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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] 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。
[成果] 1600620034 河北
TF841.3 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:钒是一种重要的稀有元素,钒渣钠化焙烧提钒是国内外钒生产所采用的主流提钒工艺。该工艺由于技术、流程欠缺,普遍存在着钒收率低,污染重等问题。中国钒化工行业钒元素综合收率在80%左右。该项目以提高现有钒渣钠化焙烧提钒系统钒元素收率为目的,以适合现有流程装备系统为前提。设计开发具有自主知识产权的钒组分高效提取集成创新流程技术,从根本上实现了钒渣钠化焙烧系统的高效生产与尾渣深度脱钒,实现钒化工流程除杂渣在现有焙烧提钒系统的循环利用。该项目属于资源与环境工程领域,主要创新点和技术要点如下:国内外首次研发了钒化工生产线“高碱度浸出-高效提钒”技术:实现了钒化工系统滤机作业率提高10%,实现了一次焙烧渣的深度脱钒,二次渣可钒含量由0.8%降至0.2%,钒收率提高2%。国内外首次开发了钒化工生产线“低碱度焙烧-综合利用钒化工流程除杂渣”技术:实现全流程钒元素综合收率达到89%,较现有工艺流程提高5%;实现钒酸铁泥配比5〜8%,脱硅渣配比5〜10%;并资源化利用了脱硅渣、钒酸铁泥中的钠盐,减少纯碱配入量1〜2%,大幅降低了辅料成本。该成果自2014年在河钢承钢全面应用,该成果应用后,钒化工系统滤机作业率提高10%,消纳脱硅渣(干基)8680吨,消纳钒酸铁泥(干基)2905吨。同时,回收五氧化二钒2000吨,节约纯碱4890吨,创效5885.4万元。项目授权专利7项,其中发明专利6项,实用新型1项;发表学术论文7篇,其中SCI收录1篇、EI收录1篇。
[成果] 1700310351 河北
TF841.3 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:钒是一种重要的战略资源,广泛应用于钢铁、化工、能源、军工、航空航天等领域。世界上70%以上的钒来源于钒钛磁铁矿,中国钒钛磁铁矿资源主要分布在四川攀西、河北承德等地区。钒渣钠化焙烧提钒是国内外钒企业所采用的主流提钒工艺,但该工艺普遍存在着钒收率低,污染重等问题。中国钒化工行业钒元素综合收率在80%左右。 该项目针对钒产业普遍存在的:钒元素大量损失在钒液处理过程中的钒铬泥、钒合金冶炼固废等钒化工冶金流程固废中;钒渣熟料浸出系统钒液硅胶富集、固液分离系统效率低、尾渣可钒含量高等问题;钒化工产线生产效率低、钒元素损失大等的问题,结合现有工艺流程装备,通过理论创新与流程创新,实现工艺技术与过程装备无缝衔接,获得了4项钒资源高效综合利用创新技术: 国内外首次研发了钒化工生产线“高碱度浸出-高效提钒”技术:通过在线提高浸出系统碱度,钒渣得到深度提钒,介质传输系统得到优化,实现设备作业率提高10%,二次渣可钒含量由0.8%降至0.2%,钒收率提高2%; 国内外首次开发了钒化工生产线“低碱量焙烧-综合利用钒化工流程固废”技术:实现钒酸铁泥配比5-8%、脱硅渣配比5-10%的在线利用,并资源化利用了脱硅渣、钒酸铁泥中的钠盐,减少纯碱配入量1-2%,大幅降低了辅料成本,实现全流程钒元素收率提高5%; 首次实施了钒化工流程“浸出-过滤-洗涤系统一体化升级改造产业应用”技术:设计优化了钒化工流程装备,开发了球磨机除杂物-旋流器布料-滤机梯度水洗-滤布深度清理的工艺设备流程,大幅提高了浸出过滤系统生产效率,降低了设备维护检修成本,实现钒元素收率提高0.86%; 国内外首次开发了钒合金冶炼炉渣“跨界消纳-资源化利用钒冶金固废”技术:实现钒铁炉渣作为炼铁烧结“粘结料”跨界利用,资源化利用了渣中钒、镁、钙元素,并提高了钒钛烧结矿强度,实现钒钛烧结矿转鼓指数提高2-4%。 