冶金新技术
湿法冶金新工艺新技术及设备选型应用手册

湿法冶金新工艺新技术及设备选型应用手册一、湿法冶金简介湿法冶金是一种从含金属的废水、废渣或土壤中回收有价金属的重要方法。
它通过化学或电化学过程,将金属从复杂的多金属氧化物或硫化物中提取出来,并转化为可溶性的离子形态,然后从溶液中提取出来。
湿法冶金广泛应用于工业生产中,尤其在环保和资源回收方面具有重要意义。
二、新工艺新技术1. 微生物浸出技术:利用某些特殊类型的微生物,能够将固体矿石中的金属离子转化为可溶性离子,提高金属提取效率。
2.化学沉淀法:通过添加沉淀剂,将金属离子转化为氢氧化物、碳酸盐或其他类型的沉淀,从溶液中分离并回收金属。
3. 膜分离技术:利用半透膜将溶液中的金属离子与杂质、有机物等分离,具有高效、选择性高的优点。
4. 电化学处理法:通过电解作用,将金属离子从溶液中提取出来,适用于处理高浓度金属离子废水。
三、设备选型应用1. 搅拌器:用于液体混合、搅拌,促进化学反应的进行。
2. 浸出罐:用于微生物浸出、化学沉淀等工艺过程的浸出作业。
3.沉淀池:用于金属离子的沉淀过程,回收金属。
4. 膜分离设备:用于处理含金属离子废水,回收金属。
5. 电镀槽:用于电化学处理法,将金属从溶液中提取出来。
四、总结湿法冶金新工艺新技术及设备选型应用日益多样化,包括微生物浸出、化学沉淀、膜分离和电化学处理等新工艺,以及相应的设备如搅拌器、浸出罐、沉淀池和电镀槽等。
这些新工艺和设备的选择和应用,将有助于提高金属回收效率,降低环境污染,实现资源的可持续利用。
以上内容仅供参考,具体选择和应用还需要根据实际情况进行考虑。
冶金轧钢生产新技术解析
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冶金轧钢生产新技术解析作为冶金行业的重要领域之一,轧钢生产一直是冶金生产过程中的关键部分。
如今,随着科技的发展和工业化的进程,轧钢生产也在不断进步,新技术不断涌现,为轧钢生产带来了更高的效率和质量。
本文将就轧钢生产中的一些新技术进行解析。
1. 大断面高速无缝钢管轧制技术大断面高速无缝钢管轧制技术是一种创新性的钢管轧制技术,主要针对大断面高强度钢管轧制。
这项技术采用了先进的轧制工艺和设备,通过控制轧机的轧制力和控制轧制参数,可获得均匀的内外壁厚度和外径尺寸的高品质钢管。
2. 硅钢绕制全过程数值模拟技术硅钢绕制全过程数值模拟技术是一种新型的钢材制造技术,它将数学模型与计算机仿真技术相结合,在钢材生产过程中实现全程数字化。
这项技术可为钢材制造提供精确定位、快速优化并预测工艺过程,从而实现高效率和高质量的生产。
3. 冷拔技术冷拔技术是一种重要的金属加工技术,在钢材生产中具有广泛的应用。
这项技术通过采用特殊的机械设备,将钢材进行多道次冷拔,可为钢材提供均匀性好、抗弯曲性好以及耐磨性好的特点。
4. 超声波检测技术超声波检测技术是一种先进的无损检测技术,广泛用于金属制品、管道等各领域的检测。
在钢材生产中,超声波检测技术可在钢材制品的生产和加工过程中,检测和排除隐患和缺陷,提高产品的质量和可靠性。
5. 自动化控制技术自动化控制技术是一种基于计算机控制的自动化制造技术,可实现钢材生产过程的控制和监测,并优化整个生产过程。
这项技术可大幅减少劳动力和资源的浪费,提高生产的效率和质量。
以上这些新技术,都是钢材生产过程中的重要技术,可以为钢材生产带来更高的效益和更好的质量,同时也反映了我国冶金技术的不断进步和创新能力的不断提升。
微冶金建材矿山新技术及新产品(最新)
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微冶金合金化新技术及建材矿山领域强化产品一、微冶金合金化新技术微冶金技术是利用特殊集中高密度热源,通过程序精确控制工艺参数,使得高性能合金粉末与金属基材表面发生局部微冶金反应,在基材表面制备具有耐高温、抗氧化、耐磨损、抗冲击等优秀性能的合金层,制得复合材料。
所制备的复合新材料应用广泛。
微冶金加工新技术具有基材无变形,一次微冶金反应制得的合金层厚度可达1~5mm,控制精度高,可多次微冶金反应制备大厚度合金层,合金层与基材为冶金结合,稀释率低,金属基材对合金层性能影响小。
基于我们在粉末冶金技术方面近15年的研发经历,已经在基于镍基、钴基、铁基、金属陶瓷基等金属粉末材料方面取得了突破性进展,开发的系列气雾化粉末达到100余种,而且在合金化制备方面开发了专用设备,实现了多种粉末的预合金化制备。
典型特点:推出系列金属基陶瓷强化型合金复合新材料,并在矿山、建材及水泥等领域得到应用,用户由此获得了良好的经济效益和社会效益。
二、微冶金产品技术指标及范围依托系列合金粉末制备的微冶金新材料强化产品指标及适用范围:微冶金后,表面质量好,接近初加工表面,性能均一,基材无变形。
硬度:HRC16—HRC65均可以实现;耐磨性:制备软基材上硬质颗粒增强型、硬质基体型等复合材料,耐磨性是同种硬度情况堆焊制备产品的1.5-3倍;耐热、耐冷温度范围:常温、低温(最低-75°)、高温(最高1150°),特别在600°—950°高温范围内独具特色的保持高温硬度的系列合金粉末,制备了高温下耐磨损、耐冲击及耐腐蚀性能优异的复合材料;耐腐蚀性:通过系列合金粉末的研发,形成了耐酸、碱、盐、氯离子腐蚀及耐气体腐蚀性能优异的多种复合材料,根据用户工况的需要,合理配比合金粉末,满足个性化耐腐蚀要求;依托在系列合金粉末方面的技术进步,采用微冶金技术制备的强化和再制造产品在冶金、矿山、水泥、电力、煤矿、等获得广泛应用,解决客户的难题。
