從錳銀礦中提取化學二氧化錳和白銀●項目簡介本項目所開發的從錳銀礦中提取化學二氧化錳和白銀工藝，是利用還原劑在硫酸介質中浸錳，含錳母液再經凈化、碳化、重質化、氧化、精制步驟得到純度大于90%的γ型二氧化錳，產品視比重1.7g/cm3以上，放電性能好，錳的浸出率大于96%，回收率94%；浸錳渣用碳浸電積法得到白銀產品，浸出率92%，回收率90%。該項目已通過省級鑒定。應用范圍我國湖南、廣西、云南、山西、河北、福建等省儲存大量的含銀低品位的錳銀礦，錳的品位低于28%，銀含量在200克/噸以上，有的每噸礦石高達數千克。但是，錳銀分離十分困難，回收率低。本項目就是解決這一難題，從錳銀礦中生產出科技含量高和高附加值的化學二氧化錳和白銀產品，以提高礦山開采利用率，延長服務年限，保護環境，提高企業的經濟效益。本項目所得的化學二氧化錳為高品質、高活性的化學二氧化錳，它是適應電池工業和電子工業發展而進行深加工的產品，是制作電池及磁性材料的原料，可用于生產高質量的鋅錳堿性電池。此外，它是玻璃工業的脫色劑，煉鋼工業用作錳鐵合金的原料，澆鑄工業的增熱劑，可作CO的吸收劑，化學工業的氧化劑、催化劑、干燥劑，還可用作陶瓷工業的釉藥及醫藥、肥料及織物印染等方面。該項目還可產出中間產品，硫酸錳、碳酸錳可作為錳鹽工業的基礎產品，廣泛應用于工農業生產，用途十分廣泛，銷售應用市場廣闊。●經濟效益及市場分析利用本項目工藝技術建設年處理原礦3.5萬噸的加工廠，總投資1800萬元，按原礦含錳18%，含銀150g/t概算，年產化學二氧化錳5859噸，白銀4.46噸，年可實現銷售收入4636萬元，實現利潤1272萬元，稅金1334萬元，經濟和社會效益顯著。成品煙防霉劑卷煙廠將煙葉加工成的成品煙在存放過程中因春夏秋冬四季濕度和溫度變化大只能有一定的存放期，超過一定時間以后，煙葉則因長霉而變質。成品煙霉變一直是人們早已知曉和急需有待解決的難題，多年來沒有行之有效的解決辦法，因而也一直沒有引起卷煙廠的高度重視。成品煙霉變不但對卷煙廠造成相當大的損失，而且對吸抽霉變成品煙的煙民的健康造成嚴重的影響。北京科技大學針對成品煙存放過程中的霉變問題，已經研制出一種全新的綠色防霉產品。它能完全防止成品煙中各種霉菌的產生，并且成本低和完全無毒無味。包裝及使用： 本產品為粉劑，用施膠無紡綿紙袋包裝，根據需要每袋裝1—100克防霉劑，使用時將一定數量的防霉劑直接放入成品煙中，藥劑和煙葉不直接接觸，完全分開，對卷煙無任何污染。加入量按每條煙加5~10克防霉劑。主要性能和經濟指標：外觀形態：粉狀固體顏色：黑色安全性：無毒無味、不燃不爆用本技術存放成品煙1~2年無霉變原材料成本：約2~4分/10克售價：1.5~2.0角/10克生產設備：攪拌機一臺手提式塑料封口機12臺自動包裝機一臺投資總金額：約60萬元電弧爐快速脫磷技術●成果成熟程度：已經在生產中應用●成果特點本技術主要解決在電弧爐煉鋼過程中使用含磷量較高的原料，如高磷廢鋼、高磷生鐵時的脫磷問題。在電弧爐煉鋼過程中使用含磷量較高的原料的時候，當采用的工藝不得當，可能造成氧化期過長、電耗和電極消耗升高、生產率下降的問題。該技術根據有關的熱力學計算和實驗室試驗，選擇合理的脫磷渣系，使用一定的添加劑，使合成渣具有較大的磷容量，將研制的加熱模型植入計算機，通過計算機控制電弧爐的加熱過程，為脫磷創造應有的熱力學條件。由于合理的渣料加入方式，及由渣料本身對反應過程動力學條件的影響，使渣料與鋼液中的磷具有很好的反應條件，從而達到很好的脫磷效果。使用該技術可以將含磷較高的原料熔氧合并，一般鋼種一次氧化完成脫磷，可以使融化結束的磷含量由融化結束的0.0100%甚至更高在20左右的時間內降至0.015%左右。●成果的使用范圍：電弧爐冶煉過程中使用高磷原料●經濟、社會效益分析由于高磷原料的使用，冶煉時間的縮短，可以大大降低煉鋼成本。一般可以降低6—8元/每噸鋼。電化學超級電容器●項目簡介超級電容器是一種介于傳統電容器和電池之間的新型儲能元件，與傳統電容器相比具有更大的容量，與二次電池相比具有更高的功率密度和更長的充放電循環壽命。是一種新技術含量高的科技產品。超級電容器技術特點為：（1）比功率高（能夠提供幾百WKg到幾千WKg的功率密度）；（2）大電流快速充電特性好；（3）電壓與容量的模塊化；（4）使用溫度范圍寬，為－40C～＋70C；（5）循環使用壽命長，可達10萬次；（6）無污染，真正免維護；（7）價格低；（8）不需冷卻及其它附屬設備。北京科技大學在（1）集電極材料；〔2〕高活性、高比表面積炭材料；〔3〕粘合劑和隔膜材料；〔4〕無機和有機電解質；〔5〕高電壓、大容量超級電容器等方面展了系統研究開發。前期開發出了作為混合動力電動車輔助電源用的超級電容器樣品。●市場分析隨著微電子學和計算機技術的迅猛發展，目前該器件的應用范圍越來越廣泛，從而受到世界各國科技，實業界的極大重視。國外對超級電容器的研究已經成為熱點，國內對這方面的研究剛剛開始。其主要用途為：（1）作為可編程隨機存儲等的不間斷電源，如用作記憶性存儲器、微型計算機、系統竹板和鐘表等的備用電源。（2）隨著自然資源的日益匱乏、環境污染問題的日益突出，綠色環保型電動交通工具已成為世界各國發展的方向，將高比能蓄電池超級電容器聯合應用作為電動車的動力電源，可以滿足電動車啟動、加速、爬坡的功率需求而不降低蓄電池性能。同時可以利用汽車剎車制動時的能量對電容器進行充電，能量的回收效率大大增加。（3）用作交替工作式電源，例如與光能電池合用，在白天電子負載由光能電池提供動力，同時光能電池給超級電容器充電，在夜里由超級電器提供動力給負載。在航空航天領域中超級電容器的應用范圍也非常廣泛。目前，超級電容器占世界能量儲存裝置（包括電池、電容器）市場份額不足1％，在我國所占市場份額更少，因此超級電容器存在著巨大的市場潛力。電弧爐煉鋼合理供電技術●項目簡介電弧爐煉鋼合理供電技術主要是指在電弧爐煉鋼過程中采用合理的供電制度，達到降低冶煉電耗和縮短冶煉通電時間的效果。其基本工藝過程：測量電弧爐供電主回路的基本電氣運行參數，進行分析處理后得到電弧爐供電主回路的短路電抗和操作電抗，應用這些電氣參數制定合理的電弧爐供電制度。對于電弧爐煉鋼而言，選擇合適的供電制度極為重要。因為電能占電弧爐煉鋼總能量輸入的60～70%，合理使用這部分能量將有助于實現電弧爐煉鋼的高效化。北京科技大學近年來一直從事大型超高功率電弧爐煉鋼合理供電技術的研究工作，在電弧爐煉鋼電氣運行參數、工作點、供電曲線制定等方面具有扎實的理論基礎和實際工作經驗。通過對電弧爐電氣運行特性的研究，揭示了大型交流超高功率電弧爐煉鋼過程中電氣運行的基本規律。在對三臺150～50t/90～35MVA煉鋼電弧爐合理供電的理論研究和生產運行研究的基礎上，總結了一整套研究方法和經驗，取得了比外商提供的技術更好的運行結果，填補了國內空白，達到了國際先進水平。本項目的特點在于大功率供電技術和煉鋼技術的結合，科技含量高，無需對電弧爐主電路和裝備做重大改動，投入少、實施方便、對生產影響小、回報高。本技術已在電弧爐煉鋼生產中應用，并獲得了2001年中國高校科技進步二等獎。●應用范圍本技術可適用于各種容量的交流電弧爐煉鋼生產，爐子噸位和變壓器容量越大，效果越明顯，特別適用于變壓器容量大于30MVA的大型超高功率電弧爐。●經濟效益及市場分析各種容量的交流電弧爐煉鋼采用本技術后，平均可節電10~30kwh/t，冶煉通電時間可縮短3min左右。以一座年產鋼20萬噸的煉鋼電弧爐為例進行說明。(1)技術和裝備投入20—40萬元(2)直接經濟效益150萬元以每噸鋼平均節電15kwh，每kwh電價為0.5元計，年直接經濟效益為：萬元(3)社會效益年節電300萬度對于冶煉時間受制于供電制度的電爐鋼廠，電爐煉鋼生產率可提高5%左右。年產20萬噸的電爐每年可增產1萬噸，則年產值增加2000萬元利稅增加100萬元以上。