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[成果] 1900010587 湖南
[TF841.1, TF803.21] 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:钨是重要的战略金属,广泛应用于国民经济、国防军工等诸多领域。我国钨的储备量、生产量、出口量、消费量均居世界第一。 钨冶炼普遍采用氢氧化钠压煮-离子交换工艺。过去政策法规下,碱煮渣可堆放或填埋,离子交换后生成的钠盐进入废水而排放。但近年来,环保法规日趋严厉。如2013年国家对钨钼企业进行环保核查,2016年钨碱煮渣列入《国家危险废物名录》,同年新的《烧碱、聚氣乙烯工业污染物排放标准》实施使氢氧化钠价格持续大幅攀升,2018年危废开征环保税,传统生产方式日益难以为继。 项目团队面向国家对钨资源开发的重大需求,长期把握产业发展趋势并跟踪国家政策,在钨冶炼新工艺方面不断创新,发明了全新的硫磷混酸协同分解技术体系,实现了钨冶炼生产的高效、经济、环保。主要发明点如下: 1.跳出传统碱压煮分解体系的窠臼,发明了硫磷混酸协同常压分解白钨矿新技术:有意引进传统认为是工艺有害杂质的磷,使其与钨缔合形成杂多酸进入溶液,而钙与硫酸根结合进入固相,从而攻克了硫酸体系分解白钨矿的难题。即使钨矿品位只有20%,浸出率仍达99%以上,利于选冶结合。不再使用高压釜,不再产生碱煮渣。浸出渣压团后用作水泥填料,硫酸价格不到NaOH的15%。 2.发明了抑制弥散形核的硫酸钙产物阻滞膜消除技术:针对含钙脉石矿物竞相反应易形成阻滞膜而严重降低钨矿分解率的问题,研究发现了钙与硫磷钨等含氧酸根离子的竞争配位规律,由此提出调控溶液组成降低硫酸钙过饱和度的方法;同时设计了连续加料并结合返浆的操作方式,进一步改善了硫酸钙结晶过程的稳定性。从而有效抑制弥散形核、促进粗晶硫酸钙形成,消除了阻滞膜,并首次实现了钨矿的连续分解。 3.发明了“高温浸出-低温补酸”的控制结晶分离钨的技术:发现了混酸体系中温度/硫酸浓度剧烈影响磷钨杂多酸溶解度、且作用方向相反的特点。在80-90℃的较高温度下浸出,过滤后冷却结晶磷钨酸,母液返回分解,革除了沿用40多年、产生大最含盐废水的传统钨离子交换工序,解决了其废水排放问题。 4.发明了硫磷混酸体系中伴生元素钼的分离富集技术:钨钼的分离一直是世界难题。新的混酸体系使W形成杂多阴离子、Mo转为阳离子,性质差异最大化。由此开发了高选择性萃取钼阳离子的技术,简洁地实现了钼的分离回收。 该成果获中国发明专利12项,申请PCT国际专利优先权1项,并获美俄德加四国授权。成套技术在世界冶炼规模最大的厦门钨业及海隅钨业成功应用,产品指标达到了国际最高的APT-0级标准,已覆盖我国近20%钨冶炼产量,投资成本降低35%,生产成本降低30%。成果被同行专家评价“整体技术达到国际领先水平”,获2013年度有色行业科技一等奖、2016年中国发明专利金奖,作为节能减排技术被列入《中国钨工业发展规划(2016-2020年)》及工信部和环保部联合发布的《水污染防治重点行业清洁生产技术推行方案》。新技术的实施化解了环保和经济双重压力,保障了国家对战略金属钨的重大需求。
[成果] 1800140012 辽宁
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:随着环境污染的日益严重,具有节能减排等环保特征的“绿色铸造”已成为铸造业发展的必然趋势。另外,随着装备制造业的进步,对于内部质量优、力学性能高、表面质量好、尺寸精度精等优质特征的铸件需求量也不断扩大,开发出既体现“绿色铸造”要求,又达到优质铸件要求的铸造工艺,对铸造业转型升级和健康可持续发展具有重要意义。 在863项目的支持下,该项目在国内外首次将具有绿色特征的V法造型工艺与具有优质特征的反重力浇注技术相复合进行集成创新,开发出了“铝合金铸件绿色优质铸造成套技术”。该项目实现了两种工艺的成功复合,既发挥了V法造型工艺“绿色铸造”的优势,又利用了反重力铸造工艺“优质”的特点,是一种具有很大应用潜力的先进集成创新技术。 成果科技内容有四个方面:①V法造型与反重力浇注铸型真空气压平衡技术。V法造型工艺为维持真空铸型气压平衡必须设置明冒口,而反重力浇注又不能采用明冒口。该技术解决了这一矛盾难题,实现了两种技术的复合,克服了V法重力铸造充型不稳,卷气、氧化夹杂等缺陷严重问题;②V法反重力铸造内部质量控制技术。V法工艺凝固速度慢,铸件组织粗大、致密性差、力学性能低。该成果利用反重力铸造充型能力强的特点,开发出超低温浇注及型腔充满后适时明冒口添加高温金属液的技术,提高了铸件凝固速度,保证了铸件合理的温度梯度,克服了V法铸件内部质量和力学性能差问题;③复杂深腔铸件V法二次造型技术。利用凸型模具制造凹砂型,再利用此凹砂型制造凸砂型(芯)的原理,成功突破了凹模在V法造型中不易覆膜的限制,解决了深腔件不能用V法铸造的难题,扩展了V法造型的应用范围;④V法反重力铸造表面质量控制技术。通过优化干砂粒度、涂料厚度、真空度等参数,铸件表面粗糙度达到了6.3μm水平,比同类树脂砂工艺提高1-2级。 经专家鉴定,技术成果解决了高质量铝合金铸件绿色铸造生产的难题,填补了国内外空白,技术水平达到了国际领先水平。