最终,实现钒元素综合收率达到88%,大幅度提高了钒资源利用率与流程效率,推动了钒产业绿色可持续发展,提升了承德地区乃至全国的钒钛科技水平,对于支撑中国钒钛钢铁企业可持续发展意义重大。该成果自2014年在河钢承钢全面应用。该成果应用后,钒化工系统滤机作业率提高10%,近两年消纳脱硅渣(干基)8680吨、钒酸铁泥(干基)2905吨、钒铁炉渣4.7万吨。同时,回收五氧化二钒2000吨,节约纯碱4890吨,创效7820.2万元。相关成果已在国内《中国有色金属学报》、《第三届钒产业先进技术研讨与交流会论文集》等专业期刊上发表,共计5篇;项目授权专利6项,其中发明专利5项,实用新型1项;项目取得计算机软件著作权1项。
[成果] 1600601024 湖北
TF807 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:太阳能光伏行业的迅速发展,加快了对多晶硅铸锭用坩埚涂层的研究。行业内大多数多晶铸锭采用的是坩埚喷涂后在1100℃左右的高温下烧结24小时,才能开始装料进行使用。高温烧结的主要目的是使坩埚表面形成一层致密的氮化硅涂层,避免坩埚与硅的直接接触和反应,防止漏硅、渗硅等现象。市场上主要有一种免喷涂的坩埚可以直接装料使用,但是因为成本高,市场上使用较少。现行喷涂工艺中使用的喷涂悬浮液主要是氮化硅和水按1:4的比例喷涂,需要高温烧结后使用。该烧结工序时间长,能耗高,而且烧结工序容易出现使氮化硅涂层脱落,引起粘锅、成晶率低、甚至漏硅等现象。
[成果] 1700200110 河北
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:该项目主要应用于铝合金熔炼生产。在铝合金熔炼生产中采用全氧燃烧技术替代的空气天然气燃烧系统,即将燃料燃烧系统中的助燃剂由空气改为氧气,全氧燃烧时助燃剂全部用氧气(纯度可从90%到100%),燃烧产物成份中只有CO<,2>和H<,2>O,燃烧产物数量将大大减少,可有效降低废气的排放。该项目首次在国%、Ni<0.05%、Zn<0.2%,铸造开始采用假铺底技术,铸造中采取短暂停车以及缓慢提速技术,铸造速度控制在50±5mm/min,冷却水温25℃±5℃、水压0.04~0.08MPa工艺条件下,实现了该产品在国防军工领域的特殊用途。项目经均匀化和T6处理后,棒材的抗拉强度分别高于220MPa和370MPa、伸长率分别高于12%和8%。产品内部缺陷率低于0.08%。该项工艺先进可靠,在铝合金材料制造领域有推广应用价值。
[成果] 1700310118 河北
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:主要技术内容:合金牌号选择及化学成分优化:从15种6系铝合金中进行合金性能比较,最终选择6082合金,合金化学成份优化充分考虑合金的相组成,以及强化相对合金性能的影响,在国家标准范围内对其化学成分进行优化。铸棒熔炼及合金化工艺优化:加入不超过30%的大块回炉料,其余除合金成分外,均选用A00纯铝锭,加料时低熔点金属加在炉子底层,高熔点金属加在炉子上层,控制熔炼温度在745℃±5℃,经过精炼处理后的铝熔体含氢量低于0.12ml/100g铝。铸造工艺选择:采用油气混合润滑石墨环技术使铸棒表面偏析层厚度由原来的0.8mm降至0.2mm以下,消除了铸棒表面的偏析瘤。铝合金铸棒均匀化退火工艺选择:通过实验,确定均匀化温度574℃,保温12小时。出均匀化炉的铸棒迅速转至冷却室,采用风机强制冷却,在前一个小时,平均降温速率为4.5℃/min。