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1:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高盐固废与酸性废水协同资源化技术

钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业,同时也是高能耗和环境污染严重的工业部门之一,钢铁生产过程的环境污染问题已经成为制约其可持续发展的重要因素。钢铁生产中烧结、高炉等都会产生大量高盐除尘灰,这些除尘灰富含铁元素,理论上可收集后配入烧结原料使用;但其中含有较高的碱金属(>15%)和氯元素(>20%),直接返回烧结会由于钾、钠、氯的富集而造成设备腐蚀或结疤、除尘灰吸湿板结以及烟气脱硫脱硝系统净化效率下降等问题。因此,开发能够实现钢铁厂高盐固废有价资源高效回收和综合利用的技术,已经成为国内大中型钢铁企业生产重要的节能减排研究课题。 除了固体废物之外,钢铁烧结工序还会产生湿法脱硫废水或酸性洗涤废水(SRG洗涤除杂产生的废水)。这些废水通常呈酸性,含有大量的悬浮物、氯离子、硫酸根、氨氮,以及一定量的钙镁和少量的重金属离子,其成分复杂、处置难度大。通常在预处理后返回钢铁生产工序使用,其中的盐分未有适宜的出口,导致盐分不断富集,造成设备腐蚀,轻则生产停机,重则造成生产事故。 目前,针对钢铁厂产生的高盐固废,常采用水洗的方式去除碱金属和氯元素,再返回烧结工序配料矿化;但在此过程中会产生大量的高盐废水,如果不经处理直接排放将会导致厂内水处理系统氯失衡,造成严重污染。而钢铁烧结过程中所产生的酸性废水也具有高盐特性,同样需要经过处理后方可排放。因此,采用高盐固废和酸性废水协同处置,能够实现同质废水协同消纳,统一处理,最终实现两者的资源回收和循环利用。
作者:高怀 发表时间: 2022-09-20 05:20:21 阅读(646) 评论(0)

2:[科技成果评价--冶金新材料]环境友好型搪瓷用钢关键技术研究及应用

搪瓷,广泛应用于轻工、家电、建筑、环保等行业。随着技术进步,一方面,以搪瓷特性的损失为代价,工艺和釉料更简单、绿色、低成本;另一方面,应用的拓展对制品的质量要求却越来越高。国内品种性能单一的搪瓷用钢,极大地制约了行业发展。开展搪瓷用钢的关键技术研究,开发满足要求的多样化产品,对于推动行业技术进步和简单、绿色、低成本、高品质发展,具有重要战略意义。 宝钢研发团队历经二十年研发,开发出多品种搪瓷用钢并量产,完成了从理论到生产,从产品到技术的全面创新,主要成果如下: 构建搪瓷鳞爆风险预测模型,填补理论空白。首次提出判定制品是否有鳞爆风险的理论依据,给出定量评价风险大小的参数、计算及整套实验方法,填补了国际国内理论空白。 创新搪瓷用钢涂搪特性评价方法,弥补评价体系缺失。首次实现欧标氢穿透实验方法的无毒化,解决了欧标实验在国内无法实施的问题;首创钢板表面特性快速评价方法并提出关键指标,填补了钢板特性评价方法缺失。 创新并应用多项关键生产技术,确保搪瓷用钢连续稳定和精细化生产。首次成功实现连铸技术在高氧钢上的突破,改变只能采用模铸生产该类非镇静钢的现状;首发RH大环流增氮技术,实现氮含量的高效清洁控制;开发搪瓷用钢高表面特征要求和高清洁度控制技术,借助传统的连退工艺经济高效获得搪瓷用钢高表面特性,通过系列技术首次精确控制成品碳含量2ppm。 开发多品种搪瓷用钢,最大程度对接用户需求。完成4个系列13个搪瓷用钢牌号的开发,做到种类最全;多个代表性钢种的关键涂搪特性、强度及深冲特性等显著优于国际先进产品,实现性能最优。 项目形成发明专利29项,获授权17项;国际发明专利4项,授权2项;发表科研论文25篇,学位论文7篇,形成技术秘密31项,形成上海高新技术成果转化项目5项,获宝武技术创新重大成果奖一等奖。 项目通过技术创新,取得多项重大技术突破,实现了搪瓷用钢的品种多样化、品质优良化;其中BTC4D-HD的成功研制及批量稳定供货,实现了对免预处理直接一次搪瓷极简工艺的完美匹配,标志着我们掌握了最高端搪瓷用钢的研发及技术,确保了在搪瓷用钢领域的全面持续国际领先。 项目近三年累计新增产值25.7亿元,新增利润4亿元,新增税收4.37亿元,创汇2102.0万美元。20年累计产品销售近200万吨,显著提升了产品质量,为我国搪瓷行业简单、绿色、低成本、高品质发展提供了坚实的材料基础。
作者:happywutun 发表时间: 2021-06-29 03:56:30 阅读(1787) 评论(0)

