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铁尾矿特性分析及其利用技术现状和展望

中国矿业 2024年第2期33卷 115-124页

作者：杜鑫傅国辉褚会超杨晓峰付亚峰董振海刘剑军满晓霏智慧鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 鞍钢集团矿业有限公司辽宁鞍山114043

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域... 详细信息

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域的发展前景进行评估,为铁尾矿和其他大宗固废的合理化利用提供借鉴。本文首先分析了我国不同地区、不同矿种以及不同选矿工艺排放尾矿的特性差异,包括元素组成、有价组分以及粒度等。其次从大宗利用和高值化应用两个方面对铁尾矿利用技术现状进行了概括。铁尾矿的大宗利用技术包括尾矿再选和制备建筑材料等,其中尾矿再选以提取铁精矿、有价金属元素以及高品质非金属矿为主。铁尾矿作为建材原料时,其应用方向可以概括为胶结型材料、烧结型建材以及熔制型材料,高值化应用以制备功能性非金属矿物材料为主。选矿工艺、设备以及人工智能等新技术的发展,对提高尾矿品质具有重要作用。在上游提高铁尾矿品质的同时,通过产业链上下游协同攻关,根据不同分选工艺排放铁尾矿的特性差异,进行针对性的应用研究,将有望真正解决铁尾矿高附加值利用不高的问题。

关键词：铁尾矿固废处理矿物材料资源利用减量化

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菱铁矿含量对铁矿石浮选指标的影响研究

金属矿山 2024年第1期 207-212页

作者：智慧施建军杜艳清余莹董振海刘剑军鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 鞍钢集团矿业有限公司辽宁鞍山114001 鞍钢集团矿业弓长岭有限公司选矿分公司辽宁辽阳111000

眼前山铁矿中菱铁矿含量高,难以直接分选利用。为了实现眼前山铁矿石合理利用,采用化学分析、XRD等手段查明眼前山铁矿石与配矿用齐大山低菱铁矿石的矿物组成及铁物相。通过磨矿—磁选、浮选试验研究了眼前山铁矿石与齐大山铁矿石在不... 详细信息

眼前山铁矿中菱铁矿含量高,难以直接分选利用。为了实现眼前山铁矿石合理利用,采用化学分析、XRD等手段查明眼前山铁矿石与配矿用齐大山低菱铁矿石的矿物组成及铁物相。通过磨矿—磁选、浮选试验研究了眼前山铁矿石与齐大山铁矿石在不同配矿比例下精矿指标的变化规律。结果表明,眼前山配矿量低于45%、磨矿细度为-74μm占90%、混磁精矿中菱铁矿含量低于5.41%时,浮选过程基本不会受到影响,仍可以获得TFe品位大于65%、TFe回收率高于60%的精矿;当眼前山配矿量在45%~50%、混磁精矿中菱铁矿含量在5.41%~6.05%时,浮选环境已被菱铁矿严重恶化,精矿TFe品位若达到65%,TFe回收率则大幅下降;当眼前山配矿量高于50%、混磁精矿中菱铁矿含量高于6.05%时,出现精尾不分的现象,难以通过浮选进行选别。激光粒度测试分析结果表明,菱铁矿在磨矿过程中易泥化,产生的大量细泥容易罩盖在大颗粒矿物表面,阻碍浮选药剂的吸附,使得脉石矿物与铁矿物的疏水性差异变小,恶化浮选效果。

关键词：菱铁矿浮选配矿细泥罩盖疏水性差异

高温燃料电池用PTFE增强的PVC-PVP复合高温质子交换膜的制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：代宇张东彬曾泽华尹翔鹭刘天豪袁欣然鞍钢集团北京研究院有限公司

在100oC以上工作的质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以克服低温工作时的缺陷，提高铂催化剂抗CO中毒的能力、加速电极动力学、简化水热管理系统以及提高热的循环利用等。为了实现磷酸(PA)掺杂的高温质子交换膜(HT-PEM)同时具有高质子电导率... 详细信息