粉末冶金新技术-烧结
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用SPS制取块状纳米晶Fe90Zr7B3软磁的过程是: 先将由非 晶薄带经球磨制成的50~150μm非晶粉末装入WC/Co合金 模具内,并在SPS烧结机上烧结(真空度1×10-2Pa以下、升温 速度0.09~1.7K/s、温度673~873K、压力590MPa), 再把所 得的烧结体在1×10-2Pa真空下、以3 7K/s速度加热到923K、 保温后而制成。材料显示较好的磁性能:最大磁导率29800、 100Hz下的动态磁导率3430, 矫顽力12A/m。
3
双频微波烧结炉 生产用大型微波烧结炉 已烧结成多种材料:如陶瓷和铁氧体等材料。另 外,在日本又开发出相似的毫米波烧结技术,并成功 地在2023K下保温1h烧结成全致密的AlN材料。
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2.爆炸压制技术 爆炸压制又称冲击波压制是一种有前途的工艺
方法,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用, 爆炸压 制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间 短,升温和降温速度极快。适当控制爆炸参数,使得 压制的材料密度可以达到理论密度的90%以上,甚至 达到99%。
3)快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳 发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
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与传统的粉末冶金工艺相比,SPS工艺的特点是:
• 粉末原料广泛:各种金属、非金届、合金粉末,特别是 活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低:SPS烛结时经充分微放电处理,烧结粉末表 面处于向度活性化状态.为此,其成形压力只需要冷压烧 结的l/10~1/20。
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SPS制备软磁材料 通常用急冷或喷射方法可得到FeMe(Nb、Zr、Hf)B的非 晶合金,在稍高于晶化温度处理后, 可得到晶粒数10nm,具有 体心立方结构,高Bs 、磁损小的纳米晶材料。但非晶合金目 前只能是带材或粉末, 制作成品还需要将带材重叠和用树脂固 结, 这使得成品的密度和Bs均变低。近年, 日本采用SPS工艺研 究FeMeB块材的成形条件及磁性能。
金属冶炼中的新技术新方法
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采用先进的冶炼材料,如耐高温、耐腐蚀、耐磨损等,提高金属回收率
采用新型冶炼技术,如真空冶炼、电弧炉冶炼等,提高金属纯度 采用新型合金化技术,如微合金化、复合合金化等,提高金属性能 采用新型热处理技术,如快速冷却、高温淬火等,改善金属组织结构 采用新型表面处理技术,如电镀、喷涂等,提高金属表面性能和耐腐蚀性
,
汇报人:
01
03
05
02
04
青铜冶炼:采用铜、锡、铅 等金属的混合物,通过加热、 熔炼、铸造等工艺制成
铁器冶炼:采用铁矿石、木 炭等原料,通过高温熔炼、 锻造等工艺制成
钢冶炼:采用铁矿石、焦炭 等原料,通过高温熔炼、锻 造等工艺制成
铝冶炼:采用铝矿石、石灰 石等原料,通过电解、熔炼 等工艺制成
应用:广泛应 用于铝、镁、 钛等金属的冶
炼
挑战:熔盐电 解技术需要解 决熔盐腐蚀、 电解质损失等
问题
原理:利用微生物的生物代谢能力,将金属离子转化为金属单质 优点:环保、高效、低成本 应用:铜、铁、锌、金等金属的冶炼 挑战:微生物的培养、筛选和优化,以及冶炼条件的控制
原理:利用化学反应的热力学性质,控制反应条件,实现金属的冶炼 特点:高效、节能、环保 应用:应用于各种金属的冶炼,如铁、铜、铝等 发展趋势:随着科技的发展,化学热力学冶金技术将更加成熟和完善
铜冶炼:采用铜矿石、焦炭 等原料,通过高温熔炼、锻 造等工艺制成
锌冶炼:采用锌矿石、焦炭 等原料,通过高温熔炼、锻 造等工艺制成
电弧炉炼钢技 术的发展:提 高了炼钢效率
和质量
连续铸造技术 的发展:提高 了生产效率和
产品质量
真空冶金技术 的发展:提高 了金属纯度和
钢铁冶金新工艺技术目录
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钢铁冶金新工艺技术目录钢铁冶金是现代工业中应用最广泛的材料之一,其技术不断发展和创新,推动了钢铁行业的高效生产和质量提升。
下面是一份钢铁冶金新工艺技术目录。
一、高炉冶炼新技术1. 高效节能热风炉技术:采用高效燃烧器和余热回收装置,提高燃烧效率和热风温度,降低燃料消耗和排放。
2. 富氧预处理技术:通过对冶炼矿石进行富氧预处理,提高还原效率和高炉产能,减少煤耗和焦耗。
3. 燃料灰渣精煤技术:通过对燃料灰渣中的可燃物质进行精煤,提高燃烧效率和热量利用率,降低煤耗和废气排放。
二、转炉冶炼新技术1. 高效氧枪技术:采用高效氧枪和透氧技术,提高氧枪吹氧效率和转炉熔化过程中的氧气利用率,降低氧气消耗和炉渣中的氧化铁含量。