[成果] 1800280054 重庆
TG379 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2018
成果简介:镁合金是全球公认最具潜力的结构功能一体的轻量化材料,受到全球特别是欧美发达国家高度关注。制约其应用的技术瓶颈在于:①材料问题:镁合金的强度、塑性、功能特性不易兼得,导致镁合金特性远未充分发掘;②制备问题:镁性质活泼,纯净化技术难度大,严重影响镁合金结构功能特性的发挥;③成形问题:镁滑移系少,易形成强基面织构,造成加工成形困难、性能恶化,成品率低。 针对上述问题,项目团队在国家973、科技支撑等多个项目持续支持下,经过十多年不懈努力,取得了多项技术突破,形成具有自主知识产权的核心关键技术,获得多项国际领先水平的创新技术成果。主要技术发明有: (1)提出了“基于特定原子占位和特殊第二相协同强化增塑与可控降解”的新思想,发明了新型高强高塑可控降解镁合金,性能指标显著优于国外同类合金先进水平。 (2)提出了协同调控合金强度与阻尼性能的“LPSO机制”,发明了新型高强高阻尼镁合金,解决了强度与阻尼性能不易兼得的矛盾,已在经编机、弹射座椅等产品获得应用。 (3)提出了“基于第二相/织构协同增强镁合金强度与电磁屏蔽性能”的新思路,发明了新型高强高电磁屏蔽镁合金,已在平板电脑等3C产品获得大规模应用。 (4)发现了镁熔体杂质元素变温凝析规律和聚集沉降效应,发明了液相反应自纯化等镁合金大熔体高效深度纯净化技术,解决了常规纯净化难度大、效果差的技术难题。 (5)基于“控制织构分布改善镁合金成形性”的新思路,发明了新型“多维非对称”挤压成形技术,显著提高了镁合金成形性,各向异性明显改善。 基于以上关键技术发明,开发出能源采掘用可溶镁合金桥塞/压裂球挤压产品,打破国外技术垄断;开发出经编机用镁合金型材,大幅提升中国纺机设备的国际竞争力;开发出世界上最大宽幅薄壁中空镁合金型材,对中国品牌高铁产品轻量化意义重大;开发出弹射座椅镁合金型材,国防战略意义重大;率先开发出镁合金航空集装器型材,实现单台减重25%以上;开发出平板电脑镁合金挤压板材,在世界上首次实现镁挤压板材年产5000吨的大规模生产。 获权发明专利32件,实用新型专利1件,制定国家/行业标准7项,发表SCI论文68篇、SCI他引982次,国际镁协技术创新奖1项。项目成果技术水平领先,打破国外技术垄断,可满足国家重大工程和关键装备对结构功能一体化镁合金的迫切需求,推动相关领域装备轻量化的升级换代,产生显著社会经济效益,引领中国镁合金产业的技术发展。
[成果] 1800140066 陕西
TG379 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2018
成果简介:项目是在国家、省市和企业的多重支持下开展的研究工作:金属挤压/模锻设备与工艺创新能力平台建设,国家科技重大专项:2011ZX04016-081;陕西省大型工业铝型材挤压技术与装备工程技术研究中心,陕西省13115工程:2007ZDGC-27;高性能特种工业铝合金型材挤压装备技术研究创新团队,陕西省重点科技创新团队:2013KCT-10等。 针对工业铝材挤压在线精整生产中产品尺寸精度、外观质量和机械性能等难以精确控制的问题,项目解决的关键技术难题包括:双牵引的技术路线和实现方法、铝材快速冷却的技术原型和理论依据、程序拉伸矫直技术、大型工业铝材定尺锯切分离技术和设备集成自动化控制网络技术等。取得的研究成果包括:1、双牵引装置双闭环控制方法,研制出国内首台新型侧夹式双牵引装置;2、铝材快速均匀冷却技术,研制出高效气水雾化联合淬火装置和工艺数据库;3、无摩擦传送系统,实现了拉伸力和延伸率自动控制;4、双锯片锯切分离方法和装置,负压式多袋铝屑收集系统;5、红外无线通讯传输系统,首次应用在工业铝材挤压在线精整设备上。 项目研制出了可提高工业铝材尺寸精度、外观质量、机械性能的125 MN工业铝材挤压在线精整设备生产线,从机械装备、液压系统、电气控制和工艺等多方面提供了技术支撑。获发明专利9件、实用新型专利17件,制订标准1部,发表论文19篇,参与撰写《金属挤压机》,建成了金属挤压/模锻设备与工艺创新能力平台(04专项)和陕西省大型工业铝型材挤压装备技术研究中心(13115工程),形成了陕西省重点科技创新团队,获中组部“万人计划”科技创新领军人才及创新人才培养示范基地。取得的成果已成功应用于辽宁忠旺等铝加工企业的70余条16 MN~160 MN工业铝材挤压在线精整设备生产线中,为中国重型院创造销售收入超过10亿元,产生利润超过1.7亿元,为生产企业年创造直接经济收入超过200亿元,利润超过12亿元。
[成果] 1900010185 陕西
