间和压下量，提高了连铸坯的内部质量，消除了盘条中的缩孔和疏松，有效减少了盘条拉拔断裂现象。本研究为行业内相似问题的探究和解决提供了参考。

  2024年03期 v.44;No.256 199-203页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1439K]
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矿业工程

• 基于模糊PID的悬浮液液位与密度耦合控制算法研究

  杨文龙;石岩;宋旖;

  在矿石分选过程中，悬浮液的密度决定了分选效果。本研究针对重介质分选钨矿石过程中悬浮液密度与介质桶液位二者存在非线性的时变特征，基于模糊PID（即比例Proportion、积分Integral、微分Differential）控制设计了悬浮液液位与密度耦合控制算法，用于控制分流箱和补水阀，并开展了选矿实验，实现了对重介质悬浮液密度和介质桶液位的在线实时控制。结果表明，与传统PID控制相比，模糊PID控制具有响应快、无超调、准确率高、节约成本等优点，可满足重介质选矿过程中的控制要求和工业需要。

  2024年03期 v.44;No.256 204-210页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1366K]
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环境工程

• 应变软化对土坡稳定性影响的数值模拟

  何静怡;孙政;岳臣龙;刘开;周晓敏;

  土质边坡在降雨、自重等因素的共同作用下表现出应变软化特性，对土质边坡的长期稳定性具有一定影响。本研究利用有限元软件ABAQUS建立二维土质边坡模型，在应变软化本构过程中只改变应变软化参数，开展了边坡的渐进破坏过程的数值模拟。结果表明，坡脚处首先出现软化破坏，并伴随着塑性剪切破坏，破坏过程由坡脚向坡顶逐渐发展，直至土坡完全失稳。应变软化参数对土坡稳定性产生显著影响，随着网格尺寸、峰值塑性应变、残余内摩擦角及残余黏聚力的减小，土坡的动能、总应变能及位移总体上呈增大的趋势。本方法简单可靠，效率较高，能够较好地模拟土质边坡应变软化特性，切合工程实际。

  2024年03期 v.44;No.256 211-218页 [查看摘要][在线阅读][HTML全文][下载 1366K]
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• 《江西冶金》投稿简则

  <正>《江西冶金》(ISSN 1006-2777;CN 36-1105/TF),1981年创刊,双月刊,公开发行,由江西理工大学和江西省金属学会共同主办。本刊以促进冶金行业的技术创新和科技进步为宗旨,主要刊登矿山、焦化、耐材、冶炼、轧钢、理化检测、自动控制、冶金设备等方面具有应用前景的创新性基础科学研究和创造性科研技术成果,介绍冶金领域的新发现、新理论、新方法、新技术、新产品及相关科技信息,为推动冶金学科的发展、加强学术交流、人才培养和现代化建设服务。

  2024年03期 v.44;No.256 219页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K]
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