16 t转炉冶炼中碳含量钢的工艺研究

分析了山西中阳钢铁有限公司转炉冶炼中碳含量钢的难点,探讨了转炉冶炼中碳含量钢的操作要点,控制好碳、温平衡,做好造渣脱磷操作.     

VOD法冶炼铁素体不锈钢的碳氮控制

文章介绍太钢第二炼钢厂利用K-OBM-S-VOD法生产超低碳铁素体不锈钢工艺特点,并对此类钢中409L型铁素体不锈钢在VOD法冶炼过程中的碳氮控制进行了总结研究.     

VOD法冶炼铁素体不锈钢的碳氮控制

文章介绍太钢第二炼钢厂利用K—OBM—S—VOD法生产超低碳铁素体不锈钢工艺特点，并对此类钢中409L型铁素体不锈钢在VOD法冶炼过程中的碳氮控制进行了总结研究。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

Fe-Ti-C系中Ti与C的溶解度

为了阐明含钛铁矿冶炼时影响缺液中 Ti 含量的因素,测定了钛与碳在 Fe—Ti—C 熔体中的溶解度。称10—30克电解铁和一定量的海绵钛放在石墨埚坩中,用钼丝炉加热。在一定温度,并在 CO 气氛下,保持二小时,使铁液中的钛和碳达到平衡。取样分析碳量和钛量。温度用铂—铂铑热电对测量,误差在±5°左右。为了验证实验方法,曾做了石墨在纯铁液中的溶解度。实验结果均列于图1内。图内●乃是铁液和固体 TiC 平衡的碳含量。     

现代钢、古代钢和碳定年法

20世纪70年代,对含碳量很高的钢的研究引发了对古代大马士革钢和其他古代钢研究,这种古代钢蕴涵的文化发展了高碳钢的制备技术。在与此相关的研究中,为提高韧性而设计的现代层片状钢的研究工作引发了对用古代层片状钢制备的古器物的研究。由于这些器物的年代不确定,所以需要用放射性碳定年法来测定这些古器物的年代。本文介绍现代钢及其层片状合成物,以及与之相应的古代钢的历史演化过程,并且给出了古器物的碳定年法研究的最新结果。     

黄土高原丘陵沟壑区草地恢复对土壤碳氮库的影响

对黄土高原丘陵沟壑区坡耕地及撂荒后5,13,24,32 a自然恢复草地的土壤有机碳(SOC)、无机碳(SIC)、全氮(TN)含量及储量(SOCs,SICs,TNs)进行了测定分析.结果显示,土壤有机碳含量随土壤垂直剖面降低.与坡耕地相比,0~5 cm SOC含量在草地恢复10 a后显著升高,而5~100 cm各土层的SOC含量在草地恢复的20 a后显著升高;0~100 cm各土层SIC含量在草地恢复5 a后即显著增加,且不同的恢复草地具有不同的SIC剖面分布类型.TN含量与SOC含量变化相似.但与坡耕地相比,早期的恢复(5,13 a)草地表层0~5 cm TN升高不明显,5~100 cm TN在草地恢复的5 a后显著升高.SOCs(0~100 cm)在恢复5 a的草地显著降低,恢复10 a后,显著升高;SICs(0~100 cm)和TNs(0~100 cm)在草地恢复5 a后即显著增加.此外,计算了土壤总碳储量(STCs),发现草地恢复过程中土壤碳库特征表现为越来越高的SOCs/STCs和越来越低的SICs/STCs.在草地恢复过程中,SOC和TN,STCs和TNs显著正相关(P0.01).因此,草地恢复加强了土壤碳库的积累,包括土壤有机碳库和无机碳库,但是这两个碳库在总碳库的占比相反.多年生草种在土壤碳氮库积累中起重要作用.     