TF822 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目属于有色金属与能源化工跨学科、跨行业领域。 针对中国兰炭、金属镁行业发展及国家能源化工基地建设中存在的规模小、能耗高、成本高、环境污染严重等现状及重大技术难题,在国内外没有相关技术借鉴的情况下,依托国家支撑计划、“973”预研计划、陕西省重大创新计划等项目的支持,开发了煤分级提质生产兰炭及综合利用技术,建成煤-兰炭-金属镁一体化清洁生产示范线并推广应用。项目成果推动了兰炭金属镁产业升级换代、节能减排,引领行业技术进步,助推中国西部能源富集地区产业结构调整、生态环境改善、区域经济社会发展及扶贫攻坚。主要创新性成果如下: 清洁兰炭单炉生产系列成套技术与装备创新。先后发明了单炉产能为5、10万吨/年清洁兰炭生产的成套技术与装备;针对原有1~3万吨/年单炉产能低、焦油收率低、尾气“点天灯”、废水难处理或未处理等难题,在干馏炉内温度场、物流场分布规律研究的基础上,建立动态模拟模型。开发了高效介质利用、焦油高效捕收、尾气综合利用、兰炭废水处理等技术及在线监测与自动控制系统,解决了兰炭炉放大过程中结构优化、干馏过程工艺参数优化等问题,使兰炭产率提高5%,焦油回收率>90%,尾气热值可达2000kcal/m3,废水净化实现了循环利用。针对粉煤热解发明了微波加热快速制备兰炭新技术,热解速率提高20倍以上,焦油收率提高10%,尾气热值提高到4000kcal/m3。 规模化清洁兰炭多炉并联系列生产线及应用集成创新。采用多个单炉并联成排集成设计技术,优化升级并建成国内外首条60万吨/年兰炭生产线,兰炭产品首次列入国家新产品目录,以该技术为基准起草国家标准三项。研究开发了DNS在线监测与自动控制系统,形成了成套系统软件包,实现了生产过程自动化和精确化控制。采用(6~10)×10万吨单炉并联集成,建成60、100万吨/年兰炭规模化生产示范线,比原有5×12万吨生产线指标更优。 煤-兰炭-金属镁联产一体化技术集成创新。采用兰炭尾气取代煤加热煅烧、还原及余热利用技术,双蓄热式双面双排镁还原技术,开发集成了2万吨/年金属镁生产线,建成国内外首条年产60万吨兰炭-2万吨金属镁生产示范线,推广到10余个循环经济工业示范园,生产运行稳定。 该项目授权国家专利47项,其中发明专利14项,发表论文50篇,出版教材1部,参与制订国家标准3项,培养博士、硕士36人。组建了中国兰炭产业技术创新战略联盟、陕西省兰炭学会及陕西省冶金工程技术研究中心。成果应用于西北地区,并出口到哈萨克斯坦。近三年,主要应用企业实现销售收入145.77亿元,利润12.72亿元。经陕西省科技厅组织专家鉴定,该成果处于国际领先水平。曾获榆林市特殊贡献奖(2012)、中国产学研合作促进奖(2014)、陕西省科学技术一等奖(2009)及中国有色金属工业科学技术奖一等奖(2017)等。
[成果] 1900010187 广东
TF813 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该技术聚焦锌冶炼清洁生产与高效利用的共性需求,从源头减排、全过程优化和装备升级三个方面,开发了系列锌冶炼清洁生产及稀散金属综合回收新技术及智能化大型装备,并进行了推广应用。主要技术创新点如下: 首次开发出锌精矿“一段低温同步还原--二段高温氧压浸出”新技术,建成世界首座综合回收镓锗的锌加压浸出厂,实现了同时高效回收锌及共伴生金属的目标。加压浸出过程中控制一段温度100-115℃,二段温度150℃,同时实现了锌镓锗的高效浸出与铁的同步还原,锌镓锗浸出率分别达到98.5%、96%和96%以上,并实现了铅银的定向富集。2009年丹霞冶炼厂建成国内首条大规模锌加压浸出生产线,年产电锌10万吨,镓锗50吨,硫磺4.5万吨。2003年项目组提出该创新性技术方案,进行了大量试验研究,完成了多项国家课题。Sherritt承担了基于该技术思路所进行的工艺试验研究,使得锌加压浸出工艺流程得以设计和实施。作为丹霞项目锌加压浸出技术的提供方, Sherritt为帮助锌加压浸出工艺在丹霞冶炼厂实现工业化而提供的技术服务包括间断和连续的试验以确定操作条件和最终的锌加压浸出工艺流程配置,设计锌加压浸出工序,编制操作手册,在加拿大一家生产厂培训中金岭南操作人员,并为试运行提供帮助。 开发出系列锌浸出溶液深度净化新技术,大幅度降低了试剂单耗,突破了电解液杂质对大极板长周期锌电解制约的技术难题。首次开发出梯级净化新技术,研制出铜镉、镍钴深度净化复合药剂,锌粉单耗由80~100kg/t-Zn降至50kg/t-Zn以下。开发出协同净化新技术,实现了针铁矿除铁同时脱氟氯双重目的,建成国内最大针铁矿法生产线,氟氯脱除率可分别达到75%和50%。 开发了锌冶炼过程共伴生金属提取关键技术,实现了镓锗铟硫高效回收。发明了镓锗富集物“加压氧浸—分步萃取”技术及G3815高效萃取剂,镓锗浸出率分别为95%、94%,萃取率均达到96%以上,总回收率分别达78%和76%以上。开发了钴渣富集焙烧提钴关键技术,在巴彦淖尔建成年产1000t电池级硫酸钴生产线。首次在国内实现了浸渣浮选热滤年产4.5万吨硫磺。 研制出系列锌湿法冶炼智能化大型关键装备。研制出400m3大型卧式加压釜、多功能精准吊车及智能化熔铸系统、世界最大喷流型感应体和2000kW工频有芯感应电炉,实现了锌湿法冶金大型关键装备的国产化,实现熔铸过程智能化,显著提升了生产效率。 该技术经济和社会效益显著,推广应用前景好,已在十余家大型企业实现推广应用,近三年新增销售额76.86亿元,利润15.56亿元。该项目获发明专利18项,实用新型专利7项,标准1项,发表著作2部,论文64篇。主要技术均为国内外首创,2项达到国际领先水平,2项达到国际先进水平。获部级科技进步一等奖两项。
