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从锰银矿中提化学二氧化锰和白银
●项目简介
本项目所开发的从锰银矿中提化学二氧化锰和白银工艺是利还原剂在硫酸介质中浸锰含锰母液再经净化、碳化、重质化、氧化、精制步骤得到度大于9的γ-型二氧化锰产品视比重.7g/cm以上放电性能好锰的浸出率大于9回收率9；浸锰渣碳浸-电积法得到白银产品浸出率92回收率9。该项目已通过省级鉴定。
●应范围
我国湖南、广西、云南、山西、河北、福建等省储存大量的含银低品位的锰银矿锰的品位低于28银含量在2克/吨以上有的每吨矿石高达千克。但是锰银分离十分困难回收率低。本项目就是解决这一难题从锰银矿中生产出科技含量高和高附值的化学二氧化锰和白银产品以提高矿山开采利率延长服务年限保护环境提高企业的经济效益。
本项目所得的化学二氧化锰为高品质、高活性的化学二氧化锰它是适应电池工业和电子工业发展而进行深工的产品是制作电池及磁性料的原料可于生产高质量的锌锰碱性电池。此外它是玻璃工业的脱色剂炼钢工业作锰铁合金的原料浇铸工业的增热剂可作CO的吸收剂化学工业的氧化剂、催化剂、干燥剂还可作陶瓷工业的釉药及医药、肥料及织物印染等方面。该项目还可产出中间产品硫酸锰、碳酸锰可作为锰盐工业的基础产品广泛应于工农业生产途十分广泛销售应市场广阔。
●经济效益及市场分析
利本项目工艺技术建设年处理原矿.万吨的工厂总投资8万元按原矿含锰8含银g/t概算年产化学二氧化锰89吨白银.吨年可现销售收入万元现利润272万元税金万元经济和社会效益显著。
成品烟防霉剂
卷烟厂将烟叶工成的成品烟在存放过程中因春夏秋冬四季湿度和温度变化大只能有一定的存放期超过一定时间以后烟叶则因长霉而变质。成品烟霉变一直是人们早已知晓和急需有待解决的难题年来没有行之有效的解决办法因而也一直没有引起卷烟厂的高度重视。成品烟霉变不但对卷烟厂造成相当大的损失而且对吸抽霉变成品烟的烟民的健康造成严重的影响。
北京科技大学针对成品烟存放过程中的霉变问题已经研制出一种全新的绿色防霉产品。它能完全防止成品烟中各种霉菌的产生并且成本低和完全无毒无味。
包装及使
本产品为粉剂施胶无纺绵纸袋包装根据需要每袋装—克防霉剂使时将一定量的防霉剂直接放入成品烟中药剂和烟叶不直接接触完全分开对卷烟无任何污染。入量按每条烟克防霉剂。
主要性能和经济指标
外观形态粉状固体
颜色黑色
安全性无毒无味、不燃不爆
本技术存放成品烟2年无霉变
原料成本约2分/克售价.2.角/克
生产设备
搅拌机一台
手提式塑料封口机-2台
自动包装机一台
投资总金额
约万元
电弧炉快速脱磷技术
●成果成熟程度
已经在生产中应
●成果特点
本技术主要解决在电弧炉炼钢过程中使含磷量较高的原料如高磷废钢、高磷生铁时的脱磷问题。
在电弧炉炼钢过程中使含磷量较高的原料的时候当采的工艺不得当可能造成氧化期过长、电耗和电极消耗升高、生产率下降的问题。
该技术根据有关的热力学计算和验室试验选择合理的脱磷渣系使一定的剂使合成渣具有较大的磷容量将研制的热模型植入计算机通过计算机控制电弧炉的热过程为脱磷创造应有的热力学条件。由于合理的渣料入方式及由渣料本身对反应过程动力学条件的影响使渣料与钢液中的磷具有很好的反应条件从而达到很好的脱磷效果。
使该技术可以将含磷较高的原料熔氧合并一般钢种一次氧化完成脱磷可以使融化结束的磷含量由融化结束的.甚至高在2左右的时间内降至.左右。
●成果的使范围
电弧炉冶炼过程中使高磷原料
●经济、社会效益分析
由于高磷原料的使冶炼时间的缩短可以大大降低炼钢成本。一般可以降低—8元/每吨钢。
电化学超级电容器
●项目简介
超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件与传统电容器相比具有大的容量与二次电池相比具有高的功率密度和长的充放电循环寿命。是一种新技术含量高的科技产品。超级电容器技术特点为比功率高能够提供几百g到几千g的功率密度；2大电流快速充电特性好；电压与容量的模块化；使温度范围宽为－C～＋7C；循环使寿命长可达万次；无污染真正维护；7价格低；8不需冷却及其它附属设备。
北京科技大学在集电极料；〔2〕高活性、高比表面积炭料；〔〕粘合剂和隔膜料；〔〕无机和有机电解质；〔〕高电压、大容量超级电容器等方面展了系统研究开发。前期开发出了作为混合动力电动车辅助电源的超级电容器样品。
●市场分析
随着电子学和计算机技术的迅猛发展目前该器件的应范围越来越广泛从而受到世界各国科技业界的极大重视。国外对超级电容器的研究已经成为热点国内对这方面的研究刚刚开始。其主要途为
作为可编程随机存储等的不间断电源如作记忆性存储器、型计算机、系统竹板和钟表等的备电源。
2随着自然资源的日益匮乏、环境污染问题的日益突出绿色环保型电动交通工具已成为世界各国发展的方向将高比能蓄电池超级电容器联合应作为电动车的动力电源可以满足电动车启动、速、爬坡的功率需求而不降低蓄电池性能。同时可以利汽车刹车制动时的能量对电容器进行充电能量的回收效率大大增。
作交替工作式电源例如与光能电池合在白天电子负载由光能电池提供动力同时光能电池给超级电容器充电在夜里由超级电器提供动力给负载。在航空航天领域中超级电容器的应范围也非常广泛。
目前超级电容器占世界能量储存装置包括电池、电容器市场份额不足％在我国所占市场份额少因此超级电容器存在着巨大的市场潜力。
电弧炉炼钢合理供电技术
●项目简介
电弧炉炼钢合理供电技术主要是指在电弧炉炼钢过程中采合理的供电制度达到降低冶炼电耗和缩短冶炼通电时间的效果。其基本工艺过程测量电弧炉供电主回路的基本电气运行参进行分析处理后得到电弧炉供电主回路的短路电抗和操作电抗应这些电气参制定合理的电弧炉供电制度。对于电弧炉炼钢而言选择合适的供电制度极为重要。因为电能占电弧炉炼钢总能量输入的～7合理使这部分能量将有助于现电弧炉炼钢的高效化。北京科技大学近年来一直从事大型超高功率电弧炉炼钢合理供电技术的研究工作在电弧炉炼钢电气运行参、工作点、供电曲线制定等方面具有扎的理论基础和际工作经验。通过对电弧炉电气运行特性的研究揭示了大型交流超高功率电弧炉炼钢过程中电气运行的基本规律。在对三台～t/9～MV炼钢电弧炉合理供电的理论研究和生产运行研究的基础上总结了一整套研究方法和经验得了比外商提供的技术好的运行结果填补了国内空白达到了国际先进水平。本项目的特点在于大功率供电技术和炼钢技术的结合科技含量高无需对电弧炉主电路和装备做重大改动投入少、施方便、对生产影响小、回报高。本技术已在电弧炉炼钢生产中应并得了2年中国高校科技进步二等奖。
●应范围
本技术可适于各种容量的交流电弧炉炼钢生产炉子吨位和变压器容量越大效果越明显特别适于变压器容量大于MV的大型超高功率电弧炉。
●经济效益及市场分析
各种容量的交流电弧炉炼钢采本技术后平均可节电h/t冶炼通电时间可缩短min左右。以一座年产钢2万吨的炼钢电弧炉为例进行说明。
()技术和装备投入2—万元
(2)直接经济效益万元
以每吨钢平均节电h每h电价为.元计年直接经济效益为
万元
()社会效益
利税增万元以上。
本技术具有广阔的推广应前景电炉炼钢厂采本技术后当年即可回收投资并且能见到效益。
钢包炉系统工艺优化
●项目简介
近年来我国通过引进和自行设计的钢包炉投产使的量不断增预计钢包炉将在我国的炉外精炼设备中占有重要地位所以对LF进行系统的研究是十分必要的尤其在工艺软件的开发和利方面因为我国在这方面可以说刚起步。建立系统工艺优化模型确定系统优化工艺并应于生产对整个电炉钢生产流程的顺行提高产品质量有十分重要的影响。
工作目的
电炉-钢包炉-真空处理工艺进行优化；
2建立LF/V生产的标准化操作。
●工作目的
对LF-V过程进行系统工艺优化主要达到以下目的
（1）钢水温度满足连铸工艺要求；
（2）处理时间满足炉连浇要求；
（3）成份调能保证产品具有所要求的性能及现最低成本控制；
（4）钢水洁度能满足产品质量要求洁度主要包括总氧含量与夹杂物含量、硫含量、氮、氢含量；
钢包炉系统工艺优化的操作要点、系统工艺优化包括如下操作要点
（1）根据钢液中酸溶铝的要求由氧含量预报模型及喂铝线模型控制铝量及喂铝线操作；
（2）考虑埋弧热、脱硫、吸附夹杂物的造渣模型控制的造渣制度；
（3）考虑防止吸气、卷渣以及快夹杂物去除的最佳搅拌模型控制的吹氩搅拌处理；
（4）考虑温度目标控制的电弧热制度；
考虑最低成本的合金补模型控制的钢液成份调。
LF/V系统模型简介
钢液成份调模型
喂铝线模型
吹氩氩搅拌模型
全氧的预报模型
钢液的温度预报控制模型
脱硫模型
LF-V过程的系统工艺优化模型及标准化生产操作
以提高钢水质量为宗旨热平衡模型计算钢液温度为基础影响温度变化的因为连线连接LF/V生产中的上述所有模型现模型间的最佳配合建立系统工艺优化模型从而达到对LF/V生产的最优控制。不同阶段不同模型运行的结果通过据与基础自动化交换据后执行相应的操作。基础自动化操作结果也通过据反馈到各相关模型。模型计算结果与基础自动化的操作结果以及相应的操作都自动保存到操作记录中以便查。标准化操作制定完后一般操作员无权修改。操作人员的工作只是输入钢包入炉的温度及渣厚。在基础自动化出现故障时也可应模型对LF/V生产进行跟踪计算。各操作时间的确定根据现场的生产节奏确定。
●应范围
钢铁企业
●成果成度
经过国家鉴定世界先进水平
钢包炉脱硫及其合成渣技术
●项目简介
经过验室研究和工厂试验解决出钢过程、钢包炉中的脱硫、脱氧技术问题。
对于转炉冶炼过程为了减少造渣料消耗减少摇炉次缩短冶炼时间可以在钢包中入合成渣—8g/t在炉内硫含量为.的条件下出钢出钢后可以使钢中硫含量达.以下。该合成渣成本约8元。
对于电弧炉主要从缩短还原期时间、降低冶炼电耗、提高生产率、降低耐火料消耗为目的在还原期造好稀薄渣后在电弧炉内硫含量.9—.的条件下可以出钢根据向钢包中入的合成渣料量可以主动控制出钢后的硫含量使之进入要求的成份。
合成渣成本约元。
钢包炉精炼过程深脱硫和深脱氧是主要的精炼目的。但是钢包炉精炼过程主要问题是热过程中的耐火料消耗较高。为了降低耐火料消耗提高热效率、提高脱氧、脱硫速度入这种合成渣料可以达到如期效果。根据脱硫量的要求可以在钢包中入—g/t使脱硫率达到-。使践证明可以在.小时之内将钢中总氧含量降低至2ppm的水平可以将钢中硫含量降低至8ppm的水平配合发泡剂的使可以将升温速度提高以上。
●技术成熟程度
以上技术均在钢厂进行系统使成果成熟。
●应范围
钢铁企业耐火料工企业新办冶金辅助料企业。
高炉炉况诊断与操作决策智能系统
●项目简介
项目来源
本项目来源于国家九五科技攻关项目。
2整体定位
本项目针对我国高炉现状及现场自动化装备水平建立高炉炉况诊断与操作决策智能系统使现场智能控制系统的各项技术指标达到国内先进水平部分达到国际先进水平以促进我国高炉过程智能控制的发展。
基本工艺
长期的践证明在高炉冶炼方面应人工智能技术是生产的需要也是冶炼过程控制的必然结果。由于专家系统本身知识能力的不足采神经网络作为知识的手段已成为专家系统发展的重要方向。在本项目中采遗传算法对传统采的前馈误差逆传播神经网络进行优化克服了传统神经网络收敛速度慢、容易陷入局部极小值等固有缺陷利收集到的生产例训练神经网络得有关炉况判断的知识训练后的神经网络于炉况的诊断和预报。在得到综合炉况判断结果后根据相应的策略给出操作指导。本系统同时能够时将高炉生产条件下的下料情况、煤气分布和利情况、炉顶温度变化、炉缸工作状态以及铁水质量等以图表的形式表现出来。
成果特点
(1)投资成本低
可充分利高炉现有的检测条件和基础自动化条件不需要大的基础自动化投资；
(2)技术先进功能强命中率高
系统综合了专家系统、神经网络及SQLServer据技术可连续在线运行每分钟对炉况作出综合评价预报的异常炉况包括向热向凉煤气流分布异常(中心煤气流过分发展边缘煤气流过分发展)、难行、低料线、管道、崩料、悬料等系统具有很强的适应能力和很高的炉况判断命中率生产应表明系统正常炉况诊断命中率为异常炉况判断命中率>9；
(3)操作简单人机交互友好
系统结合了网页制作技术采S/B模式(服务器/浏览器模式)在联网的任何一台计算机上都可浏览运行结果非常适合高炉控制现场使。
成熟程度
已在生产中应。
●应范围
系统于高炉炉况在线诊断并为现场操作人员提供操作指导现高炉生产稳定顺行。应本系统的高炉为2级高炉具有基本检测装备即可。针对现场运行情况系统得到了进一步改进和优化现已推出了2.版。
●经济效益及市场分析
高炉采本智能系统有助于高炉生产现“优质、高产、长寿、低耗”的目标可降低燃料消耗因事故减少而增产从而降低了成本提高了生产率使经济效益得到提高。通过本系统在某高炉上施与应高炉冶炼指标得到明显改善煤气利率提高.综合焦比下降2.入炉焦比下降2.产量提高.经测算吨铁可降低成本7.元。
我国高炉的发展趋势是大型化。本系统在开发研制过程中充分考虑了我国高炉的际条件高炉的操作习惯采先进的计算理论、自动化理论与高炉操作专家知识相结合的方案得优异的结果因此具有良好的推广前景。
高炉热风炉前置换热器法
●项目简介
我国重点钢铁企业高炉风温在℃左右已徘徊了近2年这不符合现代化高炉的要求同时对提高高妒喷煤量和置换比提高入关后我国生铁产品在国内外市场的竞争力极为不利。
高风温炼铁是当前炼铁技术发展的方向也是提高高炉喷煤量和其他技术经济指标的重要技术措施.99年在美国高炉会议上Hoogovern司已经提出到2年高炉风温只有达到℃．产品才有竞争力．一般而言每提高℃风温可降低焦比约2g/THM提高喷煤量约g/THM是直接降低炼铁成本提高经济效益和节能降耗的有力措施．为提高风温国内外以往基本都采提高煤气热值的办法收到了良好的效果日本、德国、韩国等高炉因此得了2度左右的高风温最高风温超过了℃．但投资高运行成本也高这不符合中国资源的国情．
如何解决这样一个因为高热值煤气缺乏而引起提高风温难的问题?高炉煤气来预热热风炉燃烧空煤气提高理论燃烧温度进而提高高炉的风温是一非常可行的技术措施。
目前高妒煤气提高风温有以下若干方法
日本神户制钢法
日本神户制钢司提出了一种提高凤温的办法高炉煤气在一个燃烧室内燃烧燃烧后的高温烟气将两个串联的换热器中的助燃空气预热到度同时热风炉的烟气将煤气预热到8度使热风温度提高到大于度。
2德国荻林根法该司一单独燃高炉煤气的热炉热助燃空气和煤气使热风炉燃烧器的燃烧温度大大提高使热风温度达到2读以上。
另外自身预热法是中国的技术在鞍钢等地有部分应。它是热风炉的后期热量预热热风炉的助燃空气得了2度的热风。
前置换热器法
所谓前置换热器法是在助烃空气、高炉煤气进人热风炉燃烧器之前、在热风炉和燃烧气源之间增设一座专门的燃烧炉．炉内装有空气和煤气换热器燃烧炉的燃料也是高炉煤气．由事先确定的目标风温值和有关参可以确定合适的空气、煤气预热温度举例如下
由计算结果可知当空气、煤气双双预热到℃时热风温度可达2℃以上。
—
该技术在原理可行性、技术可行性和经济可行性三方面已被证明是成立的已有应的许例。并通过了国家九五攻关专家组的验收。
●应范围
（1）所有风温不高的高炉均可使本技术
（2）对需要热风的其他领域也可应此技术。
●经济效益和市场分析
一座2立方米的高炉可22万元的年效益投资回收期小于一年。一座立方米的高炉投资万元左右投资回收期半年。
中国目前有2座高炉风温普遍较低在进入TO后要提高市场竞争力提高风温是一极好的途径其市场广阔。
高拉速连铸板坯质量控制技术
●内容简介
连续铸钢技术对钢铁工业的发展起了巨大的推动作高拉速连铸是当前连铸技术发展的重要趋势目前世界高水平的厚板坯连铸工作拉速已提高到.8～2.m/min小方坯连铸拉速已提高到～m/min。
连铸拉速提高以后结晶器传热速率(热流)增,冷却不均匀程度最近铸坯表面容易产生裂纹缺陷。此外拉速提高会增夹辊建铸坯的“鼓肚”和铸坯表面与内部凝固前沿之间的温度梯度容易造成连铸板坯内部偏析、内裂等缺陷。
“9”期间攀枝花钢铁司、国家连铸工程中心、北京科技大学等单位联合承担了“高效板坯连铸技术”国家科技攻关任务通过攻关将攀钢板坯连铸拉速由过去的.2m/min提高到.7～.8m/min北京科技大学在其中承担了“高拉速连铸板坯质量控制技术”专题的研究任务。在此期间宝山钢铁司也通过科技攻关将2～2mm厚板坯连铸拉速由.m/min提高到.7m/min北京科技大学在其中也承担了防止铸坯表面纵裂纹、横裂纹缺陷的研究任务。
在对高拉速板坯连铸质量控制进行的攻关研究中开发成功了如下重要技术
(1)连铸结晶器铜版温度和结晶器热流的值模拟计算通过控制结晶器最大热流防止纵裂纹缺陷发生。
(2)连铸结晶器内初生坯壳厚度测定技术。
(3)结晶器平均热流的测定及控制技术。
(4)采高频小振幅结晶器振动改善铸坯表面振痕、减少横裂纹缺陷技术。
(5)连铸二冷区铸坯表面温度测定技术。
(6)铸坯坯壳厚度、凝固终点位置、综合凝固系的测定技术。
(7)含Nb、V、Ti合金化钢铸坯内部碳、氮化物析出量测定技术。
(8)亚包晶成分钢铸坯防止表面纵裂纹技术。
(9)高速板坯连铸结晶器内钢水流动特性控制及防止卷渣非金属夹杂物技术。
(10)钢中夹杂物来源研究及控制技术。
(11)含Nb、V、Ti合金化钢铸坯防止表面横裂纹、角横裂纹的技术。
(12)高速连铸内部偏析和内部裂纹控制技术。
攻关研究得了显著的成绩在.7～.8m/min高拉速条件下铸坯的表面无清理率超过9％内部质量合格率在98％以上年经济效益2万元以上。攻关中开发的以上先进技术在攻关验收会议上得到了评委专家的高度评价达到了国际先进水平并能够在国内钢铁厂推广采。
高温空气燃烧技术
●项目简介
高温空气燃烧技术是当今国际上先进的燃烧技术(HighTempertureirCombustion)。本课题组从8年代初开始着手研究该技术并针对高温低氧燃烧过程中NOX产生进行了系统的研究得了与国外先进水平相当的成果形成了具有自主知识产权的专利技术(共专利项)。该技术可大幅度节能(节能-)和大幅度降低烟气中的氮氧化物(NOX排放减少9％以上)、二氧化碳(CO2排放减少以上)排放。
高温空气燃烧技术来代替传统换热器热回收系统主要优点:
（1）降低生产成本。采蓄热式燃烧技术扩展了火焰的燃烧区域火焰边界几乎扩展到炉膛边界炉膛温度均匀延长炉衬寿命。而且由于炉内气流来回切换强了炉内传热炉膛平均温度提高热速度快。另外由于热炉几乎没有预热段炉子造价减少炉子长度缩短运行成本降低。
