本溪特色非金属矿资源利用技术

作者: 时间:2024-12-19 点击数:

1.负责人:罗旭东教授

2.团队成员:祁欣、陶莹、赵京明、王春新、赵嘉亮、李思南

3.团队研究方向领域介绍:

方向1:罗旭东、祁欣、王春新。低碳高性能镁质耐火材料的研究,以分子动力学为指导,建立MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料的异相界面结合模型,研究高温下耐火材料的热断裂模型及渣与耐火材料体系相互作用过程中离子的扩散规律;探明MgO-Mg2SiO4骨料内微纳米孔的形成、演变和孔径的调控机制,研究MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料组成结构热学性能的关联性及调控机制;揭示MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料在化学侵蚀介质作用下的抗侵蚀/渗透机制,为高抗蚀耐火材料的设计提供借鉴。

方向2:罗旭东、赵京明、赵嘉亮。针对低品位菱镁矿高效利用和固废资源化利用,开展产业化、战略性、前瞻性研究,创新利用模式,研究低品位菱镁矿中杂质含量对其热分解行为的影响,通过实验研究和动力学模型的拟合,建立动力学方程,优化生产工艺以及合理开发利用低品位菱镁矿资源,促进低品位菱镁矿资源实现绿色、高效、高质、高值、规模化利用,提高资源综合利用水平。

方向3:罗旭东、陶莹、李思南。对粒径尺寸低于冶金行业要求的废弃石灰石进行资源化利用,通过调控原料的成分及含量,进行粉末混合和压制成型工序,制备压制块用于烧结应用,研究石灰石粒级配比、粘土和石膏的含量及比例以及加载压力和加载时间等参数对石灰石压制成型工艺的影响,研究压制块微观结构的发展以及在烧结过程中的煅烧特性,为废弃石灰石资源的高附加值利用开辟新途径。

4.团队工作开展情况介绍:

2024年团队成立以来,充分依托本溪丰富的特色非金属矿资源,积极开展多方面研究工作并取得显著成果。成功完成新型镁质含碳耐火材料项目的试样制备,且顺利与企业对接开展合作,推动了科研成果向实际应用的转化进程。共发表50余篇论文,其中33篇被SCI检索,在国际知名期刊上展示了团队在材料研究领域的深度与广度。出版《新型镁质含碳耐火材料的组成与性能》等学术专著4部,系统阐述相关研究成果与理论。专利申请成绩斐然,授权专利31项,另有在申发明专利3项,实用新型专利10项,国际专利5项,为团队科研成果的知识产权保护与技术创新奠定坚实基础。在科研项目申报与获奖上,先后承担国家自然基金委重点联合基金、面上基金和青年基金3项。主持纵向项目20余项,获省部级科技奖二等奖5次。

目前正在开展的项目如下:深入探究含微纳米孔MgO-Mg2SiO4复相骨料的MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料组成、微观结构与热学性能的相关性及调控机制,旨在开发出性能更卓越的耐火材料产品,以满足高温工业领域日益增长的需求。基于分子动力学和灰色分析理论对MgO-SiC-C耐火材料的热学性能进行深入剖析,为材料性能优化提供理论依据。同时,着力于微纳米孔方镁石-镁橄榄石骨料的制备及其孔结构的可控机制研究,为耐火材料的微观结构调控提供技术支撑。

5.团队可转化成果介绍:(每个团队至少推荐1-2项,多者不限)

成果名称:一种分子动力学研究MgO-SiC-C耐火材料复相界面结合机制的方法

成果介绍:基于分子动力学理论,研究MgO-SiC-C复相耐火材料界面结构演化过程,采用透射电镜观察实际界面。分子动力学可以准确预测复相耐火材料的界面结合情况,构建出以SiC作为桥梁间接结合镁碳体系的网状模型,为开发新型复相耐火材料提供一定的借鉴和理论依据。

应用领域:主要应用于高温工业领域,如钢铁冶金中高炉、转炉内衬,有色冶金熔炉衬里,以及陶瓷烧制窑炉耐火衬里等,保障高温环境下设备结构稳定与正常运行。

经济社会效益预测:经济效益上,可降低耐火材料生产成本,以减少失效与更换频率;提升产品质量与产量,稳定生产过程;助力企业拓展市场份额。社会效益方面,推动耐火材料行业技术进步,促进绿色发展减少能耗与排放,保障基础工业稳定生产。

可转化方式:可通过技术转让,将相关技术成果售予有能力的企业或机构;也可开展合作研发,联合各方优势力量,基于成果开发新产品、改进工艺等,共享成果与收益。

成果完成人:本溪特色非金属矿资源利用技术科研团队

联系方式:qixin@aliyun.com


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