Ausmelt铜熔炼炉用再生铝铬砖中Cr2O3稳定化机理及其抗铜渣/冰铜蚀损行为

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基本信息

  • 批准号:
    51804233
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0410.冶金物理化学与冶金原理
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The Ausmelt copper smelting is an important smelting technique in pyrometallurgy. Aiming at the problems in chromic stability and erosion resistance of the MgO-Cr2O3 refractory, recycled alumina-chromia bricks are fabricated by using aluminum-chromium slag in this project. By introducing the acidic oxide additives into the refractory, the formation of Cr6+ will be inhibited and the solid solubility of Al2O3 and Cr2O3 can be enhanced, thus reducing the volatilization of Cr2O3. In this project research, the mechanism of the sintering behavior and the Cr2O3 stability of the recycled alumina-chromia bricks under different influences will be systematically investigated. Such as the type, the way of introduction and the amount of additives, the employed sintering system etc.. As a consequence, the grain boundary characters of the refractory and its regulation mechanism on the microstructure evolution of the material can be discovered. By studying the interfacial reaction and microstructure change rules within the copper slag/matte of the recycled alumina-chromia bricks, the characteristics of materials during the continuous erosion process could be concluded, the inner relationship between the microstructure and the interfacial reaction kinetics of the recycled alumina-chromia bricks would be explored, the erosion mechanism of the refractory in the copper slag/matte could be revealed. Based on the investigation, this project will shed light on the microstructure controlling and property optimization of the recycled alumina-chromia bricks for the Ausmelt copper smelting furnace. In addition, related achievements have positive meanings for promoting the investigations of chromic stability and the harmless applications of aluminum-chromium slag resources.
Ausmelt(澳斯麦特)铜熔炼工艺是火法炼铜中重要的冶炼技术。针对Ausmelt铜熔炼炉内衬用镁铬质耐火材料的铬稳定及抗侵蚀等问题,本项目以铝铬渣为原料制备再生铝铬砖,通过酸性氧化物添加剂的干预,抑制Cr6+的形成,并增强Al2O3和Cr2O3的固溶,降低Cr2O3的挥发,系统研究添加剂的种类、引入方式、加入量、烧成制度等因素对再生铝铬砖的烧结行为及Cr2O3稳定性的影响机理,掌握再生铝铬砖晶界相特性及其对材料显微结构的调控机制,通过铜渣/冰铜与再生铝铬砖的界面反应及微观结构变化规律,归纳材料持续蚀损行为的阶段特性,探明再生铝铬砖显微结构参数与界面反应动力学特征的内在关联,揭示耐火材料在铜渣/冰铜熔体中的侵蚀机理,为Ausmelt铜熔炼炉用再生铝铬砖的微观结构调控与性能优化提供理论依据,相关研究成果对丰富铝铬渣资源的铬稳定研究与无害化应用有积极意义。

结项摘要

Ausmelt(澳斯麦特)铜熔炼工艺由于具有熔炼速度快、原料适应性强、炉体密封性好及环保等特点,已成为火法炼铜中重要的冶炼技术。针对Ausmelt铜熔炼炉内衬用镁铬质耐火材料的铬稳定及抗侵蚀等问题,本项目以铝铬渣为原料制备再生铝铬砖,通过酸性氧化物添加剂干预,抑制Cr6+的形成,并增强Al2O3和Cr2O3的固溶,降低Cr2O3的挥发,主要研究内容包括:①酸性氧化物(SiO2、TiO2)对再生铝铬砖烧结性能及Cr2O3稳定化机理;②再生铝铬砖物相组成及低熔相形成机制;③再生铝铬砖抗铜渣/冰铜侵蚀机理。结果表明:1)SiO2或TiO2的引入均能促进铝铬固溶体的形成,有利于再生铝铬砖的烧结致密化,同时利用其还原性抑制Cr(Ⅲ)向Cr(Ⅵ)的转变,进而实现Cr2O3的稳定;2)再生铝铬砖所属Al2O3-Cr2O3体系中杂质组分CaO高温下易与主晶相反应形成低熔相,并沿骨料边缘形成连续分布,CaO含量增大1wt%,晶间低熔相增加近6wt%。3)再生铝铬砖与铜渣/冰铜的侵蚀界面反应中,熔渣内的FeO与砖中的Cr2O3反应形成高熔点相铁铬尖晶石,既可稳定再生铝铬砖中的Cr2O3,又能提高砖的抗侵蚀性能。相关研究成果对丰富铝铬渣资源的铬稳定研究与无害化应用有积极意义。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Effect of partial substitution of alumina-chromium slag for Al2O3 on microstructures and properties of Al2O3-SiC-C trough castables
铝铬渣部分替代Al2O3对Al2O3-SiC-C槽形浇注料组织与性能的影响
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2019.01.253
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Fan Rundong;Zhao Huizhong;Zhang Han;Zhao Pengda;Chen Jianwei;Wang Xianghui
  • 通讯作者:
    Wang Xianghui
High-temperature performance in Al2O3–Cr2O3 refractories: Effect of Al2TiO5
Al2O3·Cr2O3 耐火材料的高温性能:Al2TiO5 的影响
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2021.10.178
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yuze Wang;Huizhong Zhao;Han Zhang;Cunqiang Gan;Deng Hu;Pengda Zhao;Yang Zhao;Bo Huang
  • 通讯作者:
    Bo Huang
The restructuring-sintering mechanism of calcium alumino-titanate in tundish permanent lining castables
中间包永久衬浇注料中铝钛酸钙的重组-烧结机理
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2020.08.102
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Li Yichong;Zhao Huizhong;Yang Yang;Feng Zecheng;Zhang Han;Yu Jun;Liu Yanli;Feng Li
  • 通讯作者:
    Feng Li
Enhancement and explosion-proof mechanism of aluminum fiber addition in Al2O3-SiC-C castables for iron runner
铁浇道用Al2O3-SiC-C浇注料中添加铝纤维的增强及防爆机理
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2019.07.310
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Li Yichong;Zhao Huizhong;Zhang Han;Pan Dunxiang;Feng Yunkang;Li Yuangao;Wang Xinquan;Guo Yindong
  • 通讯作者:
    Guo Yindong
Cr7C3: A potential antioxidant for low carbon MgO-C refractories
Cr7C3:低碳镁碳耐火材料的潜在抗氧化剂
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2020.04.298
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yang Yang;Yu Jun;Zhao Huizhong;Zhang Han;Zhao Pengda;Li Yichong;Wang Xinquan;Li Gaoping
  • 通讯作者:
    Li Gaoping

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  • 通讯作者:
    Hu Zhenghua Sun Yinyin Li Qi Chen Shutao Zhang Han Shi Yanshu
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  • 作者:
    吕宏缨;李鹏程;邓昌亮;任万忠;王淑楠;刘盼;张寒
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  • 发表时间:
    2016
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  • 作者:
    程骋;赵平;张寒;白秉哲
  • 通讯作者:
    白秉哲
人工智能改变医学的理性权衡——基于MIT/MGH乳腺癌筛查人工智能系统的考察
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
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  • 作者:
    张寒;王锦刚
  • 通讯作者:
    王锦刚

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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