Future Resources for Eco-building Materials:I. Metallurgical Slag

In order to make an effectivily recycle use of iron and steel slags that are main industrial wastes generated in Chinese metallurgical industry, the current technologies for reprocessing and recycling these wastes into eco-building materials were reviewed, such as preparing cement-steel slag blended cement with steel slag after metal recovery, using the fine powder of blast furnace slag （BFS） for manufacturing slag cement and high performance concrete. A further research on using these available resources more efficiently were discussed.

Metallurgical analysis of multiple launch railgun materials

Railgun materials play an important role in electromagnetic launch,and its performance has great effect on the shot-efficiency and lifetime of the launcher.In this paper,the effect of shots number on the performance of multiple launch railgun material under high current conditions is studied by metallurgical analysis.The metallographys of kinds of rails'surface at various locations are observed,and the details of damage zones at different positions are analyzed.The results indicate that molten aluminum from the armature deposits on the rail surface to form a thin film.The deposited film becomes thicker and multi-layered with the increase of shots number.When the velocity is greater than 2 km /s,the gouge phenomenon always appears.The gouge volume of material is measured by 3D laser image and the qualitative observations of the damage are obtained.The evidences show that gouge phenomenon mainly causes by the kinetic energy of the armature and it is related to the shear strength of rail materials closely.By the addition of nano-sized ceramic powders,the shear strength of rail materials increases,the volume of gouge decreases during multiple launches.

功率电子器件中金属材料回收技术综述与展望

在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材料、金属化层以及连接材料中金属资源种类丰富,具有极高的回收利用价值。本文面向碳中和情景,聚焦典型功率电子器件功能、结构、组成特性,基于现有金属资源化技术进行详细讨论并展望,重点梳理了Si基芯片材料、贱金属(Cu、Ni、Sn等)和贵金属(Au、Ag等)的回收技术,总结了针对功率电子器件的整体回收流程,为未来功率电子器件大规模退役及金属回收提供技术部署。

焦炭反应性对块矿高炉冶金性能的影响研究

研究焦炭反应性对块矿在高炉中的熔滴性能和滴落物质量等冶金性能的影响,可全面解析不同反应性的焦炭在高炉内的实际劣化情况,为完善焦炭综合评价指标体系提供技术支撑。通过铁矿石荷重还原滴落性能实验检测装置,在CO_(2)/N_(2)体积分数比为30%∶70%条件下,研究5种不同热态反应性的焦炭以及混装焦炭对高炉操作和滴落物质量的影响。研究结果表明:焦炭反应性从22.0%升至50.2%,软化温度逐渐减小,软熔带增厚;当焦炭反应性小于35%时,随着反应性的增加则压差陡升温度降低、透气性变差,同时滴落物中会逐渐出现难还原的Fe2SiO_(4)和未彻底还原的FeO,滴落物中焦粉含量也逐渐增加;当焦炭反应性大于35%时,随着反应性的增加则压差陡升温度升高,透气性得到改善,难还原的Fe_(2)SiO_(4)和未彻底还原的FeO逐渐减少,滴落物中焦粉含量也逐渐减少。按一定比例搭配的混装焦炭在减小软熔带厚度、改善透气性、减少滴落物中焦粉含量等方面优于单一热态性质的焦炭。

焦炭标准物质研制及应用进展

介绍了焦炭标准物质研制的基本流程,分析了国内外各指标的检测方法和依据标准。基于国家标准物质资源共享平台数据,总结分析了我国焦炭标准物质的研制现状、发展趋势和国外焦炭标准物质的研制情况。目前现有焦炭标准物质种类较少,量值范围只能涵盖冶金焦炭的质量等级范围,无法覆盖铸造焦炭的等级范围,实验室在质量要求较高的铸造焦检测质量监控效果不理想。根据焦炭标准物质的应用领域,对其在应用过程中需注意的问题进行了讨论和分析,以期对实验室正确、合理使用焦炭标准物质提供建议。

原位合成AgCuSnTi钎料原位反应过程研究

为探究AgCuSn基活性钎料原位反应进程,使用Ag、Cu、Sn、Ti单质金属粉按不同质量分数比机械混合,并加入适量粘结剂和水配置成焊膏,加热至不同温度并保温。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱扫描仪(EDS)等对钎料微观组织进行表征,基于热力学理论及扩散理论分析探究钎料原位反应进程。结果表明:原位反应主要分为三个阶段,第一阶段:Sn熔化后钎料中反应产生Cu_(6)Sn_(5)、Cu_(3)Sn二元金属间化合物。第二阶段:在650℃到750℃左右钎料初步合金化,在Ti金属粉周围形成圈层结构扩散层,该扩散层由CuTi二元金属间化合物组成。第三阶段:在850℃左右钎料完全合金化,与石墨基板充分接触并形成冶金结合。

