高校科研项目与企业研发有效结合机制探究

文章探讨高校科研项目与企业研发之间的有效结合机制,分析这种结合对于提升高校自主创新能力、满足企业研发需求以及推动产学研一体化发展的重要作用。通过深入分析高校资源与企业资源的互补性及对技术类研究,提出了结合机制的构建策略,并探讨了该机制在促进科研项目落地、提高研发效率以及推动产学研深度融合等方面的优势。

多因素对高炉炉渣滞留率的影响

采用高炉渣穿焦实验装置,模拟了高炉炉渣穿焦过程,通过改变温度、炉渣碱度、铝硅比以及焦炭填充床粒度等条件,探究各个因素对炉渣滞留率的影响,最终明确了多因素条件对炉渣在焦炭填充床内静态滞留率的影响。实验结果表明,当温度从1 425℃升高到1 475℃时,滞留率从3.09%增加到5.88%,当温度达到1 500℃时,滞留率减小至5.06%,这是因为炉渣在焦炭填充床中的滞留受炉渣粘度和液桥量共同影响,随温度升高,炉渣粘度降低,而炉渣与石墨柱的润湿性改善,最终导致炉渣滞留率随温度的升高呈现先增加后减少的趋势;不同成分炉渣在填充床中静态滞留率随铝硅比的升高而增加,随碱度的升高而减少;在不同粒度的焦炭填充床中,焦炭粒度越大,填充床的堆积密度越小,炉渣滞留率越少。

添加赤铁矿对氧化球团性能的影响

由于环境保护以及高铁品位冶炼生产的需要,提高球团矿配比已经成为高炉冶炼的趋势。选取澳矿(赤铁矿)作为研究对象,探究不同配比(5%、10%、15%)赤铁矿的加入对生球性能、焙烧球抗压强度和冶金性能的影响。结果表明:随着赤铁矿配比的提高,生球落下强度变化不明显,抗压强度上升1.58 N/P;焙烧球中Fe2O3连晶变差,焙烧球强度下降,由未加赤铁矿的2761 N/P降低到含15%赤铁矿的2587 N/P,延长焙烧时间能够增强含赤铁矿球团抗压强度;球团的还原膨胀率由10.42%提高到13.47%、还原性由60.20%提高到62.60%;球团的软熔层变化不大,熔融层变宽,滴落层变窄,透气性指数由869.15 kPa·℃降低到182.71 kPa·℃。在球团矿生产过程中,可以采用一部分赤铁矿来代替磁铁矿。

兰炭替代部分焦炭对焦炭层透液性的影响

为探究高反应性兰炭替代部分焦炭加入高炉的可行性,文章通过对气化后的焦炭和兰炭进行冷、热态透液性试验,获得液体在焦床中的流动速度、滴落量及滞留量。结果表明,在高炉上部气化阶段,高反应性兰炭对焦炭有一定的保护作用。在冷态滴落实验中,小粒径燃料条件下,随着兰炭比例的增加,液体滴落速度变缓,滴落量降低16.8%。当兰炭粒度增加至20~23 mm时,液体滴落量增加约20%;热态炉渣滞留实验中,大粒径条件下炉渣滞留量降低近50%,透液性变好。综合考虑高炉上部燃料的气化和高炉下部透液性,加入少量大粒径高反应性兰炭,可减少焦炭的气化损失,相对保持焦炭的强度,稳定炉料的透液性,达到节约优质冶金焦资源的目的。

碱金属(K)对焦炭不同光学组织气化规律的试验研究

在1100℃下,碳粉与无水碳酸钾反应会生成钾蒸汽,同时向管式炉中通入5 L/min CO_2或者H_2O,使钾蒸汽和反应气体同时作用于焦炭2 h.实验完成后,对原始焦炭、无碱反应后焦炭和有碱反应后的焦炭进行光学组织鉴定.结果表明,在无碱蒸汽条件下,与各向异性组织相比,各项同性组织的反应性更高.但是,当钾蒸汽和CO_2或H_2O同时作用于焦炭后发现,各项同性组织的反应性却比各项异性组织的反应性低,这是因为各向异性组织对碱的吸附能力强,碱金属在其内部渗透能力较强,可能会生成更多的层间化合物,这对焦炭的气化反应具有催化作用.