（2）节约能源降低燃耗。采该燃烧技术可以将烟气余热利到几乎接近极限的程度排烟温度降到℃左右余热回收率可达9炉子平均节能％左右节能降耗非常明显。
（3）减小被热物的氧化烧损。由于空气预热温度很高几乎接近烟气温度空气与燃料在炉膛内边混合边燃烧燃烧速度快燃烧完全通过优化设计在炉膛内现贫氧燃烧；而且炉子没有预热段炉膛温度均匀钢坯热速度快。因此氧化烧损要比传统燃烧方式小。
（4）减小对环境的污染。不论对何种燃料污染物的排放量都大大减少排烟温度都非常低有效地抑制了温室效应。
（5）与原工业炉的总体设计比除燃烧系统外其余系统改造量不大投资也基本不增。
●应范围
各种热工炉窑如热炉、熔炼炉锅炉热处理炉均热炉石油化工热重整热器玻璃熔化炉铝熔炼炉干燥炉陶瓷热炉；各种废弃物处理工业居民医院家禽废物等分解处理；燃料再处理和转化(煤的气化、秸秆燃烧处理等)；低热值燃料的应(劣质煤、低热值煤气等)等等。
为推广该技术北京科技大学成立了北京科大国泰能源环境工程技术有限司从事科研开发及推广工作已得显著成效目前已改造轧钢热炉、均热炉、锻造炉、钢包热炉、铝、铜熔炼炉等台工业炉窑经济效益及社会效益明显。
●经济效益
该技术的投资与新建一座工业炉相比仅增燃烧部分的投资。约占总投资的2－％但经济效益明显一般可在－2个月收回投资。
钢中大型非金属夹杂物分析技术及应
●项目简介
钢中非金属夹杂物破坏了钢的连续性是钢产生裂纹破坏的祸根。一般把粒径大于μm夹杂物称为大型夹杂物。这种夹杂物占钢中夹杂总量的％但对钢质量危害最大。如何把大型夹杂物从钢中捕捉并从钢中分离出来这是首要解决的问题。为此原冶金部科技司于982年下达“钢中大型非金属夹杂物”的研究课题。大样电解是于分析钢中大于μm非金属氧化物的一种方法。本方法是由电解、淘洗、还原、磁选、分离、照相、分级等部分组成。主要设备包括钢样电解、碳化物分离、还原设备、显照相及分级等系统。技术特点、电解试样大捕捉钢中夹杂物效率高；2、采较低成本的电解液；、电解槽结构便于处理阳极泥；、采物理方法分离碳化物操作简便效率稳定夹杂物回收率高；、采还原和磁选方法来分离夹杂物。
98年通过冶金部鉴定鉴定认为本方法在电解液、电解槽结构、淘洗设备等方面均有特色与国外日本同类型分析设备相当填补了我国的空白999年国家冶金工业局科技进步三等奖。
●应范围
该设备主要于分析钢包精炼、连铸中间包、铸坯钢中大型非金属夹杂物通过分析研究各阶段钢中夹杂物来源提出有针对性措施改进工艺提高产品质量。
●经济效益与市场分析
本大样电解分析设备可于研究钢中夹杂物起源分析钢中夹杂物量、尺寸、组成和类型为生产过程有针对性改进工艺措施提供了依据对提高产品质量起了有效作受到户好评。此分析技术已向首钢、鞍钢、武钢、攀钢等近二十家钢厂转让。
洁净钢生产中精炼渣控制技术
在冶金过程中炉渣的控制对钢质量有着重要的影响。特别是随着户对钢质量的要求愈来愈高炉渣的控制技术也显得愈来愈重要。许高质量的钢种对冶金精炼渣提出了极为苛刻的要求。这就迫切要求炼钢生产厂家对冶炼过程中的各类渣系的冶金精炼性能有清晰的了解从而达到在冶炼各过程中能做到充分利和精确控制精炼渣的根本目的为洁净钢生产服务。北京科技大学在冶金渣方面的研究已有几十年的历史无论在理论上还是在工艺上均已经积累了丰富的经验形成了自己的特色。
主要的技术有
元复杂渣系热力学性能计算软件。
该术主要是根据炉渣结构理论模型系统地建立了五元以上复杂渣系的氧化能力、硫容量、磷容量以及氮容量的计算模型。模型计算结果已被大量的验结果所证。利该技术可以分析和预报目前企业所使精炼渣系的合理性。
元复杂渣系粘度、表面张力以及钢渣界面张力计算软件。
该技术主要是从炉渣内部结构和表面结构发建立了元复杂渣系粘度、表面张力以及钢渣界面张力计算模型模型结果得到了验的证。利该技术可以分析和预报目前企业所使精炼渣系物性参的合理性。
极低硫钢(≤.2)冶炼的精炼渣控制技术。
该技术根据企业际冶炼或精炼设备提出最佳脱硫工艺以及提供相应的精炼渣控制技术。
低磷钢(≤.)冶炼的精炼渣控制技术。
该技术根据企业际冶炼或精炼设备提出最佳脱磷工艺以及提供相应的精炼渣控制技术。
低氮钢冶炼过程中脱氮和防治吸氮渣系控制技术。
氮是钢中较难去除的杂质元该技术主要是从改进工艺出发在脱除部分氮的同时尽可能防治氮从大气中的吸收。在这方面造渣技术起着重要的作。
铝脱氧钢吸收l2O夹杂精炼渣控制技术。
铝作为强脱氧剂在炼钢过程中有着广泛的应。但由此形成的l2O夹杂对钢非常有害该技术结合企业铝脱氧工艺提出最佳的吸收l2O夹杂精炼渣系。
无铝脱氧工艺低氧钢精炼渣控制技术。
对于许质量要求较高的钢种采无铝脱氧这样必然大了钢液脱氧难度而合理的精炼渣控制技术会使无铝脱氧钢液氧含量显著降低。
精炼过程中夹杂物的去除和控制技术。
该技术主要是通过合理地控制精炼渣成分来有效地控制钢液中夹杂物形成元的含量从而达到控制夹杂物成分和形态的根本目的。
以上技术可以转让或结合本企业情况共同合作开发。
LF深脱硫剂的研制
●项目简介
世界上套管钢硫含量的先进水平为2×－要达到这一水平必须在精炼过程中采深脱硫剂。天津钢管有限责任司为将脱硫剂生产立足于国内对拟引进脱硫剂的样品进行剖析故提出了“LHF钢包炉脱硫剂的消化、研制、生产”课题。对国外二个样品剖析后发现均不能为此天津钢管有限责任司组织天津市东郊区李庄乡大宋村(现为天津市冶金保护料厂)与北京科技大学合作在消化引进基础上自行开发、研制了LF深脱硫剂。其特点:
1)LF深脱硫剂的配比合理。可以生产出≤2×－％的超低硫钢；
2)LF深脱硫剂量g/t钢条件下终硫达到≤2×－％炉占.7全部达到规格≤×－％的要求；
3)LF深脱硫剂有较强的脱硫能力Lsmx为22平均Ls为最高脱硫率ηSsmx为9.平均ηs为82.8在试验条件基本相同的条件下不深脱硫剂Lsmx为92.7平均Ls为.最高脱硫率ηSsmx为8.平均ηm为7.；
4)LF深脱硫剂对包衬侵蚀少；
5)LF深脱硫剂使后［H］含量并不增高；
6)LF深脱硫剂来源丰富价格便宜工容易。
经教育部组织的鉴定达到了国际先进水平。
●应范围
主要于炼钢冶炼LF及EF时钢液脱硫尤其适于将钢中硫脱到小于等于.2的超低硫钢的生产。
●经济效益及市场分析
此脱硫剂与国外美元／t相比便宜2美元／t比国内预熔型2～2元／t便宜元／t。按年产万吨钢脱剂为g/t钢。
每年脱硫剂为×.＝8t
每年节约外汇8×2＝美元即万美元
折合人民币×8＝288万元
随着对钢性能要求的不断提高进一步降低S含量是今后的发展趋势所以脱硫剂将有广阔的推广使价值。炼钢钢包蓄热式烘烤装置
传统炼钢钢包烘烤装置采烟气直排方式无废热回收装置排烟温度达到℃以上能耗高且污染大。烘包过程完全由人工凭经验控制新钢包的烘烤时间较长占场地。
钢包烘烤采蓄热式烘烤方式是近年研究开发的。一套钢包烘烤系统配备二套蓄热式烧嘴每隔一段时间交替工作一次当高温废气由一只烧嘴排出时废气中的显热被该烧嘴的蓄热体保存排烟温度可控制在2℃以下。另一只烧嘴这时正热空气到高温(9℃以上)高温空气与燃料直接喷入包内燃烧。
燃料可采各种油料、燃气(包括低热值煤气如高炉煤气等)可采空气单预热、及空气煤气双预热的方式进行。
根据本项目研究组年研究已经完全掌握蓄热式钢包烘烤装置的所有相关技术并在莱钢、唐钢吨钢包应成功节能及降耗效果显著。主要特点有
1、能耗下降-可以使低热值煤气；
2、钢包包令提高；由于烘烤温度均匀包内温度场基本一致有利于耐烧结钢包耐下降新包烘包时间缩短％时间。
3、污染减少；烟气总量下降冒黑烟情况避同时NOx排放下降9以上。
为快该技术的推广应该技术已由北京科大国泰能源环境工程技术有限司负责推广。
采该技术可以部分利原有设备增蓄热室、换向装置及电控装置保证钢包正常烘烤曲线的执行。针对现场条件可确定立式烘烤及卧式烘烤两种方式。项目总投资根据钢包的大小在2－万元－个月收回投资。
锂离子电池及其料
●项目简介
锂离子电池目前主要和民先进的便携式电子产品配套应目前移动通讯手机、掌上摄像机、笔记本电脑的工作电源已基本上全部采锂离子电池作为配套电源。我们统计,2年国内际生产量可能仅为万-万支左右远小于国内年消量约8万支规模。同时高比能量和安全性的先进电池新体系一直是军领域大量配套产品。随着对现有料和电池设计技术的改进以及新料的出现锂离子电池的应范围不断被拓展从息产业移动电话、P、笔记本电脑到能源交通电动汽车、电网调峰从太空卫星、飞船到水下潜艇水下机器人锂离子电池在本世纪将作为主要的二次电池服务于人类。
北京科技大学以锂离子电池电极料研究为主正负极料的研究水平均处在国际前沿位置。LiCoO2料较好地克服了其耐过充性能差的问题；石墨负极料的改性处理如包埋技术等改进了料与电解液的相容性及高倍率性能降低了料的成本。在验室研究工作的基础上优化化学共沉淀工艺、采波热等方式进行高温固相合成、并选择合适的热处理条件进行体相掺杂和表面修饰处理使LiNixCo-xO2复合氧化物和锰酸锂正极料的化学计量、结构、粒度及其分布达到了均一性降低电池料在充放电过程中的晶型和结构转变、提高料的稳定性和批量生产中的一致性；通过改善制备工艺条件消除高温合成中容器和气氛等带来的不良影响；利热分析、X射线结构分析和电化学技术等对电池料及所装配电池进行检测与评估以提高料的成品率。我校可为广大电池厂家和研究单位提供高质量、高性能的锂离子电池料。
●市场分析
作为最新一代的充电电池锂离子电池近年来得到飞速发展已以其高性能价格比优势在笔记本电脑、手机等移动电子终端设备领域占主导地位至2年全球充电电池的销售额年增长了主要源于锂离子电池的快速增长2年全球生产了超过.8亿只的锂离子单体电池,主要是适于移动电话的电池芯达到.亿只增长了总销售额约亿美元全球锂离子电池的销售额已超过镉镍和镍氢电池之和。预计至2年全球电锂离子电池产量将达到9亿只。
连铸二冷配水模型及自动控制技术
●项目简介
连铸二次冷却对铸坯的表面与内部质量具有显著的影响。欲得到优质铸坯重要的是合理地控制浇铸过程铸坯温度而连铸二冷配水的目的是均匀冷却铸坯使铸坯表面温度保持在容许的范围内对提高连铸坯的质量和连铸生产具有重要的作。原冶金部科技司将此项目列为“八五”攻关课题“大型连铸机自动控制系统的研究开发”中一个重要研究课题主要是以济钢板坯连铸机二冷控制为研究对象应二维传热学模型建立了板坯连铸机二冷配水计算模型编制了二冷配水计算软件完成了对不同钢种和断面的连铸冷却的配水计算和控制系统现了对连铸二冷水在线控制。本项目997年通过冶金部鉴定并冶金部科技进步二等奖。
●应范围
本项目主要在板坯、矩形坯、方坯连铸机二冷配水控制系统结合现场具体条件利传热学基本原理建立凝固传热学模型和计算软件计算配水参现二冷水自动控制从而确保连铸机高的产量和良好的质量。
●经济效益及市场分析
本项目自99年开发以来已于家钢厂合作如济钢、武钢、安钢等连铸二冷配水自动控制系统投入应后铸坯质量明显改善效果非常显著。
镁基铁水炉外脱硫技术
●项目简介
所周知硫对大钢的性能有种不良的影响如硫降低钢的塑性和韧性影响钢的表面及内部质量。铁水炉外脱硫是钢铁产品生产过程去除硫最为行之有效而又经济的办法。镁基铁水炉外脱硫技术是目前铁水炉外脱硫处理的最新进展它具有处理温度低(最适合铁水温度)、脱硫效率高、脱硫速率快、单位耗量很小(如吨铁水仅耗.～.8g镁这将带来脱硫渣量小、金属损耗低、温降小等一系列好处)、能将硫脱到很低的水平(如达到.2～.以下的水平)同时工艺简单、投资相对较少、脱硫效果稳定等优点。它是继苏打或碳酸钠、石灰、碳化钙基脱硫剂后的第四代脱硫技术也是铁水炉外脱硫处理今后发展的方向。在整个钢铁生产工艺流程中该技术的应既可大幅度地降低钢铁生产的成本又可为生产各种洁净钢提供最基本的技术保障。从某种意义上来说该技术是优化钢铁生产流程的关键技术之一。因此具有广阔的应前景。
镁基铁水炉外脱硫技术的基本工艺是采喷吹或喂线的方法将镁基脱硫剂或镁入到铁水中使其将铁水中的硫去除的一种操作过程。其工艺可根据不同钢铁企业的生产条件选不同技术路线如铁水包容量较小的企业可采喂线技术路线；而铁水包容量较大的企业则选喷吹技术路线；中等铁水包容量的企业可根据自身情况决定技术路线。
北京科技大学镁基铁水炉外脱硫MS研究组是由长期从事钢铁冶金、传输传热、机械设计等涉及学科的专门人才组成具有深厚的理论基础、设计能力和丰富的践经验。自99年开始以来先后进行了基础理论研究、冷态和热态模拟验、半工业试验和在天津钢厂t铁水包内进行了工业试验。工业试验共处理铁水t耗镁2g将化铁炉铁水的硫含量稳定地从.7左右降至.2以下；同时得镁基铁水炉外脱硫工艺成本2元/t-iron的结果开创了小吨位容量小于t、浅熔池(深度小于.m)使镁基脱硫剂对铁水进行炉外脱硫的先河。工业试验的工艺设计、关键设备(包括自控系统)的设计与制造及热试车均由课题组自主完成同时工业试验所脱硫剂生产技术也由课题组提供。该技术可以进行工程化运作。国家专利局已于999年月2日受理了该技术的专利申专利为99222x。
●应范围
该技术可应于炼钢铁水的脱硫和化铁炉铸造铁水的脱硫等领域。
●经济效益及市场分析
利该技术建成年处理铁水能力万吨的脱硫车间总投资约万元人民币处理吨铁水带来的效益为～元/t-iron硫从.7降低到.以下效益计算为高炉因铁水硫放宽带来效益上转炉不考虑脱硫效益减去脱硫车间生产成本由此可知8～2个月可收回投资。如果国内每年按产钢量亿吨计算其中约有为高炉转炉流程生产如全部采该技术则年产生效益在～9亿人民币左右。
目前我国刚开始应镁基铁水脱硫技术随着我国入“TO”钢铁企业面临的成本与品种及质量压力愈来愈大我国的钢铁企业必将迎来一个铁水脱硫处理的高潮。
纳米金属及金属化合物生产技术
●项目简介
均相还原法生产纳米金属化合物技术是和目前工业上采的熔融盐还原法完全不同的生产工艺。现行的熔融盐体系金属热还原法制造金属粉末的技术由于高温、非均相等基本条件的限制产品粉末无法达到纳米级的水平。而且目前的工艺技术只能进行间歇分段式操作生产效率低从而无法降低生产成本。而本均相还原技术通过选择适当的反应溶剂和操作条件使还原反应在均一相里进行。本技术的基本工艺为①原料盐和还原剂溶液的配制②液相均相反应③反应产物的过滤和清洗④产品后处理。其中①－③步骤均在常温附近进行并可以连续操作。本技术的最大特点是从本质上为生产超细金属粉建立了条件并可以连续生产。本技术由项目负责人在2年前在美国首次开发成功其成果得到国际专业同行的普遍关注。被认为是具有广阔应前景的技术发明。目前在中试前阶段。
●应范围
本均相还原技术可适于制造各种金属及金属化合物的纳米超细粉。典型的产品如作为固体电容器原料的钽粉、铌粉由于原料粉颗粒的大幅度下降将带来电容器比容的飞跃性提高；于各种硬质合金、磁性料、钨基合金的化合物纳米粉。尤其是作为复合料原料的超高温高硬度金属化合物应此技术将有可能建立低成本、高效率的超细粉生产线。
●经济效益及市场分析
本技术刚在验室规模得成功在国际上已受到广泛重视如果推广到工业生产规模将带来巨大的经济效益。仅以电容器原料金属粉市场而言目前国际市场每年需求量约2吨产品额在亿美元左右。而其它的各类金属化合物例如TiB2,TiN,GN等其应范围涉及各种领域具有巨大的市场潜力。
片烟防霉杀虫剂
烟草行业的烟叶过去都是以把烟的形式存放该存放方式容易引起烟叶发热、走油、长霉、生虫、板结另外还有占仓面积大需要防鼠、调湿、定期翻垛等各种问题每年因此类问题给烟草行业造成巨大的损失。根据这种情况烟草行业目前正在逐渐将把烟改造成片烟预计到2年全国的把烟都将被工成片烟。烟叶工成片烟后存放将方便可以较大幅度节省仓储空间可以防止发热、走油等不良现象的发生。但不能控制烟叶生虫、长霉等问题的产生。烟叶杀虫基本上都是采磷化氢药剂熏蒸它对把烟的杀虫效果较好但对片烟来说因外包装的阻隔以及片烟内部的空气对流性能差导致杀虫效果很差并且经熏蒸后磷化氢在熏蒸物中难有残留长期吸抽含有量磷化氢残留物的烟叶可能会给人身健康造成一定影响。片烟防霉防虫已经成为一个有待急需解决的问题。
北京科技大学针对片烟存放过程中出现的问题已经研制出一种全新的绿色产品。它能迅速彻底有效杀死片烟中各种成虫、幼虫和虫卵能完全防止各种霉菌的产生并且成本低完全无毒无味。
包装及使
本产品为粉剂施胶无纺绵纸袋包装根据需要每袋装克片烟防霉杀虫剂使时将一定量的防霉杀虫剂直接放入片烟袋中即可药剂和烟叶不直接接触完全分开对片烟无任何污染。入量按每立方米片烟.千克防霉杀虫剂。
主要性能和经济指标
外观形态粉状固体
颜色黑色
安全性无毒无味、不燃不爆
存放2年不生虫和不长霉
原料成本约元/斤售价2元/斤
设备
搅拌机一台
手提式塑料封口机-2台
自动包装机一台
投资总金额
约万元
确定高炉最佳喷煤量的计算机软件
●项目简介
本软件经过年的基础试验、软件开发研究和经过有关高炉的际验证已证明该软件具有以下功能
（1）能确定某高炉在其具体条件下的最佳喷煤量即喷煤极限
根据高炉的际条件如高炉内部容积、结构、几何尺寸风口和风口直径、炉缸直径和高度、炉腹上下直径和高度等、原料条件烧结矿成分、球团矿成分等、冶炼条件鼓风温度、湿度、压力、富氧、炉顶煤气成分、压力和温度等、产品生铁成分要求、煤粉成分、焦碳成分等等输入到计算机的软件中后由所开发的软件计算出该高炉的最佳喷煤量。
（2）能确定要提高最佳喷煤量所要改变的有关高炉条件
对一些喷煤量较低的高炉经计算虽可得其最佳喷煤量但因喷煤量偏低铁厂均希望能进一步提高喷煤量。为此可根据所要提高的喷煤量由该软件计算出新的喷煤量下该高炉所要改变的有关条件提出改造方案。
（3）能同时确定高炉在该喷煤量下的冶炼参
如CO利率和直接还原度随喷煤量的变化规律、要求的原料配比、炉渣成分、炉渣性能、炉缸和炉顶煤气成分、不同高炉利系下活动骨架替时间、死料柱替时间、冶炼强度、不同风温和富氧率下的理论燃烧温度等。
（4）操作方便
该软件原始条件输入方便结果显示直观明了图表并茂便于高炉操作者判断炉况与现场操作。
●应范围
该软件专门于想喷煤和喷煤量不够高的高炉。对高炉操作者有操作指导的作。
●经济效益及市场分析
该软件售价---8万元。可从提高喷煤量的经济效益中得到回报回收期视喷煤量的高低而定。
烧结矿优化配料技术
●项目简介
烧结矿配料是冶金生产中最基本同时也是最重要的工序之一。尤其对于铁前系统的生产涉及到的原料种类、成份复杂而且原料成本占生产成本的很大一部分因此研究各种原料之间的合理搭配既要满足生产产品成份要求又要降低混合料成本具有很重要的现意义。年以来冶金配料一直使解方程或试算方法只能满足几个重要成份的要求而无法考虑成本或的成份要求。