3:[科技成果评价--冶金新材料]钒氮合金全产业链生产关键技术开发及产业化集成项目

本课题以钒钛磁铁矿高效综合利用为目标,从钒钛矿烧结配矿、高炉冶炼、转炉提钒、五氧化二钒制取到钒氮合金制备,开展钒氮合金全产业链生产关键技术研发及产业化应用集成. 主要创新点 1、高碱度钒钛矿烧结技术研究与应用,有效提高了烧结矿中铁酸钙占比,优化了高炉渣系,保障了高炉冶炼过程稳定顺行,工序钒回收率达到93.5%。 2.钒钛球团配加海砂矿比例突破性达到25%,不但降低生产成本而且增加了系统钒投入,同时为钒钛冶炼海砂矿应用推广起到示范作用。 3. 提钒转炉供氧制度、冷却制度以及底吹系统的优化将钒的氧化率提高至92.68%;聚渣剂的使用、滑动挡渣技术及缩小出钢口径等措施将钒渣流失率控制在10.46% 。氧化率提升及钒渣流失率降低将工序钒回收率提高至81.0%,达到国内先进水平。 4. 钒渣溅渣护炉技术、低温烧结补炉料补炉技术、生铁块及钒渣补炉技术的研发与应用,将提钒转炉炉龄提高至13820炉次,远高于国内其他提钒转炉8000~10000炉次。 5.原料细磨技术应用将钒渣钠化焙烧工序钒收得率提升1.5%;五氧化二钒熔化-闪蒸技术应用又将钒收得率提升1.02%,为国内首创。 6. 在V2O5碳化还原氮化制备钒氮合金机理与工艺研究基础上,建成国内主体最长(46米)双道推板窑钒氮合金生产线,并稳定量产VN19合金,填补了黑龙江省内钒氮合金深加工技术空白。 黑龙江建龙钢铁有限公司钒氮合金厂已成功研制出VN16、VN19两种牌号的钒氮合金。4条双道式推板窑每月产量为400吨,较设计产量超出35吨,其中生产的VN16牌号符合国家标准,已销售到全国各地,产品深受业内好评,生产的VN19已完成国家标准的制定,已在建龙集团内部使用,效果明显。
作者:jianlonggangtie 发表时间: 2021-01-12 04:31:38 阅读(2052) 评论(0)

4:[研发项目动态--国家重点研发专项]科技新进展:冶金材料成分定量检测与分布表征的ICP分析仪器开发与应用

微量、痕量和超痕量成分的定量检测、控制是冶金、矿产、地质、材料乃至环境、食品等诸多领域必须解决的问题。以金属材料为例,近年来高铁、航空航天、国防事业的蓬勃发展,对金属材料质量的要求越来越高。随着金属及合金杂质元素控制越来越低,对痕量元素定量分析提出了更高的要求,痕量成分定量检测和分布表征的技术需求更加旺盛。例如飞机发动机用镍基单晶高温合金,目前需要检测控制的元素多达70个,其中大部分元素的检测下限在µg/g以下。另一方面,对痕量成分进行定量检测是为了表征样品的“纯净性”;而这些成分在样品中存在的位置、形态对材料最终性能更为关键,即样品的“均匀性”,对于偏析、夹杂物、缩孔等的定位和控制具有重要意义。 基于如上背景,钢研纳克检测技术股份有限公司承担了科技部2011年国家重大科学仪器设备开发专项 “ICP痕量分析仪器的研制与应用”项目,基于原位统计分布分析的理论,自主开发系列固体直接进样技术,配合高精度定位采集、海量数据实时处理方法,同ICP光谱、ICP质谱联用,实现了大面积样品、不同位置上各元素及其夹杂、偏析的含量、分布、尺寸等信息的定量分析。
作者:高怀 发表时间: 2020-09-02 02:07:45 阅读(2318) 评论(0)

