【文章內(nèi)容簡介】 精煉渣的根本目的，為潔凈 鋼生產(chǎn)服務。北京科技大學在冶金渣方面的研究已有幾十年的歷史，無論在理論上還是在工 藝上，均已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，形成了自己的特色。 主要的技術有： 多元復雜渣系熱力學性能計算軟件。 該術主要是根據(jù)爐渣結(jié)構理論模型，系統(tǒng)地建立了五元以上復雜渣系的氧化能力、硫容 量、磷容量以及氮容量的計算模型。模型計算結(jié)果已被大量的實驗結(jié)果所證實。利用該技術 可以分析和預報目前企業(yè)所使用精煉渣系的合理性。 多元復雜渣系粘度、表面張力以及鋼渣界面張力計算軟件。 該技術主要是從爐渣內(nèi)部結(jié)構和表 面結(jié)構發(fā)，建立了多元復雜渣系粘度、表面張力以及 鋼渣界面張力計算模型，模型結(jié)果得到了實驗的證實。利用該技術可以分析和預報目前企業(yè) 所使用精煉渣系物性參數(shù)的合理性。 極低硫鋼 (≤ %)冶煉的精煉渣控制技術。 該技術根據(jù)企業(yè)實際冶煉或精煉設備提出最佳脫硫工藝以及提供相應的精煉渣控制技 術。 低磷鋼 (≤ %)冶煉的精煉渣控制技術。 該技術根據(jù)企業(yè)實際冶煉或精煉設備提出最佳脫磷工藝以及提供相應的精煉渣控制技 術。 低氮鋼冶煉過程中脫氮和防治吸氮渣系控制技術 。 氮是鋼中較難去除的雜質(zhì)元素，該技術 主要是從改進工藝出發(fā)，在脫除部分氮的同 時，盡可能防治氮從大氣中的吸收。在這方面，造渣技術起著重要的作用。 鋁脫氧鋼吸收 Al2O3 夾雜精煉渣控制技術。 鋁作為強脫氧劑，在煉鋼過程中有著廣泛的應用。但由此形成的 Al2O3 夾雜對鋼非常有 害，該技術結(jié)合企業(yè)鋁脫氧工藝，提出最佳的吸收 Al2O3 夾雜精煉渣系。 無鋁脫氧工藝低氧鋼精煉渣控制技術。 對于許多質(zhì)量要求較高的鋼種，采用無鋁脫氧，這樣必然加大了鋼液脫氧難度，而合理 的精煉渣控制技術會使無鋁脫氧鋼液氧含量顯著降低。 精煉過程中夾雜物的去除和控制技術。 該技術主 要是通過合理地控制精煉渣成分來有效地控制鋼液中夾雜物形成專業(yè)好文檔 元素的含量，從而達到控制夾雜物成分和形態(tài)的根本目的。 以上技術可以轉(zhuǎn)讓或結(jié)合本企業(yè)情況共同合作開發(fā)。 LF 深脫硫劑的研制 ●項目簡介 世界上套管鋼硫含量的先進水平為 20179。 10－ 4%，要達到這一水平，必須在精煉過程中采用深脫硫劑。天津鋼管有限責任公司為將脫硫劑生產(chǎn)立足于國內(nèi)，對擬引進脫硫劑的樣品進行剖析，故提出了? LHF 鋼包爐脫硫劑的消化、研制、生產(chǎn)?課題。對國外二個樣品剖析后發(fā)現(xiàn)均不能用，為此天津鋼管有限責任公司組織天津市東郊區(qū)李莊鄉(xiāng)大宋村 (現(xiàn)為天津 市冶金保護材料廠 )與北京科技大學合作，在消化引進基礎上自行開發(fā)、研制了 LF 深脫硫劑。其特點 : 1) LF深脫硫劑的配比合理。可以生產(chǎn)出 ≤ 20179。 10－ 4％的超低硫鋼； 2) LF深脫硫劑用量 3kg/t 鋼條件下，終硫達到 ≤ 20179。 10－ 4％爐數(shù)占 %，全部達到規(guī)格 ≤ 50179。 10－ 4％的要求； 3) LF 用深脫硫劑有較強的脫硫能力 Lsmax 為 232， 平均 Ls 為 161， 最高脫硫率 η Ssmax為 %，平均 η s為 %，在試驗條件基本相同的條件下，不加深脫硫劑 Lsmax 為 ，平均 Ls 為 ，最高脫硫率 η Ssmax為 %，平均 η m為 %； 4) LF用深脫硫劑對包襯侵蝕少； 5) LF深脫硫劑使用后［ H］含量并不增高； 6) LF深脫硫劑來源豐富，價格便宜，加工容易。 