2. 喷吹粉煤技术:通过将粉煤喷吹到转炉中,在燃烧过程中释放高热值的挥发分,提高炉内温度和燃烧效率,减少焦耗和燃料消耗。
3. 渣液脱锰技术:通过添加适量的石灰和石膏等物质,控制转炉渣中的碱度和碳酸锰含量,降低转炉渣锰损失和锰冶炼成本。
三、连铸新技术1. 水模连铸技术:采用水模铸坯,提高结晶器冷却效果和铸坯的表面质量,降低铸坯变形和裂损率,提高铸坯质量和连铸效率。
2. 轧辊调整技术:通过轧辊调整系统自动化控制,实现辊型调整和轧件形状控制,提高轧件尺寸精度和表面质量,降低轧制能耗和加工成本。
3. 涂层技术:在连铸过程中,对铸坯和轧件表面进行涂层处理,减少表面氧化、脱碳和损伤,提高产品质量和附加值。
四、高温热处理新技术1. 连续退火技术:采用连续退火设备,对钢材进行高温退火处理,实现均匀结构和优良性能,提高钢材的塑性和韧性。
2. 淬火技术:采用先进的淬火设备和工艺,快速冷却钢材,形成细小、均匀的马氏体组织,提高钢材的硬度和耐磨性。
3. 氮化处理技术:通过将钢材置于含氮气氛中,在高温下进行氮化处理,提高钢材的表面硬度和耐腐蚀性。
五、环保技术1. 高效除尘技术:采用先进的除尘设备和技术,减少钢铁冶炼过程中的烟尘和废气排放,改善环境污染问题。
粉末冶金新技术
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一、制粉新技术 5.电爆炸金属丝 电爆炸金属丝 制取纳米粉 大功率电脉冲施于氩气保 护的金属丝上, 护的金属丝上,并受到大 功率脉冲产生的特殊场约 束。柱形等离子体被加热 到15000K以上高温,因而 15000K以上高温, 电阻剧增, 电阻剧增,引起特殊场崩 溃。金属蒸气的高压引起 爆炸,产生冲击波, 爆炸,产生冲击波,形成的 金属气溶胶快速绝热冷却, 金属气溶胶快速绝热冷却, 制得纳米粉。 制得纳米粉。
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二、粉末冶金成型新技术 许多合金钢粉用动磁压制做过实验, 许多合金钢粉用动磁压制做过实验,粉末中不 添加任何润滑剂,生坯密度均在 以上。 添加任何润滑剂,生坯密度均在95%以上。动磁压 以上 制件可以在常规烧结条件下进行烧结, 制件可以在常规烧结条件下进行烧结,其力学性能 高于传统压制件。 高于传统压制件。动磁压制适用于制造柱形对称 的近终形件、薄壁管、 的近终形件、薄壁管、纵横比高的零件和内部形 状复杂的零件。 状复杂的零件。
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一、制粉新技术 7.声化学制取纳米金属粉 7.声化学制取纳米金属粉 美国科学家采用声化学 技术制取纳米金属粉。 技术制取纳米金属粉。 声化学是研究液体中高 强度超声波产生的小气 泡的形成、 泡的形成、长大与内向 破裂等现象的学科。 破裂等现象的学科。
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一、制粉新技术 这些超声波气泡的破裂,产生很强的局部加热而在 这些超声波气泡的破裂 产生很强的局部加热而在 冷液中形成“热点” 瞬时温度约为 瞬时温度约为5000℃,压力约 冷液中形成“热点”,瞬时温度约为 ℃ 压力约 1GPa,持续时间约 亿分之一秒。 持续时间约10亿分之一秒 持续时间约 亿分之一秒。 粗略而形象地说, 粗略而形象地说,上述这些数据相当于太阳的表 面温度,大洋底部的压力,闪电的时间。 面温度,大洋底部的压力,闪电的时间。当气泡破 裂时, 裂时,气泡内所含金属的易挥发化合物分解成单个 金属原子,而后聚集为原子簇。 金属原子,而后聚集为原子簇。这些原子簇含有几 百个原子,直径约为2 百个原子,直径约为2~3nm。 。
氯冶金新技术及应用

氯冶金新技术及应用氯冶金是一种利用氯化物作为原料进行冶金过程的技术。
它在提高资源利用率、降低能耗和环境污染等方面具有明显的优势,因此得到了广泛的应用。
下面将详细介绍氯冶金的新技术及应用。
首先,氯冶金的新技术之一是电解氯化铝法生产铝金属。
传统的铝冶炼方法主要是以氧化铝为原料进行电解制铝,但该方法存在能耗高、环境污染等问题。
而电解氯化铝法是将氯化铝作为原料,经过电解反应得到铝金属。
相比传统方法,电解氯化铝法不仅能够降低能耗,还能够减少环境污染,并且可以充分利用废弃物氯化铝的资源。
其次,氯冶金的另一项新技术是氯化钛法生产钛金属。
传统的钛冶炼方法主要是通过氟化物法或氯气法制备钛金属,但这些方法存在工艺复杂、设备投资大等问题。
而氯化钛法是将氯化钛矿石与金属钠或金属镁等进行反应,然后通过升华和提纯等过程得到钛金属。
相比传统方法,氯化钛法不仅能够节约能源,降低生产成本,还能够减少环境污染。
此外,氯冶金还有一项新技术是电解氯化镁法生产镁金属。
传统的镁冶炼方法主要是通过热还原法制备镁金属,但该方法存在能耗高和环境污染等问题。
而电解氯化镁法是将氯化镁溶液直接电解制备镁金属。
相比传统方法,电解氯化镁法的能耗约为传统方法的一半,同时能够减少废气、废水和固体废物排放。
此外,氯冶金技术还可以应用于废弃物处理和资源回收领域。
通过氯冶金技术,可以对废弃物中的金属进行有效分离和提取,实现废弃物的有效利用和资源回收。
例如,废旧锌碱电池中的氯化锌可以通过氯冶金技术回收,制备新的锌金属或其他锌化合物;废旧电子产品中的氯化铜、氯化铅等可以通过氯冶金技术进行回收和再利用。
