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含有FeO的熔渣中电活性离子的电化学行为

含有FeO的熔渣中电活性离子的电化学行为

作者：杨创煌武汉科技大学

学位级别：硕士

使用惰性电极电解含有铁氧化物熔渣是潜在的降低CO2排放炼钢的突破性技术。为制定合理的绿色电解工艺参数，有必要掌握铁离子、氧离子等电活性离子在熔渣电解质中的电化学行为。但目前有关这些方面的系统研究报道较少。ZrO2基固体电解... 详细信息

使用惰性电极电解含有铁氧化物熔渣是潜在的降低CO2排放炼钢的突破性技术。为制定合理的绿色电解工艺参数，有必要掌握铁离子、氧离子等电活性离子在熔渣电解质中的电化学行为。但目前有关这些方面的系统研究报道较少。ZrO2基固体电解质在高温下具有高氧离子电导、低电子电导的特性，且抗渣侵蚀能力强，由其构建的固体电解质电池在冶金工业和科学研究中已获得了广泛应用，近年来更进一步应用于可控氧流冶金新技术中。另外，已经有许多研究以Pt,O2(air)|ZrO2作参比电极进行三电极体系的电化学测试。基于固体电解质电池的这些特性，本文利用MgO和Y2O3稳定的ZrO2基固体电解质管作为工作电极、辅助电极的离子隔膜及电解池容器，集成构建一种以Pt,O2(air)|ZrO2作为参比电极的新型管状可控氧流电解池，采用循环伏安、计时电位、方波伏安、恒电位电解等多种电化学测试技术对SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣中电活性离子的电化学行为进行了研究。通过对利用ZrO2基固体电解质管构建的多种电解池装置的初步测试对比，结合Factsage6.1热力学软件理论计算，优选确定了一种较为合适的可控氧流电解池装置，并优化了电化学测试参数。测试结果表明：采用本文构建的新型管状可控氧流电解池研究熔渣中电活性离子的电化学行为是可行的。ZrO2基固体电解质稳定剂的不同，不会对电化学测试结果产生明显影响。测试结果还表明：在1683723K范围内，5wt%FeO熔渣中Fe2+的还原是不可逆过程;当温度升高到1773K时，Fe2+的还原则转变为可逆过程。计算得出1683773K范围内Fe2+的扩散系数值在(3.05±0.05)×10-6×10-6cm2s-1范围内，Fe2+的扩散系数随着实验温度的升高而升高。根据不同温度下的扩散系数，得出Fe2+的扩散活化能为97.27±16.54kJ mol-1。在1723K时，30wt%FeO浓度范围内熔渣中Fe2+的还原均为不可逆过程，熔渣中Fe2+的扩散系数随其浓度的升高先有所减小，之后则基本保持稳定。在正电位侧Ir电极会出现氧化，不过其氧化物不能稳定存在。当电位正于Ir的氧化时，氧离子会在工作电极上氧化，并以气体形式析出造成电化学曲线的剧烈波动。在多种电化学技术测试中并未观察到明显的氧离子的氧化峰，说明氧离子在熔渣与ZrO2基固体电解质中的运动很快，不是氧化反应的限制性环节。

关键词： ZrO2基固体电解质可控氧流冶金熔渣 O2-氧化反应 Fe2+还原反应电化学行为

SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中铁氧化物的分解电压

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钢铁研究学报 2015年第10期27卷 34-39页

作者：杨创煌高运明杨映斌洪川段超阮栋武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺,该工艺可以减少甚至消除CO2排放。为测定熔渣中铁氧化物的分解电压,采用一端封闭的氧离子传导的氧化锆基固体电解质管内装熔渣,并以烧结在固体电解质管封闭端外侧表面的多... 详细信息

电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺,该工艺可以减少甚至消除CO2排放。为测定熔渣中铁氧化物的分解电压,采用一端封闭的氧离子传导的氧化锆基固体电解质管内装熔渣,并以烧结在固体电解质管封闭端外侧表面的多孔铂金作为阳极,构建一种阴、阳极相互隔离的新型管状电解池。将该电解池的多孔铂金阳极置于恒定氧分压的气氛下,在熔渣中分别插入铱丝、铁棒作为阴极,利用线性扫描伏安法测定了1 723K下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中FeO的分解电压,研究了熔渣碱度、阴极材料以及阳极气氛氧分压等因素对FeO分解电压的影响。结果表明,增大熔渣碱度、阴极还原合金化以及降低电解产物气体O2的分压,均可降低FeO的分解电压,有利于FeO的电解。测定结果与采用FactSage 6.1热力学软件理论计算的结果一致。证实采用氧离子传导的固体电解质管构建新型管状电解池,测定固体电解质管内熔渣中氧化物的分解电压是可行的。