[成果] 1800220271 安徽
TF811 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目属于有色金属冶金学科领域。中国铜冶炼企业国际化程度高,能源成本在生产总成本中占比重大(60%),因此,节能降耗、降低生产成本是企业在激烈竞争中生存、发展的关键。铜陵有色金属集团股份有限公司40万吨闪速炼铜系统由国内自行设计建设,单套系统产能在当时为世界最大,缺乏实现先例。另一方面,闪速炼铜系统的粒化、电解等工序能耗问题相对突出,而且,国内炼铜企业的能源管理普遍较为粗放。为此,该项目在“双闪”系统投产运行之前后,从“高产稳产节能”、“关键工序节能”以及“能源信息化管理节能”三个层面开展研究,形成了多项具有自主知识产权的铜闪速冶炼系统节能关键技术,为企业降低生产能耗与成本、赢得市场竞争创造了良好条件。 项目主要技术创新如下: 1.研究提出了闪速熔炼过程“多粒子多相熔合”模型,为现代高产能闪速熔炼技术发展提供了新的理论支持,基于模型理论开发应用了高性能倍通量扰动预混型精矿喷嘴、高产能新型闪速熔炼炉等核心装备,形成了“高产能低能耗闪速熔炼技术”,实现了大型闪速炉系统在年产40万吨阴极铜高产能条件下稳定、高效、低能耗、无污染的生产运行。 2.针对系统重点耗能工序,开发应用了具有自主知识产权的“雾化动量熔体粒化及收集技术”,解决了熔体粒化系统能耗高、故障率高、污染大的问题;开发应用了基于红外热成像技术的“大型电解槽极板短路在线监测及分析技术”,填补了行业技术空白,提高了短路检测的及时性和准确性,降低了劳动强度,降低了电解电耗。 3.针对炼铜企业节能管理工作,研发了基于云计算的数据存储与匹配技术,构建了闪速炼铜企业多层级多尺度能效评价指标及在线计算模型,开发了以综合能耗最低为优化目标、关键工艺指标为约束的闪速熔炼、电解等关键过程的能效优化控制模型,形成了“闪速炼铜企业能效在线分析与优化控制技术”,开发应用了“闪速炼铜企业能效监测评估与优化控制系统”首次实现了对炼铜企业全厂能耗的精细分析与优化控制。 项目获授权发明专利8项,软件著作权5项,编制企业标准1项,获安徽省新产品1项;发表学术论文12篇。项目在铜陵有色金冠铜业公司实施后,其闪速炉稳定投料量居世界前列,比国际同类企业水平,电解短路率低80%,熔炼综合能耗低与铜冶炼综合能耗低15%。企业于2015-2017年间累计新增销售额36.64亿元,新增利润2.83亿元,节约成本5517万元,新增税收7.27亿元,经济效益显著。项目相关技术还应用于湖北大冶、广西金川、金隆铜业等企业,为国内外新建铜冶炼企业、老厂改造及生产优化、节能改造项目提供良好示范作用。中国有色金属工业协会组织的项目技术水平鉴定意见认为:该项目技术适用范围广、重现性好、成熟度高,推动了铜冶炼行业的科技进步。
[成果] 1800130092 北京
[TF803.2, TF813] 应用技术 常用有色金属冶炼 公布年份:2018
成果简介:该项目依托国家发改委低碳技术创新及产业化示范工程专项“低电耗大极板锌电解与自动剥板系统技术创新及产业化示范工程”,致力于开发国内低电耗大极板湿法炼锌技术及自动剥锌装备,并建成示范工程。 该项目针对国内电解锌溶液杂质较多导致锌片剥离困难的现状,重点解决进口自动化剥板生产线无法运行的难题,通过自主研发并形成自主知识产权,最终在国内外第一次实现在国内复杂苛刻工艺条件下的锌片剥板全自动化作业,技术性能达到了国际领先水平,项目实施过程中特别注重自主创新,针对国内外剥锌技术的不足,开发了多项先进技术: 1)首次提出了独立预剥、分步剥离的技术。该技术针对国内特殊工艺条件,重点解决电解液氟氯离子含量高导致锌片与阴极板粘连严重,剥离作业无法自动化的行业难题。剥锌作业效率高、成功率高、设备工作可靠性高、维护方便。 2)首次开发了多刀组合预开口技术。该技术是独立预剥方法的核心,使预剥成功率达到99%以上,该技术是实现剥板生产线自动化作业的关键技术,该技术及装备使进口自动剥板生产线的预剥由人工转变为机械自动化作业。 3)首次研发了自动间距调整与自动装卸板同步工作技术。该技术解决了剥锌过程中前后卷板的难题,对自动剥锌生产线的可靠性提供了保障。 锌电解自动剥板系统的研制完全依靠矿冶集团自身的研发能力,在众多国际专利壁垒中,独辟蹊径,创新性地提出一系列全新剥板技术,形成自主知识产权,并成功地进行了研制和推广,完成了示范化应用,为行业的自动化改造和产业升级发挥了关键的技术支撑。 该项目研制成功了锌电解大极板自动剥锌生产线,并实现了产业化,在驰宏锌者股份有限公司会泽分公司锌厂建成15万吨电解锌生产线。该生产线的示范应用有力地证明了该项目的性能超过国外同类产品先进水平,填补了国内在大极板剥锌设备领域的空白,真正实现大极板剥锌生产线的自动化,建立了具有自主知识产权的中国自己的大极板自动剥锌技术。 通过此次锌电解大极板自动剥锌生产线的成功研制及在云南驰宏锌锗股份有限公司会泽冶炼分公司的推广应用,优化提升了锌冶炼工艺技术装备水平,降低了锌冶炼综合能耗,提升了绿色低碳和清洁生产水平,加快了锌产业结构调整,具有重大的环境、经济和社会效益。
