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微波加热制备直接还原铁工艺的研究

微波加热制备直接还原铁工艺的研究

作者：唐昭辉昆明理工大学

学位级别：硕士

中国作为世界第一产钢大国,所产粗钢中以焦炉-高炉-转炉传统长流程工艺所生产的达到我国粗钢总产量的80%以上,以废钢及其替代品(直接还原铁)为原料的电弧炉短流程工艺所生产的电炉钢不到20%,而发达国家电弧炉短流程工艺所生产的电炉钢占... 详细信息

中国作为世界第一产钢大国,所产粗钢中以焦炉-高炉-转炉传统长流程工艺所生产的达到我国粗钢总产量的80%以上,以废钢及其替代品(直接还原铁)为原料的电弧炉短流程工艺所生产的电炉钢不到20%,而发达国家电弧炉短流程工艺所生产的电炉钢占到50%左右。传统的焦炉-高炉-转炉长流程炼钢工艺不但能耗大,温室气体C02排放量大,给环境造成了破坏性的影响,同时由于严重依赖冶金焦,给其后续发展带来了危机。此外,随着短流程炼钢工艺的发展,电炉钢的比例也在逐年增加。但电炉用原料——废钢资源,已出现严重短缺,尤其是优质废钢资源紧缺,对短流程炼钢工艺提出了严峻的挑战。因此开发低能耗、低污染、环保的炼铁新工艺,为电炉短流程炼钢工艺提供更多优质、低价的生产原料,已经成为我国钢铁工业持续发展的战略需求。作为新兴、开拓性的前沿技术之一的直接还原炼铁工艺,完全舍弃了焦炉-高炉-转炉生产工艺模式,省去了高炉炼铁工艺的焦化和烧结工序,有效地克服了传统高炉炼铁工艺的流程长、投资大、能耗高、污染大等缺点,更好地适应了现代钢铁企业不断向紧凑化、高效化、连续化、高洁净化及对环境友好方向发展的趋势。且直接还原铁以其含碳量低,全铁含量高,金属化率高,成分稳定,有害杂质含量低等优点成为电炉废钢代用品的首选。本文综述分析了国内外的常规直接还原工艺的应用研究现状,并结合微波加热的基本原理及特点,对微波直接还原技术的国内外研究现状也进行了阐述。基于我国现阶段直接还原工艺的现状,提出了微波加热制备直接还原铁新工艺。(1)论文以昆明钢铁集团有限责任公司所提供的云南某地的铁精矿、云南某公司的铁鳞、无烟煤、轻烧白云石为原料,采用微波加热的方式对含碳铁矿粉制备直接还原铁工艺进行了研究。实验确定了以40%铁精矿粉和60%铁鳞组成的混合原料作为铁原料,系统研究了微波加热制备直接还原铁工艺,得到的最佳工艺参数为：还原温度为1100℃,还原时间为60min,配煤量为22%,在此工艺条件下可以得到金属化率为96.65%的还原产物。同时考察了脱硫剂加入量对还原产物金属化率的影响,结果表明：脱硫剂加入量在2-7%范围内,均能得到比较理想的金属化率指标的还原产物。(2)采用响应曲面优化设计法对微波加热制备直接还原铁工艺进行了优化设计。通过响应曲面法建立的微波加热制备直接还原铁工艺的回归数学模型为：Y1=-1001.1594+1.6073X1+1.5857X2+11.6859X3-1.1679E-003X1X2-3.5379E-003X1X3-0.0343X2X3-6.3124E-004X12+7.6802 E-003X22-0.1528X32其中,X1为还原温度;X2为还原时间;X3为配煤量;Y1为还原产物的金属化率。优化设计表明,模型的精确度高,模拟效果显著,拟合度良好;模型方差分析显示,还原温度、还原时间及配煤量对还原产物金属化率都有显著影响。响应曲面法优化得到的微波加热制备直接还原铁工艺的优化工艺参数为：还原温度1139℃,还原时间28min,配煤量20.95%,在此优化工艺参数条件下可以得到金属化率为97.06%的还原产物。(3)以金属化率为96.65%,全铁含量为78.11%的微波加热还原产物为原料进行了选矿实验研究,结果表明：当磁选电流强度为0.5A时,可以得到全铁含量TFe为86.68%,金属铁含量为83.78%的直接还原铁产品,且直接还原铁的回收率为90.5%;当脱硫剂加入量为7%时,直接还原铁中硫含量仅为0.06%,所得到的直接还原铁中的硫含量满足了昆钢直接还原铁等级标准中三级品的要求;且直接还原铁中其它的杂质如C、P、SiO2及水的含量,均达到了昆钢直接还原铁等级标准中三级品的质量指标要求。

关键词：微波加热碳热还原直接还原工艺直接还原铁响应曲面法

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w(MgO)对高钛高炉渣黏流特性的影响

材料研究学报 2016年第6期30卷 443-447页

作者：唐昭辉丁学勇董越刘程宏魏国东北大学冶金学院沈阳110819

针对攀西地区高镁型钒钛磁铁矿用量增加、高炉渣中MgO质量分数逐渐升高的特点,开展了w（MgO）对含TiC、TiN、Ti（C,N）等高熔点物质的高钛型高炉渣黏流特性影响的试验研究。结果表明,对于w（TiO2）=20%、w（A12O3）=14%、二元碱度R2为1.... 详细信息

针对攀西地区高镁型钒钛磁铁矿用量增加、高炉渣中MgO质量分数逐渐升高的特点,开展了w（MgO）对含TiC、TiN、Ti（C,N）等高熔点物质的高钛型高炉渣黏流特性影响的试验研究。结果表明,对于w（TiO2）=20%、w（A12O3）=14%、二元碱度R2为1.0～1.2的高炉渣,w（MgO）由8%增加到12%时,熔化性温度由1332℃升高到1364℃,炉渣趋于＂短渣＂特性;1450℃以上时,炉渣黏度低于0.3 Pa·s,仍具有良好的流动性,可满足高炉生产要求。