本技術具有廣闊的推廣應用前景，電爐煉鋼廠采用本技術后當年即可回收投資，并且能見到效益。鋼包爐系統工藝優化●項目簡介近年來，我國通過引進和自行設計的鋼包爐，投產使用的數量不斷增多，預計鋼包爐將在我國的爐外精煉設備中占有重要地位，所以對LF進行系統的研究是十分必要的，尤其在工藝軟件的開發和利用方面，因為我國在這方面可以說剛起步。建立系統工藝優化模型，確定系統優化工藝并應用于生產，對整個電爐鋼生產流程的順行，提高產品質量有十分重要的影響。工作目的：（1）電爐鋼包爐真空處理工藝進行優化；（2）建立LF/VD生產的標準化操作。●工作目的對LFVD過程進行系統工藝優化，主要達到以下目的：鋼水溫度滿足連鑄工藝要求；處理時間滿足多爐連澆要求；成份微調能保證產品具有所要求的性能及實現最低成本控制；鋼水純潔度能滿足產品質量要求，純潔度主要包括總氧含量與夾雜物含量、硫含量、氮、氫含量；鋼包爐系統工藝優化的操作要點、系統工藝優化包括如下操作要點：根據鋼液中酸溶鋁的要求，由氧含量預報模型及喂鋁線模型控制加鋁量及喂鋁線操作；考慮埋弧加熱、脫硫、吸附夾雜物的造渣模型控制的造渣制度；考慮防止吸氣、卷渣以及加快夾雜物去除的最佳攪拌模型控制的吹氬攪拌處理；考慮溫度目標控制的電弧加熱制度；（5）考慮最低成本的合金補加模型控制的鋼液成份微調。LF/VD系統模型簡介鋼液成份微調模型喂鋁線模型吹氬氬攪拌模型全氧的預報模型鋼液的溫度預報（控制）模型脫硫模型LFVD過程的系統工藝優化模型及標準化生產操作以提高鋼水質量為宗旨，熱平衡模型計算鋼液溫度為基礎，影響溫度變化的因素為連線，連接LF/VD生產中的上述所有模型，實現模型間的最佳配合，建立系統工藝優化模型，從而達到對LF/VD生產的最優控制。不同階段不同模型運行的結果通過數據庫與基礎自動化交換數據后，執行相應的操作。基礎自動化操作結果也通過數據庫反饋到各相關模型。模型計算結果與基礎自動化的操作結果以及相應的操作都自動保存到操作記錄中，以便查用。標準化操作制定完后，一般操作員無權修改。操作人員的工作只是輸入鋼包入爐的溫度及渣厚。在基礎自動化出現故障時，也可應用模型對LF/VD生產進行跟蹤計算。各操作時間的確定根據現場的生產節奏確定。●應用范圍鋼鐵企業●成果成度經過國家鑒定，世界先進水平鋼包爐脫硫及其合成渣技術●項目簡介經過實驗室研究和工廠試驗，解決出鋼過程、鋼包爐中的脫硫、脫氧技術問題。對于轉爐冶煉過程，為了減少造渣材料消耗，減少搖爐次數，縮短冶煉時間，可以在鋼包中加入合成渣3—8kg/t，在爐內硫含量為0.050%的條件下出鋼，出鋼后可以使鋼中硫含量達0.035%以下。該合成渣成本約800元。對于電弧爐，主要從縮短還原期時間、降低冶煉電耗、提高生產率、降低耐火材料消耗為目的，在還原期造好稀薄渣后，在電弧爐內硫含量0.090—0.050%的條件下可以出鋼，根據向鋼包中加入的合成渣料量可以主動控制出鋼后的硫含量，使之進入要求的成份。合成渣成本約600元。鋼包爐精煉過程深脫硫和深脫氧是主要的精煉目的。但是鋼包爐精煉過程主要問題是加熱過程中的耐火材料消耗較高。為了降低耐火材料消耗，提高加熱效率、提高脫氧、脫硫速度，加入這種合成渣料，可以達到如期效果。根據脫硫量的要求，可以在鋼包中加入5—10kg/t，使脫硫率達到4060%。使用實踐證明，可以在0.5小時之內，將鋼中總氧含量降低至20ppm的水平，可以將鋼中硫含量降低至80ppm的水平，配合發泡劑的使用，可以將升溫速度提高50%以上。●技術成熟程度以上技術均在鋼廠進行系統使用，成果成熟。●應用范圍鋼鐵企業，耐火材料加工企業，新辦冶金輔助材料企業。高爐爐況診斷與操作決策智能系統●項目簡介1項目來源 本項目來源于國家九五科技攻關項目。2整體定位本項目針對我國高爐現狀及現場自動化裝備水平，建立高爐爐況診斷與操作決策智能系統，使現場智能控制系統的各項技術指標達到國內先進水平，部分達到國際先進水平，以促進我國高爐過程智能控制的發展。3基本工藝長期的實踐證明，在高爐冶煉方面應用人工智能技術是生產的需要，也是冶煉過程控制的必然結果。由于專家系統本身獲取知識能力的不足，采用神經網絡作為知識的獲取手段已成為專家系統發展的重要方向。在本項目中采用遺傳算法對傳統采用的前饋誤差逆傳播神經網絡進行優化，克服了傳統神經網絡收斂速度慢、容易陷入局部極小值等固有缺陷，利用收集到的生產實例訓練神經網絡獲得有關爐況判斷的知識，訓練后的神經網絡用于爐況的診斷和預報。在得到綜合爐況判斷結果后根據相應的策略給出操作指導。本系統同時能夠實時將高爐生產條件下的下料情況、煤氣分布和利用情況、爐頂溫度變化、爐缸工作狀態以及鐵水質量等以圖表的形式表現出來。4成果特點投資成本低可充分利用高爐現有的檢測條件和基礎自動化條件，不需要大的基礎自動化投資；技術先進，功能強，命中率高系統綜合了專家系統、神經網絡及SQLServer數據庫技術，可連續在線運行，每3分鐘對爐況作出綜合評價，預報的異常爐況包括向熱，向涼，煤氣流分布異常(中心煤氣流過分發展，邊緣煤氣流過分發展)、難行、低料線、管道、崩料、懸料等，系統具有很強的適應能力和很高的爐況判斷命中率，生產應用表明：系統正常爐況診斷命中率為100%，異常爐況判斷命中率>90%；操作簡單，人機交互友好系統結合了網頁制作技術，采用S/B模式(服務器/瀏覽器模式)，在聯網的任何一臺計算機上都可瀏覽運行結果，非常適合高爐控制現場使用。5成熟程度 已在生產中應用。●應用范圍系統用于高爐爐況在線診斷，并為現場操作人員提供操作指導，實現高爐生產穩定順行。應用本系統的高爐為2000級高爐，具有基本檢測裝備即可。針對現場運行情況，系統得到了進一步改進和優化，現已推出了2.0版。●經濟效益及市場分析高爐采用本智能系統有助于高爐生產實現“優質、高產、長壽、低耗”的目標，可降低燃料消耗，因事故減少而增產，從而降低了成本，提高了生產率，使經濟效益得到提高。通過本系統在某高爐上實施與應用，高爐冶煉指標得到明顯改善，煤氣利用率提高1.45%，綜合焦比下降2.4%，入爐焦比下降2.56%，產量提高5.65%，經測算噸鐵可降低成本7.53元。我國高爐的發展趨勢是大型化。本系統在開發研制過程中充分考慮了我國高爐的實際條件，高爐的操作習慣，采用先進的計算理論、自動化理論與高爐操作專家知識相結合的方案，取得優異的結果，因此，具有良好的推廣前景。高爐熱風爐前置換熱器法●項目簡介我國重點鋼鐵企業高爐風溫在1000℃左右已徘徊了近20年，這不符合現代化高爐的要求，同時對提高高妒噴煤量和置換比，提高入關后我國生鐵產品在國內外市場的競爭力極為不利。高風溫煉鐵是當前煉鐵技術發展的方向，也是提高高爐噴煤量和其他技術經濟指標的重要技術措施.1994年在美國高爐會議上Hoogovern公司已經提出到2000年，高爐風溫只有達到1300℃．產品才有競爭力．一般而言，每提高100℃風溫，可降低焦比約20Kg/THM，提高噴煤量約40Kg/THM，是直接降低煉鐵成本，提高經濟效益和節能降耗的有力措施．為提高風溫，國內外以往基本都采用提高煤氣熱值的辦法，收到了良好的效果，日本、德國、韓國等高爐因此獲得了1250度左右的高風溫，最高風溫超過了1300℃．但投資高，運行成本也高，這不符合中國資源的國情．如何解決這樣一個因為高熱值煤氣缺乏而引起提高風溫難的問題?用純高爐煤氣來預熱熱風爐燃燒用空煤氣，提高理論燃燒溫度，進而提高高爐的風溫是一非常可行的技術措施。目前，用純高妒煤氣提高風溫有以下若干方法（1）日本神戶制鋼法日本神戶制鋼公司提出了一種提高鳳溫的辦法：用高爐煤氣在一個燃燒室內燃燒，用燃燒后的高溫煙氣將兩個串聯的換熱器中的助燃空氣預熱到450度，同時用熱風爐的煙氣將煤氣預熱到180度，使熱風溫度提高到大于1100度。（2）德國荻林根法：該公司用一單獨燃用高爐煤氣的加熱爐，加熱助燃空氣和煤氣，使熱風爐燃燒器的燃燒溫度大大提高，使熱風溫度達到1200讀以上。