“最优化”指的是在有限的资源内确定最佳的决策方案。对于冶金配料而言是否“最佳”可以配料成本是否最低来衡量“有限的资源”包括有限的单种原料供应量、对混合料的各种化学成份限制等等。它与传统配料方法的本质区别在于它能够一步到位得到所有可行方案中最优的配料方案即在满足所有化学成份要求、各种原料允许量要求的基础上配料成本最低；而传统配料方法无论经过少次计算得到的都是无个可行的配料方案中的一种只有通过计算、比较才能找到相对较优的方案而且由于计算量的限制考虑的混合料成份有限。七十年代国外有些钢铁生产配料已采了最优化技术例如美国学者先后将线性规划方法于高炉配料问题的研究又如电炉装料和补合金的配料计算系统也采线性规划模型但有关详细技术资料没有见到报道。在国内本课题组首先将线性规划技术应到冶金配料工作中并做了系统的研究和应。
目前在该技术的应方面得了突破性进展不仅仅局限于进行配料计算还能通过模拟各种条件下的生产过程将生产和产品息反馈到决策层现计算机辅助决策。由人为经验转为科学决策使生产管理制度为科学合理。
本技术的主要优点有四()技术投入很少采优化配料技术原则上无需改动流程、装备和基建故技术投入资金很少；(2)经济效益大每吨烧结矿配料成本约可降低元人民币另外由于烧结矿成分稳定性有一定的提高有利于高炉炼铁技术经济指标的改善；()配料岗位现计算机辅助操作；()施方便、见效快根据现场装备和原料条件约半年至一年即可现正常运行无需停产减产进行安装调试当年可回收投入。
本技术已应于工业化生产。北京科技大学与太原钢铁司从987年开始进行烧结矿优化配料技术应性开发研究99年月通过冶金部技术鉴定。99年与石家庄钢铁厂合作进行了再开发研究99年月通过河北省技术鉴定99年河北冶金科技进步二等奖。唐钢一铁烧结车间应该项技术2年全年与999年相比品位稳定率提高.8个百分点碱度稳定率提高.个百分点综合合格率提高8.98个百分点；烧结矿品位提高2.2个百分点；C.烧结矿可比成本平均降低.7元/吨矿全年创效益万元。该成果已通过国家教育部技术鉴定。
●应范围
本技术应于钢铁企业中有带式烧结机的烧结厂使之配料成分稳定配料成本最低。
●经济效益及市场分析
使本技术后企业得的直接经济效益约为每吨烧结矿(成本降低)一元人民币。另外由于烧结矿化学成分稳定性有所提高高炉炼铁工序还将得效益。本技术无需重大技术措施投入投资回收期仅为2个月(包括施阶段当年即可回收)
食品绿色防霉保质剂
食品保鲜主要目的应该是保持食品原有的色、香、味和营养成分不变但是食品在存放过程中很容易因吸潮、霉变、腐烂、生虫、氧化等原因而变质。在这些变质因中霉变和氧化变质尤为突出也为有害。霉变后的食品含有各种霉菌其中有的对人体有明显的致癌作食此类霉变食品将对人身健康产生不良的后果。就氧化变质来说食品中一般含有蛋白质、淀粉、糖类、维生、油脂类等营养成分这些营养成分与氧气接触容易氧化分解结果不但造成营养损失有时甚至产生一些对人体有害的物质。目前对含水量较少的食品保鲜采的主要方法有一是简单采塑料袋密封包装的办法；二是采抽真空包装的办法；三是在食品中防腐剂抗氧化剂等剂的办法或既抽真空又剂两者兼之的办法。不管是简单包装、抽真空还是剂对食品变质都只能起一个缓解作最终无法避食品的缓慢氧化霉变、腐烂生虫等现象的发生。
本技术生产的食品防霉保质剂与传统食品保鲜剂不同它不直接入食品内而是小袋包装的方式放入食品袋内与食品完全隔开是采吸附的方式净化袋内的气氛来达到保鲜的目的该技术完全符合当前正在兴起的绿色产品的要求。它效果好能大大增食品的货架期；应范围广能应于含水量较少的一切物品。
该保鲜剂尤其适合于大米、小米、饼干、茶叶、干红辣椒、花生米、干红枣、鲜枣、名贵中西药、饲料剂等的保鲜。如大米目前都简单的包装密封货架期都不超过2个月如时间过长则因长霉而变色变质粮食工企业的发展也正因此故受到了严重制约。如采本保鲜剂保存大米则保存年至2年都不会出现长霉变质等现象并一直保持大米鲜亮。
●经济效益分析
食品防霉保质剂每斤成本价2元每斤销售价2元。就大米封存来说每保存斤大米需入一袋g装的保鲜剂若年保存大米2千万吨则年需保鲜剂.2万吨年销售额约2亿元。于其它食品保鲜时经济效益同样十分可观。
设备
搅拌机一台
手提式塑料封口机-2台
自动包装机一台
投资金额
万元
铁矿粉造块工艺的优化配矿新技术
●项目简介
现代炼铁技术的发展、优质炼铁资源的缺乏和激烈的市场竞争使高炉精料的研究在技术和经济两个层面上被提上了重要议程。
随着国内铁矿粉资源的贫化以及进口铁矿粉价格的下降我国每年进口铁矿粉的量已达7万吨以上且进口矿的种类已近2余种使得造块工艺的原料结构发生了很大变化如何合理地利国内和国外两种资源以及现造块工艺的优化配矿已成为钢铁企业急需解决的问题。
理论研究和生产应工作的践表明高炉炼铁“精料方针”的现必须从铁矿粉造块过程的“精料”开始,而被人们长期忽视的、铁矿石在烧结及球团过程中所反映出的高温物理化学特性是铁矿粉造块过程“精料”的基础。掌握铁矿粉这类重要的自身特性是施真正意义上的优化配矿的技术关键。
项目人自988年留学日本起开始研究铁矿粉在造块工艺过程中的行为及作十余年来对世界范围内近种铁矿粉的自身特性进行了研究掌握了这些铁矿粉的使技术。近年来在此基础上又提出了铁矿粉自身特性的互补性原理开发了优化配矿新技术。
●应范围及其效益
本技术适于钢铁企业的烧结、球团工艺。本技术已在国内家钢铁企业得到成功应。
本技术不仅对降低配矿成本有直接经济效益而且对造块工艺过程的整体优化具有显著的技术和经济效益。
例如由于现有的烧结配矿方法不能自主地进行优化配矿故不能有效地改变“以烧结工艺去迎合烧结原料”的落后模式导致理想的烧结工艺原则和先进的烧结技术无法得到真正的遵循和施从而使得铁矿石资源的有效利以及烧结矿质量的改善均受到严重制约。应本技术则有助于改变上述状况通过优化配矿“原料”去适应“先进工艺”从而有效地现低温烧结、厚料层烧结等使烧结过程得到整体优化。本技术亦是开发高铁份、低SiO2含量型烧结矿生产新技术的基础。
现代电炉强化供氧技术
提高电炉吨钢氧量是强化电炉冶炼、提高电炉节奏最有效手段之一。目前电炉炼钢氧气产生的化学能在电炉能量输入中已占了较大的比例占％左右。特别是电炉采热装铁水后化学能的比例达到总能量的％以上大量输入氧气已是现代电弧炉炼钢工艺的一个重要特点。先进电炉的氧量已达到-Nm/t冶炼时间缩短到min左右。
本课题组自8年代初就开始研究电炉供氧技术得了很好的业绩。其中主要有电炉炉门吹氧装置电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪电炉EBT氧枪电炉炉壁集束氧枪电炉氧模块化控制技术电炉泡沫渣技术等。其中电炉炉壁氧燃助熔国家发明三等奖教育部科技进步一等奖；电炉炉门吹氧装置广州市科技进步二等奖。
电炉炉门吹氧装置炉门枪由炉门水冷氧枪和炉门碳氧枪组成炉门枪使效果为提高吹氧效率缩短冶炼时间-min；节省吹氧管8-9吨钢降低成本－元；改善工人的劳动条件代替人工吹氧。
电炉炉壁氧燃油、煤、燃气助熔及二次燃烧氧枪消除电炉炉内冷区保证炉料均衡熔化；提高电炉的比功率输入提高生产速率；利炉壁模块化控制喷射氧现炉气二次燃烧。熔化时间缩短－2min；降低冶炼电耗－h/t；吨钢降低成本－元左右；金属收得率提高-2％；炉气中CO及NOX含量降低2。
电炉EBT氧枪促进EBT冷区的废钢熔化提高EBT区的熔池温度均匀熔池成分；现EBT区域CO再燃烧；采后冶炼时间缩短分钟；降低冶炼电耗－2h/t；使出钢时EBT区域的温度及成分与炉内其它区域温度及成分相差无几。
电炉炉壁集束氧枪装置(喷吹模块)集供氧、喷吹燃料、喷吹碳粉为一体的供氧喷吹模块；在超过喷嘴直径7倍的喷吹距离内都可以保持其原有的速率、直径及气体的浓度及喷吹冲击力；传统氧枪.2mm处的冲击力与凝聚射流.7mm处的冲击力相当；对熔池的冲击深度要高两倍以上气流的扩展和衰减要小减少熔池喷溅及喷头粘钢。使效果为操作降低逐步代炉门枪；脱碳效率提高2；喷枪损耗下降％；泡沫渣碳降低了％；渣中氧化铁下降％；冶炼时间缩短min。
电炉氧模快化控制技术该技术是氧的集成技术在电炉采种供氧方式以后如何做到炉内均衡供氧是非常重要的。目的、控制吨钢耗氧；节约Nm/h；2、提高金属收得率；-2;、节电-h/t；、控制除尘冷却装置及电极等氧化。
控制方式、检测冶炼过程炉气成分的变化规律调整供氧曲线；2、结合热平衡及物料平衡；、结合原有炉次的供氧曲线；、根据炉内冶炼阶段分解不同供氧方式的供氧量。
电炉泡沫渣技术全方位的喷吹方式可从炉门及炉壁喷吹碳粉；完善的氧气及碳粉比例控制；整个熔池的泡沫化最优的节电效果；
典型项目的经济效益在莱钢特钢t超高功率电炉上采炉门吹氧装置、油氧助熔/二次燃烧两喷嘴、EBT氧枪技术得了显著经济效益。采全废钢冶炼工艺电炉电耗下降到h/t、全程冶炼时间缩短到min冶炼成本下降元/t。
相关工作业绩
直接甲醇燃料电池MFC
●项目简介
直接甲醇燃料电池MFC由于使液体甲醇作燃料电池安全系统简单运行方便具有很广阔的商业化前景。从目前的技术水平看MFC的功率密度比氢氧燃料电池低因此这类电池适于小型电器中如移动电话、笔记本电脑等。美国能源部认为于发电站和电动汽车的大型燃料电池商品化制造成本一定要低于$/而对应于电子产品中的小型燃料电池其制造成本可允许高达$2/。与二次电池相比型或小型MFC主要具有以下优点长时间连续提供电能；b充燃料方便它可避二次电池充电时间长、电池记忆效应、循环寿命短等不便；c无污染、回收处理方便。
北京科技大学在国家自然科学基金委、教育部和国家8计划支持下开展了熔融碳酸盐燃料电池MCFC和直接甲醇燃料电池MFC的研究开发工作Pt基非贵金属元合金、Pt基过渡金属或稀土金属氧化物催化剂；(2)甲醇溶液中稳定的轻质双极板等料；()催化剂碳载体料；膜电极及直接醇类燃料电池组样机。
●市场分析
SolrH2Center、Lslmos和Motorol等国外研发单位都在研制开发适于移动通讯和笔记本电脑的MFC系统。型或小型MFC的开发成功将解决二次电池能量密度低、充电时间长等问题可开发电子产品的新功能。而且各类便携式电子产品不断涌现,对电池的需求在不断增市场前景广阔。移动通讯、笔记本电脑、P及电动助力车等将是MFC的巨大潜在市场。作为燃料电池中必需的催化剂、质子膜及零部件等关键料目前主要来自国外厂家国内还没有成熟产品。因此随着燃料电池的不断发展燃料电池料将和二次电池料一样形成巨大的市场。因此一般认为小型燃料电池易达到商品化。可以预计在近三至五年内小型MFC很可能成为电子工业中新的经济增长点。
●技术特点及应范围
所研制开发的系列产品变截面轧机是于生产汽车变截面板簧及特殊变截面的专设备。该系列变截面轧机可由计算机程序控制轧制规定能力范围内各种规格的抛物线型斜线型平直线型或它们的组合曲线型的变截面汽车板簧或变截面。全套设备由机械系统液压系统和计算机系统组成全部操作过程可由控制系统现自动化。
该项目9年列入国家科委重点推广计划9年冶金工业部批准成立变截面轧机推广站站长单位为北京科技大学压力工研究所。
该系列变截面轧机设备具有以下应范围
1）BS型变截面轧机主要轧制中短锥变截面板簧
2）BM型变截面轧机主要轧制中轻型汽车变截面板簧
3）BL型变截面轧机主要轧制中轻型及重型汽车变截面板簧
●技术水平
在引进消化国外变截面轧制技术的基础上成功研制出完全国产化的程控变截面轧机。其主要技术参性能已达到国外同类产品的先进水平。99年冶金工业部科技进步二等奖现已项国家专利。
1）主要技术指标
轧件宽度-mm；轧件厚度-mm；
轧件最大长度2mm；单头有效轧制最大长度mm；
轧制效率-道次/小时。
2）技术应情况
目前已有家板簧厂采了该系列设备和技术生产出几十种规格的轻型车卡车大客车变截面板簧及出口国外的变截面板簧。
●经济效益及社会效益分析
变截面汽车板簧与传统等截面汽车板簧相比可节约钢-提高疲劳寿命约以上。按我国每年万吨弹簧扁钢需要量计算如果的汽车变截面板簧则每年节约优质钢-7万吨可节约资金2-万元。据统计汽车自重降低能耗可降低.7因而使变截面板簧可降低汽车油耗按我国目前汽车保有量万辆计算若其中的汽车采变截面板簧每年可节约燃油2立方升。
经济效益据国内生产变截面板簧的厂家统计生产一吨变截面板簧企业可利润元若一个板簧厂每年生产-吨变截面板簧可年利约万元。
表面熔渗复合铸件技术
●项目简介
北京科技大学料科学与工程学院研制并开发了铸件表面熔渗复合技术。本项技术是采Ni-Cr基高合金粉料使其与适量的黏结剂、熔剂、稀释剂等混合形成膏状涂于铸型表面在铸造过程中在铸件表面直接形成的-mm高合金层工艺简便合金层与母为冶金结合结合层与母体之间无裂纹结合牢固。本项技术适于黏土砂干型及树脂砂铸型等铸件的母是一般碳钢及铸铁均可不适于有色金属。本项技术的要点是黏结剂、熔剂、稀释剂的选择及配比高质合金粉的选择与配比。这项技术适于轧钢导板、各种金属模具等。
该项目的特点表面层耐磨心部料韧性好；
2工艺简单成本低廉。
●经济效益及市场分析
如果利此项技术生产轧钢导板预计每年可产生万以上的经济效益市场前景很好。
表面铸渗金属陶瓷梯度料
●项目简介
北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种在金属表面铸渗金属陶瓷梯度料的技术其应前景极其广阔。
本项目可在钢铁铜铝等金属的铸造过程中充分利铸造金属的热能燃烧合成孔料和梯度料的技术在铸件的表面形成一层毫米级厚度的含碳化物或硼化物等的金属陶瓷梯度料层。此金属陶瓷梯度料层与基体是冶金结合结合牢固。
本项目可根据耐磨耐蚀的具体要求在一定的范围内对表面铸渗金属陶瓷梯度料的厚度硬度强度韧性和耐蚀性进行设计。
本项目产品的基本工艺为铸造和燃烧合成等技术的结合。可在复杂形状和较大尺寸的铸件需要的表面进行铸渗。
本项目与大表面技术相比具有表面层厚度大结合牢固能耗低可在铸件任意表面进行等显著优点。
●应范围
可广泛于水泥矿山冶金机械石油化工等各个行业。
●经济效益及市场分析
本项目产品市场广阔可产生显著的经济效益和社会效益。最小投资万元。回收期少于年。
贝氏体复合铸铁磨球生产技术
●项目简介
本项目开发一种贝氏体复合铸铁磨球表层为具有一定厚度的白口层其观组织中存在沿磨球径向辐射状分布长条状的高硬度的碳化物可以显著提高磨球的耐磨性；心部为具有良好强韧性贝氏体球铁因而具有白口铸铁磨球和贝氏体球铁磨球的各自的优点是国内首创的新产品。本项研究省级科研项目已通过省级鉴定表明该产品为国内首创其技术达到国际先进水平。已申项国家发明专利并荣99全国专利产品金奖。这种复合铸铁磨球采冲天炉或感应电炉熔炼、炉前球化处理、包内次孕育处理、水冷金属型铸造、淬火回火热处理等工艺生产主要原料有生铁、废钢、铁合金和球化剂等。
本项目的特点为
1)产品质量高采合理的成分设计利量元进行合金化得良好的淬透性使大直径的磨球从表面到心部全部得贝氏体的基体组织该磨球硬度高耐磨性好洛氏硬度HRC≥2；其冲击韧性≥7g/cm2磨球的硬度从表面到心部很均匀该产品在几十个铁矿应得很好的使效果磨耗为.2-.斤/吨矿石。
2)生产效率高、成本较低采金属型铸造机械化生产其生产效率高比一般砂型铸造提高倍；工艺出品率为8％。
3)节能现余热淬火处理节省能量每吨产品可以节电约2度。
●应范围
本产品主要应于金矿、铜矿、铁矿等冶金矿山也可以应于水泥厂火力发电厂等工业部门。最适制作大直径的磨球。
●经济效益及市场分析
该产品市场销售价约元/吨吨生产成本为2-2元按照年产吨计算年产值约万元毛利万元最小的固定资产投资约为7万元包括厂房需要的设备和投资如下表
贝氏体球铁磨球生产技术
●项目简介
本项目北京科技大学料科学与工程学院铸造研究所开发一种新产品已经在国内家生产厂矿应得较好的使效果。采锰作为主要的合金元在连续冷却的条件下得以贝氏体为主的基体组织的球墨铸铁经过合理的成分设计得较好的淬透性保证了大直径的磨球的整个断面上都能得贝氏体基体组织。这种贝氏体基体组织的磨球具有良好的综合力学性能即强韧性好其硬度为HRC-冲击韧性为-8J/cm2且淬透性好从磨球的表面到心部硬度分布均匀。该贝氏体球铁磨球在湿磨条件下比高铬铸铁磨球和锻钢磨球具有大的优势。在际使中其破碎率低小于磨耗低于锻钢磨球。在铁矿应其磨耗为.-.斤/吨矿石在水泥厂使其磨耗为8-克/吨水泥。其生产工艺为配料冲天炉或感应电炉熔炼炉前球化孕育处理砂型铸造打箱清理淬火回火热处理主要的生产原料有生铁、废钢、锰铁、硅铁和稀土镁球化剂等。
●应范围
本产品主要应于金矿、铜矿、铁矿等冶金矿山研磨矿石也可以应于水泥厂磨水泥生熟料火力发电厂磨煤等。
●经济效益及市场分析
该产品市场销售价约元/吨吨生产成本为2-28元按照年产吨计算年产值约万元毛利2万元最小的固定资产投资约为万元包括厂房需要的设备和投资如下表
B9系列工业涂料
●项目简介
B9系列涂料是以具有优异耐蚀、耐候及力学性能的水性共聚物(B)为基料以功能性金属粉末为主要填料的单组分、高性能的“绿色”防腐蚀涂料具有如下特性
无有机溶剂挥发无味、无毒、无污染适应环保要求。
单组分无使时间的限制及混合的麻烦。
室温干燥迅速施工工期短。
涂膜坚韧、附着力强、抗冲击。
涂膜光滑、具有良好的金属光泽。
具有优异的耐湿热、耐盐雾、耐水、耐油等耐蚀性能。
耐候性好。
可喷涂、刷涂施工方便。
中低价位、高性能。
B9系列涂料的。生产设备简单只需一般涂料生产所的研磨、混合、分散、分装设置无需热；设备投资小生产周期短、效率高。生产过程中无味、无污染。是满足时代要求的环保产品。
●应领域
主要于金属构件的大气防腐如桥梁、路、电厂、贮罐、钢管、工厂设施等钢铁构件；并能满足潮湿、海洋环境的苛刻要求。
B9系列涂料产品包括
B9-水性有机富锌涂料
B9-2水性有机铝粉面漆
B9-铁红底面一体涂料
●经济效益及市场分析
投资预算
设备万元；
厂房成品、原料平方米
流动资金万元。
●经济效益分析
按每种涂料年产吨能力计算；
说明综合成本包括原料8人工设备折旧水电.包装2等。
料的自然环境腐蚀
●项目简介
料是国家建设和社会发展的支柱和重要基础。绝大部分料都在自然环境(大气、水、土壤)中使料自然环境腐蚀据对合理选、科学非常重要。“国家料腐蚀试验站网”进行料(制品)在我国自然环境中腐蚀据的长期积累就是在我国典型的自然环境中建立试验站把各类料按标准制备进行长期的现场试验应种技术手段对料在环境作下发生的变化进行长期的观察与检测；同时按不同料的不同试验周期定期样进行测试分析原始性据和相关资料；通过据评价据处理和综合分析得不同料在不同自然环境中的腐蚀规律并建立据及其应服务系统为国家料领域重点科研项目的施提供息保障并为新料的研究开发料质量和性能提高以及防腐蚀(或老化)标准与规范的制订提供科学依据。