[成果] 1700451115 广西
TF832 应用技术 贵金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:桂林金格电工电子材料科技有限公司主要从事银基触头材料生产及销售,触头材料年销售量达100吨,在国内排行第3、4位,而AgNi(10)等AgNi类做为公司的三大块触头材料之一,年产量达30吨左右,生产过程中所产生的边角废料将近3吨,每年处置这些边角废料的费用达50万元。因而寻找一种便捷高效的回收工艺方法是非常有必要的。该发明充分利用了以下3点金属特性:Ag跟Ni间的互溶度非常低,只有0.18%的互溶度,几乎不互溶;Ag跟Ni的密度相差较大,Ag的密度为10.50g/cm<'3>,Ni的密度为8.9g/cm<'3>;Ag跟Ni的熔点也相差很大,Ag的熔点为961℃,Ni的熔点为1453℃。基本原理:在高于Ni的熔点温度以上,Ag和Ni都是液态的,且不互溶,通过静置,Ag和Ni因密度相差较大,会发生分离、分层,Ag将沉于底层,Ni将浮在上层,再经冷却后,上层的Ni将首先凝固,如果温度高于Ag的熔点时,可通过浇注方式将Ag熔液浇离,或者全部冷却至低温,通过车、切、锯等方式将Ag块分离出来。所分离出来的Ag纯度非常高,达99.9%以上,其中还包括了互溶在内的0.15%的Ni;如果在高温下静置分离达到充分的话,Ag的回收率应达到95%以上。该发明创造性在于充分利用了Ag和Ni在熔点、密度上的差异,且两者间的互溶度极低的简单物理特性,成功地使用简易的高温熔炼的工艺方法将AgNi(10)等AgNi类触头材料大规模生产过程所产生的边角废料回收出来了Ag,所回收出来的Ag可以当作原材料再次投入到AgNi(10)等AgNi类触头材料的生产。该发明的先进性在于:工艺方法、流程简易,易于实现。根据该发明是完全通过高温、静置的方式就可以将Ag和Ni实现分离的特点,在工艺、环境、人工、装备等方面是不存在什么难题的,应该说成熟程度相当高;该发明完全可以应用的AgNi(10)等AgNi类触头材料批量化生产所产生的边角废料的回收方面,回收过程无废气产生,主要属于高温作业,需做好高温作业安全防范即可。该发明曾经对桂林金格电工电子材料科技有限公司在生产AgNi(10)等AgNi类触头材料所产生的边角废料进行回收,回收的总量达1吨多,回收出来的Ag锭全部当作原料用于AgNi(10)触头材料的生产,所生产出来的AgNi(10)触头材料在性能方面与常规原料生产出来的产品无异,客户使用后无不良反馈。该发明在应用时,因当时(10多年前)技术原因,熔炼炉和坩埚满足不了高温熔炼的条件,导致Ag回收损耗大、熔炼器具返修率高,在成本上无优势,因此该发明并没有继续应用下去。该发明于2016年获得授权,尚无有获奖的情况。
[成果] 1700670080 重庆
TF841.3 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:钒是重要的稀有资源和战略物质,广泛应用于材料、化工、能源等行业。针对现有的钒钛磁铁矿“高炉还原-转炉提钒-钒渣焙烧-熟料浸出”提钒工艺自动化程度低、环境不友好、钒回收率低及钒资源综合利用度低等问题,在国家和省级科技项目持续支持下,项目研究团队通过产学研合作攻关,在智能化转炉提钒、钒渣物相结构调控、钒渣绿色提钒、钒基功能材料制备等方面取得了突破性创新成果,形成了含钒铁水中钒的智能绿色提取与应用成套技术。 研发了智能化转炉提钒控制技术: 通过选择性氧化机理、热平衡和工程大数据的有机结合,建立了大数据判断依据及信息库;建立了以神经网络、遗传算法及理论算法相结合的含钒铁水智能化转炉提钒控制模型及工艺控制技术。 研发了绿色型钒渣焙烧-浸出提钒新工艺技术: 针对高铬型钒渣,通过焙烧过程微观物相结构演变和反应机理的研究,首次提出“分步钠化焙烧-水浸-树脂分离”技术,实现了钒铬的清洁高效分离;针对“钙化焙烧-酸浸”工艺钒磷分离困难的问题,创新性地提出了“钙化焙烧-碳酸铵浸出技术”,实现了浸出过程钒磷的有效分离。 研发了钒渣物相结构的调控技术: 建立了第一性原理、分子动力学理论计算与微观物相表征相结合的研究钒渣物相结构的新方法;探明了钒渣在冶金过程中物相的演变规律、含钒尖晶石的生长及反应作用机制;建立了钒渣物相结构调控技术。 研发了超电容性能高的钒基纳米材料的绿色制备技术: 创新性地建立了提高钒基纳米材料性能的“胶束介导制备技术”及调控钒氧化物的还原度的新技术;首次创建了能显著提高比电容、导电性能及循环稳定性能的超级电容器用三维钒基纳米材料的绿色、低成本制备技术。 技术实施后,2013年钒回收率由75.9%提高到80.01%,钒渣品位由15.3%提高到17.3%(以V205计),铁水提钒率由90%增加到99%,2013年钒渣产量增加43246t。近4年累计增加净利润2.07亿元,间接经济效益近8亿元。钒渣提钒过程回收率高、绿色及环境友好。为超级电容钒基纳米材料的应用奠定了重要的理论与技术基础。该成果的实施与应用取得了显著的社会及经济效益。 该成果授权发明专利17项,发表SCI论文26篇、EI论文16篇。创新性地研发了智能化、绿色高效的钒提取与应用新技术,为中国钒钛磁铁矿中钒的智能绿色提取与应用奠定了关键的理论与技术基础,推动了钒钛磁铁矿综合利用向智能化、绿色化方向转型升级。