总的来说,氯冶金作为一种新兴的冶金技术在提高资源利用率、降低能耗和环境污染等方面具有很大的潜力。
随着研究的深入和技术的不断创新,氯冶金技术将会得到更广泛的应用,并为工业生产和环境保护做出更大的贡献。
冶金轧钢生产新技术解析
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冶金轧钢生产新技术解析随着中国钢铁行业的发展,轧钢生产技术不断创新,为提高轧钢产品质量、效率和经济性,国内外钢铁企业纷纷推出新的轧钢技术。
本文对几种新的轧钢技术进行了解析。
1. 带钢直接冷却淬火技术带钢直接冷却淬火技术是目前国内外钢铁企业普遍采用的一种全新的带钢生产技术。
该技术的主要特点是,采用了连续冷却淬火设备,直接将加热好的带钢通过冷却淬火设备进行淬火,并且冷却速度非常快,让热带钢迅速冷却,以达到制造高强度、高塑性带钢产品的目的。
带钢直接冷却淬火技术相比传统的制造工艺,不仅提高了带钢产品的强度和塑性,而且还能有效降低生产成本。
同时,该技术所生产出来的带钢产品具有更高的耐磨性、耐蚀性和密度均匀性,广泛应用于汽车制造、工程机械、航空航天等领域。
2. 无缝钢管连铸轧管技术无缝钢管连铸轧管技术是一种全新的无缝钢管生产技术。
该技术主要是通过铸造工艺,将钢液直接倒入连铸坯机的结晶器中进行连铸,将连铸坯经过加热、穿孔、酸洗等工艺制成无缝钢管,而无需进行中间的轧制处理。
该技术的主要特点是使用连铸工艺代替传统的轧制工艺,能够大大提高无缝钢管的生产效率、降低生产成本。
同时,该技术所生产出来的无缝钢管具有高强度、高韧性、密度均匀、表面质量好等特点,广泛应用于石油、天然气、化工、航空航天等行业。
3. 背板轧辊技术背板轧辊技术是近年来国内外钢铁企业引进的一种全新的轧钢生产技术。
该技术主要是通过背板轧辊的方式进行轧制,将辊芯变大,轧制出更大直径的钢管和钢板产品。
背板轧辊技术的主要特点是轧制的辊芯变大,不仅可以生产更大直径的钢管和钢板产品,而且还能提高轧制的生产效率和产品质量,同时也可以减少设备的投资和占地面积,对于改善钢铁企业的生产环境和生产效益具有重要意义。
冶金轧钢生产新技术解析
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冶金轧钢生产新技术解析冶金轧钢是指将金属块材和连续铸坯经过一系列的轧制工序,通过调整轧制工艺参数和采用新技术,使金属材料具备所需的力学性能和外观质量。
近年来,随着科技的进步和应用技术的不断更新,冶金轧钢生产中出现了一些新技术,下面我们将对其中的一些新技术进行解析。
第一种新技术是连铸轧制技术。
传统的冶金轧钢生产中,铸造工艺和轧制工艺是分开进行的,而连铸轧制技术通过一次连续的工艺流程,将铸坯直接轧制成带钢或薄板。
这种技术不仅能够提高生产效率,还能够减少能耗和原材料浪费,提高产品的质量和利用率。
第二种新技术是挤轧技术。
挤轧是指利用挤压力将金属材料从一个截面变形为另一个截面的轧制工艺。
相比于传统的冷轧和热轧工艺,挤轧具有能耗低、生产效率高、产品品质好等优点。
挤轧技术能够制备高精度、高强度和高塑性的金属材料,广泛应用于航空、航天、汽车和建筑等领域。
第三种新技术是微量合金化技术。
微量合金化是指向金属材料中加入极少量的合金元素,用于调整金属材料的化学成分和组织结构,从而改善材料的力学性能和外观质量。
通过微量合金化技术,可以提高材料的强度、延展性、抗腐蚀性和耐磨性等性能,满足不同工程应用的需求。
第四种新技术是智能化轧机技术。
随着信息技术和自动化技术的快速发展,智能化轧机技术逐渐应用于冶金轧钢生产中。
智能化轧机技术通过采集各种传感器的信号,实时监测和控制轧机的工艺参数和设备状态,实现轧制工艺的自动调整和生产过程的实时控制。
这种技术能够提高产品的质量稳定性和生产的精确度,减少人为因素的干扰,提高生产效率。
冶金轧钢生产中的新技术不断涌现,主要包括连铸轧制技术、挤轧技术、微量合金化技术和智能化轧机技术等。
这些新技术的应用能够提高生产效率,降低能耗和原材料浪费,提高产品的质量和利用率,推动冶金轧钢生产向高效、智能和可持续发展的方向发展。
冶金新技术讲座4
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金属泥成形原理图
加压模锻前
金属泥 加压模锻后
电磁铸造
5.电磁铸造
采用电磁冶金技术,可借助磁场力使作为电磁导体的熔融金属悬浮, 实现非接触运输、非接触搅拌和非接触凝固,从而提高产品质量。 电磁铸造是利用电磁感应原理实现无模连续铸造技术,即液体金属 不与铸模接触成形,而是在电磁力约束下液态金属保持自由表面状态 下凝固成形,其表面呈镜面,由于在磁场作用下凝固,金属组织与结 构得到改善。
第七章 毛坯生产新技术—近终成形
近终成形技术(Near Net Shape Technology)是20世纪 80年代电渣精铸-电渣转铸及电渣离心铸造问世,以及微电 弧成形的发展,由国际冶金界首先定名为构件近终成形技 术,成为材料制备学的一个新分支。 连铸技术的发展及技术突破,在传统连铸技术基础上 开发了薄板坯连铸、辊式薄带连铸及超小断面线坯和空心 管坯连铸,构成近终形连铸(Near Net Shape Continuous)新概念。 当代一切提高金属零件质量的手段,不外乎提高金属 纯净度,控制零件凝固组织,以及通过微合金化及热处理 以改善性能。近终成形集中在一道工序完成物性转变,无 疑是物性转变与物性控制过程中最佳的短流程工艺之一。 近终成形技术分为六大类,其学科分支框图如下:
目前有色金属及合金半固态金属泥制备与成形技术较成熟, 已获得工业应用,但黑色金属泥成形进展缓慢,其技术难点 主要有:
金属泥成形
1)固-液相线区间大的合金; 2)连续稳定地制备半固态金属泥; 3)准确控制熔体温度、固相比率及分布; 4)半固态金属泥的输送; 5)工具及模具等装置的使用寿命。 目前制备半固态的金属泥主要采用电磁搅拌法为主的工 艺,同时探索:(1)非均匀形核法;(2)应变诱导熔体活 化法制备金属泥。同时研究压铸、挤压、注射、锻压等方法 对半固态金属泥进行加工。 金属泥成形原理如图所示。
钢铁冶金新技术论文
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钢铁冶金新技术论文近些年,我国钢铁冶金工业迅猛发展,产能和产量快速增长,下面是店铺整理的钢铁冶金新技术论文,希望你能从中得到感悟!钢铁冶金新技术论文篇一钢铁冶金余热利用分析【摘要】近些年,我国钢铁冶金工业迅猛发展,产能和产量快速增长,而钢铁行业是高能耗行业,也是对环境污染较严重的行业,但我国钢铁冶金行业余热利用方面存在的一些问题,这会造成很大的资源损失。
所以,我们要加快技术研究,充分利用余热,节约资源。
【关键词】钢铁冶金余热利用分析前言目前,我国钢铁重点企业的吨钢可比能耗与国际先进水平比较高9% ,约59 kg t,有人估计就目前世界水平而言,我国的重点钢铁企业吨钢可比能耗比世界先进水平15 %。
所以,必须把冶金企业可能的节能空间进行正确的评估和计算给企业提供节能的目标和方向。
文章从我国钢铁冶金行业的余热利用现状入手,结合我国钢铁冶金行业余热利用方面存在的问题,分析寻找解决这一困扰钢铁冶金行业发展以及我国节能减排工作问题的出路。
一、我国钢铁冶金行业余热利用现状分析1、高温余热利用较好,中低温余热利用率较低在过去的“十一五”,我国钢铁冶金行业节能减排成效显著,能源利用效率明显提高,重点大中型钢铁企业的吨钢综合能耗大幅降低,特别是在钢铁冶金行业高温余热利用方面。
但在中低温余热利用率较低,各企业一般只回收利用了烟气温度较高的部分,如用它来预热助燃空气,而通过空气预热器后约400~500℃的中温烟气则大部分企业没有加以利用,至于温度更低的如300℃以下的低温烟气更谈不上充分利用。
而钢铁冶金行业本就是高耗能、高污染的产业,而炼铁系统能耗占钢铁工业总能耗高达69%,其中烧结工序能耗占据10%,是仅次于炼铁的第二大耗能工序,但是烧结工序中只有50%左右的热能得到了有效的利用,其余的热量都被烧结烟气和冷却机废气所带走,造成了巨大的浪费。
2、钢铁冶金余热利用设备陈旧,各企业之间利用水平发展悬殊我国钢铁冶炼行业还不够成熟,余热利用设备十分陈旧,这对资源回收利用造成很大的影响。
材料科学与工程专业金属材料冶金新技术研究
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材料科学与工程专业金属材料冶金新技术研究材料科学与工程专业一直以来都致力于对金属材料冶金技术的研究,为了满足不断变化的产业需求和环境要求,不断推进冶金技术的进步和创新。
本文将探讨一些金属材料冶金新技术的研究进展和应用前景。
首先,激光冶金技术是一项备受关注的新兴技术。
激光冶金技术利用高能激光聚焦在金属材料表面上,通过瞬时高温和高能量的作用使金属材料部分熔化或者气化,然后快速冷却固化。
激光冶金技术具有高效、精确、无损伤等特点,可以制备出复杂形状的金属材料,并且还能够改善材料的性能。
激光冶金技术在航空航天、汽车制造、电子元器件等领域具有广阔的应用前景。
其次,纳米材料冶金技术也是近年来快速发展的一个研究方向。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质,可以在很多领域发挥独特的作用。
纳米材料冶金技术通过控制金属材料的结构和特性,制备出具有纳米尺度的颗粒,以实现材料的特殊性能。
例如,铁基纳米晶材料具有优异的磁性和力学性能,在高性能电机、传感器和结构材料等领域有广泛应用。
另外,表面处理技术在金属材料冶金领域也得到了广泛的研究和应用。
表面处理技术利用化学、物理和材料科学等多学科的知识,对金属材料的表面进行改性,提高材料的性能和抗腐蚀能力。
例如,电化学沉积技术可以在金属表面形成一层致密的氧化物膜,提高金属材料的耐腐蚀性能。
热处理技术可以通过控制温度和时间,改变金属材料的晶体结构和相组成,提高其机械性能和疲劳寿命。
表面处理技术在船舶、汽车、航空等领域有重要的应用,能够延长材料的使用寿命,降低维护成本。
此外,生物材料在金属材料冶金领域的研究也引起了广泛的关注。
生物材料是一类与人体组织相容性良好的金属材料,可以用于制造各种医疗器械和植入物。
生物材料的研究主要包括金属表面的改性和材料与生物体的相互作用等方面。
例如,钛合金作为一种广泛应用于医疗领域的生物材料,其表面可以通过阳极氧化、电解沉积等技术改善其生物相容性和耐蚀性能,提高植入物的成功率和使用寿命。
钢铁冶金及材料制备新技术
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1、铁芯损耗的影响因素:[%si]及硅钢片厚度、非磁性夹杂、晶粒取向与晶粒尺寸、应力。
2、冶金和材料制备学两大发展方向:信息论冶金学、多种物理场综合作用下的冶金和材料制备过程。
3、新型多功能融化还原竖炉结构:炉体、加料和煤气系统、出铁、出渣和送风系统。
4、粉末冶金新技术主要内容:粉末制备新技术、成型新技术、烧结技术。