料的自然环境腐蚀据积累是国家建设的迫切要求。中央提出西部大开发战略后根据工业发达国家的经验基础设施建设中料的选要以料(制品)在西部地区典型环境中的腐蚀与老化据作为重要依据而我国目前缺乏这方面的前期工作没有据和试验研究资料的积累。由于国家在98～2年期间尚未考虑西部地区开发的需要在料西部典型自然环境中的腐蚀据目前大气环境方面几乎是空白土壤环境方面有一少部分据与资料但不能满足需要。
项目组现正在开展大气、土壤腐蚀的室外现场验和室内模拟速验承担国家自然科学基金项目“金属大气腐蚀中相界面化学反应的原位动态研究”22-2。
●应范围
在自然环境中服役料的腐蚀主要包括大气、海水、土壤中各种料如黑色金属、有色金属、电缆、光缆、高分子料等。研究主要集中在自然环境中料的现场挂片埋片试验以及验室模拟速腐蚀试验。
●经济效益与市场分析
根据料和环境的腐蚀(性)据在设计中能指导料的科学使并采相应的防护措施可以节约料节省能源消耗减少腐蚀经济损失2(每年约千亿人民币)避和减少腐蚀事故发生延长设备与构件的使寿命有很好的社会效益和经济效益。同时料耐各种自然环境腐蚀的据也是研究开发各种耐蚀料的重要依据。
料晶粒长大计算机仿真应软件
●项目简介
本成果在国家自然科学基金、教育部跨世纪优秀人才基金和原冶金部基础研究基金等联合支持下由刘国权教授领导的料模型化、仿真与设计研究组完成。
该应软件包括两个版本第一个版本包含程序均采TurboC语言编制在OS环境下编译和运行对计算机硬件配置要求非常低。三维晶粒长大结果采二维截面显示。兼顾个系统的仿真质量和效率、据存储和运算速度该应软件对硬件配置的基本要求是主频MHz以上、内存M以上、硬盘存储空间.2G以上、显示器分辨率8位以上即可。有三项主要功能一是动态显示二维系统单、复相料显组织演变过程；二是静态显示三维系统单、复相料任意时刻任意截面上的显组织形态；三是对单、复相组织及其演变过程进行据采集、统计计算功能。根据研究需要提供料组织体视学、演变动力学和拓扑学的重要息。本套软件是在没有引入任何国内外软件和应程序的条件下完全独立地编制的是料模型化、仿真与设计(MterilsMoeling,Simultionnesign)前导性研究的重要成果是定量化可视化显结构层次料科学设计的基础。
本软件的第二个版本采VisulC语言编制MSinos98以上的平台上运行其中三维晶粒长大过程已现真正三维可视化显示填补了国内空白。其中版本二的据采集、统计计算模块仍在完善过程中。
●应范围
（1）软件所得结果可作科学研究的晶体料的显组织二维和三维可视化模型；
（2）提供料组织演变过程的体视学、动力学和拓扑学的重要息软件时化后可望于工程料组织性能预报；
（3）作料科学与工程的教学媒体课件。
超细晶粒C基硬质合金的制备技术
●常规硬质合金的成份、合金特性
硬质合金成分为C(或C+TiC)+-2Co(或Ni·Fe)t该合金主要应在金属切削刀具、精密耐磨零件、超硬模具、矿山冲击钻头等方面。C颗粒愈细合金硬度愈高抗弯强度愈高见下表合金的耐磨性能愈好。超细颗粒硬质合金适宜制做型麻花钻、型立铣、滚铣刀、精密模具、超孔板、拉拔模具等。
●超细晶粒硬质合金制备技术
超细晶粒硬质合金的生产工艺流程
喷雾热转换制备纳米O粉→还原碳化制纳米C粉→软模压制→热等静压烧结→成品检验
●技术关键
制纳米级O、C粉的工序是整个制备技术的关键。
本课题采的超声喷雾热转换法制备的O、O·NiO·FeO等复合氧化物粉的粒径为-nm。上述氧化物粉制备的C颗粒粒径≤nm左右。
●应市场的开发与预测
目前仅欧美市场对纳米级硬质合金的需求量就达吨/年市场上.米C粉价格约美元/g,而.米C粉末则要美元/g。据美国NNOYNE等司透露超细硬质合金麻花钻的价格在短期内不会低于2美元/斤。随着新技术的出现其销售价格很快就会下降但十年内不会低于8美元/斤。
据悉我国2年的需求量就达吨。但目前国内无一家能大批量生产颗粒小于nm的超细C粉末及其超细晶粒硬质合金的产品。
本技术还为开发超细晶粒钨或钼高熔点新料、高压触头料、热封装料、高比重合金提供纳米O粉末、-Cu、-Ni-Fe、-Ni-Cu纳米粉原料。还对宇航工业、灯丝及钨、钼料工业开发新的产品提供纳米粉末。
●开展本项目的技术基础
本项目为“九·五”国家8计划项目“超细晶粒C基硬质合金的工业化制备技术”。经过年努力已得了可喜的成绩。全面完成了国家8计划规定的合金性能指标。碳化钨钴类硬质合金的硬度HR92.～9、抗弯强度～8MP；碳化钨镍铁类硬质合金的硬度HR9.～9、抗弯强度2～MP。
●投资概算
第一阶段筹建产量为2吨/年的制粉生产线
生产纳米C粉；O粉；O•NiO•FeO和O•CoO等复合粉末。
C粉≤nm、粉≤7nm、O≤nm、O复合粉≤nm
投资万元其中设备；厂房改建等8万元流动资金2万元。
第二阶段筹建成型和烧结生产线。
生产超细麻花钻；棒；刀具；拉丝模等
投资约万元其中设备；厂房改建等万元流动资金万元。
对承口式铸铁下水管
专利29
●项目简介
这个专利产品是一个有风险的投资项目但又是一个全创新类型设计的专利产品。集创新性性装饰美与一身的新换代产品和其它铸管塑管所不同的是非园型外型体和它的对承口结构两大特色。彻底打破传统观念的产品是技术痴迷者津津乐道的极乐产品有可能极易的被市场所接受但也有可能被市场淘汰因为“新特”的东西是少人感兴趣东西。
性表现为产品能紧靠贴墙角占室内室间少无杂乱感绝对无渗漏水之可能比塑管其它铸铁管是双保险。
装饰性表现为产品外型体刻有身图案给人以艺术美感受。
该产品具有如下的特性
一次性安装可保年不必换于楼龄同寿命。
年可保不渗漏水可维修。
外型体身图案具有装饰美的功能效果。
两种外体形状可供优选产品极易铸造优质产品。
全新型设计附合“社会系统”经济发展理论的要求。
改进室内面貌可少占室内空间。
●应领域
该产品广泛应于宾馆、饭店居民区群楼卫生间。
●经济效益及市场分析
铸铁管五十年来使效果证明；有其不可抹杀的社会经济效益价值。该产品价格低廉性强经改进结构和外型体具有装饰美的效果后。极易被市场所接受具备强力争夺市场优越条件比之塑管和其它铸管有较的优点安装施工方便以一个全新型产品新面貌出现在市场预期产品销售量前景光明十分诱人以创新型体外貌具有时代特征的综合优点所决定的销售量是会令人鼓舞和满意的。经济效益一定会随销售量而具增是经济发展规律之必然。可于塑管相比占有上下的市场占有率是大有希望的。
●投资预算
成本低生产工艺简单；
投资额决定机械化程度和产品质量及产量；
产品利率在8之间；
投资可大可小周期短见效快经济效益明显
电镀超厚镍铁合金
●项目简介
电镀超厚镍铁合金主要应于冶金行业中的连铸机结晶器的表面防护。结晶器是连铸的核心部件磨损严重换频繁。
结晶器损坏的问题之一是由于表面磨损引起的角部间隙的大引起钢水的渗漏凝固成飞边状而固定下来引起漏钢事故；另一方面结晶器表面镀层的龟裂及剥落破坏了结晶器与铸坯之间的润滑性将会引起热粘着性漏钢。同时在铸坯表面形成的划痕容易形成裂纹源使铸坯产生裂纹。结晶器下部磨损严重时会露出基体铜由于扩散作铜进入铸坯表面引起星形裂纹或在含Nb钢种中产生晶界脆化裂纹。
为提高连铸机结晶器的使寿命结晶器表面镀层要求具有耐喷溅性、耐热龟裂性、耐剥落性及高散热性尤其要求结晶器下部的镀层具有高耐磨耗性和耐腐蚀性能。
我们自主开发的电镀超厚镍铁合金镀层包括如下主要优点
热膨胀系低与铜的热膨胀系.×-2℃接近所以耐剥离性能良好；
2镍铁合金的熔点为℃且高温强度℃时比Ni高2.倍和延展性优越所以镀层和钢水接触时耐高温和热冲击性能优异；
镀层硬度随镀层中铁含量的变化可调镍铁合金镀层的硬度比镍镀层高所以其耐磨耗性能也较好较只有单一镍镀层结晶器的寿命延长2倍以上；
镍铁合金一次性镀层厚度可达2mm以上故镀层成本较低。
●应范围
超厚镍铁合金镀层完全可以替代国内现有的镍、铬镀层显著提高连铸机结晶器的耐磨耗性能、耐高温和热冲击性能从而大大提高结晶器的使寿命降低生产成本提高生产效率。
低合金白口铸铁磨球的生产技术
●项目简介
本项目北京科技大学料科学与工程学院铸造研究所开发一种新产品已经在国内家生产厂矿应得较好的使效果。采合理的成分设计和稀土变质处理工艺得到马氏体金属基体上分布断网状和块状的碳化物具有高硬度和良好的冲击韧性。其硬度为HRC＝－；冲击韧性α=－7J/cm2；磨球表面与心部的硬度差小于HRC。其金相组织为马氏体＋少量贝氏体＋合金渗碳体。其生产工艺为冲天炉和感应电炉双联熔炼金属型与砂芯保温冒口铸造余热淬火和低温回火热处理。主要原料有生铁、废钢、铁合金等需要冲天炉和感应电炉熔炼设备低温回火热处理设备。
本产品已应于水泥厂、火力发电厂及冶金矿山等工业部门并得了很好的使效果。在铁矿、金矿应这种磨球其耐磨性为普通低碳钢的2－倍磨耗为2－克/吨矿石破碎率％；在水泥厂磨水泥生熟料和火力发电厂磨煤时其耐磨性为低碳钢的－8倍其磨耗为－克/吨水泥或煤；破碎率％。
本产品的特点
1）金属型铸造组织致密晶粒细小无气孔、夹砂等铸造缺陷；
2）砂芯保温冒口补缩效果好无缩孔、缩松工艺出品率高；
3）余热淬火节能缩短生产工序提高生产效率；
4）冲天炉、电炉双联冶炼节省能耗适应于大批量生产；
5）炉前采变质处理改善碳化物的形貌和分布提高韧性。
●应范围
该产品于水泥厂、火力发电厂及冶金矿山等工业部门。本项目可以在中型铸造厂施适于大批量生产。
●经济效益及市场分析
该产品市场销售价约元/吨吨生产成本为元按照年产吨计算年产值约2万元毛利万元最小的固定资产投资约为9万元包括厂房需要的设备和投资如下表
低价制备SiN、SiC陶瓷超细粉末的燃烧合成技术
●项目简介
项目的基本定位该项目适合于愿生产SiN、SiC粉末和陶瓷制品的中小型高新技术企业产品面向结构陶瓷、高级磨料及特种耐火料等领域。
基本工艺、特点、定义的解释采燃烧合成工艺以硅粉、碳粉和高氮气为主要原料利Si-N、Si-C-N体系自身强放热反应性质以瞬间电脉冲诱发反应现快速燃烧合成SiN、SiC超细粉末。该工艺的基本特点是节能、周期短、无污染、合成粉末的本征粒度在.μm之间无需研磨。
成熟程度验室已成熟正在北京通县的基地进行中试预计22年月完成中试。
奖情况荣北京市999年度科技进步三等奖。
项目来源国家自然基金、8基金。
●应范围
主要于结构陶瓷料的原料特种高级耐火料的原料及高级磨料。典型产品有SiN陶瓷刀具、SiN、SiC密封环、涡轮转子、喷嘴、轴承球体等。
●经济效益及市场分析
SiNSiN粉末产品的生产成本按日产吨粉末计净利润为9元/吨×吨=8.万元年产负荷按7计算年净利润为8.7万元。投资利润率2.9。
SiC按日产吨生产量计算净利润元/吨年利润为8.万元投资利润率为2.。
孔碳化钛-钛金属陶瓷梯度料
●项目简介
北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种孔结构的碳化钛-钛金属陶瓷梯度料其应前景极其广阔。
这种金属陶瓷是燃烧合成的孔碳化钛-钛梯度料其孔结构的空隙率可达％。孔隙率和孔隙大小分布还可以根据需要在一定范围内设计。由于在高温烧结过程其表面可形成氧化钛膜使其耐高温的性能好因此可作为耐高温料。
碳化钛是一种导电料在通电发热时即使温度升高到摄氏度以上料特性也不会发生任何变化。因此此层孔碳化钛料可以作为高温发热源分解在焚化炉都难以分解的二氧吲哚。
由于这种层孔的碳化钛-钛料空隙率可达％其比重可比最轻的金属镁还要轻。因为这种层孔的碳化钛-钛是梯度料强度和刚度可以在一定范围内设计。而且碳化钛-钛料与人体的相容性好因此很适合做人造骨骼。人的骨骼是孔结构的血管和神经通过骨骼的孔隙提供养分和控制骨骼的活动因此这种孔的碳化钛-钛梯度料是人造骨骼的极好料。
由于这种碳化钛新料的表面有一层氧化钛膜它具有光催化的机能同时孔的碳化钛来制作过滤器具有很强的吸附能力可以有效地吸附浮游生物它可以来制造好的水净化装置。
泡沫碳化钛做催化剂电催化方法可净化焦碳化学工业的含酚废水。酚对水域的污染仅次于石油产品和重金属居第三位。
本项目产品的基本工艺为燃烧合成工艺。不高温烧结炉。可制作复杂形状和较大尺寸的制品。
●应范围
可广泛作生物医料环保料等。
●经济效益及市场分析
本项目产品市场广阔可产生显著的经济效益和社会效益。最小投资万元。回收期少于年。
大面积高质量金刚石自支撑膜的制备技术
●项目简介
本项目是国家8计划”8”和”9”重大项目的阶段性研究成果(合作单位:河北省科学院)。包含”大面积高功率CrcPlsmJetCV金刚石膜高速沉积设备”和”大面积高质量金刚石自支撑膜制备工艺”两部分。其目标是向国内外市场提供大面积高质量廉价金刚石自支撑膜。技术基本成熟,设备和工艺已在广东、北京和天津的一些工厂和研究院所应。
目前已开发两种不同功率级别,千瓦级和千瓦级的设备,工具级金刚石膜沉积速率:～mm/h,沉积面积:mm(千瓦级),或mm(千瓦级)。利本项目技术生产的工具级金刚石膜可达到的指标:面积:mm(千瓦级),或mm(千瓦级);厚度:最大2mm;维氏硬度:8～g/mm2;抗弯强度:>MP。光学级金刚石自支撑膜目前最大面积为mm,厚度约.mm,从紫外(.22m)到远红外(>2m,直至波)透明,8～2m波段透过率～7,热导率～9/cm.,各项物理化学性能均与天然Ⅱ型宝石级金刚石单晶接近。
本项目在2年得北京市科技进步二等奖。
●成果应范围
光学级金刚石自支撑膜:工业CO2激光器窗口,需要在极端恶劣工业环境(高温、腐蚀、幅射、磨损、冲刷等)下工作的光学装置窗口、军事窗口等。也可于中高档耐装饰品制作。
热沉级金刚石自支撑膜:半导体二极管激光器热沉、功率半导体器件(PoerIC)的金刚石封装、MCMs(大规模集成电路的三维立体组装技术)大面积金刚石热沉、高功率波器件热沉。
工具级金刚石自支撑膜:金刚石拉丝模模芯、金刚石自支撑膜钎焊工具、各种抗极度摩擦磨损工具和模具及仪器零件。
●市场前景预测
拉丝模模芯国内市场容量约为亿元左右,金刚石厚膜钎焊超精密工工具和各种抗摩擦磨损应国内市场容量估计在～亿元左右。目前刚刚进入市场,规模尚小,发展潜力很大。
热沉级金刚石厚膜目前国内尚未形成市场,近期内的市场主要在国外,潜在市场主要在台湾、新坡以及我国东南沿海。预计将在2～年的时间内出现规模化市场。估计仅功率半导体器件封装一项,市场容量就可能达到十亿元。
光学级金刚石膜的市场应在国内尚未开始,预计在年左右的时间内可能形成规模市场。国内已有上千台套千瓦以上工业CO2激光器在运行,上其它工业光学窗口和中高档”钻石”表壳之类的应,市场容量可能超过亿元。
封闭式功能系列井沟盖
插承式功能系列井沟盖
●项目简介
本专利封闭式功能系列井沟盖插承式功能系列井沟盖是针对现市场销售之产品设计的具有防震裂、防盗、防污结构功能盖面图案新颖具有时代感强的艺术美特点是花园居民区街道广场的装饰品。结构简易性强使操作灵活安全属新换代产品生产时也可合二为一其优点集于一个产品上。
是北京奥运体育场馆街道楼群最佳选择产品产品技术含量不高易生产优质产品具有在某一时间段垄断无竞争销售市场的可能性。
该产品具有如下特性
全创新性设计附合“社会系统”经济发展的要求；
产品技术含量较低较容易生产优质合格产品；
防盗结构简易功能操作灵活；
防污效果明显适可靠；
防震裂附合力传递扩散无障碍原理；
盖板图案时代感强是艺术在铸造产品上的再现；
本产品可作花园、广场、街道、标致性建筑楼群的装饰并可作为一个亮丽的风景点。
●应领域
广泛应于广场街道居民建筑楼群领域。
●经济效益及市场分析
随着国家经济的发展人社会活动的增“社会系统”经济发展的要求产品新换代的频率日新月异。新产品层出不穷一件产品的初期的利润总是比老的产品利润要的这是市场销售规律的必然所决定的本产品经济效益足能使投资者感到安慰和满足可不必怀疑。
市场销售前景十分光明销售量极大不限一个城市的销量。可在几个大城市同时展开销售或上网销售。本产品所以销售量极大是本产品的全新性设计综合优点所决定的也是时代经济发展产品的特征的表现。经济效益随产品销售而具额增是客观因所决定必然。
投资预测
产品简易成本低生产工艺简单料资源丰富；
投资额越大机械化程度高即可保产品质量又能增产量；
产品利率为8—；
投资可大可小周期短见效快经济效益明显。
该产品具有如下特性
随着国民经济的发展以聚苯乙烯泡末塑料为主的包装料发展极快年产量达近百万吨主要于电器、仪表的防震包装以及快餐食品盒且都是一次性使；该料不腐烂、易燃；已成为一大社会害。本成果就是有效合理地利废弃的聚苯乙烯泡末塑料生产出防大气、土壤腐蚀的高效防腐涂料。该成果的推广必将减少城市污染、净化环境、变废为宝、造福人民有着明显的深远的社会效益。
粉末冶金烧结钢高密度高强度零件温压技术
●项目简介
铁基粉末冶金P/M零件温压工艺是9年代国际上出现的一个粉末冶金新技术。该技术通过对于适当的钢铁粉末及润滑剂系统在一个不太高的温度-℃下压制可使铁基P/M零件生坯的密度增.-.g/cm。99-998年瑞典、美国、瑞士、拿大和台湾保来得司已先后建立了2条温压生产线已能生产余种密度在7.2-7.g/cm的高密度铁基P/M零件。
本项目根据我国的粉末冶金发展和设备水平通过“九五”攻关“轿车合金粉末和高强度温压技术研究”及国家8计划项目的执行得了一批重要的研究成果。国产设备和研究的模具及润滑系统成功地现了软磁料、高强度烧结钢、复合料零件的温压。本项目可提供经济的温压系统设计、工艺参的优化设定、温压零件提高疲劳强度的表面处理和新产品的开发。产品的综合水平达到国际和国内先进水平。
●应范围
温压产品主要应于高强度汽车、轿车、电动及风动工具粉末冶金烧结钢零件。如高压油泵齿轮、链轮、密封环、活塞环、磁轭等。
●经济效益及市场分析
具有粉末冶金生产基本条件的工厂完成本项目的最小投资万元。温压技术的现将开拓新产品批量生产的广阔市场。
粉末注射成形技术
●项目简介