关键词：熔渣铁氧化物分解电压电解池氧化锆基固体电解质

利用电化学方法测定熔渣中Ni^(2+)扩散系数

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武汉科技大学学报 2015年第4期38卷 245-249页

作者：洪川高运明杨创煌张灿磊武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081

利用ZrO2(MgO)固体电解质管集成构建Pt,O2(air)|ZrO2作参比电极的可控氧流电解池,采用循环伏安法和计时电流法在1773K下对含3%NiO熔渣中Ni2+的扩散系数进行测定。结果表明,在一定条件下熔渣中Ni2+在Ir电极上的还原是一步还原并受扩散控... 详细信息

利用ZrO2(MgO)固体电解质管集成构建Pt,O2(air)|ZrO2作参比电极的可控氧流电解池,采用循环伏安法和计时电流法在1773K下对含3%NiO熔渣中Ni2+的扩散系数进行测定。结果表明,在一定条件下熔渣中Ni2+在Ir电极上的还原是一步还原并受扩散控制的可逆过程;两种方法测得Ni 2+扩散系数值相近且与文献值基本吻合,分别为(8.1±0.2)×10-6和(6.8±1.5)×10-6 cm2/s。因此,可认为采用此电解池装置测定熔渣中Ni 2+的扩散系数是可行的。

关键词： Ni2+ 熔渣扩散系数电解池循环伏安法计时电流法

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熔渣中铁离子的循环伏安分析

武汉科技大学学报 2015年第2期38卷 85-89页

作者：潘元高运明杨创煌姜亚龙陈则武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081

研究了电解池配置及测试参数对含FeO熔渣循环伏安曲线稳定性的影响,初步考查了熔渣中Fe2+还原行为。结果表明:采用ZrO2(MgO)管作隔离膜,集成构建含有Pt,O2(air)/ZrO2参比电极的新型管状电解池进行循环伏安测试,能清楚地观察到熔渣体系... 详细信息

研究了电解池配置及测试参数对含FeO熔渣循环伏安曲线稳定性的影响,初步考查了熔渣中Fe2+还原行为。结果表明:采用ZrO2(MgO)管作隔离膜,集成构建含有Pt,O2(air)/ZrO2参比电极的新型管状电解池进行循环伏安测试,能清楚地观察到熔渣体系中的氧化还原峰和电化学特性,但参比电极位置、电阻补偿率、工作电极在渣中的插入深度等对循环伏安曲线有一定影响;熔渣中Fe2+的电解还原过程由扩散控制。

关键词：电解池熔渣铁氧化物铁离子循环伏安图 ZrO2(MgO)

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120吨转炉低铁耗冶炼生产实践

中国金属通报 2019年第7期 13-14页

作者：袁仕兵杨创煌吕康建九江萍钢钢铁有限公司

本文以转炉炼钢热平衡为理论依据,通过提高铁水物理热的利用率,采用废钢槽改造、铁水罐内加废钢等方法,降低铁水消耗。实践表明,采用低铁耗炼钢后,120 吨转炉铁水消耗从850kg/t 下降至830kg/t,转炉操作稳定、冶炼顺行,成功地降低了铁水... 详细信息

本文以转炉炼钢热平衡为理论依据,通过提高铁水物理热的利用率,采用废钢槽改造、铁水罐内加废钢等方法,降低铁水消耗。实践表明,采用低铁耗炼钢后,120 吨转炉铁水消耗从850kg/t 下降至830kg/t,转炉操作稳定、冶炼顺行,成功地降低了铁水消耗。

关键词：转炉低铁耗废钢比

FeO含量对SiO_2-CaO-Al_2O_3-MgO(-FeO)酸性渣熔化温度的影响

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武汉科技大学学报 2013年第3期36卷 161-165页

作者：高运明王少博杨映斌杨创煌洪川武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081

基于熔渣离子理论,利用导电法在高纯氩气保护下测定SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣(二元碱度R=0.6)的熔化温度,考察FeO含量对酸性渣熔化温度的影响。结果表明,FeO的加入可以降低酸性母渣SiO2-CaO-Al2O3-MgO的熔化温度,且渣中FeO含量越... 详细信息