5:[成果转化与推广--工序节能技术]高温熔渣干法粒化及余热回收技术

高温熔渣从冶炼设备由渣罐运输到渣处理车间,再由行车将渣罐内的高温熔渣倒入高温熔渣储存装置,粒化开始后高温熔渣由储存装置定量稳定地流入粒化与一次余热回收装置的粒化转盘上,通过转盘的高速旋转把渣制成细小的液滴,在离心力的作用下实现一次粒化,一次粒化液滴进而在惯性力的作用下与粒化水冷壁碰撞完成二次粒化,同时高温熔渣在两次粒化过程中与一次冷却风和水冷壁面进行强烈的热交换,使得高温熔渣由1500℃冷却到800℃,一次冷却风由常温加热到600℃,实现了高温熔渣的快速冷却和一次余热回收。
作者:高怀 发表时间: 2020-06-29 03:20:48 阅读(5828) 评论(2)

6:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高鲜映性免中涂汽车外板制造关键技术及装备

该项目明确了表面波纹度轮廓的测量方法,掌握表面波纹度与涂装鲜映性的定量关系,找到成形零件表面波纹度的影响规律;通过工艺创新和设备创新,解决钢板表面波纹度控制和表面“零”缺陷控制。
作者:高怀 发表时间: 2020-04-22 10:51:43 阅读(1366) 评论(0)

7:[成果转化与推广--冶金自动化与信息技术]基于大数据的全流程工序一贯质量管控及分析优化技术

以产品一贯制为主线,以数据挖掘技术为基础,构建面向全体系质量人员使用的,从用户需求识别到用户使用的质量跟踪管理平台。质量管理从结果向过程、从定性向定量,从点线向全面、从人工向自动、从事后向预防转变,显著提升管理水平和效率,加速知识积累传承,有力支撑提升产品质量。 系统按照质量管理的PDCA思想进行构建:在P环节,接收产品质量控制计划(CP),作为过程监控和分析的依据。在D环节构建在线判定、质量信息传递和工艺过程监控与预警等系统,提高过程执行和监控效率。在C环节构建跨工序产品质量交互分析与异常诊断系统,提高质量检查的技术水平,分析结果为CP的优化完善提供信息支撑。在A环节构建全流程工艺产品质量综合评价、可制造性评估等系统。
作者: 发表时间: 2020-03-27 05:23:26 阅读(1643) 评论(0)

8:[成果转化与推广--炼钢工艺与技术]连铸含铁切割废渣的循环再利用工艺

连铸产生的切割渣(主要为连铸旋流井铁皮、热轧铁皮和连铸火焰清理产生的铁皮等)是连铸工艺生产的副产品,数量较大且在旋流井打捞出来后含水,不能直接使用,一般当做废物排除;个别企业将切割残渣经过煤气烘干后加入白灰、黏结剂经过压制工艺形成固定含铁料,回转炉当作降温冷料使用,但加工成本较高。本项目是将切割渣进行单独回收,加热去除水份后,在铁水预处理使用于高硅铁水中的脱硅,还可加入铁水罐将铁元素回收,增加钢水良坯量,还可以采用皮带上到高位料仓直接加入转炉内,做为转炉的脱磷剂使用,降低冶炼成本。 1.烘烤:切割渣烘烤时间为24小时,烘烤期间采用挖掘机翻面一次,保证烘烤效果,烘烤后含水小于0.5%。 2.KR脱硅使用:KR处理时按脱硫剂--切割渣的顺序加入,脱硫剂和切割渣的加入量执行加入原则。切割渣加入量大时,需要分批加入,脱硫剂随头批加入。在铁水脱硅的同时,随着脱硅后铁水中硅含量的降低,切割渣的脱磷量明显增加,尤其是铁水硅含量达到0.23%以下时,脱磷效果非常显著,且脱磷量也比较稳定。 3.切割渣在铁水罐中回收,在KR脱硫处理结束、扒渣结束后向罐内加入一定量的切割渣,并进行一定时间的下浆搅拌,然后正常兑铁使用,替代部分废钢使用。 4.切割渣转炉使用:在转炉冶炼前,加入一定量的切割渣与废钢一同加入转炉炉内,并配合补加一定量白灰助熔,实现转炉高效脱磷。
作者:wys@csm.org.cn 发表时间: 2020-03-17 11:39:31 阅读(1520) 评论(0)

