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World File Search System炼铁
IEO2021 焦点问题：钢铁行业潜在脱碳路径的能源影响
粗钢是钢熔炼后的第一种固态，适合进一步加工和转化，可通过两种方式生产（图 1）。这两种工艺通常都遵循两个步骤：1）炼铁——用还原剂将铁矿石（氧化铁）还原为铁；2）炼钢——在炉中将铁转化为钢。更具体地说，这两种工艺使用：1）煤、高炉 (BF)、生铁（纯铁产品）和碱性氧气顶吹转炉 (BOF) 或 2) 合成气（合成气）——氢气 (H2) 和一氧化碳 (CO) 的混合物、竖炉或回转窑、直接还原铁 (DRI) 和电弧炉 (EAF)。目前，大约三分之二的粗钢是通过 BF-BOF 工艺生产的，该工艺使用高炉生产铁，然后使用 BOF 将铁转化为粗钢——其中很大一部分是高品质原始（非回收）粗钢。其余三分之一的粗钢由电弧炉生产。尽管电弧炉使用废钢生产当今大部分再生钢，但它们也可以使用直接还原铁生产原钢。
D1.5-收集可能的脱碳障碍。......
钢铁生产的主要投入材料是铁矿石（加工成烧结矿或球团）和废钢（二次原料）。用废钢替代主要原料（即矿石）可以避免炼铁这一能源和二氧化碳密集型步骤；然而，废钢供应和废钢中残留杂质导致的产品质量问题严重限制了这一步骤。此外，废钢成本较高也是非常重要的因素；随着对高质量废钢的需求增加，预计价格将进一步上涨。转向直接还原工厂（以取代高炉-碱性氧气炉 [BF-BOF] 路线）将导致对铁矿石球团的需求增加。目前的烧结厂允许使用各种含铁原料并回收大多数内部残余物，从长远来看，可能需要更换。这将需要新的材料循环和新的原材料供应链。必须在现场建造新的球团厂（导致高投资和空间
ilicate S-onn 硅酸盐及陶瓷 C 陶瓷主要原料...
莫来石 ( 3Al 2 O 3 ·2SiO 2 ) 在自然界中并不大量存在，必须人工合成。它具有许多适合高温应用的特性。莫来石的热膨胀系数非常小（因此具有良好的抗热震性）并且在高温下具有抗蠕变性。最重要的是，它不易与熔融玻璃或熔融金属渣发生反应，并且在腐蚀性炉内气氛中稳定。因此，它被用作炼铁、炼钢和玻璃工业中的炉衬和其他耐火材料。生产莫来石有两种商业方法：烧结和熔合。烧结莫来石可从蓝晶石（一种在变质岩中发现的天然矿物）、铝土矿和高岭土的混合物中获得。该混合物在高达 1600 0 C 的温度下烧结。烧结质量包含 (85–90%) 莫来石，其余主要为玻璃和方石英。将适量的氧化铝和高岭土在约 1750 0 C 的电弧炉中熔合在一起，可以制成纯度更高的莫来石。熔合产品含有 (>95%) 莫来石，其余部分为氧化铝和玻璃的混合物。
探索能源分析和建模行业分类的新方法
首字母缩略词和缩写列表 BF 高炉 BOF 碱性氧气转炉 BTU 英热单位 CCUS 碳捕获、利用和储存 CE 公元 CO 2 二氧化碳 DRI 直接还原铁 EAF 电弧炉 EC 电力使用 ED 电力需求 EIA 美国能源信息署 EPA 美国环境保护署 FReSMe 从钢铁残余气体到甲醇 GHG 温室气体 GHGRP 温室气体报告计划 H 2 DRI 氢气直接还原 HBI 热压铁块 HYBRIT 氢气突破炼铁技术 IAC 工业评估中心 KDE 核密度估计 MECS 制造业能耗调查 MMBtu 百万英热单位 NAICS 北美行业分类系统 NP 非确定性多项式时间 PAUP 使用 Paup 进行系统发育分析 SIC 标准行业分类 SIDERWIN 通过电解法开发工业无 CO 2 钢铁生产新方法
宾夕法尼亚州印第安纳县的一份清单......