（3）另外，自身預熱法是中國的技術，在鞍鋼等地有部分應用。它是用熱風爐的后期熱量預熱熱風爐的助燃空氣，獲得了1200度的熱風。前置換熱器法：所謂前置換熱器法是在助烴空氣、高爐煤氣進人熱風爐燃燒器之前、在熱風爐和燃燒氣源之間增設一座專門的燃燒爐．爐內裝有空氣和煤氣換熱器，燃燒爐的燃料也是高爐煤氣．由事先確定的目標風溫值和有關參數可以確定合適的空氣、煤氣預熱溫度，舉例如下：預熱條件T理℃T理℃空氣、煤氣均不預熱13601200空氣400℃，煤氣不預熱15001350空氣300℃，煤氣300℃：15801422空氣400℃，煤氣400℃：17401560由計算結果可知：當空氣、煤氣雙雙預熱到300℃時，熱風溫度可達1200℃以上。—該技術在原理可行性、技術可行性和經濟可行性三方面已被證明是成立的，已有應用的許多實例。并通過了國家九五攻關專家組的驗收。●應用范圍所有風溫不高的高爐均可使用本技術對需要熱風的其他領域也可應用此技術。●經濟效益和市場分析：一座2500立方米的高爐，可獲2200萬元的年效益，投資回收期小于一年。一座300立方米的高爐，投資100萬元左右，投資回收期半年多。中國目前有2000多座高爐，風溫普遍較低，在進入WTO后，要提高市場競爭力，提高風溫是一極好的途徑，其市場廣闊。高拉速連鑄板坯質量控制技術●內容簡介連續鑄鋼技術對鋼鐵工業的發展起了巨大的推動作用，高拉速連鑄是當前連鑄技術發展的重要趨勢，目前世界高水平的厚板坯連鑄工作拉速已提高到1.8～2.0m/min，小方坯連鑄拉速已提高到4～5m/min。連鑄拉速提高以后，結晶器傳熱速率(熱流)增加,冷卻不均勻程度最近，鑄坯表面容易產生裂紋缺陷。此外，拉速提高會增加夾輥建鑄坯的“鼓肚”和鑄坯表面與內部凝固前沿之間的溫度梯度，容易造成連鑄板坯內部偏析、內裂等缺陷。“95”期間，攀枝花鋼鐵公司、國家連鑄工程中心、北京科技大學等單位聯合承擔了“高效板坯連鑄技術”國家科技攻關任務，通過攻關將攀鋼板坯連鑄拉速由過去的1.2m/min提高到1.7～1.8m/min，北京科技大學在其中承擔了“高拉速連鑄板坯質量控制技術”專題的研究任務。在此期間，寶山鋼鐵公司也通過科技攻關，將230～250mm厚板坯連鑄拉速由1.4m/min提高到1.7m/min，北京科技大學在其中也承擔了防止鑄坯表面縱裂紋、橫裂紋缺陷的研究任務。在對高拉速板坯連鑄質量控制進行的攻關研究中，開發成功了如下重要技術：連鑄結晶器銅版溫度和結晶器熱流的數值模擬計算，通過控制結晶器最大熱流防止縱裂紋缺陷發生。連鑄結晶器內初生坯殼厚度測定技術。結晶器平均熱流的測定及控制技術。采用高頻小振幅結晶器振動改善鑄坯表面振痕、減少橫裂紋缺陷技術。連鑄二冷區鑄坯表面溫度測定技術。鑄坯坯殼厚度、凝固終點位置、綜合凝固系數K的測定技術。含Nb、V、Ti微合金化鋼鑄坯內部碳、氮化物析出量測定技術。亞包晶成分鋼鑄坯防止表面縱裂紋技術。高速板坯連鑄結晶器內鋼水流動特性控制及防止卷渣非金屬夾雜物技術。鋼中夾雜物來源研究及控制技術。含Nb、V、Ti微合金化鋼鑄坯防止表面橫裂紋、角橫裂紋的技術。高速連鑄內部偏析和內部裂紋控制技術。攻關研究取得了顯著的成績，在1.7～1.8m/min高拉速條件下，鑄坯的表面無清理率超過95％，內部質量合格率在98％以上，年經濟效益2000萬元以上。攻關中開發的以上先進技術在攻關驗收會議上得到了評委專家的高度評價，達到了國際先進水平，并能夠在國內鋼鐵廠推廣采用。高溫空氣燃燒技術●項目簡介高溫空氣燃燒技術是當今國際上先進的燃燒技術(HighTemperatureAirbustion)。本課題組從80年代初開始著手研究該技術，并針對高溫低氧燃燒過程中NOX產生進行了系統的研究，取得了與國外先進水平相當的成果，形成了具有自主知識產權的專利技術(共獲專利5項)。該技術可大幅度節能(節能3060%)和大幅度降低煙氣中的氮氧化物(NOX排放減少95％以上)、二氧化碳(CO2排放減少30%以上)排放。用高溫空氣燃燒技術來代替傳統換熱器熱回收系統，主要優點:降低生產成本。采用蓄熱式燃燒技術，擴展了火焰的燃燒區域，火焰邊界幾乎擴展到爐膛邊界，爐膛溫度均勻，延長爐襯壽命。而且由于爐內氣流來回切換，加強了爐內傳熱，爐膛平均溫度提高，加熱速度快。另外由于加熱爐幾乎沒有預熱段，爐子造價減少，爐子長度縮短，運行成本降低。節約能源，降低燃耗。采用該燃燒技術可以將煙氣余熱利用到幾乎接近極限的程度，排煙溫度降到150℃左右，余熱回收率可達90%，爐子平均節能30％左右，節能降耗非常明顯。減小被加熱物的氧化燒損。由于空氣預熱溫度很高，幾乎接近煙氣溫度，空氣與燃料在爐膛內邊混合邊燃燒，燃燒速度快，燃燒完全，通過優化設計在爐膛內實現貧氧燃燒；而且爐子沒有預熱段，爐膛溫度均勻，鋼坯加熱速度快。因此氧化燒損要比傳統燃燒方式小。減小對環境的污染。不論對何種燃料，污染物的排放量都大大減少，排煙溫度都非常低，有效地抑制了溫室效應。與原工業爐的總體設計比，除燃燒系統外，其余系統改造量不大，投資也基本不增加。●應用范圍各種熱工爐窯（如加熱爐、熔煉爐，鍋爐，熱處理爐，均熱爐，石油化工熱重整加熱器，玻璃熔化爐，鋁熔煉爐，干燥爐，陶瓷加熱爐）；各種廢棄物處理（工業，居民，醫院，家禽廢物等分解處理）；燃料再處理和轉化(煤的氣化、秸稈燃燒處理等)；低熱值燃料的應用(劣質煤、低熱值煤氣等)等等。為推廣該技術，北京科技大學成立了北京科大國泰能源環境工程技術，從事科研開發及推廣工作，已取得顯著成效，目前已改造軋鋼加熱爐、均熱爐、鍛造爐、鋼包加熱爐、鋁、銅熔煉爐等多臺工業爐窯，經濟效益及社會效益明顯。●經濟效益該技術的投資與新建一座工業爐相比，僅增加燃燒部分的投資。約占總投資的20－30％，但經濟效益明顯，一般可在6－12個月收回投資。鋼中大型非金屬夾雜物分析技術及應用●項目簡介鋼中非金屬夾雜物破壞了鋼的連續性，是鋼產生裂紋破壞的禍根。一般把粒徑大于50μm夾雜物稱為大型夾雜物。這種夾雜物占鋼中夾雜總量的1％，但對鋼質量危害最大。如何把大型夾雜物從鋼中捕捉并從鋼中分離出來，這是首要解決的問題。為此，原冶金部科技司于1982年下達“鋼中大型非金屬夾雜物”的研究課題。大樣電解是用于分析鋼中大于50μm非金屬氧化物的一種方法。本方法是由電解、淘洗、還原、磁選、分離、照相、分級等部分組成。主要設備包括：鋼樣電解、碳化物分離、還原設備、顯微照相及分級等系統。技術特點：1、電解試樣大，捕捉鋼中夾雜物效率高；2、采用較低成本的電解液；3、電解槽結構便于處理陽極泥；4、采用物理方法分離碳化物，操作簡便，效率穩定，夾雜物回收率高；5、采用還原和磁選方法來分離夾雜物。1985年通過冶金部鑒定，鑒定認為：本方法在電解液、電解槽結構、淘洗設備等方面均有特色，與國外（日本）同類型分析設備相當，填補了我國的空白，1999年獲國家冶金工業局科技進步三等獎。●應用范圍該設備主要用于分析鋼包精煉、連鑄中間包、鑄坯鋼中大型非金屬夾雜物，通過分析研究各階段鋼中夾雜物來源，提出有針對性措施，改進工藝，提高產品質量。●經濟效益與市場分析本大樣電解分析設備可用于研究鋼中夾雜物起源，分析鋼中夾雜物數量、尺寸、組成和類型，為生產過程有針對性改進工藝措施提供了依據，對提高產品質量起了有效作用，受到用戶好評。此分析技術已向首鋼、鞍鋼、武鋼、攀鋼等近二十家鋼廠轉讓。潔凈鋼生產中精煉渣控制技術在冶金過程中，爐渣的控制對鋼質量有著重要的影響。特別是隨著用戶對鋼質量的要求愈來愈高，爐渣的控制技術也顯得愈來愈重要。許多高質量的鋼種，對冶金精煉渣提出了極為苛刻的要求。這就迫切要求煉鋼生產廠家對冶煉過程中的各類渣系的冶金精煉性能有清晰的了解，從而達到在冶煉各過程中能做到充分利用和精確控制精煉渣的根本目的，為潔凈鋼生產服務。