全国冶金炉热工学术会议

中国金属学会于1964年11月11—18日在沈阳召开了全国冶金炉热工学术会议。参加这次会议的代表有来自全国各地的生产企业、设计院、研究院和高等院校60个单位的代表75人。会议共收到论文79篇。在全体会议上宣读了综合性的论文4篇,分组会上宣读了专题论文30余篇,并进行了热烈的讨论。在炼钢热工方面,对平炉强化冶炼、缩短冶炼时间、利用多种能源、降低燃料消耗和进一步提高炉体寿命等进行了广泛的讨论。同时对氧气顶吹转炉的热工问题也展开了讨论。小组着重讨论了平炉如何降低燃料消耗。各厂分别介绍了平炉如何降低平炉燃料消耗的经验,说     

370 ka以来灵台黄土剖面元素碳记录及其对气候环境变化的响应

通过测定灵台黄土剖面370 ka来黄土-古土壤样的元素碳含量, 结合相关孢粉资料及古气候替代性指标, 讨论了该地区天然火的历史及其与气候、植被的关系. 灵台剖面元素碳含量谷值和峰值出现时的气候状况及变化特征, 表明气候不稳定的过渡时期, 特别是湿润转向干旱的时期容易发生大火. 各层黄土-古土壤元素碳含量变化规律为: 冰期低、间冰期高, 反映区域(或全球)生物量变化. 元素碳含量在130 kaBP前后呈阶段性增加趋势, 表明植被类型、气候格局发生了变化, CO₂浓度阶段性增加可能是其中原因之一. 元素碳含量总体上随时间呈上升的趋势, 可能反映了干旱化趋势的加剧. 全新世元素碳含量出现最大峰值, 反映了距今约六千年的气候突变事件, 以及人类活动导致火灾更为频繁的发生.     

寻找失去的陆地碳汇

全球碳循环是指碳元素在地球表层各圈层中的积累和流动的过程。由于人类活动的影响，从表观上看，现代的全球碳循环处于不平衡状态，即人类燃烧化石燃料和热带毁林所排放的一部分CO2不知去向，这被称为“CO2失汇”。研究表明，北半球的陆地生态系统主要吸收了这部分去向不明的CO2。本文对“CO2失汇”的由来、陆地碳汇的基本特征及其影响因素，以及中国陆地碳汇的大小等进行了评述。     

深部碳循环：来自火成碳酸岩的启示

全球碳循环研究对于理解现今及未来大气圈CO2浓度及其变化趋势至关重要。传统的碳循环研究多侧重于探讨碳元素在大气圈、水圈、生物圈等地球表层之间的循环过程,基本不讨论地球内部圈层碳元素地球化学的行为与循环,现在发现传统的研究方式已很难深刻认识大气圈CO2浓度变化的规律。探讨地球内部与表层碳元素双向交换过程的深部碳循环研究应运而生,成为当前全球碳循环研究的主要方向。火成碳酸岩主要由碳酸盐矿物所组成,是地球内部碳元素含量最高的岩石,因而成为深部碳循环研究的主要对象之一。当前的研究发现,相当一部分火成碳酸岩中的碳来自大气圈的CO2,是再循环的碳。地表附近消耗大气CO2所新生成的沉积碳酸盐岩借助板块深俯冲作用被带入地球内部,在（超）高温和含水条件下发生部分熔融作用,形成碳酸岩浆,后者再上侵形成火成碳酸岩,或者直接喷发至地表,碳元素又重返地球表层。因此,地球内部的构造运动主导碳元素在地球表层与内部的循环过程,进而控制大气圈CO2浓度长周期变化的趋势。     

岩石风化碳汇研究的最新进展和展望

自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,学界普遍认为,是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而在短时间尺度上硅酸盐风化碳汇与碳酸盐风化碳汇也是旗鼓相当的.然而,最新的研究发现,碳酸盐溶解的快速动力学和硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制该流域溶解无机碳(DIC)浓度和碳汇上的重要性,使得碳酸盐风化碳汇占整个岩石风化碳汇的94%,而硅酸盐风化仅占6%左右.另一方面,水生光合生物对DIC的利用及其形成的有机质(内源有机碳)的埋藏,使得碳酸盐风化碳汇在任何时间尺度气候变化的控制上可能都是重要的.此外,岩石风化碳汇研究的另一重要进展是发现了碳汇随全球变暖和土地利用变化显著增加,即形成了气候变化的负反馈机制.未来应通过岩石风化碳捕获和储存过程及其控制机理的进一步研究,揭示岩石风化碳汇过程及其气候和土地利用调控潜力,以服务于各国应对气候变化的国家政策制定.重点研究:①岩石风化碳汇过程及其物理、化学和生物控制机理;②硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制流域DIC浓度及其碳汇上的重要性;③陆地水生光合生物利用DIC产生内源有机碳的效率;④气候变化和土地利用调控岩石风化碳汇的潜力.     