美国工业遗产项目始于 1987 年，是国家公园管理局的一项工作，涉及宾夕法尼亚州西南部的九个县——贝德福德、布莱尔、坎布里亚、费耶特、富尔顿、亨廷顿、印第安纳、萨默塞特和威斯特摩兰县——主要重点是发展和加强对该地区三大历史产业的解读：炼铁和炼钢、煤炭和运输。在确定该地区对这些产业的重大贡献的同时，美国工业遗产项目正致力于如何保护、管理和解读各种历史遗址和资源。通过公私合作，美国工业遗产项目将利用该地区的众多历史遗址和保护计划来帮助振兴该地区的经济，促进地区和国家旅游业。美国工业遗产项目的一个关键组成部分是成立西南宾夕法尼亚州遗产保护委员会，以进一步实现该项目的目标，该项目于 1988 年 11 月实现，当时里根总统签署了一项法案 (HR 3313) 成立了该委员会。该委员会积极与位于宾夕法尼亚州霍利迪斯堡的办事处的 AIHP 合作。
第三次工业革命带来全球发展
在第一次工业革命 (IR1) 期间，人类和动物劳动技术转化为机械，例如蒸汽机、珍妮纺纱机、炼铁的熔炼和轧制工艺、焦炭冶炼等。在第二次工业革命 (IR2) 期间，电力、内燃机、室内管道、化学工业等技术得到了发展。第三次工业革命 (IR3) 始于 20 世纪 50 年代，被认为是从机械和模拟电子技术向数字电子技术的转变。纳米、生物和 IT 技术、3D 打印、人工智能、机器人等是 IR3 最重要的驱动力。在 IR1 和 2 期间，只有西欧和美国得到了发展，但在 IR3 期间，世界变得富裕 10 倍左右，发展几乎遍及世界各地。在 IR3 期间，全球出现了数千个商业组织和数百万个工作岗位。重大的现代发明都发生在 IR3 期间。经济发展、交通发展、3D 打印发展、机器人技术、制造实验室等都是 IR3 期间的非凡活动。在 IR3 中，每个国家的生活水平和预期寿命都比 IR1&2 有所提高。IR3 也有一些负面影响，例如空气污染、生物多样性减少、水污染、栖息地破坏、温室气体排放、全球变暖和气候变化等。本研究试图详细讨论 IR3 的各个方面。
材料与冶金工程
一、基础科学课程（BSC） 第一学期 课程代码 课程名称 LTP 学分 MAN101 数学-I CHN104 物理化学 3 0 3 4 第二学期 课程代码 课程名称 LTP 学分 MAN103 概率论与数理统计 3 1 0 4 PYN102 凝聚态物理 3 1 0 4 二、工程科学课程（ESC） 第二学期 课程代码 课程名称 LTP 学分 ESC101 工程制图 2 0 4 4 第三学期 课程代码 课程名称 LTP 学分 ESC205 电子学概论 3 1 0 4 第四学期 ESC207 机电一体化概论 3 0 2 4 三、系核心课程 (DCC) 课程代码 课程名称 LTP 学分 MTN101 材料与冶金工程概论 2 0 0 2 MTN102 物理冶金学 3 1 2 4 MTN103 材料热力学 3 1 0 4 MTN201 有色金属萃取冶金学 3 1 0 4 MTN202 电冶金与腐蚀 3 0 2 4 MTN203 相变 3 1 0 4 MTN204 陶瓷 3 0 2 4 MTN205 技术交流 1 0 2 2 MTN206 工程分析与设计 3 1 0 4 MTN207 材料力学行为 3 1 0 4 MTN208 金属铸造 3 1 2 5 MTN209 炼铁技术 3 1 0 4 MTN210 聚合物技术 3 1 0 4 MTN301 炼钢技术 3 0 2 4 MTN302 材料特性 3 0 2 4 MTN303 金属机械加工 3 1 0 4 MTN304 工程材料与选择 3 1 0 4 MTN305 材料连接技术 3 1 0 4 IV. 系选修课（DEC）第 I 组 以下任一项：
2022-2023 年度报告
