一项广泛应用于高温工业重要的合成材料研制成功 耐火材料生产有“新法”

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日期:2021-07-07 09:10:43    来源:中华工商时报    

镁是一种金属元素,从含镁的矿石到金属镁抑或是耐高温的氧化镁,这项技术已经在世界工业生产领域一成不变地使用了近200年。氧化镁广泛应用于钢铁、陶瓷、水泥、玻璃等需要高温炼制的耐火行业。氧化镁的纯度不同,生产出的产品会有高下之分。以钢铁行业为例,我国生产的钢产量占世界钢铁总量的60%,但所生产的几乎全部是粗钢,这是因为炼钢炉的耐火材料达不到生产特殊钢的环境所致,而耐火材料最基础也是最重要的合成原料就是氧化镁。其它,水泥、玻璃等行业生产高端产品受限也是同理。

近日,一项广泛应用于高温工业重要的合成材料终于研制成功了,发明者将其命名为“超纯氧化镁”。这种材料对于生产高端的钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等都有着决定性的制约作用。

河北唐山海港经济开发区,一座洁净宽敞的巨大厂房。牌匾标识:唐山海港经济开发区北京理工大学机械与车辆学院转化研究中心(以下简称研究中心)。在这里,研究中心副主任梁靓带领团队,经过潜心研究,终于创造出一种无“燃料电池”发电工艺、但却完全抛弃铂或其他贵金属作为催化剂的方法(以下简称新法)。

出生在唐山的梁靓,父亲是唐钢老一代的耐火材料专家。或许是耳濡目染、也或许是遗传基因。梁靓对材料学有浓厚的兴趣,这也造就了他在材料领域敏锐的眼光。

就读南京大学材料学专业期间,他了解到,在电池生产工艺中有一种碳材料在燃料电池生产中可以打破原有的工艺流程,其前景广阔。于是,梁靓请来了自己的忘年交,理论数学和应用数学专家陈泽森。经过精确的数学建模,严密的分析和计算,最终完成“新法燃料电池”的各项参数的量化分析。

参数化设计完成后,随即转入电池原理样机的试制。这项工作由北京理工大学机械与车辆学院教授董明明统筹。在团队全体成员的同心协力下,最终“新法”技术全部准备工作“修成正果”,可以进行实验性的具体操作了。经过多次试验,终于在2018年8月26日,成功地制备出超纯氧化镁的样品。

据了解,“新法”制备的氧化镁纯度可达到99.5%到99.95%。同时,“新法”运用“碳基”技术可以让金属镁与水和空气结合,实现零排放、无污染源产生。此外,降低成本,增加电能。“新法”每生产一吨超纯氧化镁投入约人民币8000-12000元,可产出价值约28000-41000元的超纯氧化镁,同时还可产生约2000-2100度优质直流电能。

2020年12月2日,由中国耐火材料协会会长周宁生领衔,包括钢铁冶金、燃料电池、高温材料领域的11位专家共同组成的评审团队对“新法”进行了验收检查。经过严格的审核,最后对“新法”给出了这样的评价:“电力联动生产、清洁无害;社会效益、经济效益显著;可以广泛用于钢铁、水泥等生产企业,发展前景广阔;属国际先进的科学技术。”

近日,超纯氧化镁千吨生产线启动仪式发布会在“研究中心”大厅举行。业内普遍认为,这标识着我国在尖端耐火材料生产领域已经迈出了实质性的一步。展望未来,“新法”团队的目标是在2022年底之前完成千吨级超纯氧化镁生产。(记者 刘弋瑗)

关键词: 耐火材料 金属元素 氧化镁

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