北京科技大學在冶金渣方面的研究已有幾十年的歷史，無論在理論上還是在工藝上，均已經積累了豐富的經驗，形成了自己的特色。主要的技術有：多元復雜渣系熱力學性能計算軟件。該術主要是根據爐渣結構理論模型，系統地建立了五元以上復雜渣系的氧化能力、硫容量、磷容量以及氮容量的計算模型。模型計算結果已被大量的實驗結果所證實。利用該技術可以分析和預報目前企業所使用精煉渣系的合理性。多元復雜渣系粘度、表面張力以及鋼渣界面張力計算軟件。該技術主要是從爐渣內部結構和表面結構發，建立了多元復雜渣系粘度、表面張力以及鋼渣界面張力計算模型，模型結果得到了實驗的證實。利用該技術可以分析和預報目前企業所使用精煉渣系物性參數的合理性。極低硫鋼(≤0.0020%)冶煉的精煉渣控制技術。該技術根據企業實際冶煉或精煉設備提出最佳脫硫工藝以及提供相應的精煉渣控制技術。低磷鋼(≤0.0050%)冶煉的精煉渣控制技術。該技術根據企業實際冶煉或精煉設備提出最佳脫磷工藝以及提供相應的精煉渣控制技術。低氮鋼冶煉過程中脫氮和防治吸氮渣系控制技術。氮是鋼中較難去除的雜質元素，該技術主要是從改進工藝出發，在脫除部分氮的同時，盡可能防治氮從大氣中的吸收。在這方面，造渣技術起著重要的作用。鋁脫氧鋼吸收Al2O3夾雜精煉渣控制技術。鋁作為強脫氧劑，在煉鋼過程中有著廣泛的應用。但由此形成的Al2O3夾雜對鋼非常有害，該技術結合企業鋁脫氧工藝，提出最佳的吸收Al2O3夾雜精煉渣系。無鋁脫氧工藝低氧鋼精煉渣控制技術。對于許多質量要求較高的鋼種，采用無鋁脫氧，這樣必然加大了鋼液脫氧難度，而合理的精煉渣控制技術會使無鋁脫氧鋼液氧含量顯著降低。精煉過程中夾雜物的去除和控制技術。該技術主要是通過合理地控制精煉渣成分來有效地控制鋼液中夾雜物形成元素的含量，從而達到控制夾雜物成分和形態的根本目的。以上技術可以轉讓或結合本企業情況共同合作開發。LF深脫硫劑的研制●項目簡介世界上套管鋼硫含量的先進水平為20×10－4%，要達到這一水平，必須在精煉過程中采用深脫硫劑。天津鋼管有限責任公司為將脫硫劑生產立足于國內，對擬引進脫硫劑的樣品進行剖析，故提出了“LHF鋼包爐脫硫劑的消化、研制、生產”課題。對國外二個樣品剖析后發現均不能用，為此天津鋼管有限責任公司組織天津市東郊區李莊鄉大宋村(現為天津市冶金保護材料廠)與北京科技大學合作，在消化引進基礎上自行開發、研制了LF深脫硫劑。其特點:LF深脫硫劑的配比合理。可以生產出≤20×10－4％的超低硫鋼；LF深脫硫劑用量3kg/t鋼條件下，終硫達到≤20×10－4％爐數占66.7%，全部達到規格≤50×10－4％的要求；LF用深脫硫劑有較強的脫硫能力Lsmax為232，平均Ls為161，最高脫硫率ηSsmax為91.3%，平均ηs為82.8%，在試驗條件基本相同的條件下，不加深脫硫劑Lsmax為92.7，平均Ls為60.6，最高脫硫率ηSsmax為83.3%，平均ηm為70.0%；LF用深脫硫劑對包襯侵蝕少；LF深脫硫劑使用后［H］含量并不增高；LF深脫硫劑來源豐富，價格便宜，加工容易。經教育部組織的鑒定達到了國際先進水平。●應用范圍主要用于煉鋼冶煉（LF及EAF）時鋼液脫硫，尤其適用于將鋼中硫脫到小于等于0.002%的超低硫鋼的生產。●經濟效益及市場分析此脫硫劑與國外（300美元／t）相比便宜200美元／t，比國內預熔型（2400～2500元／t）便宜1600元／t。按年產60萬噸鋼，用脫劑為3kg/t鋼。每年用脫硫劑為：600000×0.003＝1800t每年節約外匯：1800×200＝3600000美元即360萬美元折合人民幣：360×8＝2880萬元隨著對鋼材性能要求的不斷提高，進一步降低[S]含量是今后的發展趨勢，所以脫硫劑將有廣闊的推廣使用價值。煉鋼鋼包蓄熱式烘烤裝置傳統煉鋼鋼包烘烤裝置采用煙氣直排方式，無廢熱回收裝置，排煙溫度達到1000℃以上，能耗高且污染大。烘包過程完全由人工憑經驗控制，新鋼包的烘烤時間較長，占用場地多。鋼包烘烤采用蓄熱式烘烤方式是近年研究開發的。一套鋼包烘烤系統配備二套蓄熱式燒嘴，每隔一段時間交替工作一次，當高溫廢氣由一只燒嘴排出時，廢氣中的顯熱被該燒嘴的蓄熱體保存，排煙溫度可控制在200℃以下。另一只燒嘴這時正加熱空氣到高溫(900℃以上)，高溫空氣與燃料直接噴入包內燃燒。燃料可采用各種油料、燃氣(包括低熱值煤氣，如高爐煤氣等)，可采用空氣單預熱、及空氣煤氣雙預熱的方式進行。根據本項目研究組多年研究，已經完全掌握蓄熱式鋼包烘烤裝置的所有相關技術，并在萊鋼、唐鋼50噸鋼包應用成功，節能及降耗效果顯著。主要特點有：能耗下降3050%，可以使用低熱值煤氣；鋼包包令提高；由于烘烤溫度均勻，包內溫度場基本一致，有利于耐材燒結，鋼包耐材下降15%，新包烘包時間縮短30％時間。污染減少；煙氣總量下降，冒黑煙情況避免，同時NOx排放下降90%以上。為加快該技術的推廣應用，該技術已由北京科大國泰能源環境工程技術負責推廣。采用該技術可以部分利用原有設備，增加蓄熱室、換向裝置及電控裝置，保證鋼包正常烘烤曲線的執行。針對現場條件可確定立式烘烤及臥式烘烤兩種方式。項目總投資根據鋼包的大小在20－30萬元，3－6個月收回投資。鋰離子電池及其材料●項目簡介鋰離子電池目前主要和民用先進的便攜式電子產品配套應用，目前移動通訊用手機、掌上攝像機、筆記本電腦的工作電源已基本上全部采用鋰離子電池作為配套電源。我們統計,2001年國內實際生產量可能僅為4500萬5000萬支左右，遠小于國內年消費量約8000萬支規模。同時高比能量和安全性的先進電池新體系一直是軍用領域大量配套產品。隨著對現有材料和電池設計技術的改進以及新材料的出現，鋰離子電池的應用范圍不斷被拓展，從信息產業（移動電話、PDA、筆記本電腦）到能源交通（電動汽車、電網調峰），從太空（衛星、飛船）到水下（潛艇，水下機器人），鋰離子電池在本世紀將作為主要的二次電池服務于人類。北京科技大學以鋰離子電池電極材料研究為主，正負極材料的研究水平均處在國際前沿位置。LiCoO2材料較好地克服了其耐過充性能差的問題；石墨負極材料的改性處理，如包埋技術等，改進了材料與電解液的相容性及高倍率性能，降低了材料的成本。在實驗室研究工作的基礎上，優化化學共沉淀工藝、采用微波加熱等方式進行高溫固相合成、并選擇合適的熱處理條件進行體相摻雜和表面修飾處理，使LiNixCo1xO2復合氧化物和錳酸鋰正極材料的化學計量、結構、粒度及其分布達到了均一性，降低電池材料在充放電過程中的晶型和結構轉變、提高材料的穩定性和批量生產中的一致性；通過改善制備工藝條件，消除高溫合成中容器和氣氛等帶來的不良影響；利用熱分析、X射線結構分析和電化學技術等對電池材料及所裝配電池進行檢測與評估，以提高材料的成品率。我校可為廣大電池廠家和研究單位提供高質量、高性能的鋰離子電池材料。●市場分析作為最新一代的充電電池，鋰離子電池近10年來得到飛速發展，已以其高性能價格比優勢在筆記本電腦、手機等移動電子終端設備領域占主導地位，至2000年，全球充電電池的銷售額年增長了10%，主要源于鋰離子電池的快速增長，2000年全球生產了超過5.8億只的鋰離子單體電池,主要是適用于移動電話的電池芯達到3.14億只，增長了50%，總銷售額約30億美元，全球鋰離子電池的銷售額已超過鎘鎳和鎳氫電池之和。預計至2005年，全球電鋰離子電池產量將達到9億只。連鑄二冷配水模型及自動控制技術●項目簡介連鑄二次冷卻對鑄坯的表面與內部質量具有顯著的影響。欲得到優質鑄坯，重要的是合理地控制澆鑄過程鑄坯溫度，而連鑄二冷配水的目的是均勻冷卻鑄坯，使鑄坯表面溫度保持在容許的范圍內，對提高連鑄坯的質量和連鑄生產具有重要的作用。原冶金部科技司將此項目列為“八五”攻關課題“大型連鑄機自動控制系統的研究開發”中一個重要研究課題，主要是以濟鋼板坯連鑄機二冷控制為研究對象，應用二維傳熱數學模型，建立了板坯連鑄機二冷配水計算模型，編制了二冷配水計算軟件，完成了對不同鋼種和斷面的連鑄冷卻的配水計算和控制系統，實現了對連鑄二冷水在線控制。