在100oC以上工作的质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以克服低温工作时的缺陷，提高铂催化剂抗CO中毒的能力、加速电极动力学、简化水热管理系统以及提高热的循环利用等。为了实现磷酸(PA)掺杂的高温质子交换膜(HT-PEM)同时具有高质子电导率和优异的力学性能，制备了一系列聚四氟乙烯(PTFE?)增强的聚乙烯吡咯烷酮-聚氯乙烯(PVP-PVC)复合膜。通过调整PVP和PVC的配比来寻找综合性能最佳的复合膜，并对其物理化学性能进行测试和表征。SEM结果表明，PVP-PVC均匀的填充到PTFE?膜的孔隙中，没有气泡以及孔洞。通过质子电导率以及机械性能测试结果表明，PTFE增强技术使复合膜具有良好的拉伸强度和尺寸稳定性。其中，PA掺杂的PVP与PVC质量比为4的PTFE?增强复合膜在160℃时的质子电导率高达0.161 S·cm-1，并且该膜在室温下最大的拉伸强度为15.6 MPa。在160℃时，该复合膜的峰值功率密度约为359 mW·cm-2。这些结果表明，PA掺杂的PTFE增强的复合膜具有作为HT-PEM的应用潜质。

关键词：高温燃料电池高温质子交换膜聚乙烯吡咯烷酮聚氯乙烯聚四氟乙烯

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粤西砂石骨料海铁联运陆港运输组织方案探讨

铁道运输与经济 2024年第3期46卷 107-114,133页

作者：刘丹中铁第一勘察设计院集团有限公司线路运输设计院陕西西安710043

粤西地区拥有良好的建筑用花岗岩矿产资源禀赋,结合地区交通状况,发挥海铁联运优势,花岗岩砂石骨料通过铁路运至港口装船。采用底开门漏斗车运输砂石骨料,上游矿区建设集装站设环形装车线及散料快速装车系统,开行矿区至港湾站的循环固... 详细信息

粤西地区拥有良好的建筑用花岗岩矿产资源禀赋,结合地区交通状况,发挥海铁联运优势,花岗岩砂石骨料通过铁路运至港口装船。采用底开门漏斗车运输砂石骨料,上游矿区建设集装站设环形装车线及散料快速装车系统,开行矿区至港湾站的循环固定车底直达列车,港口建设港湾站设贯通式砂石骨料卸车线,合理匹配底开门漏斗车与卸料槽的适应性。研究集装站装车作业方式和车站布置形式,确定铁路装车作业流程,通过分析港湾站运输组织方案和卸车作业流程,选择一站两场纵列式港湾站布置形式,按照海铁联运产业政策,结合供应链环节中铁路系统、港口系统和海运及装船系统多要素比选得出推荐意见,为采矿业企业的砂石骨料陆港运输提供智能高效、绿色环保的解决方案。

关键词：海铁联运港湾站固定车底直达列车运输组织

脱碳退火工艺对薄规格取向硅钢织构及磁性能的影响

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金属热处理 2024年第6期49卷 17-22页

作者：王艺橦刘旭明郭函耿志宇薛峰鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211

采用EBSD及XRD等对薄规格取向硅钢试样不同退火温度(820、840、860℃)及退火时间(120、150 s)处理后的组织、织构和磁性能进行对比。结果表明,升高脱碳退火温度及减小退火时间可降低取向硅钢的晶粒尺寸,提高有利织构的比例及再结晶比例... 详细信息

采用EBSD及XRD等对薄规格取向硅钢试样不同退火温度(820、840、860℃)及退火时间(120、150 s)处理后的组织、织构和磁性能进行对比。结果表明,升高脱碳退火温度及减小退火时间可降低取向硅钢的晶粒尺寸,提高有利织构的比例及再结晶比例,为二次再结晶过程中Goss晶粒的异常长大提供基础,从而提高取向硅钢的磁性能。当脱碳退火温度为860℃,退火时间为120 s时,取向硅钢试样的磁性能最优,磁感J_(800)为1.807 T,铁损P_(1.7)为1.07 W·kg^(-1)。

关键词：取向硅钢脱碳退火织构磁性能

基于扰动观测和快速变功率的四旋翼非奇异终端滑模控制

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控制工程 2024年

作者：盖玉林孙悦陈明侯卫钢桓守志管向东辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁华冶集团发展有限公司鞍钢集团朝阳钢铁有限公司