冶金智能制造中的工业自动化系统设计

传统冶金生产模式依赖于人工操作及经验判断,不仅效率低下,容易受到人为因素影响,而且会导致产品质量不稳定。通过集成先进信息技术、自动控制技术、人工智能等技术,冶金生产过程能够实现高度自动化、智能化,充分满足市场对于高质量、低成本、环保要求。鉴于此,设计了一套高效、可靠的工业自动化系统。系统关键功能模块包括物料搬运与管理、生产过程控制、质量监测与检验及设备维修决策模块。结果表明,通过应用该系统,不仅可提升冶金生产效率与产品质量,还能降低生产成本。研究成果可为冶金智能制造领域提供技术支持。

利用有色冶金选矿废料制造的耐酸材料的抗酸和抗碱侵蚀性研究

有色冶金选矿废料是指有色冶金选矿的尾矿或废料。比如,铝土矿与铜矿属于有色金属,铝土矿选尾矿是采用拜耳法选矿后丢弃的矿物,是一种氧化铝含量较高的矿物,自身并无活性,通常无法直接利用,只有利用相应的技术方法才能提升其活性,因此,利用有色冶金选矿废料制造的耐酸材料的抗酸和抗碱侵蚀性具有一定实用价值。基于此,对部分有色冶金选矿尾矿进行研究,分析其背景、方法和结果。通过尾矿本身物料的性质与活性,探讨耐酸材料的抗酸和抗碱侵蚀性能,并提出相关建议。

冶金粉尘对铁矿粉高温性能影响研究

烧结矿的质量与铁矿粉的高温性能密切相关,烧结生产过程中配加冶金粉尘是钢铁企业处理冶金粉尘的一种重要方式,而冶金粉尘的加入势必影响铁矿粉的高温性能,进而影响烧结矿的质量,因此,研究冶金粉尘添加对铁矿粉高温性能的影响具有重要意义。本文通过对比3种冶金粉尘(烧结除尘灰、高炉炉灰与杂料)与铁矿粉理化性能差异,并采用微型烧结试验研究了冶金粉尘对混合铁矿粉同化性及液相流动的影响。结果表明:烧结除尘灰、高炉炉灰和杂料粒度均小于混合矿,其中烧结除尘灰粒度最细;烧结除尘灰、高炉炉灰和杂料配比的增加均会降低混合矿最低同化温度和黏结强度,提高混合矿的流动性,对最低同化温度下降程度影响最大的是杂料,对流动性指数增加程度最大的是高炉炉灰;3种冶金粉尘对混合铁矿粉黏结强度的影响效果比较接近。

冶金产能置换背景下广西冶金工程专业新工科人才培养改革与探索

结合冶金产能置换战略,基于广西有色金属及钢铁产业发展,桂林理工大学冶金工程专业通过对人才培养的改革和探索,解决广西冶金工程学科本科教育与冶金产业发展不对等,企业对学生认可度低,高校之间、校企之间缺少协同培养模式等问题。

基于正交试验制备(Ni_(x)Si+C)/Cu复合材料的冶金工艺优化研究

为优化制备(Ni_(x)Si+C)/Cu复合材料粉末冶金的工艺参数,设计正交试验,分别研究了混料方式、烧结温度及烧结时间对(Ni_(x)Si+C)/Cu复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明:过低的混粉能量导致SiC不能均匀分散,反应后制备的复合材料中粉末边界处存在未反应完全的SiC颗粒;过高的混粉能量导致粉末发生严重变形,加大烧结过程中元素的扩散能力,反应后制备的复合材料中粉末边界处Ni_(3)Si和C的混合物呈完整的网状结构;烧结温度的提高和烧结时间的增长,均造成所制备的复合材料粉末边界处析出的Ni_(3)Si数量增加和材料的致密度提高。除此之外,导电率和硬度均呈上升趋势。获得具有最佳导电率和硬度的(Ni_(x)Si+C)/Cu复合材料的冶金制备工艺参数组合为:振动混粉,球料比为1∶5的混料工艺,烧结温度950℃,烧结时间120 min。在该工艺条件下,验证了试样的致密度、导电率和维氏硬度,验证结果均大于正交试验所有的试样,为后续制备性能优异的(Ni_(x)Si+C)/Cu复合材料提供了重要的理论和实践参考依据。

海洋交通用钢铁材料及其冶金制备技术的发展现状与趋势

建设海洋交通强国,离不开钢铁材料的有力支撑。作为海洋船舶及工程的主要材料,钢铁材料及其冶金制备技术的发展具有基础性、先导性、战略性和服务性的作用。介绍了相关钢铁材料的发展及应用情况,总结了主要冶金制备技术及其熔炼特性,并针对海洋环境的特殊性及产业发展需求,提出了海洋交通与钢铁材料的协同发展方向及建议。