本項目1997年通過冶金部鑒定，并獲冶金部科技進步二等獎。●應用范圍本項目主要用在板坯、矩形坯、方坯連鑄機二冷配水控制系統，結合現場具體條件，利用傳熱學基本原理建立凝固傳熱數學模型和計算軟件，計算配水參數，實現二冷水自動控制，從而確保連鑄機高的產量和良好的質量。●經濟效益及市場分析本項目自1995年開發以來已于多家鋼廠合作，如濟鋼、武鋼、安鋼等，連鑄二冷配水自動控制系統投入應用后，鑄坯質量明顯改善，效果非常顯著。鎂基鐵水爐外脫硫技術●項目簡介眾所周知，硫對大多數鋼的性能有多種不良的影響，如硫降低鋼的塑性和韌性，影響鋼的表面及內部質量。鐵水爐外脫硫是鋼鐵產品生產過程去除硫最為行之有效而又經濟的辦法。鎂基鐵水爐外脫硫技術是目前鐵水爐外脫硫處理的最新進展，它具有處理溫度低(最適合鐵水溫度)、脫硫效率高、脫硫速率快、單位耗量很小(如噸鐵水僅耗0.3～0.8Kg鎂，這將帶來脫硫渣量小、金屬損耗低、溫降小等一系列好處)、能將硫脫到很低的水平(如達到0.002～0.005%以下的水平)，同時工藝簡單、投資相對較少、脫硫效果穩定等優點。它是繼蘇打或碳酸鈉、石灰、碳化鈣基脫硫劑后的第四代脫硫技術，也是鐵水爐外脫硫處理今后發展的方向。在整個鋼鐵生產工藝流程中，該技術的應用既可大幅度地降低鋼鐵生產的成本，又可為生產各種潔凈鋼提供最基本的技術保障。從某種意義上來說，該技術是優化鋼鐵生產流程的關鍵技術之一。因此，具有廣闊的應用前景。鎂基鐵水爐外脫硫技術的基本工藝是采用噴吹或喂線的方法將鎂基脫硫劑或純鎂加入到鐵水中，使其將鐵水中的硫去除的一種操作過程。其工藝可根據不同鋼鐵企業的生產條件，選用不同技術路線，如鐵水包容量較小的企業可采用喂線技術路線；而鐵水包容量較大的企業則選用噴吹技術路線；中等鐵水包容量的企業可根據自身情況決定技術路線。北京科技大學鎂基鐵水爐外脫硫（MDS）研究組是由長期從事鋼鐵冶金、傳輸傳熱、機械設計等涉及多學科的專門人才組成，具有深厚的理論基礎、設計能力和豐富的實踐經驗。自1996年開始以來，先后進行了基礎理論研究、冷態和熱態模擬實驗、半工業試驗和在天津鋼廠30t鐵水包內進行了工業試驗。工業試驗共處理鐵水510t，耗鎂250kg，將化鐵爐鐵水的硫含量穩定地從0.075%左右降至0.025%以下；同時獲得鎂基鐵水爐外脫硫工藝成本24元/tiron的結果，開創了小噸位（容量小于30t）、淺熔池(深度小于1.4m)使用鎂基脫硫劑對鐵水進行爐外脫硫的先河。工業試驗的工藝設計、關鍵設備(包括自控系統)的設計與制造及熱試車均由課題組自主完成，同時工業試驗所用脫硫劑生產技術也由課題組提供。該技術可以進行工程化運作。國家專利局已于1999年11月2日受理了該技術的專利申請，專利號為99122342x。●應用范圍該技術可應用于煉鋼鐵水的脫硫和化鐵爐鑄造用鐵水的脫硫等領域。●經濟效益及市場分析利用該技術建成年處理鐵水能力150萬噸的脫硫車間，總投資約1500萬元人民幣，處理噸鐵水帶來的效益為10～15元/tiron（硫從0.07%降低到0.01%以下，效益計算為高爐因鐵水硫放寬帶來效益加上轉爐不考慮脫硫效益減去脫硫車間生產成本），由此可知8～12個月可收回投資。如果國內每年按產鋼量1億噸計算，其中約有60%為高爐轉爐流程生產，如全部采用該技術，則年產生效益在6～9億人民幣左右。目前，我國剛開始應用鎂基鐵水脫硫技術，隨著我國加入“WTO”，鋼鐵企業面臨的成本與品種及質量壓力愈來愈大，我國的鋼鐵企業必將迎來一個鐵水脫硫處理的高潮。納米金屬及金屬化合物生產技術●項目簡介均相還原法生產納米金屬化合物技術是和目前工業上采用的熔融鹽還原法完全不同的生產工藝。現行的熔融鹽體系金屬熱還原法制造金屬粉末的技術由于高溫、非均相等基本條件的限制，產品粉末無法達到納米級的水平。而且目前的工藝技術只能進行間歇分段式操作，生產效率低，從而無法降低生產成本。而本均相還原技術通過選擇適當的反應溶劑和操作條件，使還原反應在均一相里進行。本技術的基本工藝為：①原料鹽和還原劑溶液的配制，②液相均相反應，③反應產物的過濾和清洗，④產品后處理。其中①－③步驟均在常溫附近進行，并可以連續操作。本技術的最大特點是從本質上為生產超細金屬粉建立了條件，并可以連續生產。本技術由項目負責人在2年前在美國首次開發成功，其成果得到國際專業同行的普遍關注。被認為是具有廣闊應用前景的技術發明。目前在中試前階段。●應用范圍本均相還原技術可適用于制造各種金屬及金屬化合物的納米超細粉。典型的產品如：作為固體電容器原材料的鉭粉、鈮粉，由于原料粉顆粒的大幅度下降將帶來電容器比容的飛躍性提高；用于各種硬質合金、磁性材料、鎢基合金的化合物納米粉。尤其是作為復合材料原材料的超高溫，高硬度金屬化合物，應用此技術將有可能建立低成本、高效率的超細粉生產線。●經濟效益及市場分析本技術剛在實驗室規模獲得成功，在國際上已受到廣泛重視，如果推廣到工業生產規模將帶來巨大的經濟效益。僅以電容器用原料金屬粉市場而言，目前國際市場每年需求量約200噸，產品額在10億美元左右。而其它的各類金屬化合物（例如：TiB2,TiN,GaN等），其應用范圍涉及各種領域，具有巨大的市場潛力。片煙防霉殺蟲劑煙草行業的煙葉過去都是以把煙的形式存放，該存放方式容易引起煙葉發熱、走油、長霉、生蟲、板結，另外還有占用倉庫面積大，需要防鼠、調濕、定期翻垛等各種問題，每年因此類問題給煙草行業造成巨大的損失。根據這種情況，煙草行業目前正在逐漸將把煙改造成片煙，預計到2003年，全國的把煙都將被加工成片煙。煙葉加工成片煙后，存放將更加方便，可以較大幅度節省倉儲空間，可以防止發熱、走油等不良現象的發生。但不能控制煙葉生蟲、長霉等問題的產生。煙葉殺蟲基本上都是采用磷化氫藥劑熏蒸，它對把煙的殺蟲效果較好，但對片煙來說，因外包裝的阻隔以及片煙內部的空氣對流性能差，導致殺蟲效果很差，并且經熏蒸后，磷化氫在熏蒸物中難免有殘留，長期吸抽含有微量磷化氫殘留物的煙葉可能會給人身健康造成一定影響。片煙防霉防蟲已經成為一個有待急需解決的問題。北京科技大學針對片煙存放過程中出現的問題，已經研制出一種全新的綠色產品。它能迅速徹底有效殺死片煙中各種成蟲、幼蟲和蟲卵，能完全防止各種霉菌的產生，并且成本低，完全無毒無味。包裝及使用： 本產品為粉劑，用施膠無紡綿紙袋包裝，根據需要每袋裝10~500克片煙防霉殺蟲劑，使用時將一定數量的防霉殺蟲劑直接放入片煙袋中即可，藥劑和煙葉不直接接觸，完全分開，對片煙無任何污染。加入量按每立方米片煙加1~1.5千克防霉殺蟲劑。主要性能和經濟指標：外觀形態：粉狀固體顏色：黑色安全性：無毒無味、不燃不爆存放1~2年不生蟲和不長霉原材料成本：約3元/公斤售價：15~20元/公斤設備：攪拌機一臺手提式塑料封口機12臺自動包裝機一臺投資總金額：約50萬元確定高爐最佳噴煤量的計算機軟件●項目簡介本軟件經過多年的基礎試驗、軟件開發研究和經過有關高爐的實際驗證，已證明該軟件具有以下功能：能確定某高爐在其具體條件下的最佳噴煤量（即噴煤極限）：根據高爐的實際條件，如：高爐內部容積、結構、幾何尺寸（風口數和風口直徑、爐缸直徑和高度、爐腹上下直徑和高度等）、原料條件（燒結礦成分、球團礦成分等）、冶煉條件（鼓風溫度、濕度、壓力、富氧、爐頂煤氣成分、壓力和溫度等）、產品生鐵成分要求、煤粉成分、焦碳成分等等，輸入到計算機的軟件中后，由所開發的軟件，計算出該高爐的最佳噴煤量。能確定要提高最佳噴煤量所要改變的有關高爐條件：對一些噴煤量較低的高爐，經計算雖可得其最佳噴煤量，但因噴煤量偏低，多鐵廠均希望能進一步提高噴煤量。為此可根據所要提高的噴煤量，由該軟件計算出新的噴煤量下，該高爐所要改變的有關條件，提出改造方案。