二、名词解释1、高炉余压透平发电:是利用高炉冶炼的副产品——高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能,驱动发电机或其它装置发电的一种二次能源回收方式。
2、干熄焦:干熄焦是利用冷的惰性气体,在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦一种熄焦方法。
3、三维印刷:该法是根据印刷技术,通过计算机辅助设计,将粘结剂精确沉积到一层金属粉末上。
这样反复逐层印刷, 直至达到最终的几何形状。
三、简答题1、新型多功能融化还原竖炉的原理、结构、特点?答:原理:将高炉炉缸的熔融还原和化铁炉的快速加热组合在一起,采用氧—煤技术实现高的燃烧温度,将处理劣质废钢、回收钢铁厂粉尘和冶炼合金母液融为一体,为短流程提供热装铁水或合金母液。
结构:①炉体、②加料和煤气系统、③出铁、④出渣和送风系统。
特点:1)原料适应性广;2)炉容小,产量高;3)投资少;4)环境友好;5)用途广。
2、熔融还原技术定义、原理?答:熔融还原:不用高炉而在高温下,还原铁矿石的方法,其成分是与高炉铁水相近的液态生铁。
熔融还原技术原理:给料机脱气O2煤干馏气体混合块煤气化炉顶部焦炭煤气还原性气体出炉气化炉熔融造渣液态铁冷却除尘4、烧结新技术?答:1)微波烧结技术微波烧结是通过被烧结粉体吸收微波,将电磁波能量直接转化成物质中粒子的能量,使其内部产生热而烧结的方法。
2)爆炸压制技术爆炸压制又称冲击波压制,它在粉末冶金中发挥了很重要的作用,爆炸压制时,只是在颗粒的表面产生瞬时的高温,作用时间短,升温和降温速度极快。
3)放电等离子烧结(SPS)该技术是在粉末颗粒之间直接通入脉冲电流进行加热烧结,是将电能和机械能同时赋于烧结粉末的一种新工艺。
介绍冶金的新技术。要求学生课
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题:介绍冶金的新技术随着科学技术的不断发展,冶金行业也在不断迎来新的技术革新。
新技术的应用不仅能够提高生产效率,降低成本,还可以改善产品质量,减少对环境的影响。
本文将介绍一些在冶金行业中最新的技术,以期为读者提供一个全面的了解。
一、高温氧化工艺高温氧化工艺是目前冶金行业中较为前沿的一项技术。
通过在高温条件下对金属或合金进行氧化处理,可以改变其表面性质,提高抗腐蚀能力,延长使用寿命。
高温氧化工艺还可以对材料进行表面改性,提高其表面硬度和耐磨性,使其适用于更为苛刻的工作环境。
二、先进的熔炼技术熔炼是冶金行业中的一项重要工艺,而先进的熔炼技术可以提高生产效率,降低能耗,减少废气排放。
采用等离子熔炼技术可以将金属或合金中的杂质和气体有效地去除,提高产品纯度。
另外,采用电磁搅拌技术可以使熔体内部的温度和成分均匀分布,提高产品的质量和均匀度。
三、智能化制造随着人工智能和大数据技术的不断发展,智能化制造已经在冶金行业中得到了广泛的应用。
通过引入智能化系统,可以实现生产过程的自动化和网络化管理,提高生产效率,降低人力成本,减少资源浪费。
智能化制造还可以实现生产过程的实时监控和远程操作,提高生产安全性和稳定性。
四、绿色智能冶金技术绿色智能冶金技术是指在减少环境污染和资源消耗的前提下,利用智能化技术实现高效生产的一种技术。
采用真空冶炼技术可以减少气体和固体的排放,降低能耗。
另外,通过智能化管控系统,可以实现冶炼过程的精准控制,减少废品率,提高资源利用率。
五、3D打印技术在冶金中的应用3D打印技术是近年来发展迅猛的一项新技术,其在冶金行业中也有着广泛的应用前景。
通过3D打印技术,可以实现金属零部件的快速成型,减少生产周期,降低生产成本。
3D打印技术还可以实现对复杂结构零部件的生产,提高生产灵活性和产品个性化。
随着科学技术的不断发展,冶金行业也在不断迎来新的技术革新。
高温氧化工艺、先进的熔炼技术、智能化制造、绿色智能冶金技术以及3D打印技术都是冶金行业中最新的技术应用。
湿法冶金的新型方法和新技术
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湿法冶金的新型方法和新技术湿法冶金指的是以水或其他液体为介质进行冶金反应和提取金属的过程。
相较于传统的干法冶金,湿法冶金具有许多优点,如能够处理低品位矿石,提高金属的回收率,同时也有环保的优势。
然而,湿法冶金在实践中常常受到高能耗、低效率等问题的困扰。
因此,如何通过创新来解决这些问题,同时在湿法冶金中发掘新型的方法和技术成为了一个备受关注的话题。
1. 新型溶解剂在湿法冶金中,溶解剂是起到关键作用的。
然而,传统的溶解剂往往存在着高毒性、高耗能、低效率等问题,同时还有可能对环境造成污染。
近年来,研究人员开始探索新型溶解剂的应用,以取代传统的有机溶剂。
例如,离子液体便是一种绿色环保型的溶解剂。
它具有良好的溶解性能、热稳定性,且低毒性,不会对环境造成污染。
目前,离子液体已经被应用于多个领域,如冶金、化学、材料等方面。
在湿法冶金中,离子液体的应用可以提高冶金反应的效率和选择性,同时也能够减少耗能量。
2. 微波技术微波技术作为一种高效能的杀菌、加热技术,目前也开始在湿法冶金中得到应用。
相较于传统加热方法,微波技术的加热速度更快、温度均匀性更好,能够大幅减少加热过程中的能耗、时间和成本。
另外,微波技术的应用也可以促进反应动力学过程的进行,有效提高了晶体生长的速率和品质,提高了生产效率和成品率。