关键词：材料合成与加工工艺高钛型高炉渣 w(MgO) 黏度熔化性温度

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有色金属冶炼自动控制研究现状与展望

中国有色金属学报 2021年第1期31卷 96-105页

作者：潘岩鄢锋郭徽唐昭辉杨静雅曾祥吉长沙有色冶金设计研究院有限公司长沙410019

有色金属冶炼需要大量消耗能源,且生产过程废料存在环境污染等问题,以节能减排为目标有必要提升其自动控制水平。从控制角度出发,将有色金属冶炼相关研究成果按控制要素即冶炼模型、控制系统进行划分。针对常规建模方法难以全面反映有... 详细信息

有色金属冶炼需要大量消耗能源,且生产过程废料存在环境污染等问题,以节能减排为目标有必要提升其自动控制水平。从控制角度出发,将有色金属冶炼相关研究成果按控制要素即冶炼模型、控制系统进行划分。针对常规建模方法难以全面反映有色冶炼流程特性的问题,提出未来模型应同时包含化学机理、流场分布等因素;为实现有色金属冶炼控制品质的提升,提出先进控制算法尤其是深度控制是未来有色冶炼的发展趋势。在总结已有成果的基础上,阐明融合优化模型与先进算法并最终形成完整的有色金属冶炼控制体系是未来发展的主要方向。

关键词：有色金属冶炼自动控制优化

企业数字化转型与权益资本成本:提升抑或降低?——来自中国资本市场的证据

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金融发展研究 2023年第3期 42-51页

作者：赵峰高娇娇唐昭辉北京工商大学国际经管学院北京100048 北京工商大学经济学院北京100048

数字化转型为企业带来了积极影响,在一定程度上促进了企业的发展。以往的文献集中研究了数字化转型对企业绩效、融资约束的影响,较少关注对企业权益资本成本的作用。本文基于Python爬虫和文本分析技术自行构建中国“企业数字化转型指数... 详细信息

数字化转型为企业带来了积极影响,在一定程度上促进了企业的发展。以往的文献集中研究了数字化转型对企业绩效、融资约束的影响,较少关注对企业权益资本成本的作用。本文基于Python爬虫和文本分析技术自行构建中国“企业数字化转型指数”,以2010—2021年中国A股上市公司为样本进行研究,研究发现,企业数字化转型能够促进权益资本成本的降低,该项结论在进行了一系列稳健性检验后仍然成立。在影响机制方面,企业数字化转型可以通过降低信息不对称、提升股票流动性以及提升企业的创新水平等渠道促进权益资本成本的下降。进一步研究发现,对于非国有企业、低股权集中度企业和高行业集中度企业,企业数字化转型对权益资本成本的降低作用更加显著。

关键词：企业数字化转型权益资本成本信息不对称股票流动性创新水平

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采血车交流电路设计

客车技术与研究 2004年第3期26卷 25-26页

作者：罗伟唐昭辉郑州宇通客车股份有限公司河南郑州450016

采血车包含交直流两种电路。

关键词：采血电路设计思想

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不锈钢酸洗污泥微波场中升温特性的研究

材料与冶金学报 2017年第3期16卷 181-185页

作者：唐昭辉丁学勇董越刘程宏东北大学冶金学院沈阳110819

本文就酸洗污泥微波场中的升温特性进行了系统研究,旨在为探求酸洗污泥微波辐射深度脱水新工艺提供理论依据.结果表明,酸洗污泥干泥在微波场中的升温特性为先缓慢升温至拐点温度后开始快速升温;酸洗污泥湿泥在微波场中的升温特性为先快... 详细信息

本文就酸洗污泥微波场中的升温特性进行了系统研究,旨在为探求酸洗污泥微波辐射深度脱水新工艺提供理论依据.结果表明,酸洗污泥干泥在微波场中的升温特性为先缓慢升温至拐点温度后开始快速升温;酸洗污泥湿泥在微波场中的升温特性为先快速升温至110℃左右后开始缓慢升温,直至水分蒸发完才出现拐点温度并开始快速升温.

关键词：酸洗污泥微波加热升温特性拐点温度表观升温速率

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不锈钢酸洗污泥熔化性能的研究

矿冶工程 2019年第3期39卷 93-98页

作者：唐昭辉丁学勇董越刘程宏东北大学冶金学院

利用东北大学研制的RDS-05全自动炉渣熔点熔速测定仪,基于半球点法研究了酸洗污泥、鲕状赤铁矿及其混合样的熔化性能,并就煤基熔融还原过程中渣碱度对酸洗污泥中铁、铬、镍金属回收率的影响进行了研究。结果表明,酸洗污泥“流淌温度”为... 详细信息

利用东北大学研制的RDS-05全自动炉渣熔点熔速测定仪,基于半球点法研究了酸洗污泥、鲕状赤铁矿及其混合样的熔化性能,并就煤基熔融还原过程中渣碱度对酸洗污泥中铁、铬、镍金属回收率的影响进行了研究。结果表明,酸洗污泥“流淌温度”为1225℃,鲕状赤铁矿“流淌温度”为1126℃,酸洗污泥、鲕状赤铁矿混合样“流淌温度”介于1148~1216℃之间;在还原温度1500℃、还原时间90min、配碳比2.0、碱度1.5的最佳煤基熔融还原实验条件下,酸洗污泥中铁、铬、镍的回收率分别为98.75%、96.32%和98.98%。

关键词：酸洗污泥煤基还原鲕状赤铁矿熔化性能熔融还原回收率