粉末注射成形是传统粉末冶金与现代塑料注射成形工艺相结合而形成的一门零部件新型成形技术其基本工艺过程是首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混合经制粒后在热状态下注射成形机将粒状料注入模腔内冷凝成形然后化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除最后经烧结致密化得到最终产品。该技术的最大特点是可以直接制造出具有最终形状的零部件最大限度地减少机工量和节省原料而且料适应性广凡是可以制成粉末的金属、合金、陶瓷等均可此技术直接制成零部件。此外该技术还可以现全自动化连续生产生产效率高料性能优异产品尺寸精度高被国际上誉为“当今最热门的零部件成形技术”。该课题在国家8高技术计划的资助下在该技术的研究与应开发方面进行了深入系统的研究工作创造了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺拥有项国家发明专利研制的产品已成功地应于我国国防军工和民领域。研究成果经专家鉴定整体技术具国际先进水平并于998年得部级科技进步二等奖。该项成果已被科技部列入“国家科技成果重点推广计划”。
●应范围
可于制造各种铁基合金、不锈钢、工具钢、钨基合金、硬质合金、磁性料、陶瓷等复杂形状零部件。典型产品及应领域包括手表表壳等钟表零件牙齿矫形托槽和手术钳等医疗器械光电缆接头计算机及其外设零件BP机及大哥大振子电子热沉与封装零件电动工具和家电零件枪械零件航空航天发动机零件等。
●经济效益及市场分析
粉末注射成形作为一种新型成形技术在国际上已受到广泛重视应领域不断扩大技术水平不断提高产业化速度极快。九十年代以来粉末注射成形产品的全球销售量一直以以上的年增长率发展999年已达到亿美元预计到2年将达到2亿美元。该技术在国内的应刚刚开始产品市场潜力巨大预计2-年内可达到-亿人民币元到2年可望超过亿人民币元。产品利税率可达-8。
高级金属工工艺润滑剂生产技术及产品
金属工过程中工艺润滑对保证工过程的顺利进行、降低能耗以及改善工制品的表面质量起着关键作。而作为润滑剂与以往的机械润滑油不同属高技术、高附值润滑剂产品而且生产工艺简单。在该领域国内上述产品还未系列化生产大部分仍需进口。
采该技术可生产下列金属工工艺润滑剂产品
铝轧制工艺润滑剂冷轧油、热轧乳化液；
铝线、铝管拉拔工艺润滑剂；
铜线、铜管拉拔工艺润滑剂；
钢丝拉拔润滑剂；
铝合金切削润滑剂；
钢板带冷轧润滑剂；
金属冲压润滑剂；
其它金属成型润滑剂。
上述产品均达到国内领先水平或者到国外同类产品水平使该技术产生得工艺润滑剂已应于金属工生产工业应效果良好可替代进口。而价格仅为国外同类产品的7。
该技术生产设备投资小主要设备为混合斧电热或蒸汽热、储油罐等厂房面积m2左右。视产量大小产生人员人。以生产铜线、铜管拉拔工艺润滑剂一种产品计算其生产工艺、设备及经济技术指标为
基础油乳化剂剂热、搅拌乳化油
乳化油兑水乳化液
（1）一台混合斧电热或蒸汽热、一个储油罐及相应得包装桶设备投资2万元；
（2）产品生产成本(..)万元/吨；
（3）销售价格.8万元/吨
（4）年产吨毛利×.2-.=2-万元
高强度高刚度灰铸铁生产技术
●项目简介
我校研制开发的高强度高刚度灰铸铁生产技术是国家“八五”重点推广项目曾北京市科技进步一等奖、二等奖和其他省市科技进步奖及其他类别奖共项。
该技术通过合理选择冲天炉熔炼工艺调整铁水的Si/C比值调整铁水Mn含量严格孕育在较高碳当量条件下得高牌的优质灰铸铁如HT2、HT及HT而且铸铁具有高的弹性模量2Mp残余应力可下降2％铸件可以消热时效进一步降低生产成本铸件还具有很好的组织均匀性、很小的白口倾向性和良好的机工性。
●适范围
高强度高刚度灰铸铁适于制造各种机械的铸造毛坯如内燃机铸件、汽车铸件、机床铸件、工程机械、发电设备、拖拉机铸件及其他通机械铸件因此高强度高刚度灰铸铁的市场很广阔。
●经济效益及市场分析
高强度高刚度灰铸铁生产技术经过系统的验室研究和长期的际生产验证已经应该技术的企业都得了明显的技术经济效益直接经济效益可达每万吨2万元。该技术符合国情不需要技改投资不需要改变现有生产工艺能在较短时间内得预期的效果推导企业的技术进步为机器产品提高档次、新换代提供坚的基础。
●项目简介
冶金、矿山、电力、建等行业使千台球磨机研磨各种物料衬板是球磨机中的主要消耗备件其质量直接影响磨机效率和物料研磨成本长期以来我国主要高锰钢制造磨机衬板。高锰钢是一种高韧性耐磨钢在高冲击工况下产生工硬化显示出优异的耐磨性能但在φ.m以下磨机中工硬化效果差工硬化层深度不足mm高锰钢衬板换频繁。目前国内磨机衬板消耗量2万吨以上。近来国内开发了合金钢衬板和白口铸铁衬板代高锰钢前者硬度低淬透性和淬硬性低后者脆性大使中易出现断裂影响磨机设备的正常运行。高强度高铬耐磨铸铁衬板采复合铸造技术生产具有优良的耐磨性和抗断裂性能主要特点是
1)基体组织中含有2以上的高硬度呈菊花状分布的高硬度M7C型碳化物衬板硬度大于2HRC衬板表面硬度差小于2HRC；
2)基体组织中含有较的钼、铬、钒、钛等合金元具有高的淬透性和淬硬性抗激冷激热性能好衬板厚度mm内硬度降小于2HRC；
3)采特殊铸造方法使高铬铸铁和碳钢结合牢固结合层无裂纹、夹杂等铸造缺陷衬板冲击韧性大于J/cm2抗弯强度大于Mp；
4)应于球磨机上使寿命比高锰钢衬板提高2倍。
入合金化元和采变质处理工艺可以进一步细化高铬耐磨铸铁组织改善衬板性能。高强度高铬耐磨铸铁衬板制造技术成熟具备工业化推广应条件。该项目曾得到原冶金工业部科研资助已通过原冶金工业部组织的技术鉴定国家发明专利。
●应范围
高强度高铬耐磨铸铁衬板主要于冶金、矿山、电力、建、化肥等领域物料研磨的球磨机上也可于矿山大型自磨机上还可于冶金高炉溜槽上。
●经济效益与市场分析
高强度高铬耐磨铸铁衬板生产工艺简单生产原料丰富使寿命长市场竞争力强目前销售价格为82元/吨。主要投资设备有感应电炉热处理热炉最少投资万元回收期年市场回报率
高韧性高铬白口铸铁的生产技术
●项目简介
高铬白口铸铁是一种优良的耐磨料自问世以来受到人们的高度重视。本课题组长期高铬白口铸铁和其他合金白口铸铁的理论研究和应研究开发了一种高韧性高铬白口铸铁。高铬白口铸铁的观组织中存在高硬度的M7C型碳化物这对提高耐磨性十分有利但一般高铬白口铸铁中碳化物呈粗大的长条状或断网状分布降低了合金的韧性一般高铬白口铸铁由于韧性差在际生产应中受到一定的限制。本项目采合理的成分设计先进的炉前处理和热处理工艺显著地改变了高铬白口铸铁观组织中碳化物的形貌和分布提高了韧性在保持高硬度的基础上其冲击韧性提高2-已经在工业生产中应结果表明其耐磨性比同类产品提高-。其金相组织为马氏体＋少量残余奥氏体＋M7C型碳化物生产工艺为
采感应电炉熔炼稀土综合变质处理金属型铸造或砂型铸造淬火回火热处理工艺。
本项目的特点为
1)采合理的成分设计得足够的淬透性在空冷的条件下得到马氏体金属基体上分布条块状的M7C型碳化物的观组织合金具有高硬度和高耐磨性其硬度为HRC-且硬度分布均匀；
2)采稀土综合变质的炉前处理先进工艺和合理热处理工艺显著地改善碳化物的形貌和分布提高了韧性冲击韧性α=9-J/cm2试样。
●应范围
本项目生产的产品可应于水泥厂、火力发电厂及冶金矿山等工业部门。可制作冶金矿山沙浆泵的过流件炼铁厂的高炉料口衬板火力发电厂磨煤机的磨辊与磨盘水泥厂球磨机磨球、衬板、锤头、板锤等耐磨、耐热部件。
●经济效益及市场分析
目前一般高铬白口铸铁的销售价为-元/吨铸件-元/吨机工件-万元/吨铸件的生产成本为-元/吨机工件视工量不同相差较大。年产吨的最小固定资产投资约万元包括厂房。
高速棒线控轧控冷过程组织演化模拟及性能预报
●项目简介
高速棒线轧制产品质量控制的关键是采合理的轧制及轧后冷却工艺决定棒线使性能的主要因是轧制过程奥氏体的晶粒度变化规律及轧后冷却过程的组织演化规律如铁体、珠光体等在冷却过程的组织演化行为。高速棒线轧制过程中存在的主要问题是由于轧制及冷却工艺不合理导致的产品性能不稳定或不合格。本项目根据物理模拟及定量组织分析建立弹簧钢控轧控过程的组织演化动力学模型结合刚塑性有限元法及人工神经网络算法建立了智能化弹簧钢控轧控冷过程组织性能预测系统。该系统对际生产中工艺优化具有重要指导意义。
●应前景
结合其它料的相关物理模拟结果及轧制设备及工艺要求该系统可以推广至同类设备轧制产品的质量控制过程。
高速钢辊环
●项目简介
我国线生产已得了长足发展2年线总产量达2.8Mt占钢总产量的2.9其中高速线产量达2.8Mt高线比达.7。国内已建成条高速线生产线正在建设的尚有条轧制速度超过m/s的有9条。辊环是线轧机上的关键备件国内年消耗量2万吨以上工作中除了受线磨损外还受高温线的热及冷却水的激冷辊环要求高硬度、高韧性、高热冲击抗力。常无限冷硬铸铁辊环和高铬铸铁辊环高温硬度低耐磨性差换频繁。硬质合金辊环成本高。本项目开发的高速钢辊环采离心铸造方法制造其生产工艺为感应电炉或电弧炉熔炼炉前处理离心铸造淬火回火热处理机工等生产工序。
主要特点是
基体组织中含有以上的呈团块状分布的高硬度MC型碳化物硬度大于HRC辊面硬度差小于.HRC红硬性大于HRC；
2基体组织中含有较的钨、钼、铬、钒等合金元具有高的淬透性和淬硬性冲击韧性大于2J/cm2抗激冷激热性能好辊面mm内硬度降小于HRC；
应于线轧机上使寿命比铸铁辊环提高82倍接近硬质合金辊环。
改变离心铸造与热处理工艺参和合金化元可消除高速钢辊环生产中常见的偏析和开裂缺陷。高速钢辊环制造技术成熟具备工业化推广应条件。该项目曾得到冶金部科研资助。
●应范围
高速钢辊环主要于轧钢厂线轧机的中间轧机架和预精轧机架上也可于钢管轿直机和冷弯型钢轧机上。
●经济效益与市场分析
高速钢辊环生产工艺简单生产原料丰富使寿命长市场竞争力强目前销售价格为2万元/吨。主要投资设备有感应电炉或电弧炉热处理热炉车床和磨床最少投资8万元回收期年市场回报率。
高温固体电解质电化学传感器
●项目简介
为促进冶金科学技术的发展现对冶金生产的质量控制和过程控制在对ZrO2电解质定氧电池失效原因研究的基础上创造出新型的长寿命连续定氧传感器。通过对固态参比电极性质和电解质中氧位分布等研究从理论上给出了参比电极的选择原则和依据。通过有关热力学研究扩展了快速定氧测头的应范围。通过对固体电解质制备方法和性质的深入研究改善了定氧传感器的性能。在冶金生产中大力推广应有关传感器得了显著的效益。例如把氧传感器应到金川含镍粗铜阳极炉熔炼的研究中确定出恰当的氧化和还原终点从而结束了建厂9年来只能生产等外阳极铜板的历史一级品率达98以上年创经济效益2万元以上中国有色金属总司科技进步二等奖。类似的还有“金川阳极板铜模铸造”、“攀钢2吨转炉合理脱氧工艺研究”、“熔融钴基合金中氧活度快速测定”等项目。传感器也被于有关的冶金物理化学验研究中已测定了种稀土化合物的Gibbs生成自由能研究了硅酸玻璃中的组元活度以及硫化铜提热力学等。
已在国内外核心刊物发表有关论五十余篇得了三项国家发明专利另有三项专利申已通过审。本项目得了99年国家教委科技进步二等奖。
●应范围
新型的长寿命连续定氧传感器是钢铁生产以及有色冶炼等领域进行过程控制和质量控制的最有利的工具之一。例如转炉炼钢终点预测及脱氧过程的控制沸腾钢和半镇静钢的冶炼过程控制。直接定氧技术已成为提高钢质量节约脱氧剂必不可少的手段而且易于现生产的在线控制。目前世界定氧测头的年消耗量在百万支以上。
●经济效益及市场分析
此项技术生产设备投资小周期短回报大。有陶瓷生产基础的厂家或司投入产出比大。
按照欧、美、日的统计每生产钢百万吨定氧测头的量为-8支。我国年产钢9万吨潜在的商业销售量为-万支。而且随着我国赶铁工业的技术改造定氧测头质量进一步提高定氧技术将在我国会有一个快速的发展。
高温合金的等温成型技术
●项目简介
作为高推比推重比>8航空发动机热端部件的重要料高温合金的制造及成型工艺研究对合金的际应具有重要意义。等温锻造是复杂形状或难变形料构件成型的主要工序因此等温成型工艺研究是我国高温合金应的关键。本项目是国防科工委“九五”军工预研课题。主要研究内容包括采物理模拟及有限元值模拟研究适合我国国情的等温锻造工艺及模具料；2对我国相关企业的液压成型设备进行等温锻造工艺适应性改造；等温锻造模具设计；典型/际涡轮盘件的等温锻造等。在研究过程中开发了适合锻造过程模拟的变形传热耦合有限元分析系统—FORMT该系统具有热态成型过程模拟的普适性。
●应前景
该项目对高温料的等温锻造工艺进行了系统研究解决了高温成型中的关键技术高温模具料的选择及相关等温成型设备的工艺适应性改造。对高温料包括高温合金、钛合金等的等温及超塑性成型具有重要意义。开发出的耦合有限元分析系统—FORMT可以应于其它料的热态成型过程模拟。若辅以相应的料组织演化动力学方程该系统还具有锻造过程组织演化预测的功能。
高效能清洗剂
●简介
本高效能清洗剂由北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与料研究室研制开发。
日常生活中的各种物品如厨房墙壁、抽油烟机、炉灶等经常被油垢污染旅游鞋等皮革制品长期穿过后的也常常留有难于清除的污垢痕迹。机械及车辆等工业设备修理时需将原润滑油或污染油垢清洗干净。但清洗这些油污常常工时特别是一些重油污极为粘稠、附着力极强一般的清洗剂很难清洗干净而使传统的汽油等作清洗剂时存在火灾隐患易于产生安全问题。
但目前市场上销售的清洗剂大存在清洗效果差、腐蚀性大及环保性能达不到要求等缺点。
针对现有产品存在的问题北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与料研究室研制开发了本高效能清洗剂。本产品具有很强的渗透力对油污、特别是重油污有很强的去除效果特别适于清洗厨房品、抽油烟机、旅游鞋等日常品的重油污垢。而且由于本品呈中性环保性能好在清洗的同时不损伤物品及皮革表面。本高效能清洗剂使方便、快捷效果明显。尤其对重、厚油污其高效、强力去除油污的能力为突出。
●应范围
适合下列产品的油污清除厨房墙壁、品、抽油烟机、旅游鞋等皮革制品、塑料制品、木制家具等。其他需要清洗油污的物品如机械及车辆修理等工业设备等也可。
●经济效益及市场分析
该产品应广泛不仅适于日常生活品而且适于机械及车辆修理等工业品因而有很大的市场前景。
高效脱漆剂
●简介
本高效脱漆剂由北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与料研究室研制开发。
有机涂层广泛作为建筑、船舶、桥梁、机器设备等的装饰、防腐防锈涂层。在使过程中随时间流逝有机涂层会老化失去装饰、防护性能而必须以新此时需将旧的、老化的有机涂层去除而涂刷新的涂层。
喷涂涂层、电泳涂层、静电粉末喷涂涂层等广泛应于汽车、家电器、五金建、钢制家具、造船等行业这些产品的生产或修理过程中不可避的会产生不合格残、次产品及残、次涂层。为了减少浪、降低生产成本生产厂家大选择将残、次的涂层脱除再喷涂新的涂层。
涂层的脱除主要有使铁刷等的机械的方法和使化学脱漆剂的两类方法机械的方法时力、难于达到高脱除质量而以使脱漆剂的方法为有效、简便、脱除质量高。但目前市场上销售的脱漆剂大存在腐蚀性大、脱漆效果差等缺点。
针对现有产品存在的问题北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与料研究室研制开发了一种高效脱漆剂。本高效脱漆剂生产设备不工艺简单、易于操作。高效脱漆剂可在秒种内迅速脱除静电粉末涂层等有机涂层且对基体腐蚀小环保性能好浸泡、刷涂脱除均可能满足各种生产过程的要求。
●应范围
本产品可广泛应于脱除建筑、船舶、桥梁、机器设备等的装饰、防腐防锈有机涂层尤其是家电器、五金建、钢制家具及其他需脱除静电粉末喷涂层的行业。
●经济效益及市场分析
本产品能干净、彻底地脱除残、次有机涂层尤其是静电粉末喷涂层使之能重新喷涂涂层减少人力、料及能源消耗因此具有良好的市场前景和可观的经济效益。
高性能奥贝球铁的应
●项目简介
北京科技大学料科学与工程学院研制并开发了高性能奥贝球铁技术。该技术是利合金化和特种热处理方法配合起来生产高性能球铁。奥—贝球铁的发展已有近年的历史已往的奥—贝球铁化学成分复杂且要等温淬火处理其使范围受到较大的限制。近些年来由于量元的采已经可以得铸态奥—贝球铁；也可以除Ni、Cu等贵重合金元并采普通热处理工艺得性能很高、价格低廉、生产工艺简便的奥—贝球铁主要性能指标抗拉强度σb>9Mp冲击韧性在J/cm2以上硬度HRC在之间。这项技术是北京科技大学铸造所从987年开始开发研究到992年开始转让为社会作出了较大的贡献。该项技术适于耐磨磨球、耐磨衬板、高强度球铁的开发等。
●经济效益及市场分析
如果利此项技术制造耐磨磨球、耐磨衬板、高强度球铁等预计每年可产生万以上的经济效益。
高性能铜合金线制备工技术
●开发背景
电子息技术、交通运输、国防部门对各种高性能铜合金导线导体的需求越来越大。尖端通讯设备、高级音响设备需要使高保真导线；超高磁场水冷铜导线、某种武器装备铜合金导线要求其导电率保持在78ICS的同时抗拉强度达到8MP；金、铝硅、无氧铜、银铜合金等超细丝是各种尖端技术型电机、大规模集成电路的关键料如型电机线圈绕组、集成电路键合线等丝直径要求达到2m以下其成形工技术难度很高。电气化铁路包括城市轻轨、地铁等输电导线即电车接触线要求高导电性、高强度和高耐磨性。近年来国外电车接触线铜基高性能料发展迅速。
●项目概要
本项目采连续定向凝固与低温强工相结合的新技术制备具有米、亚米或纳米级连续纤维晶组织的高性能铜及铜合金线。
该技术的基本原理是采连续定向凝固技术制备沿拉坯方向长度方向具有连续柱状晶组织的铸棒然后采低温强工技术施超大强度延伸变形得具有亚米或纳米级连续纤维组织的高性能铜及铜合金线。
采该技术制备的线其内部由于不存在垂直于长度方向的晶界横向晶界具有优良的物理与力学性能电导率高保真性能好强度与延伸率大幅度提高工性能优良。
●应领域
高保真导线、高性能通电缆
采本技术制备的铜或银铜导线由于消除了横向晶界既可显著降低电阻率减小传递损失提高保真能力又容易得足够的强度和优良的柔软性、抗弯折性提高高保真导线、通电缆的综合性能。
2集成电路键合线超细金丝
连续定向凝固料具有优良的塑性变形能力制备超细金丝8m、铜丝8m、铝硅合金丝2m等工艺过程简单、成率高。
电气化铁道接触线
将本新技术制备的Cu-Cr线于城市交通电车架空导线、电气化铁路包括高速铁路接触导线和工矿电机车导线等可在充分发挥Cu连续纤维晶的高导电性的同时显著提高其耐磨性Cr弥散分布于晶界减少线路损耗延长使寿命。
●成果水平与成熟度
拥有自主知识产权已申报相关发明专利项其中已授权项。
成果达到中试水平可以进入工业性试验。