3. 电渣重熔技术电渣重熔技术是一种湿法冶金中比较常用的技术。
它可以通过对金属废料进行熔化、分离、精炼等工艺过程,达到再生和再利用的目的。
与传统的工艺相比,电渣重熔技术具有熔化效率高、节约能源、广泛适用性等优点。
同时,它还能够有效降低金属污染和环境影响的问题。
4. 离子型液态金属冶炼技术离子型液态金属冶炼技术又称离子原子层沉积技术,是一种基于离子的先进冶金技术。
它可以通过一系列的化学和物理过程来升华金属的精炼过程,同时可以帮助以快速、高效、节能的方式完成金属的提纯和分离。
此外,离子型液态金属冶炼技术还能利用其高能量特性,改变金属的物化性质,提高金属的性能。
冶金工程领域的新技术应用及影响研究
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冶金工程领域的新技术应用及影响研究摘要:目前,我国经济发展十分迅速,随着科技的进步和创新,冶金工程领域也在不断发展和演变。
新技术的应用为冶金工程带来了广阔的前景和机遇,对提高生产效率、优化工艺流程、改善产品质量具有重要意义。
通过对新技术在冶金工程中应用的影响进行深入研究,可以全面了解其对生产效率的提升和质量的改善作用。
关键词:冶金工程领域;新技术应用;影响引言冶金工程是国民经济发展的重要工程,冶金工业是国民经济的可持续发展保证,是国民经济发展的一个重要组成部分。
为了使冶金工程能够持续地提高国家的经济利益,要在实践中深入地研究冶金技术,并在发展过程中采取相应的环保措施。
如果冶金和环保能够相互促进,那么冶金项目的社会经济效益就会水涨船高,同时也能提高冶金和环保的双重作用。
如何做好这一工作,文章将就以下几点进行深入阐述,强化冶金工程发展和环保工作的顺利进行。
1冶金工程概述冶金工程是对多种金属及其化合物进行加工和分析研究的工程领域。
各类矿产及其它资源是冶金工业的主要原材料,其功能在于将金属制品制成具有优异的各项特性。
随着我国冶金工业规模的扩大,人们的日常生活中的各种物料都涉及到各种金属的提取物质,冶金技术也随之得到了进一步的发展。
但是,冶金工程施工中所产生的污染废气却是困扰冶金行业的一个难题。
冶金工程是把原料经过物理和化学的反应处理,再把它提炼出来,变成人类所需的物质。
该工艺中的物理处理与化学反应都包括了能量的转化,在获得所需材料的同时,某些多余的材料也会被排出。
垃圾中含有大量化学成分,极易对环境产生危害。
在冶金工程中,虽然有大量的污染物质,但由于国民经济和社会发展离不开冶金技术的支撑,所以如何找到冶金工程和环保的平衡就显得尤为重要,强化冶金生产过程中的环境优化与保护,坚持冶金工程绿色发展的思想。
目前,国内对环保的关注仅限于提高,而在此背景下,冶金工程的环保工作已成为各大生产单位的重点关注。
冶金工程绿色发展有利于促进我国经济健康发展,为国家可持续发展战略起到一定的推动给作用。
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辽宁科技大学
材料与冶金学院
班级:冶金2010-6班姓名:冉君
学号:120103202023
冶金新技术
一、炼焦新技术
抗碎强度(M40)、耐磨强度(M100)
高炉炼铁需要的焦炭是在炼焦炉生产的。
将炼焦所用煤粉(含焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、气肥煤等)送入焦炉的热化室,供入燃料加热、燃烧,在还原气氛下去除挥发、焦油、保留碳成分炼制红热的焦炭出炉。
我国焦炭的年产量1.2-1.3亿吨,居世界第一,占世界总产量的三分之一,其中有百分之四十到五十是由土法炼焦生产,故质量差,主要表现在抗碎强度强度、焦炭含灰份指标差距大。
对当今大型高炉高强度大喷煤的操作,要求焦炭在高温下不易被co2所侵蚀而造成焦炭在高温下强度下降,故用焦炭的反应性和反应后强度采作为评价焦炭高温强度的重要指标。
1、提高焦炭质量的新技术
采用高挥发弱粘结性或中等粘结性煤作为炼焦的主要配煤组分。
将煤粉碎至一定细度后,用机械捣固成煤饼,送进焦炉炭化室内炼焦。
2、煤调湿技术(CMC)
装炉煤水分控制工艺简称煤调湿,是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水分,保持装炉煤水分稳定的一项技术。
与煤干燥的区别是煤干燥没有严格的水分控制措施,干燥后水分随来煤水分的变化而改变。
3、干熄焦技术(CDQ)
干熄焦技术“干熄焦”是相对于用水熄灭炽热焦炭的湿熄焦而言的,其基本原理是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气)在干熄炉中与炽热红焦炭换热从而冷却红焦。
特点为:
(1)回收红焦显热
出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35%-40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%。
采用干熄焦可回收约80%的红焦显热,平均每熄1t焦炭可回收3.9MPa450℃蒸汽0.45t,甚至更高些。
干熄焦节能占焦炉总节能量的50%以上。
(2)减少环境污染
炼焦车间采用湿法熄焦,每熄1t红焦就要将0.5t含有大量酚、氰化物、硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空,严重地污染了大气及周围的环境,这部分污染占炼
焦污染的三分之一。