[成果] 1700270044 河北
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能开发利用作为能源革命主要内容长期规划。长期以来,中国大陆光伏产品主要供给欧美市场,国内份额很小。由于欧美市场需求量的增大,中国光伏产业在过去的几年中取得了快速的发展,最近5年的年均增长速度达到40%以上。该项目研发了应用于多晶硅铸锭定向凝固工艺环节降低位错密度的技术。技术创新点:铸锭铸造过程中根据硅锭晶体生长特征,重新调整了四个阶段中晶体生长速率,以利于释放热应力,降低位错密度。调整工艺后规模验证,经过切割后硅片碎片率降低0.5%。减少在长晶过程中由于温度对其产生的位错数量,提升硅片电学性能提高电池片转换效率。该项目已在生产线上批量应用,效果良好,为中国光伏产业的持续发展具有重要战略意义。
[成果] 1700270043 河北
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:目前市场上多晶组件占据主导地位,解决多晶组件EL黑边有利于提升光伏电站的发电收益。行业内多晶硅锭的生产方式为DSS(定向凝固生长),通常G5铸锭炉边缘硅块的比例为64%,通常G6铸锭炉边缘硅块的比例为44%,底部红区的高度介于整体高度的三分之一左右;以此估计EL黑边硅片的比例分别为21.12%、14.52%。随着大型光伏电站建设客户对多晶组件EL质量的要求提高,需要从源头进行控制。一旦彻底解决此问题,巨大的装机量可以带来后续持久的发电收益及电站品质保证。该项目对光伏组件EL图像黑边产生原因以及消除的方法进行了研究。创新点如下:(1)测试出硅锭少子寿命的红线和组件EL黑边的对应关系。(2)发现了表面铁杂质是造成组件EL图像黑边的根本原因。采用含铁杂质低的高纯度及大尺寸坩埚,可减少EL图像黑边硅块少子寿命按照0.6-0.7微秒检测:1、少子寿命宽度<4mm,宽度不限;硅片制作组件端EL无黑边。2、少子寿命宽度<10mm,组件端黑边宽度小于1/12。该项目通过少子寿命标准的控制及优质坩埚的引入,最终将组件EL黑边的比例控制在4%以内,研究成果对于行业品质提升具有极大的促进作用。
[成果] 1800010258 江苏
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:一体机电脑关键构件轻质高强铝合金,主要运用于新型一体机电脑底座与支架部分。新型的一体机电脑的主机箱将全部集成在显示器支架与底座之中,整台电脑仅是一台显示器,且性能优于笔记本与平板电脑,等同于台式电脑。在产品技术水平的基础上,研究开发具有轻质高强、高耐磨性的产品。项目的重要意义在于,通过合金设计和采用新工艺,进一步提高压铸件的力学性能,进而实现铸件减重的目的,同时通过提高铸件材料的硬度和抗疲劳性能,进一步提高铸件的使用寿命,成功的解决了高度集成化的新型一体机电脑的重量、体积、寿命、散热及解放显示器定位空间的问题,为该公司创建一体机用关键构件的国际知名品牌做出了重大贡献。使新一代的一体机电脑具有质轻、超薄、显示屏可随意翻仰转动且过程中没有任何晃动与断裂现象的革命性设计与制造水平,此次联想公司运用该公司崭新的设计制造理念所完成研发产品已经成功的投放欧美市场,这对中国占领全球支架产品制造市场具有非常重要的意义和必要性。创新电子主要从事电子行业用关键结构件的研发和制造,产品广泛应用于联想、惠普、IBM以及富士康、LG等国际知名企业,产品市场占有率位居全球第二。为了提高产品的性能质量,企业一直致力于新产品创新,特别是在近一年内对新一代一体化计算机关键构件的生产进行了大量的研究,典型的产品有一体机支架系统、高性能耐磨损构件以及恒力弹簧等。为提高公司产品的质量和技术水平,在产品技术水平的基础上,研究开发具有轻质高强、高耐磨性的产品。项目的重要意义在于,通过合金设计和采用新工艺,进一步提高压铸件的力学性能,进而实现铸件减重的目的,同时通过提高铸件材料的硬度和抗疲劳性能,进一步提高铸件的使用寿命,创建一体机用关键构件的国际知名品牌。这对占领全球支架产品制造市场具有非常重要的意义和必要性。晶粒细化对于提高材料的综合性能具有重要作用。该项目所用细化剂采用先进的原位自生法制备而成,其中有效形核相TiAl3的尺寸在20-30μm,TiB2颗粒的尺寸在50-200nm,细小、均匀分布的有效形核相在组织上保证了细化剂效果的稳定性、有效性。晶粒细化剂加入到铝合金熔体之后,在随后的凝固过程中,细化剂中熔融的TiAl3相依附于弥散分布的纳米TiB2颗粒表面形核,因TiAl3相与铝有很好的位相关系,从而可作为铝晶粒的有效结晶核心,因晶粒细化剂中含有大量的纳米TiB2颗粒,故晶粒细化剂的加入,大大增加了铝合金凝固过程中的形核核心数目,从而起到细化铝合金的作用。该项目通过添加优良细化剂的方式实现铝合金材料的晶粒细化,经细化后的合金其拉伸强度可提高20-40MPa,铸件减重大于30%,从而实现该项目用铝合金材料性能的大幅提高,以满足优质产品对材料轻质高强的要求。