针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避... 详细信息

针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避免了解耦问题，也降低了控制算法的计算量。此外，通过构造辅助系统设计一类固定时间扰动观测器，实现对四旋翼无人机外部扰动的精准观测，且改善了扰动观测器的代数循环问题。最终，数值仿真和四旋翼实物仿真实验均验证了该方案的可行性和实用性。

关键词：非奇异终端滑模扰动观测器快速变功率趋近律四旋翼飞行器

高能电脉冲处理对海洋结构用钢焊接接头组织及性能的影响

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金属热处理 2024年第4期49卷 131-137页

作者：王艺橦侯华兴张弛潘栋鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211

研究了单一温度/组合式电脉冲技术对一种海洋结构用低合金钢焊接接头组织及性能的影响。结果表明,两种电脉冲技术均可显著细化晶粒并提高其低温冲击性能。电脉冲处理可降低新相形核的势垒,提高奥氏体的形核率,同时改变位错组态,从而达... 详细信息

研究了单一温度/组合式电脉冲技术对一种海洋结构用低合金钢焊接接头组织及性能的影响。结果表明,两种电脉冲技术均可显著细化晶粒并提高其低温冲击性能。电脉冲处理可降低新相形核的势垒,提高奥氏体的形核率,同时改变位错组态,从而达到细晶强化和位错强化的效果。与未处理焊接接头相比,单一温度电脉冲500℃试样的母材晶粒尺寸降低93.3%,性能最优的组合式电脉冲900℃+650℃试样的焊缝区-40℃冲击吸收能量提高200.12%,-60℃冲击吸收能量提高146.99%,强塑积提高36.61%。

关键词：高能电脉冲处理海洋结构用钢焊接接头组织性能

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铋锡合金淬火介质对含硼钢组织性能的影响

钢铁钒钛 2024年第2期45卷 156-161页

作者：张弛侯华兴王艺橦代春朵李江文刘文月鞍钢集团北京研究院有限公司北京102209 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114001

将铋锡合金与常见的低熔点金属进行对比,指出其作为冷却介质的可行性,使用冷却介质特性测试仪表征了不同温度状态下铋锡合金的最大冷却速率、最大冷速对应温度等冷却特性,同时利用JMatPro软件模拟计算了铋锡合金密度、粘度数值随温度变... 详细信息

将铋锡合金与常见的低熔点金属进行对比,指出其作为冷却介质的可行性,使用冷却介质特性测试仪表征了不同温度状态下铋锡合金的最大冷却速率、最大冷速对应温度等冷却特性,同时利用JMatPro软件模拟计算了铋锡合金密度、粘度数值随温度变化的趋势,采用金相组织观察、力学性能测试等方法研究了铋锡合金淬火工艺对含硼钢组织与性能的影响,确定铋锡合金在含硼钢热处理过程中的最佳工艺。结果表明,铋锡合金熔融状态下物理性质稳定,冷却特性优良,可以作为淬火过程的冷却介质。试验钢在150~200℃铋锡合金中淬火后的综合性能最佳。

关键词：含硼钢淬火冷却介质铋锡合金低熔点合金

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拓宽冶金球团造球原料水分范围的试验研究

当代化工研究 2024年第9期 28-30页

作者：包鹏程王兴锋崔金楠戴若丁鞍钢集团矿业有限公司辽宁114000 鞍钢集团矿业有限公司(大孤山球团厂) 辽宁114000 鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁114000

冶金球团生产中大多采用复合膨润土作为粘结剂造球,但易出现造球原料水分范围变窄的问题。本文开展的拓宽冶金球团造球原料水分范围的研究表明,造球原料随着水分增加,生球落下强度呈先增后降的趋势,抗压强度变化不大,但450℃下生球爆裂... 详细信息

冶金球团生产中大多采用复合膨润土作为粘结剂造球,但易出现造球原料水分范围变窄的问题。本文开展的拓宽冶金球团造球原料水分范围的研究表明,造球原料随着水分增加,生球落下强度呈先增后降的趋势,抗压强度变化不大,但450℃下生球爆裂指标不符合要求。加入0.05%的有机添加剂后,造球原料水分范围从9.5%±0.5%拓宽到10.0%±1.0%,生球各项指标均达到实验室造球质量标准要求,膨润土使用量可降低0.2%,起到降本增效作用,有效解决了影响生球质量及球团生产的问题。

关键词：造球原料水分有机添加剂生球性能