經(jīng)教育部組織的鑒定達到了國際先進水平。 ●應用范圍 主要用于煉鋼冶煉（ LF 及 EAF）時鋼液脫硫，尤其適用于將鋼中硫脫到小于等于 %的超低硫鋼的生產(chǎn)。 ●經(jīng)濟效益及市場分析 此脫硫劑與國外（ 300美元／ t）相比便宜 200美元／ t，比國內(nèi)預熔型（ 2400～2500 元／ t）便宜 1600 元／ t。按年產(chǎn) 60萬噸鋼，用脫劑為 3kg/t 鋼。 每年用脫硫劑為： 600000179。 ＝ 1800t 每年節(jié)約外匯： 1800179。 200＝ 3600000 美元 即 360 萬美元 折合人民幣： 360179。 8＝ 2880 萬元 隨著對鋼材性能要求的不斷提高， 進一步降低 [S]含量是今后的發(fā)展趨勢，所以脫硫劑將有廣闊的推廣使用價值。 專業(yè)好文檔 煉鋼鋼包蓄熱式烘烤裝置 傳統(tǒng)煉鋼鋼包烘烤裝置采用煙氣直排方式，無廢熱回收裝置，排煙溫度達到 1000℃以上，能耗高且污染大。烘包過程完全由人工憑經(jīng)驗控制，新鋼包的烘烤時間較長，占用場地多。 鋼包烘烤采用蓄熱式烘烤方式是近年研究開發(fā)的。一套鋼包 烘烤系統(tǒng)配備二套蓄熱式燒嘴，每隔一段時間交替工作一次，當高溫廢氣由一只燒嘴排出時，廢氣中的顯熱被該燒嘴的蓄熱體保存，排煙溫度可控制在 200℃以下。另一只燒嘴這時正加熱空氣到高溫 (900℃以上 )，高溫空氣與燃料直接噴入包內(nèi)燃燒。 燃料可采用各種油料、燃氣 (包括低熱值煤氣，如高爐煤氣等 )，可采用空氣單預熱、及空氣煤氣雙預熱的方式進行。 根據(jù)本項目研究組多年研究，已經(jīng)完全掌握蓄熱式鋼包烘烤裝置的所有相關技術，并在萊鋼、唐鋼 50噸鋼包應用成功，節(jié)能及降耗效果顯著。主要特點有： 能耗下降 3050%，可以使用低熱值 煤氣； 鋼包包令提高；由于烘烤溫度均勻，包內(nèi)溫度場基本一致，有利于耐材燒結(jié)，鋼包耐材下降 15%，新包烘包時間縮短 30％時間。 污染減少；煙氣總量下降，冒黑煙情況避免，同時 NOx 排放下降 90%以上。 為加快該技術的推廣應用，該技術已由北京科大國泰能源環(huán)境工程技術有限公司負責推廣。 采用該技術可以部分利用原有設備，增加蓄熱室、換向裝置及電控裝置，保證鋼包正常烘烤曲線的執(zhí)行。針對現(xiàn)場條件可確定立式烘烤及臥式烘烤兩種方式。項目總投資根據(jù)鋼包的大小在 20－ 30 萬元， 3－ 6個月收回投資。 鋰離子電池及其材料 ● 項目 簡介 鋰離子電池目前主要和民用先進的便攜式電子產(chǎn)品配套應用，目前移動通訊用手機、掌上攝像機、筆記本電腦的工作電源已基本上全部采用鋰離子電池作為配套電源。我們統(tǒng)計 ,2021 年國內(nèi)實際生產(chǎn)量可能僅為 4500 萬 5000 萬支左右，遠小于國內(nèi)年消費量約 8000 萬支規(guī)模。同時高比能量和安全性的先進電池新體系一直是軍用領域大量配套產(chǎn)品。隨著對現(xiàn)有材料和電池設計技術的改進專業(yè)好文檔 以及新 材料的出現(xiàn)，鋰離子電池的應用范圍不斷被拓展，從信息產(chǎn)業(yè)（移動電話、 PDA、筆記本電腦）到能源交通（電動汽車、電網(wǎng)調(diào)峰），從太空（衛(wèi)星、飛船） 到水下（潛艇，水下機器人），鋰離子電池在本世紀將作為主要的二次電池服務于人類。 北京科技大學 以鋰離子電池電極材料研究為主，正負極材料的研究水平均處在國際前沿位置。 LiCoO2 材料較好地克服了其耐過充性能差的問題；石墨負極材料的改性處理，如包埋技術等，改進了材料與電解液的相容性及高倍率性能，降低了材料的成本。 