高炉内兰炭与焦炭之间的交互作用

通过热重分析实验和模拟氧气高炉中炉料反应行为,探究兰炭和焦炭的反应性,以及兰炭和焦炭之间的交互作用.热重实验结果表明,兰炭反应性优于焦炭,兰炭在加热过程中出现2个DTG峰值,第1个峰值是由于兰炭的二次热解,第2个是由于热解和气化耦合反应.在加热到800℃之后,兰炭和焦炭之间存在交互作用,并且随着升温速率的增加,交互作用增强.在高炉炉况下,兰炭的加入能够减少焦炭的反应和焦炭粉化程度,降低CO2和H2O气体对焦炭气孔壁的侵蚀作用,降低大孔的生成,从而对焦炭起到保护作用.

玉米芯黏结剂的制备及其黏结机理研究

为降低膨润土用量,提高入炉球团矿品位,本文对玉米芯进行碱化处理,探究其作为有机黏结剂应用到球团生产中的可行性,并研究其黏结机理。结果表明:随着碱化剂的NaOH质量分数、碱化时间、固液比的改变,玉米芯发生不同程度的水解,最佳预处理条件下NaOH的质量分数为6%、碱化时间为4 h;2%玉米芯配加1%膨润土作为黏结剂时,生球的抗压强度达到11.5 N/P,落下强度达到10.1次/(0.5 m);玉米芯黏结剂与铁精矿粉之间由于存在配位键、氢键等吸附作用,同时玉米芯的复杂纤维空间结构可网罗大量的铁精粉颗粒,可使球团内部结构更加紧密。

炉料软熔过程还原度对微观结构影响规律

针对不同还原度球团矿、烧结矿及两者混合矿,通过单颗粒荷重软化实验,考察炉料软熔过程微观结构演变规律.结果表明,还原度决定炉料的软熔行为.低还原度下,熔化后炉料边缘形成渣相基体和蠕状金属铁结构,中心形成渣相基体和岛状浮氏体结构,炉料中心的低熔点渣相导致金属铁壳破裂导致渣相流出.高还原度下,炉料边缘和中心均形成渣相基体和蠕状金属铁相结构.渣铁分布状态更倾向于渣相被分割在金属铁相内,炉料中低熔点渣相数量减少使熔化温度升高,且渣相中低熔点的2FeO·SiO_2含量大幅降低,导致渣铁分离温度升高.球团矿和烧结矿界面间(Ca/Si)变化规律表明,还原度大幅提高使混合矿间交互作用开始温度升高,交互作用距离减小.

添加赤铁矿对碱性球团性能的影响

通过向碱度为1的球团矿中配加不同比例赤铁矿,探究赤铁矿的加入对碱性球团性能的影响。试验结果表明,随着赤铁矿的配比由0%提高到40%,生球落下强度提高、抗压强度变化不明显;焙烧球团矿的抗压强度下降,由未加赤铁矿的2460N/P降低到含40%赤铁矿的1890N/P;成品球内部孔隙率由25.84%下降到21.45%,平均孔径由2184.7提高到3937.9nm;通过显微观察,发现赤铁矿再结晶比磁铁矿固相固结方式形成的晶体结构松散,晶体间的联结较弱;配加赤铁矿对碱性球团矿还原膨胀率起到明显改善作用,由30.45%降低到13.23%。综合来看,向碱度为1的球团矿中配加适量赤铁矿的技术是可行的。

石墨烯-PFA复合材料换热器与金属换热器的传热性能对比

氟塑料换热器以其耐腐蚀、耐磨损等优点而备受关注,但氟塑料热导率较低,换热能力差,限制了其广泛应用。石墨烯-PFA复合材料兼具石墨烯优异的导热性和可熔性聚四氟乙烯(PFA)良好的耐酸碱腐蚀性,是新一代的换热器材料。搭建了余热回收测试实验台,对石墨烯-PFA复合材料换热器和金属换热器的传热性能进行对比。研究了不同烟气流速、不同进口烟气温度以及不同石墨烯配比对复合材料传热性能的影响。结果表明:对于金属换热器和复合材料换热器,当烟气流速从2.0增加到4.0 m/s时,传热系数分别增加到原来的1.19和1.34倍;随着进口烟温的升高,两种材质的传热系数分别降低了15.6%和14.7%;随着石墨烯含量增加,复合材料的导热系数以及传热系数均增加。