干熄焦产生蒸汽可用于发电,因此避免了生产等量蒸汽的锅炉对大气的污染(5-6t蒸汽需要1t动力煤),尤其减少了so2、co2向大气的排放。
对规模为100万t/a的焦化厂而言,采用干熄焦,每年可减少8~10万t动力煤燃烧对大气的污染。
(3)投资和能耗较高
干熄焦与湿熄焦相比,焦炭M40提高3~8个百分点,M10改善0.3~0.8分百分点,这对降低炼铁成本,提高生铁产量极为有利,尤其对采用喷煤粉技术的大型高炉效果更加明显。
因此,公认大型高炉采用干熄焦的焦炭可使焦比下降2%,高炉生产能力提高1% 。
在保持原焦碳质量不变的条件下,采用干熄焦可以降低强粘结性的焦、肥煤配入量10~20个百分点,有利于保护资源,降低炼焦成本。
(4)投资和能耗较高
干熄焦与湿熄焦相比,确实存在着投资高,能耗高的问题。
干熄焦投资在200元/t焦左右(合理配置干熄焦装置并实现设备国产化后可降低到140元/t焦),而湿熄焦投资不超过10元/t焦。
干熄焦本身能耗为22Wh/t焦,而湿熄焦为2Wh/t 左右。
干熄焦带来的经济效益,环境效益和节能效果完全可以抵消其投资高和本身能耗带来的不足。
二、铁水预处理脱硫
2、1 ( 1) 脱硅的主要目的是脱磷,在氧化脱磷时,由于SiO2比P2O5更稳定,Si 比P 优先氧化。
因此在铁水硅质量分数较高( > 0. 2%) 时,将有一部分脱磷剂用于硅的氧化而使脱磷反应滞后,脱磷剂用量增加。
降低铁水硅含量对脱磷有利。
通常,用苏打脱磷时,容易形成低熔点的渣,铁水中硅质量分数最好低于0. 1%; 对于用石灰剂脱磷,为促进石灰熔解和增加渣的流动性,铁水硅质量分数控制在0. 1% ~ 0. 15%为宜。
( 2) 减少转炉石灰用量、渣量和铁损。
在铁水含0. 11%P 和0. 025%S 的条件下,铁水硅质量分数从0. 6% 下降到0. 15% 时,炼钢石灰消耗量可以从42 kg /t 减少到18 kg /t,渣量从110 kg /t 减少
到42 kg /t,而且吹炼平稳没有喷溅,金属收得率提高0. 5% ~ 0. 7%。
( 3) 对于含钒和含铌等特殊铁水,预脱硅可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。
2. 2 基本反应
铁水脱硅用的氧化剂有气体( 氧气或空气) 和固体( 铁磷、烧结矿、铁精矿粉、铁矿石) 氧化剂。
脱硅的基本反应如下:
[Si]+ O2( g) = SiO2( S) ,ΔGφ = - 821 780 + 221. 16T ( J /mol) [Si]+ 2 /3Fe2O3( S) = SiO2( S) + 4 /3Fe( L) ,ΔGφ = - 287 800 + 60. 38T [Si]+ 1 /2Fe3O4 = SiO2( S) + 3 /2Fe( L) ,ΔGφ = - 275 860 + 156. 49T [Si]+ 2( FeO) = SiO2( S) + 2Fe( L) ,ΔGφ = - 356 020 + 130. 47T 可以看出,在标准状态下,气体脱硅剂与固体脱硅剂相比,使用气体脱硅剂脱硅反应更易进行。
由于脱硅反应产物中有SiO2,故在固体脱硅剂中加入一定量的CaO 等碱性氧化物,有利于促进脱硅反应的进行。
尽管脱硅反应均为放热过程,但从生产实践和热平衡计算可知,用气体脱硅剂能使熔池温度升高,用固体脱硅剂因其熔化吸热,使熔池温度下降。
试验表明,当脱硅量均为0. 4% 时,用浸入式喷枪吹氧脱硅可使熔池温度升高120℃,表面加Fe3O4一次氮气搅拌脱硅使熔池温度下降50℃,故通过调节氧与固体脱硅剂用量的比例,可以实现脱硅时铁水温度的调节。
2. 3 脱硅方法和特征
2. 3. 1 高炉铁水沟连续脱硅法
高炉铁水沟脱硅处理的优点是脱硅不占用时间,处理能力大,温降少,渣铁分离方便; 缺点是脱硅剂的利用率低和工作条件较差。
该法的关键在于选择脱硅剂的加入方式,确保脱硅渣的流动性和铁水沟耐火材料寿命。
高炉铁水沟中脱硅剂的加入方式有:
( 1) 自然投入法向铁水流表面投入脱硅剂,并利用铁水沟内铁水落差进行搅拌。
( 2) 气体搅拌法在自然投入法的基础上,向铁水表面吹压缩空气加强搅拌,以促进脱硅反应的进行。
( 3) 液面喷吹法依靠载气将脱硅剂喷向铁水表面。
( 4) 铁水内喷吹法将耐火材料喷枪浸入铁水内,利用载气向铁水中喷吹脱硅剂。
试验表明: 脱硅效果按自然投入法、气体搅拌法、喷吹法递增。
2. 3. 2 在混铁车或铁水包中喷粉脱硅法
这种脱硅法的优点是脱硅反应氧的利用率高,工作条件较好,并可克服高炉出铁时铁水硅含量的波动,处理后铁水硅含量稳定; 缺点是易发生喷溅,且温降较大。
日本JFE 开发出在混铁车上进行铁水预处理时,减少铁水包炉口铁水喷溅的新方法,见图3。
图3 JFE 新开发的混铁车预处理铁水方法示意图
该技术可以提高铁水预处理反应效率,降低铁水损失,具体方法是:
( 1) 将浸入式氧枪插入铁水包内的铁水中,喷吹氧气或用载气载入固体脱氧剂,进行铁水脱硅或脱磷处理时,用红外线摄影仪监视来自铁水包炉口的喷溅物,检测到喷出物中含有铁水时,要提枪使氧枪的浸入深度变浅,或减少向铁水中喷吹的气体流量。
( 2) 在规定时间内,未检测到喷出物中含有铁水时,要降枪使浸入式氧枪的浸入深度增加,或者加大向铁水中喷吹气体的流量。
( 3) 浸入式氧枪的浸入深度和气体流量可以自动地控制。
采用此方法,可以定量地控制喷溅物的成分,将浸入式氧枪的浸入深度和吹入铁水中的气体流量调整到最佳状态,避免过吹,与传统的方法相比,可以提高铁水预处理用氧气和固体脱氧剂的利用效率。