低碳绿色炼铁技术发展动态及展望

 当前,为积极应对气候变化等一系列问题,世界各国纷纷提出了绿色减排计划。与此同时,中国相应提出了“碳达峰、碳中和”节能减排目标,并以“1+N”等政策体系作为实现可持续发展战略、积极应对气候变化、履行大国义务的核心支持。钢铁工业作为31个制造业门类中碳排放量最大的行业,自然而然成为节能减排战役中的“排头兵”。目前,复杂的高炉生产工艺仍然以煤、焦等化石资源作为主要燃料,使得其成为钢铁流程中的碳耗大户、碳排放大户、污染排放大户,因此高炉炼铁工艺的绿色低碳转型升级已迫在眉睫。从背景介绍、发展动态以及未来发展展望这3大部分对低碳绿色炼铁技术进行论述,其中对绿色低碳炼铁技术发展动态部分进行了详细阐述。首先就优化节能低碳操作和构建循环经济环保圈两个层面,从精细炉料操作、提升生产技术等多个角度讨论了如何实现高炉工艺低碳绿色炼铁;其次从非高炉领域入手,对直接还原工艺和熔融还原工艺的国内外发展现状进行阐述,并进行了相应的比较与分类汇总;之后从创新型炼铁工艺(氢冶金、智能化炼铁)角度探讨了此类技术的发展态势。最后,综合当前绿色低碳炼铁技术发展最新动态进行了5个方面的展望,明确了“绿色低碳为方向,节能减排是目标”的任务方向。     

含砷铁矿石脱砷过程的热力学

采用HSC Chemistry 5.0热力学分析软件研究不同气氛和温度条件对华南含砷铁矿石中砷平衡组成及脱砷率的影响,并结合实验进行验证.结果表明:在惰性气氛中,增加Ar及初始As含量能降低体系的O2分压、提高脱砷率；在还原性气氛中,铁矿石脱砷体系气氛需要适宜的CO含量.当CO含量较高时,O2及CO2能削弱体系的强还原性气氛,促进脱砷；当CO含量较低时,O2的存在不利于脱砷,但CO2的影响微弱.不论在何种气氛中,提高温度均有利于脱砷,实验结果与热力学分析结果基本吻合.在氧化性气氛或强还原性气氛中,由于受动力学条件的限制,仍能获得一定的脱砷率.     

ICU患者下呼吸道感染肺炎克雷伯氏菌的危险因素及对策

总结了ICU肺炎克雷伯氏茵医院感染的特点.包括肺炎克雷伯氏茵的来源、感染率、耐药性及相关危险因素等方面.认为肺炎克雷伯氏茵在ICU患者呼吸道感染中所占比例较高,基础性疾病和各种侵入性操作是肺炎克雷伯氏菌感染的主要危险因素.     

TiN/Si_3N_4复相导电陶瓷的制备及其性能

以铁尾矿为主要原料经碳热还原氮化制成的Si3N4粉和高钛渣作为原料,常压烧结制备了TiN/Si3N4复相导电陶瓷。利用XRD对其相组成进行了表征,研究了初始原料中TiO2加入量对材料致密度、力学性能和导电性能的影响。结果表明,烧结产物主要由Si3N4和TiN组成,随初始原料中TiO2加入量的增加,烧结产物中TiN相含量增加;初始原料中TiO2加入量为25%(质量分数)时烧结试样的体积密度为3.32g/cm3,硬度为8.97GPa,抗弯强度为79MPa。最少需加入20%左右的TiO2,材料中的TiN才能形成导电网络,此时材料的电阻率为4.25×10-2Ω.cm。     

高炉炼铁工业互联网平台的应用

 随着工业互联网平台技术的不断提升,高炉炼铁领域的数字化和智能化升级势在必行。为了解决高炉炼铁信息自动化体系在数据采集、存储、分析及应用等方面存在的问题,迫切需要构建高炉炼铁工业互联网平台。论述了工业互联网平台的发展现状,针对高炉炼铁领域的数据分析挖掘需求,搭建高炉炼铁工业互联网平台。阐述了平台整体架构中边缘层、基础设施层、平台层和应用层的结构逻辑,通过工业互联网技术实现数据传输、存储、处理、调度、业务建模、数据交互分析、智能应用等多项功能。探讨了基于平台以解决生产实际痛点为出发点的智能应用的建立过程。高炉炼铁工业互联网平台的建立对炼铁工业的转型升级具有重要的现实意义。     