高性能-Cu、Mo-Cu合金
●项目简介
北京科技大学料科学与工程学院研究开发的高性能-Cu、Mo-Cu合金是一类采新工艺制备的金属功能料。自99年以来本项目得到了国家自然科学基金、国防预研基金等大力支持与资助历时年完成。采先进的活化工艺对原料粉末进行处理再采特殊的固结手段制备出的-Cu、Mo-Cu合金性能达到了国际先进水平。它兼有钨或钼与铜的综合性能例如高的导热性、优异的高温强度、良好的抗震性、抗烧蚀、抗高温气体腐蚀性、以及可调节的热膨胀系等。-Cu合金的密度为.g/cm热膨胀系为7.2×-/℃热导率为82m--弹性模量为27.GP全部达到或超过了进口件的性能已于我国国防和电子和民工业部门。
●应范围
由于-Cu、Mo-Cu合金具有其它料所不具备的优异性能因此可以在的领域得到广泛的应。例如在电子通讯领域可以于散热与热沉料、电子封装料在工业电气领域可以于真空触头在航空航天领域可于尾部喷管喉衬、燃气舵在地质勘探与石油领域可于岩石破碎弹的药型罩等。
●经济效益与市场分析
下表为全国范围的市场需求分析。
以热沉与封装料为例样品售价元最小投资2万元如果占据上述年需求量的/则年利润为万元回收期年。目前国内所使的热沉与封装料为进口每片的价格为美圆。所以该项目不仅能够为企业创造经济效益而且还可以为国家节省大量外汇。
红外热像技术的应
●项目简介
红外技术是近年发展起来的一种新的无损检测方法红外热成像技术可以无损、快速非接触地探测出温度场分布从而推导生产设备料的工作状况．它是一种全场的、灵敏的检测方法．因此红外无损检测技术正在成为一种重要的在线监测手段在理论上和工程上显示出巨大的生命力。
近年来本项目组就热设备衬里的红外检测、保温评估、炉管剩余寿命以及电器故障的红外热像检测等方面的工作进行了大量的理论分析与际检测工作承担了中石化总司、中国设备协会、各炼油厂、美国MOCO司等单位的项目共余项。
在红外技术应方向项目组承担了国家重大基础研究项目97“料的环境行为与失效机理”中的部分任务主要承担部级项目有强化乙稀裂解炉管的在线监测工程97-99年。厂协项目有山东电业局高温炉管在线红外热像评估系统研制；沧州炼油厂焦化炉管在线红外检验与评定；广州飒特司红外热像软件系统研制；南京金陵石化司热炉管在线安全检测与评估系统；华东输油管理局原油热炉炉管在线检测系统；上海炼油厂保温管线红外热像评估软件；上海金山石化保温管线红外热像评估软件系统；锦州石化石化企业红外热像评估软件系统。
●应范围
一切涉及到热设备的行业利红外热像技术可以现非接触式热场测量通过课题组自主研制的保温、衬里、电器、炉管评估软件可以方便地对所测设备运行工况进行分析、评估准确给出损伤位置、损伤程度以及剩余寿命。
●经济效益与市场分析
仅以某石化催化衬里项目为例项目的研制成功使变一年一次检修为三年两修进而成为两年一修制成为可能使催化装置向预知性维修过渡上了一个台阶2万吨/年催化裂化装置开工期延长半年年产值增约27万元年利税增约77万元节约维修约万元。推广到某石化司四套催化裂化装置年产值增约亿元年利税增万元节约维修约8万元。在中石化系统几十套催化裂化装置上予以推广总效益可增亿元。红外检测及分析软件的使可以有效避热设备事故的发生延长大修周期准确知道损伤位置可降低维修成本缩短维修时间具有可观的经济效益和巨大的市场前景。因此我们有良好的技术积累可现校厂结合的优势。
化学镀镍铬磷稀土合金技术
●项目简介
北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与料研究室经过年潜心研究开发出了新型的化学镀镍铬磷稀土非晶态合金技术并得了国家发明专利。此研究开发成果为国内外领先水平。
化学镀合金技术是一种表面强化、表面保护技术。化学镀不电能只需将被镀物放入化学镀溶液中经自催化反应即可在被镀物表面形成非晶态的合金镀层而且镀层厚度分布比电镀均匀。化学镀得的是非晶态的合金镀层比一般的结晶组织的电镀层具有优异的耐腐蚀性能和良好的耐磨蚀性能也具有极好的装饰性能。
新型的化学镀镍铬磷稀土非晶态合金镀层与以往常规的化学镀镍磷非晶态合金镀层相比由于入了稀土、铬元具有优异的耐腐蚀性能和良好的耐磨蚀性能特别是使镀层硬度能达到电镀硬铬镀层的硬度。
化学镀镍铬磷稀土非晶态合金的工艺易于操作与化学镀镍磷合金工艺基本一致。
●应范围
由于化学镀镍铬磷稀土非晶态合金镀层具有优异的耐腐蚀、耐磨蚀性能及较高的硬度因此其应领域非常广泛例如
1、计算机硬盘；打印机的转动轴；
2、电子设备外壳的电磁屏蔽；
3、复印机内的各种零部件；
4、石油、石化及化工企业的换热器和反应器；
5、油田采油套管、井下工具；
6、食品机械；
7、各种机械零部件；
8、纺织机械；
9、印刷机械；
、汽车工业中的零部件；
●经济效应及市场分析
按一般生产能力估计此项技术的投资在2---8万元。市场广泛、经济效益高。
金刚石薄膜涂层硬质合金工具开发
●项目简介
金刚石薄膜涂层硬质合金工具由于性能优异、成本相对较低(与PC和金刚石厚膜钎焊工具相比)、可以适应于复杂形状工具衬底沉积、以及可能大批量沉积等优点,具有非常好的市场前景。金刚石薄膜涂层硬质合金工具开发的关键是解决金刚石薄膜在硬质合金衬底上的生长(沉积)和良好附着的技术。本项目成果采独特的衬底预处理和优化的金刚石膜沉积工艺已经解决了Co对金刚石膜生长和附着的有害影响问题。在YG类硬质合金工具衬底所沉积的金刚石膜涂层厚度最大可达2～m。洛氏硬度压痕法评定的金刚石膜附着力时的无裂纹临界载荷达N以上。在铣削l-2tSi合金时,金刚石薄膜涂层的YG铣刀比未涂层硬质合金刀片使寿命可提高2倍以上。
本成果基于我们已经得的两项关于金刚石膜低温沉积技术和硬质合金衬底激光预处理技术的发明专利(ZL928.7,ZL99.2),以及最近完成的另外二项关于使特殊钴化物过渡层提高金刚石薄膜附着力的技术(已申发明专利,申:99792.,9.2)。此外,本项目组正在进行工业化生产设备和技术的研究开发,原型设备研制已接近完成,其特点是摒弃通常CV设备的平面沉积方式,采立体(空间)沉积方式,因此可以一次沉积大量工件。最终工业化设备的目标是一次涂覆可转位刀片(或钻头)只以上。
●成果的应范围
本项目成果可于开发各种金刚石薄膜涂层硬质合金工具和模具,以及其它需要解决极度耐磨或降低摩擦的应。
●市场前景预测
金刚石薄膜涂层硬质合金刀具可于高硅铝合金、各种有色金属、复合料、塑料、陶瓷及各种非金属料的切削工,量大面广,市场潜力很大。
金刚石薄膜涂层硬质合金模具可解决延长大口径(如丝径大于毫米)拉丝模的寿命问题,这些问题依靠金刚石单晶或PC不能解决,也不能采金刚石厚膜,所以也有很好的市场前景。
一些特殊的工具,如机械化木工工工具,工条件对工具的磨损很厉害,工具形状复杂(常组合刀具),价格很高,量很大,是金刚石薄膜涂层工具的一个十分理想的市场。
节块式金刚石圆锯片
●项目简介
本项目属于复合料技术领域。其制造过程是将金刚石节块锯片的工作刃部与钢片基锯片基体焊合后构成。金刚石节块由人造金刚石单晶与金属结合剂通过特殊的粉末冶金方法制成。
●技术特点
()本项技术在金刚石节块制造工艺上包括结合剂选择、节块的设计、工艺处理均有独特之处做到产品成本降低2以上寿命提高2以上综合使性能优于国内同类产品。
(2)根据不同质的工对象给出锯片节块的最佳设计做到技术上逐年新以保持国内领先水平。
()本顶目无环境污染、无废渣、废水及有毒废气排放。
●项目成熟程度
本项目是在“金刚石单晶的基础与应研究”的基础上得的应技术成果
()已现工业化生产及生产技术转让。自87年生产技术转让已承建中型生产能力的锯片厂十余家包括外商独资两家；
(2)金刚石工具领域的综合技术评价、产品评估；
()998年国家教委科技进步三等奖。由我校技术转让的生产厂中有个厂家省、市、建委科技奖。
●应范围、市场
适于切割各种石花岗岩、大理石、玉石等、建筑料、耐火料等非金属硬脆料也可于机场跑道与路路面的整修工程。
金刚石圆锯片按规格分为-2mm和-22mm两大系列。其中-2mm主要于建筑装饰工程和玉石工随着建筑业的兴旺发达对金刚石锯片的需求量与日俱增；-22mm系列主要于各种石的工据粗略统计我国有花岗岩种、大理石2种储量约亿立方米居世界前列。金刚石锯片有持久、广阔的市场前景。
●经济、社会效益
()以生产-2mm锯片为例设备投资-2万元年生产能力为8-万片年利润为-万元。
(2)一台工花岗岩的中切机-22mm锯片月消耗锯片片台中切机年耗锯片万元。锯片供给年利润约为万元。
氢反应器的安全评定与氢腐蚀裂纹的愈合规律
●项目简介
随着化工、石油化工和煤转化工业的发展在生产领域中碰到的高温高压氢腐蚀的问题越来越。带氢腐蚀裂纹的高压容器的安全评定、裂纹处理与修复方法是工业上极为关注的问题。
从目前的氢腐蚀研究的理论看其热力学与动力学框架只建立在氢腐蚀的正过程即甲烷的形成与裂纹产生的机理研究上研究温度局限于2℃之间而对℃以上氢腐蚀裂纹内甲烷的分解反应及对裂纹修复机理研究甚少。
氢装置是石油炼制、石油化工、化肥、化纤工业中的重要设备正朝着大型化、重型化、高温、高压的方向发展工作介质往往是易燃、易爆、有毒和强腐蚀性的现在也越来越劣化。历年来世界上由于高温高压临氢压力容器造成的爆炸事故有发生。今年以来国内发生的高温高压临氢重大压力容器事故也有报道压力容器发生爆炸事件不仅使整个设备和生产装置破坏而且常常造成周围设施的破坏并造成巨大的人员伤亡。因此强氢装置的管理行氢反应器的安全评定具有特殊的意义。
工业中高温高压临氢装置成本较高鉴于低碳钢、合金钢等传统金属料仍是临氢设备的主要选择对象因此对低碳钢、合金钢中氢腐蚀裂纹愈合机制和规律进行探索和研究是十分必要。它不仅能延长质使寿命、提高抗氢蚀性而且还丰富和发展了氢腐蚀理论可能为工业际构件中氢腐蚀裂纹的处理与评定提供一条思路和途径。
在本项目方向项目组承担过部级项目“石化钢在高温高压氢中开裂行为的研究”并部级三等奖。现承担国家自然科学基金项目“氢腐蚀裂纹愈合规律与机理研究”2-22年。
●应范围
高温高压临氢装置、构件的安全评定与裂纹修复处理如石油化工企业中的氢反应器化肥生产和其它工业中的临氢设备。
●经济效益与市场分析
由于高温高压临氢设备工作环境苛刻对金属料的腐蚀性强因此容器翻修工作量很大或需要报废或造成灾难性的破坏事故。对临氢装置进行安全评定可有效避安全事故的发生对临氢构件裂纹修复的研究也将对提高构件安全性、延长构件寿命、降低生产成本造成积极的推动项目的市场前景集中在临氢的大、中型设备上具有很好的经济效益。
热炉滑轨和不定形耐火料
●项目简介
水冷式轧钢热炉因冷却水带走的热量损失>。因水冷滑轨温度低造成的钢坯“黑印”使轧出的钢差大成率低轧辊消耗量大。
目前国内有的无水冷轧钢热炉采的是××mm棕刚玉—碳化硅滑轨或浇注锆刚玉滑轨轧钢热炉出钢口平台采的是高铝质捣打料或锆刚玉浇注块。棕刚玉—碳化硅和高铝质捣打料在热钢坯的高温约℃都含有较的二氧化硅。钢坯表面的氧化铁会和二氧化硅形成熔点低于炉温的铁橄榄石2FeOSiO2(熔点2℃)造成这些耐火料的高温耐磨性差使寿命低热炉内易结渣难以清理。而浇注锆刚玉抗热震性较差易开裂。
北京科技大学特种陶瓷研究室承担的国家“八五”攻关项目“无水冷轧钢热炉陶瓷滑块的研制”成功地研制开发了适于轧钢热炉的新型耐火料。这种耐火料高温抗氧化铁侵蚀性强高温耐磨性和抗热震性好使寿命比棕刚玉—碳化硅滑轨提高以上可制作烧结制品或不定形耐火料。使这种新型耐火料能节约能源消除钢坯“黑印”提高轧钢成率减少轧辊消耗热炉内不结渣减轻工人的劳动强度可产生显著的经济效益和社会效益。
本项目产品的基本工艺为耐火料生产工艺。生产滑轨需要大吨位压机和℃高温窑炉。
●应范围
滑轨可广泛于9mm以下方坯的无水冷轧钢热炉和热处理热炉。不定形耐火料可广泛于各类钢铁热炉。
●经济效益及市场分析
样品售价、最小投资、回收期及市场回报率等滑轨售价约元/吨。最小投资万元。回收期少于年。
铝合金半固态成形技术及设备
●项目简介
在国家“8”计划的支持下我校和兄弟单位合作研制开发的铝合金半固态成形技术及设备已经成熟研制的电磁搅拌制备铝合金半固态坯料连铸设备可以制造直径为mm的铝合金非枝晶半固态连铸棒料研制的感应热技术可以将铝合金非枝晶坯料快速热到固液两相区半固态坯料温度差可控制在2℃之内研制的铝合金半固态成形技术可成形各种铝合金零件毛坯。目前该项目已经通过国家“8”计划组织的专家委员会的验收。
目前制备铝合金半固态连铸坯料的最佳工艺是电磁搅拌方法该工艺制备的半固态连铸坯料净,不易卷入气体,控制方便,产量大。铝合金半固态连铸坯料的最佳重熔热工艺是电磁感应热该工艺热速度快、效率高组织均匀坯料不易变形。非枝晶铝合金在半固态成形中不会喷溅凝固收缩小毛坯致密能够热处理强化；毛坯不存在宏观偏析,性能均匀；可以现近终成形大为减少机工量降低生产成本；易于现机械化或自动化操作生产效率高；减轻了模具的热冲击,提高了模具的寿命。
●适范围
目前铝合金半固态成形应主要集中在汽车零件和耐压阀体零件毛坯如汽车制动总泵壳、油道、轮毂等也可以应于其他要求较高的零件毛坯如航空、摩托车铝合金零件等。
●经济效益及市场分析
铝合金半固态成形零件毛坯不但具有优良的力学性能而且具有良好的价格优势。
为了保护环境,节约能源,汽车发展的趋势是轻量化因此汽车的铝量不断提高但汽车对铝合金零件尤其是受力零件的要求严格世界各国都在不断研究探索铝合金汽车零件毛坯的制造新技术、新工艺铝合金半固态成形技术便是其中之一。利半固态铝合金成形技术可以生产出高致密性即高可靠性的近终形化的汽车零件毛坯因此铝合金半固态成形技术的应对促进国民经济的发展和环境保护都具有重大的意义。
如果每年生产2吨半固态铝合金坯料除厂房和成形压力机或压铸机外本项目的投资金额约为2余万元。
粘结稀土永磁料
●项目简介与应范围
稀土永磁是一类以稀土金属间化合物为基体的永磁料其典型代表钕铁硼NFeB料中包含大约质量百分比以上的稀土元。我国拥有世界稀土资源的8因此发展稀土永磁产业具有明显的资源优势。
粘结NFeB是利环氧树脂、尼龙等有机粘结剂和NFeB永磁粉末混合利模压、注塑、挤压等方式成形的一种复合磁功能料。由于其特有的工和成形性能受到电机尤其是与高技术相关的电机行业的重视特别是以计算机等办自动化设备和某些家电器以及现代通讯器等领域。由于上述领域发展十分迅速推动了以粘结NFeB为主的稀土永磁以每年的速度增长。目前随着我国计算机外围设备厂商和家电器厂商的发展国内市场正在形成和扩大中。
料制造的关键是得适合制造粘结磁体的NFeB磁粉目前成功的方法是快淬技术和氢处理技术HR制造NFeB磁粉其中前者属于各向同性产品已经投入生产；后者属于各向异性产品其产业化刚起步。理论上后者理论最大磁能积是前者的倍。作为主要原料——NFeB磁粉的来源一是MQI司的提供的快淬NFeB磁粉天津工厂随着快淬NFeB专利即将到期必将有的厂商进行快淬NFeB的生产带来进一步的降价。二是正在发展中的HR各向异性NFeB磁粉适合制造高档粘结NFeB元件北京科技大学和下属的北京科光磁性料有限司一直从事本技术的研究。
北京科光磁性料有限司建立于99年是一个以北京科技大学为依托的产、学、研一体化的高技术企业。司的带头人是两名北京科技大学料系的两名教授有年从事永磁料研究的经验。科光司与北京科技大学一起在‘九五’和‘十五’期间承担国家重大8计划项目研究课题内容分别是“中高档HR各向异性NFeB开发与中试”和“高性能HR各向异性NFeB批量化制造关键技术研究”有一名教授、两名博士和两名硕士专门从事这项工作。本项目拥有专利两项得国家发明三等奖和教育部科技进步奖各一项。司有三名经验丰富的高级工程师负责磁体的成形、质量的控制和电泳涂层等工艺质量控制等技术环节。近几年司开发了近种产品具有丰富的研究开发经验。
●经济效益与市场分析
目前世界市场容量在吨/年以上际生产能力在-吨/年左右并且市场以大于2-的速度成长。整个市场9以上在日本、韩国、台湾和东南亚地区这些市场正向我国转移。特别是许对HR各向异性粘结NFeB的呼声日益升高。因此具有比较广阔的市场空间。
其中建立一条吨/年的粘结稀土永磁生产线是合适的。总体投资万元左右主要设备包括粘结稀土永磁的磁体成形以及配套设备；2高性能HR各向异性NFeB磁粉制造装置及配套设备；磁体涂层生产线；磁体磁化生产线；磁体品质检测与包装流水线。产品年利润率大约是-2。
纳米金刚石膜涂层及工业应
●项目简介
纳米金刚石的金刚石晶粒尺寸在nm以下,表面极其光滑平整,摩擦系极低(可小于.),因此是十分理想的工具(模具)涂层和光学涂层料,同时在MEMs(机电系统)和高性能大屏幕(场发射)显示技术等领域也有非常好的应前景。
本项目组采波等离子体CV和CrcPlsmJetCV两种工艺方法,在玻璃,硅,钼和硬质合金等衬底料上成功制备了纳米金刚石膜。在玻璃衬底上制备的纳米金刚石膜晶粒平均尺寸小于nm,表面粗糙度小于Rnm,采纳米力学探针测量的显硬度高达8g/mm2,在可见及近红外区域具有非常好的透过特性,紫外喇曼光谱(在新坡国立南洋理工大学测试)显示薄膜几乎为净的金刚石纳米晶粒组成。在其它衬底上的纳米金刚石膜的组织结构和性能测试正在进行之中。
●应范围
(1)纳米金刚石膜涂层硬质合金工具:其中最有前景的是纳米金刚石膜涂层硬质合金型钻头;
(2)纳米金刚石膜涂层光学应:包括诸如”永不磨损钻石涂层玻璃表壳”和”永不磨损钻石涂层玻璃眼镜片”,及ZnS,Ge,Si等重要红外军事光学料的抗(雨滴、沙粒)冲刷涂层;
(3)机电系统(MEMs)的机械构件:如型齿轮,轴,轴承等;
(4)高性能大屏幕显示器件:
●经济效益及市场分析
(1)纳米金刚石膜涂层硬质合金型钻头:
硬质合金合金型钻头广泛于集成电路板(ICB)的工,工作部分直径仅为.～.mm左右,工作转速高达万转/分,工精度要求非常高。通常的CV金刚石膜涂层技术已不可能采,而纳米金刚石膜涂层技术可能是唯一的解决方案。我国目前已经成为集成电路印刷电路板的生产大国,预计2年产值超过亿元,其中型钻头消耗占～)。如能研究开发出纳米金刚石涂层硬质合金型钻头,市场前景极佳。
(2)纳米金刚石膜涂层玻璃表壳和玻璃眼镜片:
目前我国手表年产亿只以上。中低挡手表表壳均为光学玻璃制造,表面容易划伤或长期佩带后因表面磨损失透。高档产品采人工合成宝石(l2O,硬度～g/mm2)。纳米金刚石涂层玻璃表壳表面硬度大于7g/mm2,际上可以说是”永不磨损”。我国已经成为手机户最的国家之一,现有手机户一亿以上。手机玻璃主要作是保护手机的液晶显示屏。同样存在表面易划伤和磨损失透的问题。本项目拟开发的纳米金刚石膜涂层玻璃产品具有金刚石(钻石)的名贵效应,这对于市场竞争是十分有利的。