能同時確定高爐在該噴煤量下的冶煉參數：如CO利用率和直接還原度隨噴煤量的變化規律、要求的原料配比、爐渣成分、爐渣性能、爐缸和爐頂煤氣成分、不同高爐利用系數下活動骨架更替時間、死料柱更替時間、冶煉強度、不同風溫和富氧率下的理論燃燒溫度等。操作方便：該軟件原始條件輸入方便，結果顯示直觀明了，圖表并茂，便于高爐操作者判斷爐況與現場操作。●應用范圍該軟件專門用于想噴煤和噴煤量不夠高的高爐。對高爐操作者有操作指導的作用。經濟效益及市場分析該軟件售價：58萬元。可從提高噴煤量的經濟效益中得到回報，回收期視噴煤量的高低而定。燒結礦優化配料技術●項目簡介燒結礦配料是冶金生產中最基本同時也是最重要的工序之一。尤其對于鐵前系統的生產，涉及到的原料種類多、成份復雜，而且原料成本占生產成本的很大一部分，因此研究各種原料之間的合理搭配，既要滿足生產產品成份要求又要降低混合料成本，具有很重要的現實意義。多年以來，冶金配料一直使用解方程或試算方法，只能滿足幾個重要成份的要求而無法考慮成本或更多的成份要求。“最優化”指的是在有限的資源內確定最佳的決策方案。對于冶金配料而言，是否“最佳”可以用配料成本是否最低來衡量，“有限的資源”包括有限的單種原料供應量、對混合料的各種化學成份限制等等。它與傳統配料方法的本質區別在于，它能夠一步到位得到所有可行方案中最優的配料方案，即：在滿足所有化學成份要求、各種原料允許用量要求的基礎上，配料成本最低；而傳統配料方法無論經過多少次計算得到的都是無數個可行的配料方案中的一種，只有通過多計算、多比較，才能找到相對較優的方案，而且由于計算量的限制，考慮的混合料成份數有限。七十年代，國外有些鋼鐵生產配料已采用了最優化技術，例如美國學者先后將線性規劃方法用于高爐配料問題的研究，又如電爐裝料和補加合金的配料計算系統也采取線性規劃模型，但有關詳細技術資料沒有見到報道。在國內，本課題組首先將線性規劃技術應用到冶金配料工作中，并做了系統的研究和應用。目前在該技術的應用方面取得了突破性進展，不僅僅局限于進行配料計算，還能通過模擬各種條件下的生產過程，將生產和產品信息反饋到決策層，實現計算機輔助決策。由人為經驗轉為科學決策，使生產管理制度更為科學合理。本技術的主要優點有四：(1)技術投入很少，采用優化配料技術原則上無需改動流程、裝備和基建，故技術投入資金很少；(2)經濟效益大，每噸燒結礦配料成本約可降低1元人民幣，另外由于燒結礦成分穩定性有一定的提高，有利于高爐煉鐵技術經濟指標的改善；(3)配料崗位實現計算機輔助操作；(4)實施方便、見效快，根據現場裝備和原料條件，約半年至一年即可實現正常運行，無需停產減產進行安裝調試，當年可回收投入。本技術已應用于工業化生產。北京科技大學與太原鋼鐵公司從1987年開始進行燒結礦優化配料技術應用性開發研究，1990年6月通過冶金部技術鑒定。1993年與石家莊鋼鐵廠合作進行了再開發研究，1994年10月通過河北省技術鑒定，獲1995年河北冶金科技進步二等獎。唐鋼一鐵燒結車間應用該項技術2000年全年與1999年相比，品位穩定率提高0.58個百分點，堿度穩定率提高13.65個百分點，綜合合格率提高8.98個百分點；燒結礦品位提高2.62個百分點；C.燒結礦可比成本平均降低1.74元/噸礦，全年創效益166萬元。該成果已通過國家教育部技術鑒定。●應用范圍本技術應用于鋼鐵企業中有帶式燒結機的燒結廠，使之配料成分穩定，配料成本最低。●經濟效益及市場分析使用本技術后企業獲得的直接經濟效益約為每噸燒結礦(成本降低)一元人民幣。另外，由于燒結礦化學成分穩定性有所提高，高爐煉鐵工序還將獲得效益。本技術無需重大技術措施投入，投資回收期僅為2~3個月(包括實施階段，當年即可回收)食品綠色防霉保質劑食品保鮮主要目的應該是保持食品原有的色、香、味和營養成分不變，但是食品在存放過程中很容易因吸潮、霉變、腐爛、生蟲、氧化等原因而變質。在這些變質因素中，霉變和氧化變質尤為突出，也更為有害。霉變后的食品，含有各種霉菌，其中有的對人體有明顯的致癌作用，食用此類霉變食品將對人身健康產生不良的后果。就氧化變質來說，食品中一般含有蛋白質、淀粉、糖類、維生素、油脂類等營養成分，這些營養成分與氧氣接觸容易氧化分解，結果不但造成營養損失，有時甚至產生一些對人體有害的物質。目前對含水量較少的食品保鮮采用的主要方法有：一是簡單采取塑料袋密封包裝的辦法；二是采取抽真空包裝的辦法；三是在食品中加防腐劑，抗氧化劑等添加劑的辦法或既抽真空又加添加劑兩者兼之的辦法。不管是簡單包裝、抽真空還是加添加劑，對食品變質都只能起一個緩解作用，最終無法避免食品的緩慢氧化，霉變、腐爛，生蟲等現象的發生。本技術生產的食品防霉保質劑與傳統食品保鮮添加劑不同，它不直接加入食品內，而是用小袋包裝的方式放入食品袋內，與食品完全隔開，是采取吸附的方式凈化袋內的氣氛來達到保鮮的目的，該技術完全符合當前正在興起的綠色產品的要求。它效果好，能大大增加食品的貨架期；應用范圍廣，能應用于含水量較少的一切物品。該保鮮劑尤其適合于大米、小米、餅干、茶葉、干紅辣椒、花生米、干紅棗、鮮棗、名貴中西藥、飼料添加劑等的保鮮。如大米，目前都用簡單的包裝密封，貨架期都不超過2個月，如時間過長，則因長霉而變色變質，糧食加工企業的發展也正因此故受到了嚴重制約。如采用本保鮮劑保存大米，則保存1年至2年都不會出現長霉變質等現象，并一直保持大米鮮亮。●經濟效益分析 食品防霉保質劑每公斤成本價2~3元，每公斤銷售價15~20元。就大米封存來說，每保存50公斤大米需加入一袋30g裝的保鮮劑，若年保存大米2千萬噸，則年需保鮮劑1.2萬噸，年銷售額約2~3億元。用于其它食品保鮮時，經濟效益同樣十分可觀。設備：攪拌機一臺手提式塑料封口機12臺自動包裝機一臺投資金額： 60萬元鐵礦粉造塊工藝的優化配礦新技術●項目簡介現代煉鐵技術的發展、優質煉鐵資源的缺乏和激烈的市場競爭，使高爐精料的研究在技術和經濟兩個層面上被提上了重要議程。隨著國內鐵礦粉資源的貧化以及進口鐵礦粉價格的下降，我國每年進口鐵礦粉的數量已達7000萬噸以上，且進口礦的種類已近20余種，使得造塊工藝的原料結構發生了很大變化，如何合理地利用國內和國外兩種資源以及實現造塊工藝的優化配礦，已成為鋼鐵企業急需解決的問題。理論研究和生產應用工作的實踐表明：高爐煉鐵“精料方針”的實現必須從鐵礦粉造塊過程的“精料”開始,而被人們長期忽視的、鐵礦石在燒結及球團過程中所反映出的高溫物理化學特性是鐵礦粉造塊過程“精料”的基礎。掌握鐵礦粉這類重要的自身特性，是實施真正意義上的優化配礦的技術關鍵。項目人自1988年留學日本起開始研究鐵礦粉在造塊工藝過程中的行為及作用，十余年來對世界范圍內近30種鐵礦粉的自身特性進行了研究，掌握了這些鐵礦粉的使用技術。近年來，在此基礎上，又提出了鐵礦粉自身特性的互補性原理，開發了優化配礦新技術。●應用范圍及其效益本技術適用于鋼鐵企業的燒結、球團工藝。本技術已在國內多家鋼鐵企業得到成功應用。本技術不僅對降低配礦成本有直接經濟效益，而且對造塊工藝過程的整體優化具有顯著的技術和經濟效益。例如：由于現有的燒結配礦方法不能自主地進行優化配礦，故不能有效地改變“以燒結工藝去迎合燒結原料”的落后模式，導致理想的燒結工藝原則和先進的燒結技術無法得到真正的遵循和實施，從而使得鐵礦石資源的有效利用以及燒結礦質量的改善均受到嚴重制約。應用本技術則有助于改變上述狀況，通過優化配礦，用“原料”去適應“先進工藝”，從而有效地實現低溫燒結、厚料層燒結等，使燒結過程得到整體優化。本技術亦是開發高鐵份、低SiO2含量型燒結礦生產新技術的基礎。現代電爐強化供氧技術提高電爐噸鋼用氧量，是強化電爐冶煉、提高電爐節奏最有效手段之一。目前，電爐煉鋼氧氣產生的化學能在電爐能量輸入中已占了較大的比例，占30％左右。特別是電爐采用熱裝鐵水后，化學能的比例達到總能量的40％以上，大量輸入氧氣已是現代電弧爐煉鋼工藝的一個重要特點。