研究方向五、面向特殊钢需求的冶金资源综合利用

以低消耗、低排放和高效率为目标,开展特殊钢冶金资源绿色高效利用研究。基于钢铁工业可持续发展的思想,主要针对特殊钢冶金过程中存在的资源综合利用科学问题,研究资源高效利用的若干理论及关键技术。

拟解决关键科学问题:透氧膜中氧分离行为和催化反应机理;特钢中残留有害元素行为;多金属多矿相矿物的固-液界面性质及分离机制。

主要研究内容:

1、特殊外场下低品位合金资源选择性提取。建立透氧膜可控熔盐电解脱氧基础理论,研究相关的提取制备过程机理和关键技术,以期实现从难熔金属氧化物和复杂战略复合矿物高效提取金属及合金,为特殊钢冶炼提供合金原料,实现冶金全流程的可持续式发展。

2、特殊钢冶金过程固体排放物的资源化。针对冶金过程中所产生不同种类的冶金废弃物,分析和确定其物理和化学性质;揭示各相的分布、形态及多相界面结构的演变规律;基于冶金传输和动力学理论,建立典型处理流程的过程动力学模型;借助于动态仿真和计算机技术,实现过程优化;实现既高效回收特殊钢生产过程有价合金元素以提高资源利用率,又满足特殊钢生产过程节能减排和降低成本要求的综合目标。

3、特殊钢废钢中残留有害元素去除方法。针对特殊钢冶金过程废钢循环中不同残余元素对特殊钢性能的影响,分析和确定其来源及循环特性;揭示其在循环利用过程中的演变规律;阐明在固相处理和液态处理条件下目标合金元素和杂质元素的分离机制,提出高效、节能和低成本的合金分离、提取处理方法。