9:[科技成果评价--能源与节能技术]钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用

钢铁工业经历三十年节能技术革新,能耗下降幅度趋缓,新形势下其能源结构高碳化、集中供能柔性不足、数据模型技术开发不够等问题愈加突出。为探索钢铁企业节能新方向,以钢铁多流耦合分布式能源技术理论研究与架构设计为先导,选择关键技术实施开发与应用。主要创新成果如下: 1、研究揭示了钢铁生产与分布式能源的耦合关系,提出“源-网-荷-储”钢铁多流耦合分布式能源理论并完成架构设计:以可再生能源开发、清洁能源多能互补优化传统能源结构;以余能就地极限回收利用与区域能源自平衡提升能源效率;以数据驱动和需求侧响应能力提升增强源荷互动能力;以多网互融和网储一体优化钢铁能源系统调整能力。 2、形成钢铁低碳清洁能源与传统能源高效多能互补技术,包括:攻克光伏屋顶组件动态清洗运维技术难关,建成世界最大屋顶光伏发电并网工程,使之成为钢厂低碳清洁能源重要组成;发明高炉冲渣水乏汽与烟气余热热电冷联供系统及方法,开发余热用于高炉煤气碳捕获、协同处置有机废弃物制备生物质能技术,建成兆瓦级涌动型烧结余热有机朗肯循环发电机组,构建余热资源分布式能源微网。 3、形成流体网络建模和能量储存优化等组合式节能技术,包括:开发管网和煤气柜储气数值模拟技术,为电厂大流量和宽幅波动使用高炉煤气解除安全顾虑;对热力系统不同效率汽源给出基于等效电算法的多目标优化方法;发明循环水组合节能方法及系统;开发适用于南方钢厂移动供热模式,以规模化移动热网丰富钢厂能量输配网络。 4、形成模型支撑、数据驱动的源荷交互柔性调控用能技术,包括:开发六大工序三层多阶极限能耗模型,为工序能耗从理论、技术、生产层逼近极限提供定量判据;开发电力负荷预测方法,控制关口电量和制定分时电价响应策略;以燃气互换性理论指导典型炉窑燃烧效率和煤气调配;用数据挖掘结合热工理论确定加热炉能效关键指标及操作模式。 以“多能互补、数据驱动、网储一体、源荷交互、极限能效”为主线的钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用使宝钢节能水平显著提高:近三年节能8.87万吨标煤、减排二氧化碳22万吨,经济效益4.7亿元,对传统钢铁工业能效提升、绿色低碳转型发展提供实践示范。本项目申请国家发明专利24项(已授权15项),实用新型专利授权8项,国家标准1项,企业标准1项,软件著作权3项,企业技术秘密20项,发表论文25篇,编著和参编专著2本。
作者:bgbj 发表时间: 2020-01-06 04:41:51 阅读(2051) 评论(0)

10:[研发项目动态--国家自然科学基金]多相反应过程中的介尺度机制及调控重大研究计划2018年度 项目指南

国家自然科学基金委员会现发布“多相反应过程中的介尺度机制及调控”重大研究计划2018年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项提出申请。 过程工业涵盖能源和资源转化利用等重要基础产业,但效率低、污染重、资源浪费严重,多数过程的工艺技术开发周期长、风险和费用高,这些问题已成为可持续发展的瓶颈。多相反应是其中最普遍与最核心的过程,探索这些过程中介尺度结构的形成机理、实现其科学定量描述与定向调控已成为过程工业发展的前沿。   多相反应过程中的介尺度机制是指由大量单元组成的系统在个体单元与整体系统之间的尺度范围内复杂时空结构的形成与演化规律。主要包括两个层次的介尺度问题,其一,分子尺度到颗粒(包括气泡、液滴等离散单元)尺度间的材料结构或表界面时空尺度;其二,颗粒尺度到反应器尺度间形成的非均匀结构的时空尺度。本重大研究计划将阐明其机理,发展模拟计算与实验表征方法,进而建立相关模型与理论,重点揭示介尺度结构对流动-传递-反应行为的影响及其耦合规律,建立多相反应过程定量设计、优化和调控的方法,形成以介尺度科学为基础的过程工程学科新方向,服务于相关工艺和过程的开发。
作者:高怀 发表时间: 2018-08-13 12:13:34 阅读(2094) 评论(0)

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