现代冶金材料分析检测技术课程教学改革探索

现代冶金材料分析检测技术课程教学存在教学方式不合理、实验教学效果难以保障、实践教学与理论教学有一定脱节、多学科实验项目存在交叉重复造成教学资源浪费等问题。应注重实验项目间的联系与延续性,统筹规划冶金工程实验教学,推进虚拟仿真教学,将科研检测与实验教学有效结合,加强理论教学与实验教学的联系,注重学生基本技能的培养,提升课程教学效果。

竖窑分配风帽在冶金辅料生产中的应用探究

在竖窑冶金辅料生产中,由于各部位的氧气需求不同,需要不同风量分配,从而保证生产的辅料质量稳定。基于此,研究竖窑风量分配风帽在冶金辅料生产中的应用,包括制作技术流程、应用场景及其对比优点。以期为冶金辅料生产企业提供有价值的技术支持和参考,并为该领域的进一步提产增效提供新思路和新方法。

复合材料木工刀具激光制备工艺与性能分析

为进一步扩大硬质合金材料在木工刀具中的使用范围,文章采用激光熔覆工艺制备硬质合金-45钢复合材料。选用SEM电镜观察激光熔覆试样冶金质量与金相组织特征,与GHO10-82型电刨刀具材料进行显微硬度与耐磨性对比。试验发现,经激光熔覆后硬质合金熔覆层与45钢基体间能实现良好冶金结合,无气孔与裂纹等缺陷存在,熔覆层显微组织包含白亮的细小WC晶粒和树枝状的(W,Ti)C固溶体晶粒。在试样硬化层到基体方向上测试显微硬度,硬度值呈现由高到低良好过渡变化,GHO10-82型刀具材料为分层式阶梯变化。用硬质合金-45钢复合材料制备木工刀具,兼具熔覆层的高硬度、高耐磨性和基体的塑性、韧性,可良好适应木材切削加工要求。

钢铁冶金渣的资源化利用

开展冶金渣资源化利用,对于减少冶金渣弃埋用占地和防止环境污染,促进我国钢铁工业的持续高效发展具有重要意义.通过对我国冶金渣资源化综合利用的现状、目前存在的主要问题以及未来发展趋势的分析,得出了在不断完善现有冶金渣资源化利用方法的同时,还应进一步研究和开发利用冶金渣生产具有高附加值制品的结论。

冶金法制备太阳能硅过程的湿法提纯研究

湿法提纯作为冶金法路线制备太阳能级硅的前处理工序,可以去除大部分金属杂质,提高最终产品收率。考察了硅粉粒径、浸出剂浓度、温度、时间、搅拌等因素的影响,采用ICP、SEM等对产品进行了表征。当工艺条件为:硅粉平均粒径44μm、w(HCl)=5%、温度80℃、时间6h,处理后产品中杂质w(Fe)=2.4×10-5,去除率为99.2%,杂质w(Al)=6.4×10-5,去除率为80%。描述了酸浸过程在前后不同阶段分别为受反应速度和内扩散控制历程。为太阳能级硅制备工业化开发,大幅度降低成本提供了参考。

锌冶炼重金属物质流向及烟气净化效果

锌矿焙烧和烟气净化中重金属的物质流向及治理的研究和评价,是冶炼烟气重金属污染控制的重要基础数据和依据。通过XRF、ICP-OES、ICP-MS、双光数显测汞仪检测分析锌矿焙烧物料及烟气中的重金属含量。结果表明锌精矿焙烧后,58%以上的Pb、75%以上的Cd随焙砂、收尘进入固态物中,52%以上的As、100%的Hg进入烟气。烟气经过酸洗和电除雾后,Pb、Hg、Cd、As的去除率分别为78.6%、35%、90.9%和83.2%,波立登除汞塔深度脱Hg后,Hg的去除率达到90.1%。根据重金属的物质流向和净化效果特征得出,对于冶炼烟气中Pb、Cd等重金属的去除需要加强除尘,波立登脱汞技术对Hg的去除效率高,但要达标排放还需要技术改进。

冷等离子体冶金效应研究

实验表明 ,辉光放电产生的等离子体对硅、Ti N、Si C等材料具有明显的提纯效果 ,对其进行了讨论 ,并指出应用前景。

微细浸染型金矿酸性热压氧化预处理动力学研究

以氧气消耗速率表征氧化速率,研究了微细浸染型硫化物金矿热压氧化预处理过程动力学的影响因素,考察了矿浆pH值、温度、矿样粒度、氧分压、气液界面面积和矿浆浓度对氧化速率的影响,以及氧化率和氧化速率的关系。结果表明,矿浆pH<2.5时,保持较高的氧化速率;氧化速率随温度升高、氧分压增加和矿浆浓度降低而增大;增加气液接触面积可提高氧化速率,当矿浆浓度为33%、氧分压1.6 MPa,在优化条件下,气液接触比表面积达到25 m2/m3,40 min可完成氧化预处理。