在實驗室研究工作的基礎上，優(yōu)化化學共沉淀工藝、采用微波加熱等方式進行高溫固相合成、并 選擇合適的熱處理條件進行體相摻雜和表面修飾處理，使 LiNixCo1xO2復合氧化物和 錳酸鋰 正極材料的化學計量、結(jié)構、粒 度及其分布達到了均一性，降低電池材料在充放電過程中的晶型和結(jié)構轉(zhuǎn)變、提高材料的穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)中的一致性；通過改善制備工藝條件，消除高溫合成中容器和氣氛等帶來的不良影響；利用熱分析、 X 射線結(jié)構分析和電化學技術等對電池材料及所裝配電池進行檢測與評估，以提高材料的成品率。我校可為廣大電池廠家和研究單位提供高質(zhì)量、高性能的鋰離子電池材料。 ● 市場分析 作為最新一代的充電電池，鋰離子電池近 10 年來得到飛速發(fā)展，已以其高性能價格比優(yōu)勢在筆記本電腦、手機等移動電子終端設備領域占主導地位，至2021 年，全球充電電池的銷售 額年增長了 10%，主要源于鋰離子電池的快速增長， 2021 年全球生產(chǎn)了超過 億只的鋰離子單體電池 , 主要是適用于移動電話的電池芯達到 億只，增長了 50%，總銷售額約 30億美元，全球鋰離子電池的銷售額已超過鎘鎳和鎳氫電池之和。預計至 2021 年，全球電鋰離子電池產(chǎn)量將達到 9 億只。 連鑄二冷配水模型及自動控制技術 ● 項目簡介 連鑄二次冷卻對鑄坯的表面與內(nèi)部質(zhì)量具有顯著的影響。欲得到優(yōu)質(zhì)鑄坯，重要的是合理地控制澆鑄過程鑄坯溫度，而連鑄二冷配水的目的是均勻冷卻鑄坯，使鑄坯表面溫度保持在容許的范圍內(nèi)，對提高 連鑄坯的質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)具有重要的作用。原冶金部科技司將此項目列為?八五?攻關課題 ?大型連鑄機自動控制系統(tǒng)的研究開發(fā)? 中一個重要研究課題，主要是以濟鋼板坯連鑄機二冷控制為研究對象，應用二維傳熱數(shù)學模型，建立了板坯連鑄機二冷配水計算模型，編制了二冷配水計算軟件，完成了對不同鋼種和斷面的連鑄冷卻的配水計算和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對連鑄二冷水在線控制。本項目 1997 年通過冶金部鑒定，并獲冶金部科技進步二等獎。 ● 應用范圍 專業(yè)好文檔 本項目主要用在板坯、矩形坯、方坯連鑄機二冷配水控制系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)場具體條件，利用傳熱學基本原理建立 凝固傳熱數(shù)學模型和計算軟件，計算配水參數(shù)，實現(xiàn)二冷水自動控制，從而確保連鑄機高的產(chǎn)量和良好的質(zhì)量。 ● 經(jīng)濟效益及市場分析 本項目自 1995 年開發(fā)以來已于多家鋼廠合作，如濟鋼、武鋼、安鋼等，連鑄二冷配水自動控制系統(tǒng)投入應用后，鑄坯質(zhì)量明顯改善，效果非常顯著。 鎂基鐵水爐外脫硫技術 ● 項目簡介 眾所周知，硫?qū)Υ蠖鄶?shù)鋼的性能有多種不良的影響，如硫降低鋼的塑性和韌性，影響鋼的表面及內(nèi)部質(zhì)量。鐵水爐外脫硫是鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)過程去除硫最為行之有效而又經(jīng)濟的辦法。鎂基鐵水爐外脫硫技術是目前鐵水爐外脫硫處理的最新進展，它具有 處理溫度低 (最適合鐵水溫度 )、脫硫效率高、脫硫速率快、單位耗量很小 (如噸鐵水僅耗 ～ 鎂，這將帶來脫硫渣量小、金屬損耗低、溫降小等一系列好處 )、能將硫脫到很低的水平 (如達到 ～ %以下的水平 )，同時工藝簡單、投資相對較少、脫硫效果穩(wěn)定等優(yōu)點。它是繼蘇打或碳酸鈉、石灰、碳化鈣基脫硫劑后的第四代脫硫技術，也是鐵水爐外脫硫處理今后發(fā)展的方向。