1、由于技术难度较大,本项目有一定风险。但由于市场前景很好,且产品具有样性,设备可通,以及项目组及所在单位具有很强研究开发能力,因此具有较强的抵抗风险能力。
燃烧合成氮化硅基陶瓷的产业化技术
●项目简介
在高技术陶瓷领域先进陶瓷占有极其重要的地位在诸的先进陶瓷中氮化硅基先进陶瓷以其高强度、高韧性、高的抗热震性、高的化学稳定性在先进陶瓷中占有独特的地位是认的未来陶瓷发动机中最重要的侯选料。并且在国际上氮化硅陶瓷刀具和氮化硅基陶瓷轴承已经形成相当规模的产业。任何一个跨国刀具司都有氮化硅基陶瓷刀具的系列产品足见其在机工行业中具有不可替代的地位。
但是影响氮化硅陶瓷推广的一个主要因是氮化硅粉末价格昂贵这是由于传统的制氮化硅粉末的方法耗能高生产周期长生产成本高。本项目采具有自主知识产权的创新的燃烧合成技术制氮化硅陶瓷粉末和氮化硅复合粉末具有耗能低生产周期短杂质含量低生产成本低等特点具有广泛的应前景。
燃烧合成CombustionSynthesisCS又名自蔓延高温合成Self-PropgtingHigh-TempertureSynthesisSHS是利化学反应自身放热合成料的新技术基本上或部分不需要外部热源通过设计和控制燃烧波自维持反应的诸因得所须成分和结构的产物。
自99年以来本项目负责人等针对燃烧合成氮化硅陶瓷产业化的一系列关键问题在气-固体系氮化硅基陶瓷的燃烧和成热力学、动力学和形成机制等方面进行了深入研究后得到的创新成果。
本项目来源于国家自然科学基金项目992-992及其前期工作。
本项目的应基础研究成果“燃烧合成氮化硅基陶瓷的应基础研究”得999年北京市科技进步三等奖。
采本项目的技术可以生产符合制作先进陶瓷要求的氮化硅粉末还可根据户要求此技术生产α-Silonβ-Silon和其它各种氮化硅基的复合粉末。粉末的质量优良而稳定。
●应范围
应于航天、航空及机械行业等于制作氮化硅陶瓷刀具、氮化硅基陶瓷轴承、耐磨耐腐陶瓷涂料等。
●经济效益及市场分析
本项目总投资为2万元。年销售量吨以2万元/吨计年销售收入万元利润2-万元。
燃烧合成氮化铝基先进陶瓷的产业化技术
●项目简介
氮化铝lN陶瓷具备优异的综合性能是近年来受到广泛关注的新一代先进陶瓷在方面都有广泛的应前景。例如高温结构料、金属溶液槽和电解槽衬里熔融盐容器、磁光料、聚合物剂、金属基复合料增强体、装甲料等。尤其因其导热性能良好并且具备低的电导率和介电损耗使之成为高密度集成电路基板和封装的理想侯选料同时氮化铝—聚合物复合料也可作电子器的封装料、粘结剂、散热片等。氮化铝在电子领域应的市场潜力极其巨大。氮化铝还是导电烧舟的主要成分之一导电烧舟大量地于喷涂电视机的显象管等器件、超级市场许商品包装的涂铝薄膜有着广泛的市场。
但是影响氮化铝基陶瓷的推广的主要因之一是采传统方法合成氮化铝粉末耗能高生产周期长生产成本高。本项目采具有自主知识产权的创新技术采燃烧合成技术制优质的氮化铝陶瓷粉末具有耗能低生产周期短杂质含量低生产成本低等特点具有广泛的推广价值。
燃烧合成CombustionSynthesisCS又名自蔓延高温合成Self-PropgtingHigh-TempertureSynthesisSHS是利化学反应自身放热合成料的新技术基本上或部分不需要外部热源通过设计和控制燃烧波自维持反应的诸因得所须成分和结构的产物。
自99年以来本项目负责人等针对燃烧合成氮化铝陶瓷产业化的一系列关键问题在气-固体系氮化铝基陶瓷的燃烧和成热力学、动力学和形成机制等方面进行了深入研究后得到的创新成果。
本项目来源于国家教委高校博士点专项科研基金项目99.-997.。
本项目以应基础研究成果“燃烧合成氮化铝基陶瓷的应基础研究”已于999年通过专家函审。
采本项目的技术可以生产符合制作先进陶瓷要求的氮化铝粉末还可根据户要求此技术生产氮化铝基陶瓷粉末。粉末的质量优良而稳定。
●应范围
氮化铝广泛应于高温结构料、金属溶液槽和电解槽衬里、熔融盐容器、磁光料、聚合物剂、金属基复合料增强体、装甲料、高密度集成电路基板、电子器的封装料、粘结剂、散热片、导电烧舟等。
●经济效益及市场分析
氮化铝近期的市场需求量在吨以上本项目采自蔓延高温合成技术大规模低成本制备高质量的氮化铝陶瓷粉体其化学、物理性能指标基本上达到德国H.C.Strc司氮化铝粉末和SHS技术的发源地-俄罗斯结构宏观动力学研究所ISMN氮化铝粉末的指标。具有很强的市场竞争能力。固定资产和流动资金投资总共为2万元。年销售量达到吨年销售额万元利税2-
ST陶瓷刀片
ST新型陶瓷刀片是葛昌教授等采独创的新型复相陶瓷和先进的粉末冶金工艺结合而得的一项发明具有很高的耐磨性红硬性、抗热震性和化学稳定性较高的韧性和抗冲击的能力。不但可以于精工和半精工而且在很情况下于粗工和断续切削切削轻快顺利。适于工硬质合金难以工或不能切削的冷硬合金铸铁淬火钢金属陶瓷硬面涂层等高硬高强料也适于高速工调质合金钢和灰口铸铁及铝合金等一般料具有良好的通性。刀片硬度HR9-9断裂韧性7-8MP在切削高合金耐磨铸铁Cr2硬度为HRC-和CrMo硬度为HRC-时切削速度分别达8米/分钟和米分钟在国际上未见有先例报道。ST新型陶瓷刀片不仅适于车削也适于铣削、镗孔、刨削在冷却液条件下的各种工和作控机床刀具。切削速率为硬质合金刀具的-倍。其经济社会效益如下
不增车床人力条件下使单台机床产量成倍提高可节约工时、电力、机床占台和生产面积以上。
在很情况下可现“以车代磨”简化生产工艺减少工序使成本大幅度下降。
可代替部分进口陶瓷和硬质合金刀片节约外汇也可出口创汇。
六年生产践证明每个ST新型陶瓷刀片可为企业产生经济效益元左右。
●应范围
ST陶瓷刀具不但可以于精工和半精工而且在很情况下于粗工和断续切削切削轻快顺利。适于工硬质合金难以工或不能切削的冷硬合金铸铁淬火钢金属陶瓷硬面涂层等高硬高强料也适于高速工调质合金钢和灰口铸铁及铝合金等一般料具有良好的通性。
●经济效益及市场分析
主要设备投资万元-万元后者于生产出口刀片年产值万元年利税2万元以上。
水电等消耗2循环水冷却设备无环境污染。
纳米钛酸钡基电子陶瓷粉体的溶胶-凝胶自燃合成产业化
●项目简介
铁电陶瓷粉体及其集成器件的研究与开发是目前最为活跃的领域。大部分铁电陶瓷是钙钛矿型复氧化物其中最为重要的是BTiO基氧化物陶瓷。BTiO是在第二次世界大战的92年到9年间由美国、苏联、日本各自发现的高介电常、强介电体的料。由于其具有优越的介电、压电、铁电性能被广泛应于制备各种陶瓷电容器、波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。
随着现代科学技术的飞速发展和电子元件的小型化、高度集成化需要制备与合成符合发展要求的高质量的钛酸钡基陶瓷粉体。纳米BTiO基电子陶瓷具有独特的绝缘性、压电性、介电性、热释电性和半导体性为元器件的小型化、集成化带来可能大大提高了产品的附值和市场竞争力。如采纳米BTiO粉末制层电容器可以显著减薄每层厚度增层从而大大提高电容量和减小体积。因此低成本合成钛酸钡基纳米陶瓷粉体对我国息产业、电子工业等的发展具有重要的意义。
溶胶-凝胶自燃合成(Sol-gelutoignitionSynthesisSS)是九十年代伴随着高温燃烧合成的深入研究和超、超细氧化物陶瓷的制备而出现的一种低成本制备与合成单一氧化物和复杂氧化物的技术。它是指有机盐凝胶或有机盐与金属硝酸盐在热过程中发生氧化还原反应燃烧产生大量气体可自我维持并合成所需燃烧产物的料合成工艺。它的主要的特点有以下几点()燃烧体系的点火温度低(℃-2℃)一般为有机物的分解温度；(2)燃烧火焰温度较低(℃-℃)燃烧时产生大量气体可得具有高比表面积的陶瓷粉体。高温燃烧合成燃烧温度一般高于8℃合成的粉体粒度较粗而SLCS则可制得纳米粉末；()各组分达到分子或原子水平的复合；()反应迅速燃烧合成一般在几分钟内完成；()所合成的粉体疏松孔分散性良好；()耗能低；(7)所设备和工艺简单、投资小；(8)自净化由于原料中的有害杂质在燃烧合成过程中能挥发逸出所以产品度易于提高。
本项目申者采SS技术已经成功地合成了粒度达7nm左右的BTiO陶瓷粉体。
●应范围
广泛应于制备各种陶瓷电容器、波器件、铁电存储器、温度传感器、非线性变阻器、热敏电阻、超声波振子、蜂窝状发热体等电子器件。
●经济效益及市场分析
本项目固定资产投资和流动资金投资共需要万元年生产能力吨按每斤元计年产值9万元净利润万元。
先进陶瓷、金属间化合物和复合料的燃烧合成粉末
●项目简介
本项目采拥有我国自主知识产权的燃烧合成技术生产技术生产各种先进陶瓷金属间化合物和复合料的粉末。提供的主要产品有-SiN-SiN-Silon-SilonlNTiNZrNTiCTiCNTiB2SiCCrC2MoSi2FelFe-TiNFe-TiCFe-TiB2Cu-TiB2TiB2-l2OlN-ZrN-lZrSiN-SiC-TiCNSiN-Si2N2O-TiCNTiN-TiB2以及纳米电子陶瓷BTiO粉末纳米ZrO2及ZrO2基陶瓷纳米TiO2粉末。采这种先进工艺合成反应完全性能稳定质量优良欢迎各界户洽谈业务。
●应范围
于各工业领域耐磨、耐腐蚀、耐高温等严酷服役条件下工作的结构部件。
●经济效益及市场分析
投资万元产值-8万元年利税2-2万元。
人工关节软骨料
——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体
●项目简介
北京科技大学料科学与工程学院生物医料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医生物料可于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创其应和推广不但会产生万元／年的经济效益而且能带来巨大的社会效益。利反复冷冻－融化法可将聚乙烯醇Polyvinyllcohol缩写PV水溶液凝胶化而制成聚乙烯醇水凝胶弹性体PVhyrogelelstomers,缩写PVHE由于其PV结晶度为％－％因此又称为半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体。998年以来这种人工关节软骨料通过三次动物验共9个月表明生物相容性很好植入料PVHE周围组织未产生任何炎性反应和退变。2年月至2年月曾在中国药品生物制品检定所动物验室进行PVHE生物学评价并通过产品注册检测。目前已达到临床应的水平。从99年以来本项目的研究和研制开发工作是在北京市自然科学基金92、国家自然科学基金9778和北京市科技项目合同92资助下历时年完成的。
年验室试验和动物试验表明半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种很有产业化前景的医表面修复料它具有以下特点
润滑性能良好摩擦系.磨损系小于-7mm/Nm;
2充分的吸震能力含水率7％－8％孔；
很好的生物相客性；
弹性大强度高压缩模量MP压缩强度MP；
能与宿主骨软骨下骨牢固连接界面剪切强度MP。
●应范围
半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体的结构和性能非常接近于人关节软骨其主要途是在矫形外科手术中于修复或替代关节软骨。典型产品为厚度2mm的平板状水凝胶弹性体白色、不透明、触感类似于橡胶。
●经济效益及市场分析
样品售价元／件；最小投资万元人民币；回收期为年；经济效益万元／年。目前国内每年有2万关节病患者需施外科手术大骨性关节炎和关节软骨严重损伤的患者都应进行软骨修复和替代但由于缺乏合适的人工关节软骨料只能置换全关节。一副从国外进口的人工关节平均价格为美元而半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体售价仅元／件。如采这种医生物料修复或替代关节软骨则不但能给企业带来万元／年的经济效益而且可为国家节约外汇9万美元／年。
SHS－离心法制备陶瓷复合钢管
●项目简介
自蔓延高温合成Self-propgtingHigh-tempertureSynthesis,缩写SHS也称为燃烧合成是利化学反应放热合成料的新技术具有省时、节能、产品度高等特点。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管利l和Fe2O之间的自蔓燃反应2l＋Fe2O2Fe＋l2O＋8J反应放热使Fe和l2O均熔化在离心力作下Fe和l2O两相由于比重差异产生分离l2O浮在表面凝固后在钢管内形成陶瓷衬层。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管在8计划“八五”和“九五”的支持下经过近十年的努力开发了陶瓷复合钢管的工业化技术和装备国家发明专利ZL977。已形成规模化生产的成熟技术生产工艺主要由钢管工、粉料的准备和复合管的合成等过程组成。目前已能生产出各种规格282mm的陶瓷复合钢管、弯头、三通及四通等。成果已通过部级鉴定产品性能达9年代国际先进水平并荣国家技术发明四等奖、教育部科技进步二等奖。SHS－离心法制备陶瓷复合钢管被列为国家高技术8计划新料领域的重点产业化项目,以北京科技大学为技术依托单位的“陶瓷内衬钢管”项目被列为国家科委九五科技成果重点推广计划的2个工业项目之一编982。
●应范围
陶瓷复合钢管具有优异的耐磨、耐蚀、耐热、抗热冲击和抗机械冲击综合性能陶瓷硬度Hv压溃强度MP结合强度MP耐蚀性在HCl中.g/m2h。陶瓷复合钢管广泛应于电力、矿山、冶金、煤炭、化工、建筑等行业可于煤粉、灰渣、矿粉、尾矿、回填料、焦炭、水泥的输送以及铝液、腐蚀介质的输送。作耐磨管寿命是普通钢管的～2倍稀土耐磨钢的～倍铸石管的倍。高炉煤粉喷枪的寿命提高倍。另外陶瓷复合钢管重量轻并可采焊接、法兰或柔性快速接头联接能降低工程造价。
●经济效益及市场分析
以年产吨半自动化生产为例需要最小投资为8万元。目前陶瓷复合钢管的市场售价为－元／吨。正常生产销售一年即可收回最小投资。
双金属复合料双结晶器连铸新技术
●研究开发背景
由于双金属复合料铸造成形具有易于现批量化、连续化、自动化生产降低生产成本应范围广等优点研究开发和应受到越来越广泛的重视。现有双金属复合料连续铸造成形方法可以分为两大类使已成形的芯对其进行包覆的包覆铸造成形法；2将两种金属同时注入同一个结晶器内进行成形的双流铸造法。
包覆铸造成形法的典型代表为于复合轧辊成形的CPC法其原理如图所示。这种方法的主要缺点是预处理工艺复杂得具有良好复合质量的界面较困难。
图CPC法的工艺原理图2双金属双结晶器连铸技术原理图
-底盘；2-结晶器；-包覆料；-热线圈；
-耐火料；-预热线圈；7-保护涂层；8-芯部料
有代表性的双流铸造法是双流浇铸连续铸造制备梯度料的方法其主要优点是界面质量好可以制备具有梯度过渡层的复合料；其主要缺点是技术难度大、适范围窄、包覆层厚度控制困难。
为此本课题组开发了采双结晶器一次铸造成形双金属复合料的方法其基本原理如图2所示。在上结晶器芯结晶器内连铸凝固成形的芯在保护环的保护作下保持表面无氧化、无夹杂、无油污的状态直接进入下结晶器包覆层结晶器热态连铸包覆层。该方法具有工序简单、节能降耗、适范围广、复合界面良好等优点。
●应前景
（1）电子电工料如铜包铝高频导线、铜包钢电话线国外采镀铜方式。
（2）耐蚀与阳极保护料如钛包铜导电排、镁阳极；
（3）双金属轧辊以及有如不锈钢包覆碳钢等装饰性、耐蚀性结构料；
（4）双金属管如医药、食品、石油化工双金属管等。
●成果水平、所处阶段
拥有自主知识产权已完成验室研究工作可以进入中试工作。
石油化工腐蚀与防护规范化专家系统
●项目简介
近年来由于我国大量进口中东原油和原油日益劣化原油呈高酸、高硫、高含水量变化趋势使炼油设备的腐蚀问题日趋严重。
本项目组长期以来承担过项石油化工腐蚀与防护方面的项目进行了大量的验室和现场研究工作为石油化工厂的安全、高效生产以及设备安全、平稳运行提供了有效的检测、评估和预防、修复的方法、手段研究成果的应产生了巨大的经济效益。
自98年以来在石油化工腐蚀与防护方向主要承担的部级项目有炼油化工腐蚀规范化管理专家系统98-2年；欧共体尤里卡项目—料腐蚀失效分析方法与系统软件98-2年；石油化工防腐蚀综合技术开发2-22年。并且完成了项石化设备腐蚀机理研究、腐蚀失效分析及现场金相检测。
其中“炼油化工腐蚀规范化管理专家系统”的研制为炼油厂设备腐蚀状况的有效监检测和规范化管理提供了有利的手段该系统可对腐蚀趋势进行客观合理地预测减少腐蚀事故的发生。该项目于2年得部级三等奖。计算机的发展与普及为炼油厂设备腐蚀与防护管理的规范化提供了可能和保证而神经网络、专家系统、FFS适应性评估技术的完善和发展为设备腐蚀评估与防护趋势预测提供了先进的方法。炼油化工腐蚀规范化管理专家系统在现有的设备管理据的基础上依据现有的设备腐蚀档案、设备结构和参以及设备生产状态采上述理论对设备的腐蚀趋势、腐蚀速率及安全运行状态进行较为合理客观的在线评价在此基础上有针对性地给出防腐或安全运行参考建议并在际生产中得到了成功应为安全生产、设备维护提供了有效的帮助。
●应范围
石油、石油化工及其相关行业中的腐蚀监控、腐蚀失效分析、设备或构件的安全评定、腐蚀行为机理研究、防蚀方案设计。
●经济效益与市场分析
石油化工设备成本很高属大型设备因腐蚀失效引起的非计划性停产一天往往就会造成几十万甚至上百万的损失对设备进行定期或时的检测、监控不仅有利于设备管理而且可以有效防止非计划性停工。设备或构件的安全评定技术可以在检测、分析的基础上根据设备具体情况合理制定检修周期可以节省大修、降低生产成本为安全生产提供保证。腐蚀行为的机理研究与防蚀方案设计可以延长设备使寿命经济效益巨大市场前景可观。
提高金属表面耐磨耐蚀的双辉渗金属技术
●项目简介