基于熔渣离子理论,利用导电法在高纯氩气保护下测定SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣(二元碱度R=0.6)的熔化温度,考察FeO含量对酸性渣熔化温度的影响。结果表明,FeO的加入可以降低酸性母渣SiO2-CaO-Al2O3-MgO的熔化温度,且渣中FeO含量越大,渣样熔化温度越低;当渣中FeO含量低于20%时,随着FeO含量的增加,渣样熔化温度降低幅度较大;当渣中FeO含量高于20%时,随着FeO含量的增加,酸性渣熔化温度降低趋势变缓。

关键词： SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)渣 FeO 酸性渣系导电法熔化温度

制度演化视角下福建沿海地区渔业经济韧性研究

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热带地理 2025年

作者：冷韵韦素琼游小珺任之煌福建师范大学地理科学学院福建师范大学地理研究所

以福建省沿海地区渔业为例，利用产值和产量对渔业韧性抵抗力进行测算，并结合基于稳健性-抵抗力-恢复力（3Rs）的韧性评估体系和制度演化理论构建分析框架，对渔业韧性差异的形成原因给予解释。研究发现：1）不同类型冲击的影响下（200... 详细信息

以福建省沿海地区渔业为例，利用产值和产量对渔业韧性抵抗力进行测算，并结合基于稳健性-抵抗力-恢复力（3Rs）的韧性评估体系和制度演化理论构建分析框架，对渔业韧性差异的形成原因给予解释。研究发现：1）不同类型冲击的影响下（2006年超大台风、2008年金融危机、2017年渔业产业升级），产值因受生产和供给双重影响波动明显，产量更多受生产影响，对自然灾害的反映更为剧烈。2）台风影响具有区域性，主要影响宁德市区、福鼎市、福安市和霞浦县，使区域产量大幅减少。韧性抵抗力在经济危机和产业转型危机中的表现类似，其空间差异更受历史基础及制度演化影响。3）沿海地区25个研究单元可以分为5类，渔业韧性的空间分布受海岸线长度的影响。每类区域在冲击下的韧性包括稳健性、抵抗力和恢复力的表现存在差异，制度演化的深度也存在差异。合理的制度演化模式能够缓解渔业资源缺乏对渔业发展的制约，增强经济韧性。高韧性区域因良性层叠和转化的制度演化模式而韧性高；韧性逐年变好区域通过对高韧性地区的战略跟随，也实现良性层叠和转化逐步提高韧性；低韧性和韧性逐年变差区域是对原有制度的不断厚化，影响韧性提高；韧性断崖式下降地区采用替代的制度演化模式，渔业不以提高经济韧性为目的，渔业经济韧性差。

关键词：渔业经济韧性空间差异制度演化福建省沿海地区

由《西游记》到《黑神话：悟空》：文化资源优势转化为文化发展优势的现象、机理与策略

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中国编辑 2025年

作者：张新新黄笑语李志飞姚俊峰潘煌上海理工大学出版学院湖北大学旅游学院厦门大学电影学院

《黑神话：悟空》作为国内首款3A游戏巨制，在中国游戏产业发展中具有重要的地位。文章分析了其大成本制作、高资源投入和长时间开发的历程，探讨了其社会效益与经济效益双丰收、强劲的国际传播能力以及在图书、文旅等多维领域的衍生活... 详细信息

《黑神话：悟空》作为国内首款3A游戏巨制，在中国游戏产业发展中具有重要的地位。文章分析了其大成本制作、高资源投入和长时间开发的历程，探讨了其社会效益与经济效益双丰收、强劲的国际传播能力以及在图书、文旅等多维领域的衍生活动现象。重点揭示了其所蕴含的优秀传统文化资源优势挖掘机理、全人类共同价值的文化认同机理、文化和科技融合的有效机制以及文化发展优势转化机理。最后提出文化资源优势转化为文化发展优势四个方面的策略路径——秉承弘扬工匠精神、挖掘文化资源优势、善用数智技术赋能、形成文化发展优势，形成文化发展优势体系化论述，即直接优势、深层优势、整体优势和国际化优势。

关键词：《黑神话悟空》 3A游戏游戏出版文化资源优势文化发展优势跨文化传播文化和科技融合国际传播

空天地一体化通信协同的高弹性配电网概念、架构与关键技术

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电力系统自动化 2025年

作者：林加顺袁晓冬张宸宇刘瑞煌陈实蒋玮东南大学电气工程学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN... 详细信息

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN）系统，详细阐述了SAGI-DN系统的形态结构和技术特征，设计了SAGI-DN系统的有源配电网供电恢复策略。在此基础上，从系统规划、信息通信、边缘计算、以及运行控制等方面论述提出了SAGI-DN系统研究所面临的挑战及关键技术。

关键词：新型电力系统空天地一体化配电网弹性极端事件