聚焦电子束诱导碳沉积实现纳米线表面可控修饰

作为一种典型的准一维纳米材料,纳米线具有纳米材料所特有的小尺寸效应或纳米曲率效应,经表面修饰的纳米线一般具有不同于普通纳米线的特殊性质.利用实验室发展成熟的透射电子显微镜原位辐照技术,以透射电子显微镜中残留的有机气体分子为前驱体,成功地在纳米线表面可控沉积了非晶碳纳米颗粒和碳纳米棒,以及局域凸起的非晶碳膜并形成局域肿大的同轴结构.实验结果表明,该方法能够方便地通过控制聚焦电子束的束斑尺寸、辐照方式、辐照时间以及辐照位置等参数,在纳米线表面精确可控地沉积各种非晶碳纳米结构,从而实现纳米线的表面可控修饰.对聚焦电子束辐照下基于纳米线的各种碳纳米结构的可能沉积机理作了进一步地探索,并针对透射电子显微镜中如何减少因电子束辐照诱导非晶碳沉积造成的样品污染提出了几点建议.     

碳纤维在桥梁加固中的应用

根据目前碳纤维增强材料(CFRP)加固混凝土的理论,重点介绍碳纤维片材粘贴到混凝土表面用于结构的补强与加固的技术特点,对其抗弯承载力计算进行分析,并介绍碳纤维在桥梁加固工程中的应用。     

低碳生活的非线性规划

文章首先在查找资料的基础上充分认识低碳生活,给出了低碳生活的定义,并给出一组关于各项生活行为的单位消耗量的碳排放量指标和消费支出的数据。随后建立了以最低碳排放量为目标的非线性规划模型。考虑到在减少碳排放的同时要兼顾生活质量的保证,利用模糊方法建立各类消费支出的生活质量模糊隶属函数,保证生活质量不低于人均生活质量水平。通过优化求解,得到一组满足要求的各项生活行为的需求值。最后,在分析结果的基础上提出了家庭日常生活减少碳排放量的措施,为指导低碳生活的发展提出一些建议。     

原位观察电子束辐照下双壁碳纳米管的不稳定性

室温下利用高分辨透射电子显微镜原位观察了两端固定和一端固定、另一端自由的双壁碳纳米管在电子束辐照下的结构不稳定性.实验发现,在相同辐照条件下,两端固定的双壁碳纳米管首先径向持续均匀收缩,然后局部颈缩,最后在颈缩处断裂;一端固定、另一端自由的双壁碳纳米管轴向长度持续快速缩小,而径向收缩相对缓慢.我们利用最近提出的表面纳米曲率效应和能量束诱导非热激活效应基础上新发展的碳原子"融蒸"和"扩散"机制,对上述电子束辐照下双壁碳纳米管结构不稳定现象进行了全新、合理的解释.     

太阳能驱动二氧化碳转化

利用太阳能驱动二氧化碳（CO₂）转化有利于节能减排、缓解温室效应和解决能源短缺问题，为构建可持续发展的社会提供了光明的前景，但目前仍存在二氧化碳转化率较低、产物选择性较差等问题。文章综述了当前研究较为热门的光催 化转化、光热转化、光电协同转化和生物技术转化的反应原理、基本步骤以及催化剂类型，重点介绍了在提高二氧化碳转 化效率和反应选择性方面进行的催化剂改良、生物转化途径改进，最后对未来太阳能驱动二氧化碳转化技术进行了展望。     

低碳经济与可持续发展*

发展低碳经济并实现可持续发展是保护环境、调整经济结构和产业结构、实现经济增长的重要契机。作者回顾了工业革命以来的经济发展,并对高碳经济发展模式下产生的问题进行反思,提出了可持续发展与低碳经济是解决城市环境污染、生态多样性减少的必由之路。对低碳经济的内涵及实现途径进行了探讨,并深入调研了上海世博会对低碳经济和可持续发展的实践。