在整個鋼鐵生產(chǎn)工藝流程中，該技術的應用既可大幅度地降低鋼鐵生產(chǎn)的成本，又可為生產(chǎn)各種潔凈鋼提供最基本的技術保障。從某種意義上來說，該技術是優(yōu)化鋼鐵 生產(chǎn)流程的關鍵技術之一。因此，具有廣闊的應用前景。 鎂基鐵水爐外脫硫技術的基本工藝是采用噴吹或喂線的方法將鎂基脫硫劑或純鎂加入到鐵水中，使其將鐵水中的硫去除的一種操作過程。其工藝可根據(jù)不同鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)條件，選用不同技術路線，如鐵水包容量較小的企業(yè)可采用喂線技術路線；而鐵水包容量較大的企業(yè)則選用噴吹技術路線；中等鐵水包容量的企業(yè)可根據(jù)自身情況決定技術路線。 北京科技大學鎂基鐵水爐外脫硫（ MDS）研究組是由長期從事鋼鐵冶金、傳輸傳熱、機械設計等涉及多學科的專門人才組成，具有深厚的理論基礎、設計能力和豐富的實踐 經(jīng)驗。自 1996 年開始以來，先后進行了基礎理論研究、冷態(tài)和熱態(tài)模擬實驗、半工業(yè)試驗和在天津鋼廠 30t 鐵水包內(nèi)進行了工業(yè)試驗。工業(yè)試驗共處理鐵水 510t，耗鎂 250kg，將化鐵爐鐵水的硫含量穩(wěn)定地從 %左右降至 %以下；同時獲得鎂基鐵水爐外脫硫工藝成本 24 元 /tiron 的結(jié)果，開創(chuàng)了小噸位（容量小于 30t）、淺熔池 (深度小于 )使用鎂基脫硫劑對鐵水進行爐外脫硫的先河。工業(yè)試驗的工藝設計、關鍵設備 (包括自控系統(tǒng) )的專業(yè)好文檔 設計與制造及熱試車均由課題組自主完成，同時工業(yè)試驗所用脫硫劑生產(chǎn)技術也由課 題組提供。該技術可以進行工程化運作。國家專利局已于 1999 年 11月 2日受理了該技術的專利申請，專利號為 99122342x。 ● 應用范圍 該技術可應用于煉鋼鐵水的脫硫和化鐵爐鑄造用鐵水的脫硫等領域。 ● 經(jīng)濟效益及市場分析 利用該技術建成年處理鐵水能力 150 萬噸的脫硫車間，總投資約 1500 萬元人民幣，處理噸鐵水帶來的效益為 10～ 15元 /tiron（硫從 %降低到 %以下，效益計算為高爐因鐵水硫放寬帶來效益加上轉(zhuǎn)爐不考慮脫硫效益減去脫硫車間生產(chǎn)成本），由此可知 8～ 12 個月可收回投資。如果國內(nèi)每年按產(chǎn) 鋼量 1億噸計算，其中約有 60%為高爐轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)，如全部采用該技術，則年產(chǎn)生效益在 6～ 9億人民幣左右。 目前，我國剛開始應用鎂基鐵水脫硫技術，隨著我國加入? WTO?，鋼鐵企業(yè)面臨的成本與品種及質(zhì)量壓力愈來愈大，我國的鋼鐵企業(yè)必將迎來一個鐵水脫硫處理的高潮。 納米金屬及金屬化合物生產(chǎn)技術 ●項目簡介 均相還原法生產(chǎn)納米金屬化合物技術是和目前工業(yè)上采用的熔融鹽還原法完全不同的生產(chǎn)工藝?，F(xiàn)行的熔融鹽體系金屬熱還原法制造金屬粉末的技術由于高溫、非均相等基本條件的限制，產(chǎn)品粉末無法達到納米級的水平。 而且目前的工藝技 術只能進行間歇分段式操作，生產(chǎn)效率低，從而無法降低生產(chǎn)成本。而 本均相還原技術通過選擇適當?shù)姆磻軇┖筒僮鳁l件，使還原反應在均一相里進行。本技術的基本工藝為：①原料鹽和還原劑溶液的配制，②液相均相反應，③反應產(chǎn)物的過濾和清洗，④產(chǎn)品后處理。其中①－③步驟均在常溫附近進行，并可以連續(xù)操作。本技術的最大特點是從本質(zhì)上為生產(chǎn)超細金屬粉建立了條件，并可以連續(xù)生產(chǎn)。 本技術由 項目負責人 在 2年前