提高金属表面耐磨耐蚀的双辉渗金属技术是由太原理工大学和北京科技大学联合研制开发的基于提高合金表面耐磨耐蚀的一种新型的表面改型技术。该技术于98年得美国专利而后技术发明人徐重教授又对该项技术进行了系统的研究和进一步完善。双层辉光渗金属技术是等离子表面冶金新技术其基本原理是利低真空条件下的气体辉光放电所产生的等离子体使普通料表面形成具有特殊物理化学性质的合金层合金层中合金元含量可以在百分之几到百分之九十以上的范围内变化合金层厚度可以达到百米如在普通钢表面形成高速钢、不锈钢和镍基超合金等。由于双层辉光渗金属技术是低温等离子技术与传统渗金属技术的有机结合渗层是依靠扩散方法形成的合金元在表面与基体之间成梯度分布渗层与基体之间是靠形成合金结合起来的因此结合非常牢固渗层不易脱落这是金属涂镀技术所不及的突出优点。由此该项技术开创了表面冶金新领域具有广阔的市场应前景。
本项目的研究和研制开发工作是在国家“8”计划资助下完成的。
●应范围
可以通过不同的源极设计利双辉渗金属技术对料进行表面改性可以按途不同分别得提高料表面耐磨、耐蚀、以及耐磨耐蚀的料。如采该技术在普通碳钢锯条上沿齿廓形成性能接近高速钢的合金表面层其综合性能可以与当今世界先进工业国家锯切工业中广泛应的双金属锯条相媲美。
无机富锌涂料及无机富铝涂料
●项目简介
该产品是以水性硅酸盐为主要成膜物质锌粉、铝粉为主要填料配置而成。是一价廉质优的重防腐涂料体系其具有如下特点
良好的阴极保护作；
极佳的抗渗作；
耐热、耐水、耐油性能突出；
无毒、无味不存在生产和施工中对操作人员的伤害；
以水为溶剂不存在污染环境的问题
生产工艺简单。
该涂料体系曾作为“汽轮发电机护环应力腐蚀防护技术”项目通过国家电力总司鉴定并于999年华北电力集团司科技成果一等奖。
●应范围
适于桥梁、海洋港口设施、交通运输机械、电力系统、石油化工装备、水闸、船舶、市政建设等钢结构的防腐保护。
●经济效益及市场分析
基本投资预算设备～１５万元；
生产车间平方米
房(成品及原料)-平方米
流动资金-万元
●经济效益分析
按年产吨涂料计算
先进电子铝箔生产技术
●项目简介
优质电解电容器阳极铝箔是生产高比电容电子铝箔的关键料,而相应高性能电解电容器的生产技术是包括计算机、家电器、高新工业电子设备在内的电子工业发展的关键技术之一。电子铝箔的核心问题是控制铝箔的工质量、织构、晶粒组织、成分等因,进而可借助后续腐蚀工艺得使表面积增几十倍从而在不增体积的条件下大大地提高电容器容量。目前全世界每年估计要消耗十万吨的电子铝箔其中约半在亚太地区。日本和欧洲是电子铝箔的主要生产地。中国电子铝箔的生产和消耗量正在不断增长。
电子铝箔的生产具有很高的技术含量和附值因而是铝工行业关注的产品品种。长期以来国外企业利在技术、资金、经营、市场等方面的优势在该领域占具了统治地位。但是近几年来中国政府和相关工企业投入大量资金与技术力量与北京科技大学合作对相关产品进行了开发研究得了可喜的成果。北京科技大学在该技术领域先后得四项国家发明专利,所开发的高技术产品得999年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。国内许企业在北京科技大学所开发技术的支持下,利原料和装备成本上的优势,迅速生产出优质廉价的产品,受到市场普遍欢迎;产品性能达到国际先进水平而产品售价为进口价格的一半,对国外生产企业造成了巨大的竞争压力。目前进口产品价格上升的趋势受到有效的遏制并呈现出打入国际市场的趋势。
●应范围
本项目所开发电子铝箔生产技术适于生产电解电容器阳极铝箔,包括高压阳极箔和低压阳极箔,并涉及许不同要求的品种。这类电子铝箔主要于生产各种耐压水平和各种容量水平的铝质电解电容器。
●经济效益及市场分析
本项目开发技术所生产电子铝箔的成本约为万元/吨,低压箔的售价为-万元/吨,高压箔的售价为-万元/吨;而进口低压箔的价格约为7万元/吨,高压箔的价格为8-9万元/吨。因此本产品不仅具有较好的市场回报率,而且具有明显的打入国际市场的前景。
生产规模以年产2吨以上为宜。投资新建全部生产设备、生产技术转让及人员培训等估计需要八千万元。如果能够利现有设备则可以大幅度地降低前期投资。北京科技大学内“高效轧制国家工程研究中心”可承担相关设备的设计与制造。
本项目前已成功向国内三家企业转让,总计约年产约六千吨,产品供不应求。
新型高效析氧不溶性阳极
●项目简介
电解、电镀、电铸、污水处理、腐蚀阴极保护等电化学工程中阳极不可缺少。近来产品的质量、特别是生产的高速化的需求长寿命的不溶性阳极的应急剧扩大。从节能、节约料、不污染环境等对于所谓“绿色料”的要求长寿命且能使电极反应活化能降低即具有电化学催化性能的不溶性阳极被广泛需求。新型不溶性阳极是在钛基体上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层涂层中并含有高稳定性的阀金属氧化物。新型不溶性阳极具有高电化学催化性能寿命与铅阳极相当析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约．V节能；稳定性高不污染镀液；重量轻易于换。新型不溶性阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低寿命提高倍以上。
●应范围
我国制造汽车、建筑、家电及食品饮料容器涂镀层钢板高速电镀锌、高速电镀锌锡生产线在我国有2余条其中条高速电镀锡生产线不溶性阳极全部为进口。而这些生产线使氧析出过电位大电化学催化性能低的铅合金、铸铁、铂等不溶性阳极存在镀液污染。此外常规电镀、电解污水处理等方面毒性的铅合金不溶性阳极还被使。所以高效析氧不溶性阳极在电化学工程方面有良好的应领域。
●经济效益
国外一条高速电镀锌生产线所的高效析氧不溶性阳极卖价高达近万美元。
生产投资估计:
建立一条高效析氧不溶性阳极生产线估计所需资金
名称经万元
高效析氧不溶性阳极生产线8
2质量检测仪器
生产原料2
总计
锌－镍合金电镀技术
●项目简介
锌的标准电极电位为-.7V是典型的钢铁基体牺牲阳极保护镀层。锌合金镀层是电镀锌镀层的进一步发展通过入镍、锡、钴、铬等合金元在成本增很少或不增情况下不仅保持了锌镀层的牺牲阳极保护特性又可使镀层的性能、尤其是耐蚀性可得大幅度提高。
锌镍合金电镀技术是锌合金镀的一种。含镍2的锌镍合金镀层耐蚀性和机械性能均好但内应力大含镍2的锌镍合金镀层耐蚀性和机械性能均好抗海水和抗湿能力比锌高7倍含镍79的锌镍合金镀层镀后可成型工易于钝化。
北京科技大学开发了以下两类锌－镍合金电镀技术。
锌－镍合金镀层高速电镀技术
锌－镍合金镀层钢板作为制造汽车高耐蚀性表面处理钢板8年代起被重视为此开发了锌－镍合金镀层钢板的高速电镀技术。
高速电镀技术采简单的硫酸盐类镀液体系在使钢板以米/秒左右的速度高速运行下以安培/平方分米以上的高电流密度进行电镀。电流效率达9以上。
镀层含镍2镀层相结构为耐蚀性最好的单一γ相组织细密外观呈青白色金属光泽镀层耐蚀性是电镀锌镀层的倍以上。
2常规锌－镍合金镀层电镀技术
开发的常规铵盐类弱酸性镀液体系锌－镍合金镀层电镀技术得了国家专利。以安培/平方分米的电流密度进行电镀镀层光亮色调与不锈钢相仿但成本低。所得锌镍合金镀层的耐蚀性是电镀锌镀层的－倍而且耐热性比镀锌层大为提高。
●应范围
作为汽车车身及其它机械设备、部件的高耐蚀性防护层提高原镀锌部件的耐蚀性。可作为仿不锈钢装饰耐蚀镀层也可作为波炉腔内体耐热装饰防护层也可于冰箱的冷凝、散热部品等。
智能荧光粉制造技术
●项目简介
萤火虫一直为人类带来种种幻想。荧光料科学地仿真了荧光在石油资源越来越少而提倡节约能源的现代社会越来越广泛地受到关注。
但以往的荧光粉必须经长时间日光照射后夜间才能发出荧光。这个原因极大地限制了荧光料的应。
北京科技大学开发了一种智能荧光粉的制造技术。制造设备简单投资少。使本技术制造的智能荧光粉克服了以往的荧光粉必须经长时间日光照射后夜间才能发出荧光的缺点只要经日光照射分钟即能在暗处发生荧光小时且可激发性好即使室内灯光照射也能激发发生荧光。
而且本荧光粉是环保型的荧光粉发光稳定无毒无放射性。
本荧光粉耐蚀性好耐酸耐碱。
●应范围
所开发的智能荧光粉以上所述的性能为其应奠定了基础使其具有广泛的应空间。
智能荧光粉主要作为暗处、夜间的发光指示料。比如
于制作夜间发光指示标志
可与油漆混合制作荧光漆料于标牌广告钟表地面交通标志线等夜间的发光指示。
2于制作夜间发光装饰建
可于建筑料如与板、地砖等表面为伍制作发光板、发光地面等在夜间代替电灯节能并装饰建筑物。
于制作夜间观赏商品
可于玩具室内装饰摆设品礼品钓鱼杆演唱会观手舞棒等等一些夜间发光、观赏等小商品。
●经济效益
每斤制造成本只需约元和约2元两种类；而国际市场价格每斤约2～元。
新型环保夜光料
●意义与简介
发光料一般可以分为两类荧光料和磷光料。荧光料的特点是在外在光线或射线照射下会发光当外在光线或射线消失后就不会发光。而磷光料的特点是在外在光线或射线消失后仍能长时间地发光。也就是说荧光料和磷光料的主要区别在于它们的余辉时间不同。所以荧光料又可以称作为增光料而磷光料又可以称作为夜光料。荧光料常于显示屏、灯管、路交通反光牌等。磷光料则于夜光钟表、暗处指示等。
很久以前人们就能制造各种各样的夜光料不过绝大部分都因为性能太差得不到广泛的应。近百年来工业上生产和使的夜光料主要是“硫化锌铜”。“硫化锌铜”的最大缺点是余辉时间较短只有小时左右。为了利“硫化锌铜”作夜光料人们就在其中一些放射性元利放射性元的射线来刺激“硫化锌铜”持续发光。由于放射性元对人体健康的危害“硫化锌铜”夜光料的应受到很大限制。现在基本上不再允许生产夜光手表就是这个原因。除了国防军如坑道等场合外很难看到“硫化锌铜”的踪迹。
近年来夜光料的研究出现重大突破发现了一种新型的稀土夜光料。这种稀土夜光料的发光强度高余辉时间长比“硫化锌铜”的指标要大倍以上。
新型稀土夜光料十分稳定其性能长时间受光发光后不会发生变化。而“硫化锌铜”则不够稳定在有湿气时容易变黑性能降低。新型稀土夜光透明性较好其粉末显淡黄色。比重为每立方厘米为.克。由于不再需要入放射性元所以对人体健康毫无害处。
●产业化关联度分析
由于以往对“硫化锌铜”的使限制人们在日常生活中无法使夜光料。可以预见随着新型稀土夜光料的不断推广它必将越来越广泛地出现在人们的日常生活中其应前景非常远大。应领域有涂料、钟表、电话按键、野外仪表、收音机、照相机、电影院座位码、紧急出口指示、家庭装饰、电源开关位置、钓鱼器械、帐篷、头盔、登山品街道门牌码等等。售价为每斤7元左右。
●技术成熟程度
北京科技大学料学院已经研究成功新型稀土夜光料并能批量生产。技术上已无任何问题。如果在大规模生产和原料保障上解决一些问题有可能进一步降低成本。
尚需开发的工作及可预见成功度
建立较大规模的粉末生产设备开发成系列的新的应产品。
因为本项目完全是新出现的技术成功与否的主要问题在于打开市场。
下游产品开发的方向
现在开发的夜光有机玻璃夜光锁夜光自行车标志正在申新型专利。并且正在开发其他夜光料的应产品。
新型净水剂——聚合硫酸铁代PFS
●项目简介
PFS系无机高分子聚合物分子式为Fe2(OH)n(SO)-n/2是一种无毒、无污染、絮凝力强的高效净水剂是我校研究的新成果已三项国家发明专利均被美国《化学摘》所摘登。992年已在我校首次转让的厂家进行国标审定国标为GB--9--9；99年北京市科委颁发给高新技术产品证书；同年原冶金部授予科技进步四等奖；99年国家环保局环境保护科技成果完成者证书；99年国家的产品为火炬计划产品。本生产方法已在国内转让十六家工艺成熟产品质量优异、稳定。
●应范围
由于PFS具有强烈中和悬浮粒的电荷的能力能水解形成核心分支的具有巨大表面的水解产物--矾花它必然发生物理和化学的吸附作因此它对污水中的CO、BO、SS、臭味、色度及部分重合金属离子均有很好的去污效果。PFS不仅可应于生活原水、工业水的净化还广泛应于处理各种生活污水和工业废水。PFS对污水的处理既可采沉淀工艺亦可于气浮工艺。
●经济效益及市场分析
本项目设备投资小原料低廉生产过程反应周期短产量大能耗低劳力少所以产品成本低。由于地区原料价格有异故成本约为2--元/吨而销售价格都在8元/吨以上经济效益十分可观。随着科学的进步对人体的心脑肝肾有害的旧的净水剂正不断被淘汰新型净水济正而代之随着人民生活水平的提高自来水已流入广大乡村。特别在我国入TO之际国人环保意识空前提高因此有人生活之地建有工厂的地域净水剂会象生活百货一样走进城乡的每一个角落。
新型连铸耐火料
——浸入式水口、长水口和整体塞棒
●项目简介北京科技大学荣源连铸耐火料研究发展中心采最新科技自主研制开发的新型连铸耐火料——钢包至中间包的长水口中间包内的整体塞棒和从中间包到结晶器的浸入式水口。本项目产品以市场为导向特别开发了国内首创的使无碳内壁浸入式水口和长寿命水口将增钢铁工业所需优质、节能、长寿和绿色型耐火料生产量满足洁净钢和高效连铸对连铸耐火料要求。配套建设了最先进的生产线产品技术性能领先质量优异在低成本的生产条件下产品价格低于进口同类产品将在国内市场竞争中处于优势地位同时可代部分进口同类产品。本项目得辽宁省科技进步一等奖。
●应范围
新型连铸耐火料与连续铸钢工艺技术溶为一体于连续铸钢中钢水保护浇铸和控制钢水流量其特点是要求料高性能属于耐火料高技术领域。无碳内壁防堵塞浸入式水口于洁净钢连铸中。
●经济效益及市场分析
产品根据品种的不同售价在万元/吨投资回收期在达到产量后年目前无碳内壁浸入式水口和长寿命水口填补国内空白可以替代国外进口产品。
新型高炉陶瓷杯料
——塑性相结合刚玉复合砖
●项目简介
北京科技大学料科学与工程学院与巩义市中原耐火料有限司等单位合作采最新科技自主研制开发的塑性相结合刚玉复合砖是一种最新型的高技术的高炉炉缸陶瓷杯耐火料它是采金属与非金属结合在一起的复合料优于广泛使的Silon-l2O制品。在原刚玉碳化硅复合砖中金属塑性相研制而成砖中塑性相与陶瓷基质复合提高了料的韧性；活泼的金属相在高炉气氛中可以原位生成氮化物、氧氮化物及其复合物大大提高了耐火料的强度与抗渣、铁侵蚀性能。金属塑性相结合刚玉复合料的具体特点如下)具有优良的物理及力学性能和很高的抗铁水渗透和冲刷的能力；2)料具有良好的抗热应力的能力；)制品具有很高的抗渣、铁及碱的能力料的抗铁水侵蚀指为抗炉渣侵蚀指为8.抗碱侵蚀评价达"优Ⅱ"；)具有自修复、自生成抗渣铁侵蚀层的料。具体指标为体积密度.g/cm常温耐压强度2MP高温抗折强度7.8MP℃×min抗渣侵指8.抗铁侵指抗碱侵评价优(U)。经权威机构查询该项技术属国内外首创生产的产品达到国外相似产品的领先水平。该产品荣河南省科技进步二等奖。
●应范围
高炉炉缸。
●经济效益及市场分析
产品根据品种的不同售价在万元/吨以上投资8万元回收期在达到产量后年。
新型稀土磁性蓄冷料
●成果成熟程度
验室成果
●成果特点
磁性蓄冷料是在9年代初被发现的。这些料于制冷机中后使得商制冷机的温度可达2效率有了突破性提高以往这种制冷机中使的蓄冷料只有铅但是因为铅的比热容在以下急剧下降使得小型制冷机在温度以下制冷效率几乎为零商制冷机的最低制冷温度在8左右。使磁性蓄冷料的最大特点在于不需要重新建立一个制冷体系只要将商品化的气体制冷机中的蓄冷料换成磁性蓄冷料。
Er-Ni系列磁性蓄冷料的指标
比热容峰值2；
在以下的比热容峰值为..8J/cm.；
到2的比热容积分∫CT是.J/cm
●成果的适范围
新型稀土磁性蓄冷料已经于小型回热式低温气体制冷机产品中。这种制冷机的制冷温度在.2～2一般于医核磁共振成象仪、磁悬浮列车和超导发电机中冷却其大型超导磁铁、于量子干涉仪SQUI)、射频天望远镜的传感器探头和军红外探测器中以提高其灵敏度并于低温冷疑高真空泵中等等。使了这种新型稀土磁性蓄冷料替代传统蓄冷料以后可以使医核磁共振成象仪等不灌注液氦每年仅每台医核磁共振成象仪就可以节约万人民币。
●市场前景预测和经济效益分析
产品在小型回热式低温气体制冷机中做蓄冷料使。主要销往国外。国际报价为蓄冷小球8到$/g。估计成本为-人民币/g。目前我们的颗粒产品已供给各国有关人员验熟悉美国日本的使该料的司。
Y型三辊轧机冷连轧丝线技术
●项目应范围
采冷连轧法生产线、丝是北京科技大学在国内率先研究成功并推广的一项新技术。其关键设备是Y型三辊冷连轧机组具有生产效率高；产品变形均匀、综合机械性能优良总变形量大；可减少中间退火和酸洗工序。适于中、高碳钢丝、合金结构钢丝、心焊丝、药芯焊丝、轴承钢丝、不锈钢丝、精密合金丝以及有色金属和合金等各种光圆的和异型的丝线的生产。
●技术特点
主动式Y型冷连轧法生产丝线与传统的冷拔法相比具有以下特点
变形区金属受到三向压应力作无拉拔变形的拉应力有利于料塑性潛能的发挥产品延伸率较高特别适于连铸盘圆坯的延伸轧制；适于难变形金属的工。
无需预先次压尖主动旋转的轧辊自动咬人盘条操作十分方便；
主动连轧的原料可以是盘圆也可以是直条轧出的产品呈直条状既可进行盘卷收钱盘径随意可调又可得到直条产品方便户使；
原料不要求酸洗和润滑涂层处理采直径毫米的连铸合金线坯通过连轧得到直径毫米以下的盘卷省去了中间的退火和酸洗工序。因而显著地节约能源提高成率减少或消除废酸的污染；
采乳化液对轧辊、齿轮轧件冷却润滑循环使减少粉尘污染无“三废”；
型轧机设备紧凑占地面积少每条生产线的操作人员只需2人；
●技术水平、经济效益
我国第一台Y型三辊冷连轧机是由北京科技大学自行设计、制造。989年Y型三辊轧机冷连轧丝线技术就通过了原冶金部组织的技术鉴定专家组认为“工艺稳定产品质量符合要求工艺技术具有先进性和性是对传统的拉丝生产工艺和设备的一项重要改革在主要技术方面达到了国内领先和国际八十年代的先进水平。”经过年研究和生产践工艺优化的第二代轧机已在北京、上海等地成功推广使。Y型三辊轧机冷连轧丝线技术是一项成熟的生产工艺八十年代以来在意大利美国德国等已普遍采。际生产证明采钢丝冷连轧新工艺代替传统的粗拉和中拉生产各种光圆和异型的丝线其经济效益显著提高。
主动式Y型三辊冷连轧带肋钢筋生产线
●技术特点、应范围
主动式Y型三辊冷连轧冷轧带肋钢筋生产机组是在我校第二代Y型轧机基础上开发成功的目前已形成三种机型可高速连续生产φ～2mm符合GB788—92标准的冷轧带肋钢筋其中2型是专门生产大规格φ～2mm、高强度、既可盘圆收线又可定尺直条钢筋的生产线；年产量吨左右。
该生产线的生产工艺流程是热轧盘卷或直条→机械除鳞→冷连轧减径刻痕成型→消除应力矫直→成品收线盘卷或直条。与被动辊拔法相比轧机采主动旋转的轧辊主动咬入盘条减径和刻痕变形一次连轧完成没有辊拔法压尖或抬辊压辊、穿模等手工操作操作十分方便；轧辊交替布置现无扭连轧轧制速度高达m/s；轧机短应力线设计刚度高便于盘卷收线又可在线定尺直条剪断收钱；设备紧凑占地面积少。操作人员—人无三废污染。
