利用微波等离子体辅助化学气相沉积的方法,以H2、CH4和D4(八甲基环四硅氧烷)为沉积先驱物,探索了一种在硬质合金基底上制备出含Si元素的金刚石涂层的新工艺.试图利用这种新的方法,进一步提高金刚石涂层对硬质合金基底的附着力.实验结果表明:当D4的流量相对CH4的流量较大时,得到球团状的胞状组织;只有当D4和CH4的流量相当的情况下,才能沉积出质量较好的金刚石涂层,同时又含有少量的Si使金刚石涂层的附着力较好

在还原气氛下进行了红土贫铁矿的还原焙烧实验,采用正交实验设计方法,以C/O、焙烧时间和焙烧温度为因素,在还原气氛下得到了最佳工艺条件为:C/O是0.8,还原焙烧温度1350℃,时间为25min.另外发现,在更长的还原焙烧时间或焙烧温度下,产生珠铁分离现象.为接近实际生产条件,进行了敞开氧化气氛实验,由于表面氧化的原因,金属化率仅为50%左右,通过控制球团表面气体搅动,可减轻表面氧化现象,进而提高金属化率,而通过氧化气氛下的实验结果,也证明了实际生产的可行性

针对目前高炉料流轨迹计算的不足,本模型考虑了颗粒在空区下落过程中受重力、浮力及煤气曳力的作用,计算了炉料颗粒在溜槽和空区下落等阶段的运动轨迹.通过探讨不同炉料(焦炭、烧结矿、球团矿)在其粒径范围内的布料半径变化及煤气的曳力大小,分析了曳力对炉料落点的影响规律.结果表明:精确计算料流轨迹必须考虑煤气曳力的影响,不同密度、粒径及形状系数的颗粒在料面上落点各不相同,炉顶煤气流分布将影响高炉炉料的径向分布

在含锰贫铁矿含碳球团直接还原的岩相结构和物相组成研究的基础上,对富集含锰贫铁矿中的铁与锰的磁选方式进行了研究.结果认为,干式磁选对富集矿中铁的效果比较好,磁性产物中铁的品位最高可以达到82%,同时具有很高的金属化率,且干式磁选简单易行.高磁场强度的湿式磁选对富集矿中锰的效果比较好,可以达到铁锰矿的要求

从炼铁新技术及基础理论研究方面介绍了烧结球团提质降耗新技术、焦炭在高炉内行为解析研究、高炉喷吹清洁燃料技术、高炉长寿技术、高炉炼铁数据建模技术以及冶金尘泥再处理技术。从基础研究出发，提出了目前最具有潜力的炼铁新技术；然后在国家碳中和战略的大背景下，综述了目前国际上的非高炉炼铁技术研究进展，为我国低碳炼铁发展提供依据；最后从最新微观研究手段出发，介绍了目前炼铁研究领域在微观尺度的研究进展，多尺度综合调控研究高炉炼铁过程机理，为未来低碳炼铁发展方向提供思路

以红土镍矿为原料,利用深还原工艺将镍和铁由其矿物还原成金属镍和铁,再通过磁选分离富集得到高品位的镍铁精矿.对深还原焙烧工艺参数进行了优化,得到最佳的工艺条件如下:内配碳量(C/O原子比)为1.3,还原时间为80 min,CaO质量分数为10%,还原温度为1300℃.在此条件下得到的镍铁精矿中镍品位为5.17%,全铁品位为65.38%,镍和铁的回收率分别为89.29%和91.06%.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对深还原矿及磁选后的镍铁精矿进行了分析,发现深还原矿中出现金属粒,为Ni-Fe合金,镍全部溶于镍铁合金中,铁还有少部分以FeO的形式存在;磁选过程除去大量的脉石,精矿中主要物相为Fe、Ni-Fe、FeO及少量的CaO·MgO·2SiO2

建立了钢铁企业长流程CO2过程排放模型,给出总排放和工序排放的计算方法.计算发现:国内某800万t产量规模的典型钢铁企业CO2总排放在2007年达到1561.64万t,吨钢排放1.85t CO2;工序排放从大到小依次为炼铁、焦化、烧结、轧钢、炼钢、熔剂焙烧和球团工序,其中炼铁和焦化工序排放分别占总排放的58.83%和11.25%.为了评价钢铁企业能源消耗和CO2减排关系,提出钢铁企业CO2综合排放因子和能耗碳饱和指数评价方法.研究表明,为了减少CO2排放,钢铁企业不仅需要降低总体能耗,还需要降低能耗的碳饱和指数,能耗碳饱和指数与能源结构相关,能源结构中CO2总影响系数大的能源种类消耗量越大(例如焦炭),碳饱和指数越高,越不利于CO2的减排.这说明实现钢铁生产的生态园区化、优化能源结构以及加强钢铁生产的能源转换功能对钢铁企业减排有显著作用

利用隧道窑工艺对宝钢不锈钢除尘灰进行处理.该工艺过程是将焦粉(添加量为除尘灰质量的35%)外置在除尘灰周围,并添加三种不同比例的铁鳞,在碳化硅罐中还原42 h,还原温度为1200℃.研究表明:该工艺条件能够实现不锈钢除尘灰的烧结,且通过加入铁鳞(添加量为除尘灰质量的20%)可以经济有效地提高烧结物的强度;铁鳞的加入提高了铁品位,但会降低镍、铬品位.针对金属化球团中镍、铬的金属化率难以检测出的情况,提出了一种金属还原率的估测方法,并将其应用到本实验中,得出在隧道窑工艺条件下铁和镍的金属化率分别为92.55%和97.83%,铬的金属化率最少可达到35.5%

以含有低熔点FeS2的硫酸渣和烟煤为原料，对硫酸渣含碳球团进行还原熔分，考察了碱度、焙烧温度、焙烧时间和C/O摩尔比对铁回收率的影响，确定了最佳工艺参数.在碱度R=1.0、焙烧温度1450℃、焙烧时间20 min以及配煤量C/O=1.2的条件下还原熔分硫酸渣，可以获得93.1%铁回收率的珠铁.对尾渣的X射线衍射分析可知，硫酸渣中铁氧化物及含铁硫化物被还原，铁回收率较高，且熔分时间短造成大量铁以金属态滞留于渣中；还原熔分硫酸渣所得珠铁因其较高硫含量，可用于冶炼硫系易切削钢

在研究团球γ+(Fe,Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)的力学与耐磨性能的基础上,分析了EAMC的强韧化及耐磨机理.结果表明,高硬度的团球共晶体与韧性奥氏体使EAMC具有优异的强韧性匹配;在低载工况下,共晶体在奥氏体基体的保护下可以有效阻碍亚表层中裂纹的扩展,加工硬化层中的硬度具有负梯度分布特征,从而减小EAMC磨损量;高载工况下共晶体在循环外力的作用下剥落,加重“三体”磨损,故EAMC耐磨性能随着共晶体的体积分数的增加而降低