当美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆宣布首届全球清洁能源行动论坛将在匹兹堡举行时，她不难解释原因。她说：“在过去的三十年里，钢铁城已经从传统的燃煤工业基地重塑为突破性技术创新的中心。”在过去的十年里，斯科特能源创新研究所一直是该中心的重要发言人。在今年的 IMPACT 报告中，您将看到我们在过去 12 个月中取得的进展。工业脱碳是该研究所在过去一年中特别关注的一个领域。2023 年 3 月，我们在旗舰活动 CMU 能源周上重点讨论了工业部门脱碳的挑战和机遇（第 16-19 页）。300 多名与会者听取了 30 位演讲者对工业脱碳的技术、系统、政策、融资以及劳动力和社区影响的见解。几个月后，我们在德国海德堡召开的一次会议上启动了一项新的国际合作，即工业脱碳分析、基准测试和行动 (INDABA) 伙伴关系，该伙伴关系由美国国家科学基金会支持（第 8-9 页），初期重点关注炼铁和炼钢脱碳。我们期待在未来几年内增加我们在工业脱碳领域的参与度和影响力。
SIPS 2024 希腊克里特岛：2024 年 10 月 20 日至 24 日
• Abe 国际研讨会（第四届氧化应激对人类可持续发展的国际研讨会） • Anastassakis 国际研讨会（第十届可持续矿物加工国际研讨会） • Dibra 国际研讨会（第四届可持续发展规律及其应用国际研讨会） • Kanatzidis 国际研讨会（第四届材料/固态化学与纳米科学促进可持续发展国际研讨会） • Leite 国际研讨会（第十届先进可持续钢铁制造国际研讨会） • Leuenberger 可持续发展制药科学与工业应用国际研讨会 • Lipkowski 国际研讨会（第四届物理化学及其对可持续发展的应用国际研讨会） • Monteiro 复合材料、陶瓷与纳米材料加工、特性与应用国际研讨会（第十届国际研讨会） • Oktik 国际研讨会（第二届可持续玻璃和聚合物加工与应用国际研讨会） • Ross 国际研讨会（第三届可持续发展地球化学国际研讨会） • Rowlands 国际研讨会（第七届可持续数学应用国际研讨会） • Schultz 国际研讨会（第八届智能与可持续先进铁磁与超导磁体科学国际研讨会（SISAM）） • Stelter 国际研讨会（第十届可持续有色金属冶炼与水力/电化学处理国际研讨会） 获奖者涵盖了材料科学的各个领域，这些领域看似截然不同，但都相互关联，并且有着一个共同的可持续性主题。在此背景下，为了表彰他们，峰会举办了众多国际研讨会，涉及以下领域：炼铁和炼钢；电化学；熔盐和离子液体；先进材料；先进制造；先进技术；铝；农林业；电池；生物提取；生物炭、水泥；煤；涂料；复合材料；陶瓷；建筑材料；碳和生物焦；生态系统；教育；能源生产；环境；铁合金；
故障安全
工业革命期间，欧洲各地的技术蓬勃发展，为成功的创新者和工业间谍带来了丰厚的回报——而这两者都不缺！这种回报的承诺为思想的相互交流提供了驱动力，产生了一系列的好处。争论不同创新的相对优点及其在工业经济发展中的作用会带来很多乐趣，但选择一种发展而放弃其他发展可能会错过协同作用。本书推迟了这种乐趣，转而关注金属技术的重要性，从钢铁开始，特别是对如何预测工程部件故障的理解。然而，在零件发生故障之前，它必须被制造出来。在黑色金属中生产有用的形状过去和现在都具有这样的特点：制造形状所需的特性与使该形状有用的特性之间存在根本冲突。形成湿粘土很容易，但制成的罐子只有在烧制后其特性才会发生变化，从而有利于性能。当熔融金属被铸造并凝固成有用的形状时，其特性也会发生类似的巨大变化；铁和钢最有用的成型和变化是在固态下制造压力容器、梁和饮料罐。有利于制造的特性和有利于性能的特性之间的相互作用是微妙的。一种很容易轧制或拉成管状的金属，不像难以成型的金属那样能抵抗日常使用中的损坏。在十九世纪初，人们对这种区别知之甚少。炼铁和炼钢过程中产生的肮脏、高温化学反应产生了质量和性能各异的金属。反过来，故障证据既常见又令人困惑。然而，早期工程师面临的最令人困惑的问题是，他们昂贵的结构由坚固、坚硬的钢制成，经常意外地断裂。一个成功的金属切割工具不应该变钝或容易碎裂，成功的大炮不应该爆裂，矿链不应该在使用中断裂；但它们却碎裂、爆裂和断裂，而且数量众多。从十九世纪初开始，花了八十年的时间才有了一套像样的工程模型和数据工具包，可以理解金属零件和结构的失效和断裂。本文将探讨这些关于工程故障的想法的发展