铁水降温过程中石墨的析出行为实验研究

作     者：顾宇 公旭中 兰茜 郭磊 郭占成 

作者机构：北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室 中国科学院过程工程研究所 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：中国五矿科技专项计划(编号:2020ZXA01) 

主　　题：铁水 片状石墨 析碳 吹氩 负极材料 

摘      要：铁水中析出的片状石墨是一种可持续利用的资源，由于我国生铁产量巨大，从铁水中回收石墨具有广阔的应用前景。本工作通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等手段，研究了铁水中吹氩、铁水初始温度和冷却速度等条件对片状石墨析出行为的影响。结果表明，向铁水中吹氩可以有效促进铁水中片状石墨的上浮与分离。铁水初始温度对于石墨析出量和尺寸有显著影响，主要表现在初始温度越高，石墨表面越平整光滑、尺寸越大、析出量越多。冷却速度越大，石墨析出量越少，石墨尺寸越小，较慢的冷却速度可获取更大尺寸的石墨。析出的片状石墨作为锂离子负极材料表现出良好的循环稳定性和高比容量。综上，通过控制工艺条件可获得不同表面结构和尺寸的石墨，证明通过铁水降温获取石墨具有一定的可行性，据此提出了两种新的石墨生产工艺，可为铁水析出石墨工业化提供理论参考。