[成果] 1700270051 河北
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:该项目研发了应用于顶底加热方式的多晶定向铸锭技术。技术创新点:1、在多晶铸锭炉的热交换石墨平台下增加一层软毡,控制坩埚周围热场的变动,达到了长晶固液界面平直的效果。2、在长晶初期采用降低隔热笼提升速率的方式,减小了长晶初期凹固液界面曲率。在长晶后期采用增加顶部加热器温度的方法,减小长晶后期凸固液界面曲率。达到了减少长晶过程中位错增殖的目的,提升了电池片效率。该项目成果应用于采用顶侧加热的多晶硅铸锭炉,热场方面直接在DS块与DS块下端隔热层之间增加一层软毡,长晶温度及隔热笼设置直接在按照实验最优方案在炉台参数表内更改,其低成本的改造费用能够更加容易的推广。
[成果] 1700580084 江西
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:该项目为一种新的太阳电池用多晶硅铸锭生产中的冷却工艺,所属科学技术领域为半导体光伏材料。该项目的主要发明点是是简化、缩短定向凝固多晶硅锭的冷却过程。太阳电池用多晶硅铸锭(简称光伏多晶硅铸锭)的定向凝固生产过程中,在定向凝固生长完成后的冷却阶段普遍采用这样一种冷却工艺:先进行均温化,将温度相对较低的硅锭底部升温到与顶部相同或接近,经过约两小时保温退火,然后整个硅锭才从该温度缓慢冷却。这种工艺最初由美国定向凝固多晶硅铸锭炉制造商GT Solar公司随其设备推出,被光伏业全面采用,成为近十几年来光伏业的常规工艺。 这种先高温均温化和退火之后再冷却的方式能够确保多晶硅锭不因热应力而开裂,但代价是工时、电耗和氩气增加、硅锭内部位错密度因在高温区反复变温而增加、并且硅锭受坩埚扩散污染也增加。经数值计算模拟分析和实验发现,这样的均温化和退火过程对于防止多晶硅锭开裂并无必要;而且使已经在缓慢定向凝固生长中达到平衡、已通过一定塑性变形顺应非均匀温度场的多晶硅锭再度经历一次剧烈的温度变化,由此产生的热应力导致大量位错增殖。为此提出一种取消传统生产工艺中的高温均温化和退火过程的快速冷却工艺,其独创性得到了国家发明专利授权肯定,并在全国光伏技术大会上向行业公开。之后该技术在江西赛维LDK、浙江海润和湖南红太阳光电等多家光伏企业实施应用,取得了缩短多晶硅锭生产工时7~8%、减少多晶硅锭生产电耗5~9%、氩气消耗7~8%、并降低多晶硅锭位错密度、减少多晶硅坩埚内壁对多晶硅底部和侧壁扩散污染的效果,经济效益明显。该技术还在多晶硅铸锭行业中逐步自发推广,预期三年内中国光伏业将全部采用该项目快速冷却技术,彻底告别美国GT Solar工艺。该技术最终将为降低光伏电力成本、促进太阳能电力的应用发展作出贡献。
[成果] 1700600132 辽宁
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:高性能航空发动机的国产化是中国航空领域中长期科技发展目标,但是,对于高性能航空发动机上的高端铝合金铸件,由于国内无法自主配套,进口受到限制,一直成为制约中国高性能航空发动机自主发展的“瓶颈”问题。 该项目高端铝合金壳体铸件是高性能航空发动上的关键部件,典型铸件整体壁厚2-3mm,集成铸造多条细长弯曲管路,具有复杂的多封闭腔结构,铸件内部质量、尺寸精度、力学性能、管路工作压力等要求很高,铸造难度极大。在该项目开发之前,国内多家航空铝铸件研制单位经过多年的研制工作,在集成铸造细长弯曲管路、薄壁大型铸件完整充型和复杂多腔结构件内部质量控制、尺寸精度控制等方面没有取得突破,无法铸造出合格壳体铸件。项目完成单位突破一系列铸造关键技术,打破国外的技术封锁,成功解决了航空发动机高端铝合金壳体铸件的铸造难题,实现了批量生产,有力支撑了中国高性能航空发动机自主化发展。 主要科技内容有三大方面:集成铸造细长弯曲管路技术,包括细长弯曲砂芯的制备、砂芯的溃散清理、管路区域呛火的防制等,解决了一次整体集成铸造细长弯曲管路难题,已成功应用于集成直径3-12mm,总长度100-4650mm细长弯曲管路的航空发动机高端铝合金壳体铸件生产;负压充型正压凝固多点分散式浇注工艺技术,包括铸件负压充型及正压凝固工艺参数优化、多点分散式浇注系统设计等,实现了整体壁厚2-3mm大型复杂铸件的完整充型,铸件内部质量达到HB963之I类铸件水平;高端铝合金铸件数字化铸造生产技术,包括铸造工艺CAD设计及CAE模拟、模具CAD设计及CAM制造、砂型(芯)及组型三维在线扫描检测、铸件负压充型正压凝固过程数字化快速响应控制等,成功批量铸造出尺寸精度达到CT7级质量稳定的复杂薄壁高端铝合金壳体铸件。 该项目技术成果填补了国内薄壁、多管路、多腔体、复杂航空发动机高端铝合金壳体铸件砂型铸造技术的空白,达到国内领先、国际先进水平。
[成果] 1800030089 青海