烧结系统智能制造与大数据技术应用探讨

 为了提升烧结工序的智能制造水平,系统总结了近几十年来烧结系统模型的研究进展。针对当前烧结终点预报、烧结矿成分和质量预报以及烧结配料优化模型存在的问题,开展了基于大数据、集成学习和深度学习等技术的烧结系统参数预报与优化研究,并着重介绍了模型在预报精度及泛化能力提升方面取得的成效。基于上述烧结系统参数预报模型,提出了现场应用烧结过程参数预报与优化系统系统的硬件结构设计和软件结构设计方法。最后从钢铁行业需求出发,剖析了先进信息化技术与工业自动化装备深度融合是提升烧结系统智能制造水平的重要途径,并探讨了大数据及人工智能技术在铁前烧结领域的研究方向和应用前景。     

高TiO2、Al2O3炉渣脱硫能力的试验研究

根据承钢目前高炉的冶炼条件,以现场渣为基准,研究了高TiO2、Al2O3炉渣脱硫能力以及影响脱硫能力的各种因素.结果表明,在承钢炉渣高TiO2、Al2O3条件下,有利于脱硫的炉渣成分为:二元碱度约为1.16,MgO的质量分数约为13%,Al2O3的质量分数控制在12%～13%,同时应尽量降低渣中的TiO2含量.     

利用铁尾矿制备SiC-Y3Al5O12复相陶瓷

以铁尾矿合成的SiC粉为原料,Y2O3和Al2O3为烧结助剂,常压烧结制备SiC-Y3Al5O12(YAG)复相陶瓷.通过X射线衍射及扫描电镜等测定材料的相组成和显微结构,并分析烧结物的致密化过程,研究其结构和力学性能.结果表明:制备材料适宜的烧结温度为1 800-1 850℃.烧成产物主要物相为SiC,其余为YAG和少量FexSiy随烧结温度的升高,Y2O3和Al2O3生成的YAG相逐渐增加且稳定存在.细小的YAG颗粒弥散在基体周围,并逐渐增多聚集把短柱状SiC晶粒粘结在一起起到促进烧结的作用.随烧结温度的升高,材料的显气孔率降低,而体积密度、硬度和抗压强度均增加.     

冀东磁铁精矿球团焙烧机理的研究

研究了焙烧温度、时间等因素对冀东磁铁精矿粉球团焙烧质量的影响.当预热温度超过1 000 ℃时,颗粒表面生成液相,造成球团氧化不完全;当焙烧温度超过1 275 ℃时,球团中的脉石大量同化,产生大量硅酸盐液相,降低成品球强度.冀东磁铁精矿球团最佳焙烧工艺为:氧化温度为900～950 ℃,氧化时间不低于20 min,焙烧温度为1 250～1 275 ℃,焙烧时间不低于20 min.     

重大滑坡灾害全过程调控减灾技术及试验验证与潜在应用

青藏高原其独特的地质背景和复杂的地理环境,滑坡灾害极为发育。由于构造活动强烈、河谷深切、斜坡高陡,内外动力耦合作用下诱发的高位崩滑往往具有极高的位能和超远的位移,对其危害范围内的构筑物和人类活动等造成严重破坏。因此,青藏高原重大滑坡灾害防治应从源头区—运动区—堆积区进行全过程调控和综合治理,因势利导地进行总体设计。本文对重大滑坡灾害源区、运动区的处置措施、减灾机理及其应用范围进行了探讨,根据青藏高原滑坡特点,研发了适应高海拔地区的变管径高扬程虹吸排水技术,抵抗滑体大变形的新型抗滑桩结构、以及抗冲击耗能减震棚洞结构。室内虹吸排水试验和混凝土梁试样的四点弯试验结果表明：1)对于不同扬程的试验,4 mm + 6.5 mm的虹吸系统排水能力均强于4 mm的,变管径使得排水能力提升比例为64%~117%;2)随着扬程的升高,6.5 mm虹吸排水系统排水能力下降明显比4 mm + 6.5 mm快,变管径使得随扬程升高排水能力下降比例减小了28%~42%;3)相较于传统抗滑桩,新型钢绞线抗滑桩不仅提高了抗折强度,而且韧性更好,可承载更大的变形而不发生破坏。以金沙水电站山梁子高位崩塌滑坡灾害治理为例,开展了从滑源区到运动区全过程的综合治理设计和应用实施,为金沙水电工程的安全施工与长期运行提供保障。