铸棒裂纹缺陷的预防:通过分析铸棒裂纹产生原因,制定控制杂质含量和细化晶粒等手段预防铸棒裂纹的产生。技术经济指标:技术指标:消除铸棒表面偏析瘤。铸棒激冷层厚度下降到0.2mm以下。根据6082铝合金Mn含量高的特点,调整均匀化工艺,使铸棒延伸率提高5%。经济指标:项目自2013年1月应用以来,到2015年12月共实现销售收入10596万元,增加税收202.35万元,增加利润292万元。应用推广及效益情况:通过轮毂专用高性能6082铝合金铸棒生产工艺的研发,使铸棒各项性能指标完全达到了法国标致汽车轮毂标准要求,实现了产品的批量生产,质量并得到了客户的充分认可。法国标致汽车轮毂专用铝合金铸棒的研发,执行的是定向研发方式,市场有保证,能够为企业和社会创造更多的经济效益和社会效益,对提调整公司产品结构、提高企业市场竞争力具有重大意义。
[成果] 1600620128 四川
TF841.3 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:项目研究涵盖钢铁冶金、信息、自动化等多学科专业领域。通过对转炉智能化提钒技术难点的系统研究,形成了一系列具有自主知识产权的转炉智能化提钒核心技术,实现了转炉智能化提钒。系统地对攀钢钒铁水、钒渣特征进行了热力学、动力学研究,结合对提钒过程物料平衡与热平衡的实际测定,得到了不同铁水条件下的提钒终点碳温最优控制目标值。课题将智能方法(具体包括机理分析、统计分析、神经元网络、遗传算法等)应用到转炉提钒过程的建模中,提出了转炉提钒智能控制方法,并通过对信息、检测、过程自动控制等功能的建立与完善及工艺规范研究,建立了转炉智能化提钒工艺技术。项目成果应用后,自动化提钒比例已达到85.98%;提钒后半钢[C]含量≥3.50%的命中率由立项之初的73.07%提高到92.98%;半钢T≥1350℃的命中率由72.54%提高到90.99%;钒回收率由75.9%提高到80.01%;V205品位由15.33%提高到17.34%;产渣率由3.86%提高到4.32%;半钢残V≤0.05%的命中率由75.91%提高到87.57%,半钢残钒平均由立项之初的0.039%降低至0.0334%。年创造直接经济效益在7600万元以上。项目成果已在攀钢钒炼钢厂全面推广应用,成果的应用使转炉提钒由人工经验操作转变为智能化操作,不仅大大提升了转炉提钒工艺技术的进步和钒资源的综合利用率,且为后续转炉炼钢创造了良好的、稳定的原料条件。项目研究期间累计申报国家发明专利13项,已获授权国家发明专利6项。在Ironmaking & Steelmaking、ISIJ International等期刊发表论文共18篇,其中SCI检索9篇,EI检索5篇,在行业中进行了积极的交流,推动了转炉提钒工艺技术的进步。
[成果] 1700200099 河北
TG292 应用技术 稀有稀土金属冶炼 公布年份:2016
成果简介:该技术可以广泛适用于精切削铝合金车轮的生产、设计过程中,通过加大切削面与铸造面交接位置的角度,实现交接位置圆滑过渡,增加边角位置漆膜厚度,达到防腐目的的同时,还改善了铸造生产过程中的粘铝、刮伤问题,延长了模具在线班次。项目针对机加工切削量对车轮耐腐蚀性能的影响,通过优化车轮产品的设计,使轮辐内交接面角度由21°变为42°,轮辐与窗口交接面角度由7.5°变为44°,轮缘与窗口交接面角度由7°变为53°,减小了对车轮表面致密层的切削量,提高了交接位置的涂层厚度,达到耐腐蚀目的。通过该技术的应用,产品综合合格率提高了2.69%,涂装成品下线一次通过率提高了10%。该项技术先进,工艺可靠,经济效益明显,推广应用前景广阔。
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