先進電爐的用氧量已達到4050Nm3/t，冶煉時間縮短到60min左右。本課題組自80年代初，就開始研究電爐供氧技術，取得了很好的業績。其中主要有：電爐爐門吹氧裝置，電爐爐壁氧燃助熔及二次燃燒氧槍，電爐EBT氧槍，電爐爐壁集束氧槍，電爐用氧模塊化控制技術，電爐泡沫渣技術等。其中，電爐爐壁氧燃助熔獲國家發明三等獎，教育部科技進步一等獎；電爐爐門吹氧裝置獲廣州市科技進步二等獎。電爐爐門吹氧裝置爐門槍由爐門水冷氧槍和爐門碳氧槍組成，爐門槍使用效果為：提高吹氧效率，縮短冶煉時間515min；節省吹氧管8090%，噸鋼降低成本15－30元；改善工人的勞動條件，代替人工吹氧。電爐爐壁氧燃（油、煤、燃氣）助熔及二次燃燒氧槍消除電爐爐內冷區，保證爐料均衡熔化；提高電爐的比功率輸入，提高生產速率；利用爐壁模塊化控制噴射純氧，實現爐氣二次燃燒。熔化時間縮短10－20min；降低冶煉電耗40－100kwh/t；噸鋼降低成本10－30元左右；金屬收得率提高12％；爐氣中CO及NOX含量降低20%。電爐EBT氧槍促進EBT冷區的廢鋼熔化，提高EBT區的熔池溫度，均勻熔池成分；實現EBT區域CO再燃燒；采用后冶煉時間縮短5分鐘；降低冶煉電耗10－20kwh/t；使出鋼時EBT區域的溫度及成分與爐內其它區域溫度及成分相差無幾。電爐爐壁集束氧槍裝置(噴吹模塊)集供氧、噴吹燃料、噴吹碳粉為一體的供氧噴吹模塊；在超過噴嘴直徑70倍的噴吹距離內都可以保持其原有的速率、直徑及氣體的濃度及噴吹沖擊力；傳統氧槍0.254mm處的沖擊力與凝聚射流1.37mm處的沖擊力相當；對熔池的沖擊深度要高兩倍以上，氣流的擴展和衰減要小，減少熔池噴濺及噴頭粘鋼。使用效果為：操作費用降低，逐步取代爐門槍；脫碳效率提高20%；噴槍損耗下降33％；泡沫渣用碳降低了60％；渣中氧化鐵下降5％；冶煉時間縮短10min。電爐用氧模快化控制技術該技術是用氧的集成技術，在電爐采用多種供氧方式以后，如何做到爐內均衡供氧是非常重要的。目的：1、控制噸鋼耗氧；節約5Nm3/h；2、提高金屬收得率；12%;3、節電1030kwh/t；4、控制除塵冷卻裝置及電極等氧化。控制方式：1、檢測冶煉過程爐氣成分的變化規律，調整供氧曲線；2、結合熱平衡及物料平衡；3、結合原有爐次的供氧曲線；4、根據爐內冶煉階段，分解不同供氧方式的供氧量。電爐泡沫渣技術全方位的噴吹方式，可從爐門及爐壁噴吹碳粉；完善的氧氣及碳粉比例控制；整個熔池的泡沫化，最優的節電效果；典型項目的經濟效益：在萊鋼特鋼50t超高功率電爐上采用爐門吹氧裝置、油氧助熔/二次燃燒兩用噴嘴、EBT氧槍技術取得了顯著經濟效益。采用全廢鋼冶煉工藝，電爐電耗下降到330kwh/t、全程冶煉時間縮短到65min，冶煉成本下降100元/t。相關工作業績序單位項目內容投產時間爐產量t效果1廣州南方鋼廠煤氧助熔及二次燃燒1997.081座×30好2廣州南方鋼廠爐門噴槍裝置1997.081座×30好3韶關鋼鐵公司爐門噴槍裝置1998.104座×10好4山東萊蕪特鋼爐門槍裝置及泡沫渣技術1999.011座×50好5山東萊蕪特鋼油氧助熔及二次燃燒技術1999.121座×50好6淄博鋼鐵公司油氧助熔及二次燃燒技術2000.102座×30氧氣缺7山東萊蕪特鋼電爐EBT氧槍2001.071座×50好8中國制鋼(福州)油氧助熔及二次燃燒技術泡沫渣技術2001.091座×50好9山東萊蕪特鋼電爐用氧模化控制技術2001.101座×50好10石家莊鋼鐵公司電爐供氧系統改造（爐門及EBT氧槍）、泡沫渣技術2002.011座×50施工直接甲醇燃料電池（DMFC）●項目簡介直接甲醇燃料電池（DMFC）由于使用液體甲醇作燃料，電池安全，系統簡單，運行方便，具有很廣闊的商業化前景。從目前的技術水平看，DMFC的功率密度比氫氧燃料電池低，因此這類電池更適用于小型電器中，如移動電話、筆記本電腦等。美國能源部認為用于發電站和電動汽車的大型燃料電池，商品化制造成本一定要低于$500/kW，而對應用于電子產品中的小型燃料電池，其制造成本可允許高達$2000/kW。與二次電池相比，微型或小型DMFC主要具有以下優點：（a）長時間連續提供電能；（b）充加燃料方便，它可避免二次電池充電時間長、電池記憶效應、循環壽命短等不便；（c）無污染、回收處理方便。北京科技大學在國家自然科學基金委、教育部和國家863計劃支持下，開展了熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和直接甲醇燃料電池（DMFC）的研究開發工作：（1）Pt基非貴金屬多元合金、Pt基過渡金屬或稀土金屬氧化物催化劑；(2)甲醇溶液中穩定的輕質雙極板等材料；(3)催化劑碳載體材料；（4）膜電極及直接醇類燃料電池組樣機。●市場分析SolarH2Center、LasAlamos和Motorola等國外研發單位都在研制開發適用于移動通訊和筆記本電腦的DMFC系統。微型或小型DMFC的開發成功，將解決二次電池能量密度低、充電時間長等問題，可開發電子產品更多的新功能。而且，各類便攜式電子產品不斷涌現,對電池的需求在不斷增加，市場前景廣闊。移動通訊、筆記本電腦、PDA及電動助力車等將是DMFC的巨大潛在市場。作為燃料電池中必需的催化劑、質子膜及零部件等關鍵材料，目前主要來自國外廠家，國內還沒有成熟產品。因此，隨著燃料電池的不斷發展，燃料電池材料將和二次電池材料一樣形成巨大的市場。因此，一般認為小型燃料電池易達到商品化。可以預計，在近三至五年內，微小型DMFC很可能成為電子工業中新的經濟增長點。BKD系列程控變截面軋制設備與技術●技術特點及應用范圍所研制開發的系列產品變截面軋機是用于生產汽車變截面板簧及特殊變截面材的專用設備。該系列變截面軋機可由計算機程序控制軋制規定能力范圍內各種規格的拋物線型，斜線型，平直線型或它們的組合曲線型的變截面汽車板簧或變截面材。全套設備由機械系統，液壓系統和計算機系統組成，全部操作過程可由控制系統實現自動化。該項目94年列入國家科委重點推廣計劃，95年冶金工業部批準成立變截面軋機推廣站（站長單位為北京科技大學壓力加工研究所）。該系列變截面軋機設備具有以下應用范圍：BKDS型變截面軋機（主要軋制中，短錐變截面板簧）BKDM型變截面軋機（主要軋制中，輕型汽車變截面板簧）BKDL型變截面軋機（主要軋制中輕型及重型汽車變截面板簧）●技術水平在引進消化國外變截面軋制技術的基礎上，成功研制出完全國產化的程控變截面軋機。其主要技術參數性能已達到國外同類產品的先進水平。1991年獲冶金工業部科技進步二等獎，現已獲5項國家專利。主要技術指標軋件寬度：40160mm；軋件厚度：660mm；軋件最大長度：2300mm；單頭有效軋制最大長度：1050mm；軋制效率：500550道次/小時。技術應用情況目前已有數家板簧廠采用了該系列設備和技術，生產出幾十種規格的輕型車，卡車，大客車用變截面板簧及出口國外的變截面板簧。●經濟效益及社會效益分析變截面汽車板簧與傳統等截面汽車板簧相比可節約鋼材3040%，提高疲勞壽命約30%以上。按我國每年50萬噸彈簧扁鋼需要量計算，如果40%的汽車用變截面板簧，則每年節約優質鋼67萬噸，可節約資金2600030000萬元。據統計，汽車自重降低1%，能耗可降低0.7%，因而使用變截面板簧可降低汽車油耗，按我國目前汽車保有量1000萬輛計算，若其中10%的汽車采用變截面板簧，每年可節約燃油2000立方升。經濟效益，據國內生產變截面板簧的廠家統計，生產一噸變截面板簧，企業可獲利潤1000多元，若一個板簧廠每年生產30005000噸變截面板簧，可獲年利約300多萬元。表面熔滲復合鑄件技術●項目簡介北京科技大學材料科學與工程學院研制并開發了鑄件表面熔滲復合技術。