TF841.4 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:锆是一种稀有金属,具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域,是十分重要的战略材料。中国锆行业普遍采用VAR熔炼技术,由此生产的锆合金铸锭无法满足服役要求苛刻领域的应用。开展锆金属的EBCHM法熔炼研究,对于生产高质量的锆金属铸锭及回收重熔锆金属废料具有重要意义。青海聚能钛业股份有限公司先后从乌克兰引进的世界先进的电子束冷床熔炼炉具备熔铸锆金属及钛金属的能力,并已经在纯钛熔炼方面取得了丰富的经验。锆与钛为同族元素,具有相似的化学性能和力学性能,可以用钛的熔炼方式进行锆的熔炼,因此开展锆金属的大型电子束熔炼工艺的拓展研究用来建立产品优势、开拓新市场以提高经济效益是非常有必要的。 成果达到国内领先水平。
[成果] 1700460070 福建
[TF841.1, TF803.2] 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:面对占统治地位的复杂白钨矿资源日益难以高效分解、伴生有价元素难以有效综合回收,以及废水排放等问题,亟需开发复杂白钨资源的高效清洁利用工艺。新技术的发明,可带动钨技术革命,实现钨资源的可持续发展,具有重大的经济效益和社会效益。该项目在厦门钨业低品位钨矿生产APT的先进生产技术基础上,自主研发磷酸浸出体系颠覆了现有的盐酸分解伴生钨体系,实现了复杂伴生钨矿的钼杂质以阳离子形态高效浸出,充分利用E流程旧厂房等资源,委托制造、自行配套关键技术设备,配备管理技术人员,建设一条年生产5000吨综合APT生产线及配套设施。该项目的技术升级使得白钨矿变"难处理"为"易处理",成为钨提取冶金的主要原料,解决钨湿法冶金废水这一亟待解决的重大问题,有利于配合行业整顿的国家战略,淘汰落后产能,保护宝贵资源,促进钨业可持续发展,增强中国在国际钨业的话语权。
[成果] 1800120083 内蒙古
TF845 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:稀土精矿的原料性质决定其冶炼工艺,白云鄂博稀土矿用于稀土冶金的矿产品为品位50%的混合型稀土精矿,矿物纯度约70%。原料品位低、杂质含量高,限制了冶炼工艺的创新,氟、磷、钍等有价元素均未能得到有效回收。研发了65%高品位稀土精矿选矿新技术,得到REO>65%、作业回收率>92%的高品位、高回收率稀土精矿,精矿中杂质减少70%,建成6500吨/年65%稀土精矿选矿示范线,实现65%稀土精矿的大批量生产。开发了高品位稀土精矿清洁高效提取新技术,得到直接用于萃取分离的混合氯化稀土,伴生元素氟、磷、钍实现综合回收,稀土回收率达95%以上,建成3000吨/年产业化示范线。开发了高品位稀土精矿浮选分离氟碳铈精矿和独居石精矿的高效选矿技术,建成3600吨/年产业化示范线,工业试验得到REO>68%、纯度>96%的氟碳铈精矿和REO>62%、纯度>90%的独居石精矿,实现了两种精矿产品的高品位和高回收率。
[成果] 1700441370 浙江
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2017
成果简介:JJL1200型多晶硅铸锭炉是专为太阳能工业设计的,用于制造大量、高品质的多晶硅铸锭,是多晶硅片生产过程中的必备设备。该炉是一种高效节能型硅重熔铸锭炉,采用国际领先的电阻加热技术,独特的热场设计,运用先进计算机控制技术,实现稳步定向凝固,生产出高质量、大规格的多晶硅铸锭。大型结晶真空炉体:炉体采用双层不锈钢筒体内部设计有冷却通道,通有冷却循环水,能有效带走凝固长晶散发的热量,同时也保证炉体安全运行。炉体内径由G6的2150mm扩大到现在的2400mm,通过精确计算,确保使用最少的用钢量达到最佳的性价比。铸锭炉新型热场及结构:独特设计的6面加热系统,由3组变压器通过一定的功率比控制发热量,分别对硅锭的顶部,四周和底部实现6面加热,大大缩短硅料的加热熔化时间。长晶系统的优化,保留已经成熟应用的长晶方式,通过提升隔热笼实现冷却长晶,结合新型设计的底部抽拉板加冷盘技术,消除大尺寸硅锭在长晶初期中间偏热两边偏冷的弊端,保证硅锭在长晶过程中对等温线平整的控制。铸锭炉新型冷却装置:随着铸锭规格的不断扩大(1200kg),靠隔热笼提升散热结晶的方法,使硅锭中心部分的热量很难散出去,影响长晶效果,而且长晶时间也会比较长。新型铸锭炉采用隔热笼提升技术和底部抽拉板技术实现结晶热量的释放,并应对大尺寸硅锭长晶时中间和四边散热不均的现象,通过底部冷盘技术,大大减轻这一不良现象对长晶的影响。铸锭炉电控系统:相比传统的G6铸锭炉增加了底部冷却系统、底部加热系统、底部抽板系统、三电源控制系统。必须要克服新系统与原来的控制系统相融合,做到更加节能、更加安全的控制系统。主要技术参数:标准铸锭尺寸:1160×1160×(390~420)(mm);标准铸锭重量:1200~1300(kg);生产周期:≤90(h);最高工作温度Max:1560℃;极限真空度:≤0.8pa;用电量/kg(kWh):≤6.5;有效利用率:≥72%(底部2.5us顶部3us)(全熔);电池片整锭平均转换效率:≥18%;年单台产能:约16MW。
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