本項技術是采用NiCr基高合金粉料，使其與適量的黏結劑、熔劑、稀釋劑等混合形成膏狀涂于鑄型表面，在鑄造過程中在鑄件表面直接形成的35mm高合金層，工藝簡便，合金層與母材為冶金結合，結合層與母體之間無微裂紋，結合牢固。本項技術適用于黏土砂干型及樹脂砂鑄型等，鑄件的母材是一般碳鋼及鑄鐵均可，不適用于有色金屬。本項技術的要點是黏結劑、熔劑、稀釋劑的選擇及配比，高質合金粉的選擇與配比。這項技術適用于軋鋼導板、各種金屬模具等。該項目的特點：（1）表面層耐磨，心部材料韌性好；（2）工藝簡單，成本低廉。●經濟效益及市場分析如果利用此項技術生產軋鋼導板，預計每年可產生100萬以上的經濟效益，市場前景很好。表面鑄滲金屬陶瓷梯度材料●項目簡介北京科技大學特種陶瓷研究室開發出一種在金屬表面鑄滲金屬陶瓷梯度材料的技術，其應用前景極其廣闊。本項目可在鋼鐵，銅，鋁等金屬的鑄造過程中，充分利用鑄造金屬的熱能，用燃燒合成，多孔材料和梯度材料的技術在鑄件的表面形成一層毫米級厚度的含碳化物或硼化物等的金屬陶瓷梯度材料層。此金屬陶瓷梯度材料層與基體是冶金結合，結合牢固。本項目可根據耐磨，耐蝕的具體要求，在一定的范圍內對表面鑄滲金屬陶瓷梯度材料的厚度，硬度，強度，韌性和耐蝕性進行設計。本項目產品的基本工藝為鑄造和燃燒合成等技術的結合。可在復雜形狀和較大尺寸的鑄件需要的表面進行鑄滲。 本項目與大多數表面技術相比，具有表面層厚度大，結合牢固，能耗低，可在鑄件任意表面進行等顯著優點。●應用范圍 可廣泛用于水泥，礦山，冶金，機械，石油，化工等各個行業。●經濟效益及市場分析 本項目產品市場廣闊，可產生顯著的經濟效益和社會效益。最小投資100萬元。回收期少于3年。貝氏體復合鑄鐵磨球生產技術●項目簡介本項目開發一種貝氏體復合鑄鐵磨球，表層為具有一定厚度的白口層，其微觀組織中存在沿磨球徑向輻射狀分布長條狀的高硬度的碳化物，可以顯著提高磨球的耐磨性；心部為具有良好強韌性貝氏體球鐵，因而具有白口鑄鐵磨球和貝氏體球鐵磨球的各自的優點，是國內首創的新產品。本項研究省級科研項目，已通過省級鑒定，表明該產品為國內首創，其技術達到國際先進水平。已申請多項國家發明專利，并榮獲99全國專利產品金獎。這種復合鑄鐵磨球采用沖天爐或感應電爐熔煉、爐前球化處理、包內多次孕育處理、水冷金屬型鑄造、淬火回火熱處理等工藝生產，主要原材料有生鐵、廢鋼、鐵合金和球化劑等。本項目的特點為：產品質量高：采用合理的成分設計，利用微量元素進行合金化，獲得良好的淬透性，使大直徑的磨球從表面到心部全部獲得貝氏體的基體組織，該磨球硬度高，耐磨性好，洛氏硬度HRC≥52；其沖擊韌性k≥7Kg/cm2，磨球的硬度從表面到心部很均勻，該產品在幾十個鐵礦應用，取得很好的使用效果，磨耗為0.20.45公斤/噸礦石。生產效率高、成本較低：采用金屬型鑄造機械化生產，其生產效率高，比一般砂型鑄造提高1倍多；工藝出品率為85％。節能：實現余熱淬火處理，節省能量，每噸產品可以節電約200度。●應用范圍本產品主要應用于金礦、銅礦、鐵礦等冶金礦山，也可以應用于水泥廠，火力發電廠等工業部門。最適用制作大直徑的磨球。●經濟效益及市場分析該產品市場銷售價約3600元/噸，噸生產成本為23002500元，按照年產3000噸計算，年產值約1000萬元，毛利360萬元，最小的固定資產投資約為70萬元（包括廠房），需要的設備和投資如下表：序號設備名稱規格及型號數量單價（萬元）1沖天爐2t/hr2臺5.010.02球化包0.5t2個0.10.23鐵水包0.1t4個0.020.084金屬型鑄造機自制1臺15.020.05淬火池自制2個0.51.06回火爐YSCCY61臺6.06.07化學分析設備1套2.02.08表面測溫儀3套0.10.39快速測溫槍SWD11臺0.22.010廠房及其他輔助工裝廠房約100M230.030.0設備及廠房總投資=SUM(ABOVE)71.58貝氏體球鐵磨球生產技術●項目簡介本項目北京科技大學材料科學與工程學院鑄造研究所開發一種新產品，已經在國內多家生產廠礦應用，取得較好的使用效果。采用錳作為主要的合金元素，在連續冷卻的條件下獲得以貝氏體為主的基體組織的球墨鑄鐵，經過合理的成分設計獲得較好的淬透性，保證了大直徑的磨球的整個斷面上都能獲得貝氏體基體組織。這種貝氏體基體組織的磨球具有良好的綜合力學性能，即強韌性好，其硬度為HRC5055，沖擊韌性為68J/cm2，且淬透性好，從磨球的表面到心部硬度分布均勻。該貝氏體球鐵磨球在濕磨條件下，比高鉻鑄鐵磨球和鍛鋼磨球具有更大的優勢。在實際使用中其破碎率低，小于1%，磨耗低于鍛鋼磨球。在鐵礦應用其磨耗為0.40.6公斤/噸礦石，在水泥廠使用其磨耗為80110克/噸水泥。其生產工藝為：配料，沖天爐或感應電爐熔煉，爐前球化孕育處理，砂型鑄造，打箱清理，淬火回火熱處理，主要的生產原材料有生鐵、廢鋼、錳鐵、硅鐵和稀土鎂球化劑等。●應用范圍本產品主要應用于金礦、銅礦、鐵礦等冶金礦山研磨礦石，也可以應用于水泥廠磨水泥生熟料，火力發電廠磨煤等。●經濟效益及市場分析該產品市場銷售價約3500元/噸，噸生產成本為25002800元，按照年產3000噸計算，年產值約1000萬元，毛利210萬元，最小的固定資產投資約為60萬元（包括廠房），需要的設備和投資如下表：序號設備名稱規格及型號數量單價（萬元）1沖天爐2t/hr2臺5.010.02球化包0.5t2個0.10.23鐵水包0.1t4個0.020.084高溫淬火爐1臺10.010.05淬火池自制2個0.51.06回火爐YSCCY61臺6.06.07化學分析設備1套2.02.08表面測溫儀3套0.10.39快速測溫槍SWD11臺0.22.010廠房及其他輔助工裝廠房約200M230.030.0設備及廠房總投資=SUM(ABOVE)61.58BW95系列工業用涂料●項目簡介BW95系列涂料是以具有優異耐蝕、耐候及力學性能的水性共聚物(BW)為基料，以功能性金屬粉末為主要填料的單組分、高性能的“綠色”防腐蝕涂料，具有如下特性：無有機溶劑揮發，無味、無毒、無污染，適應環保要求。單組分，無使用時間的限制及混合的麻煩。室溫干燥迅速，施工工期短。涂膜堅韌、附著力強、抗沖擊。涂膜光滑、具有良好的金屬光澤。具有優異的耐濕熱、耐鹽霧、耐水、耐油等耐蝕性能。耐候性好。可噴涂、刷涂，施工方便。中低價位、高性能。BW95系列涂料的。生產設備簡單，只需一般涂料生產所用的研磨、混合、分散、分裝設置，無需加熱；設備投資小，生產周期短、效率高。生產過程中無味、無污染。是滿足時代要求的環保產品。●應用領域主要用于金屬構件的大氣防腐，如橋梁、公路、電廠、貯罐、鋼管、工廠設施等鋼鐵構件；并能滿足潮濕、海洋環境的苛刻要求。BW95系列涂料產品包括：BW951水性有機富鋅涂料BW952水性有機鋁粉面漆BW953鐵紅底面一體涂料●經濟效益及市場分析投資預算：設備：10~15萬元；廠房（成品、原材料）：100~150平方米流動資金：5~10萬元。●經濟效益分析按每種涂料年產100噸能力計算；項目產品名稱原材料成本（元/噸）綜合成本（元/噸）銷售價格（元/噸）利潤（元/噸）BW95112100142502600011750BW95210700126002800015400BW95370008235150006765說明：綜合成本包括：原材料85%，人工費5%，設備折舊1%，水電0.5%，包裝費2%等。材料的自然環境腐蝕●項目簡介材料是國家建設和社會發展的支柱和重要基礎。絕大部分材料都在自然環境(大氣、水、土壤)中使用，獲取材料自然環境腐蝕數據，對合理選材、科學用材非常重要。“國家材料腐蝕試驗站網”進行材料(制品)在我國自然環境中腐蝕數據的長期積累就是在我國典型的自然環境中建立試驗站，把各類材料按標準制備，進行長期的現場試驗，應用多種技術手段，對材料在環境作用下發生的變化進行長期的觀察與檢測；同時按不同材料的不同試驗周期定期取樣，進行測試分析，獲取原始性數據和相關資料