全力羽羽
戴永年教授 、中国工程院院士、博士研究生导师,现任昆明理工大学真空冶金研究所所长。享受国务院政府特殊津贴,荣获“全国五一劳动奖章”、全国“高校先进科技工作者”、“云南省劳动模范”、“云南省有突出贡献优秀科技人才”等荣誉称号。研究方向:有色金属真空冶金及材料、电池及电池材料。先后培养了博士、硕士研究生50余名以及大量的本科生,承担并完成了数十个研究项目,发表科研学术论文100余篇,其中被SCI、EI、ISTP等收录30多篇。出版学术专著7部,其中《有色金属材料的真空冶金》被列为国家科学技术著作出版基金项目,《真空冶金》获全国优秀科技图书二等奖。获发明专利和实用新型专利共计11项。研究成功的“内热式多级连续蒸馏真空炉”和“卧式真空炉” 等相关技术已在国内40多个单位及巴西、玻利维亚和越南三个国家推广应用。获得国家和省部级的各种奖励共计28项,其中,国家技术发明二等奖一项、国家科技进步二等奖一项、国家发明四等奖一项、云南省科学技术突出贡献奖(奖金300万元)一项、省部级科技进步一等和二等奖四项、中国真空学会 “94'科技成就奖(HAYASHI AWARD)”一项。 博士、 教授 、博士研究生导师,现任昆明理工大学副校长。先后获教育部高校青年教师奖、霍英东教育基金会第七届高等院校青年教师奖,云南省自然科学一等奖,云南省自然科学二等奖,云南省高等教育教学成果一等奖,原中国有色金属公司科技进步三等奖;云南省高校科研成果二等奖, 第十三届全国发明展览会金奖、银奖,云南省优秀发明创造选拔赛二等奖,中国青年科技成果大奖赛金奖,中国青年科技博览会金奖,云南省科技发明比赛一等奖,云南省首届青年科技成果大奖赛二等奖,全国及云南省大学生科技“挑战杯”获奖指导教师,获昆明市青年十杰称号,云南省高等院校优秀党务工作者等称号。研究方向:微波加热在材料冶金中的应用、冶金新技术、资源综合利用。担任博士、硕士、本科生的《微波冶金》、《微波加热在材料制备中的应用》等5门课程。指导博士生和硕士生 20余名,本科毕业生论文20余人次。先后主持和参加了国家自然科学基金、国家教育部科学基金、云南省自然科学基金重点项目、攻关项目、昆明市科技重点项目、四川省攀枝花市科技项目、中-德、中-英国际合作项目等29个项目。作为项目负责人承担并完成的项目被评为其研究成果在国内外尚属首创,处于国际领先水平。出版专著2部,共发表论文160余篇,其中第一作者91篇,刊于国内核心刊物62篇,国际核心期刊8篇,国际会议31篇,其中被SCI、EI、ISTP、CA等收录10余篇。申请中国专利10项,其中4项已获授权。华一新博士、教授、博士研究生导师,现任冶金工程系主任。享受国务院政府特殊津贴,1991年被国家教委和国务院学位委员会评为“做出突出贡献的中国博士学位获得者”, 1995年被评为原中国有色金属工业总公司跨世纪人才,1997年被评为云南省中青年学术和技术带头人, 2004年被评为云南省优秀教师。研究方向:冶金新技术与新工艺、冶金物理化学、微波冶金、离子液体应用。讲授过《普通冶金学》,《冶金新技术》,《冶金动力学》,《现代冶金分析技术》,《微波化学》,《火法冶金过程物理化学》等9门课程,主持《有色重金属冶金学》精品课程建设。目前指导硕士、博士研究生10余人。近年来,主持和参与完成国家重点科技攻关、国家自然科学基金、国家教委优秀年轻教师基金等国家和省部级项目的18项。获国家发明专利2项,省部级等各种科研奖励5项。已在国内外学术刊物上发表论文50余篇,其中被SCI、EI等收录30余篇次。出版《冶金过程动力学导论》(冶金工业出版社,2004年)和《微波化学》(科学出版社,1999年)2部学术专著。王华博士、教授、博士研究生导师,现任研究生院常务副院长,1996年5月被原有色金属总公司授予“先进青年工作者”称号,97年5月被授予“昆明市十大杰出青年”称号,1998年12月获“云南省有突出贡献的中青年专家” 称号,2000年12月获昆明理工大学首届香港伍达观基金杰出教师奖,2005年6月被授予“云南省十大杰出青年”称号,2003年1月当选为第13届昆明市五华区人大代表。研究方向:冶金能源与环保、强化冶炼与节能、钢铁冶金新技术、冶金过程仿真与控制。为博士、硕士研究生及本科生讲授主干课程7门,已培养硕士、博士生10余人,博士后研究人员1人。先后主持国家自然科学基金项目、云南省“十五”科技攻关项目、云南省自然科学基金重点项目、教育部优秀回国人员科研基金项目等课题10余项,发表学术论文50余篇、其中被SCI、EI收录10余篇,出版学术专著5部,申请国家专利19项。科研成果应用于生产实践,每年能获得1000余万元的经济效益。先后获省部级科技进步2等奖1项、3等奖5项,省自然科学2等奖1项、3等奖1项。谢刚 博士、教授、博士研究生导师,为国家首批新世纪“百千万人才工程”人才,云南省学术和技术学科带头人、云南省有突出贡献的专业技术人员,云南省青联常委,当选为1996年昆明市十大杰出青年。研究方向:计算冶金、冶金物理化学。主讲博士生、硕士生及本科生课程6门,指导毕业博士及硕士生20多人,指导在读博士及硕士生10多人。承担完成多项国家自然科学基金和云南省自然科学基金,在国内外学术刊物上发表学术论文90多篇,其中SC、IEI收录20多篇,获云南省自然科学三等奖三项。多次主办和参与国际和国内学术会议。 博士、教授、博士研究生导师,现任材料冶金工程学院副院长。获2003年国家技术发明奖二等奖一项; 1999年广东省科技进步奖一等奖一项; 1998年原中国有色金属工业总公司科技进步二等奖一项; 1994年原中国有色金属总公司科技进步二等奖一项;2004年获云南省优秀教师称号;2004获云南省有突出贡献的专业技术人员称号。研究方向:有色金属冶金、真空冶金。发表科研学术论文30余篇,出版学术专著2部,申请国家专利11项,其中发明专利8项,实用新型3项,已授权10项,研制成功的真空冶金新工艺和新设备,在国内推广应用,累积创利税上亿元,并培养了硕士研究生10余名。陶东平博士、教授、博士研究生导师。研究方向:熔体(溶液)相平衡的分子热力学、液态合金理论及应用、硅酸盐熔体(熔渣)热力学》。讲授本科生的必修课《冶金原理》、研究生的学位课《冶金热力学》和必修课《材料热力学》以及选修课《熔体相平衡的分子热力学》、《统计热力学》和《冶金熔体物理化学》、《熔体相平衡的分子热力学》、《统计热力学》和《冶金熔体物理化学》。已发表学术论文36篇,其中有16篇为SCI收录、4篇为EI收录。在Metall. Mater. Trans. A和B上已发表6篇论文,提出了分子相互作用体积模型-MIVM。承担过云南省应用基础研究基金项目2项,国家自然科学基金项目2项。出版专著1本。省部级科研奖1项(均排名第一)。郭忠诚博士、教授、博士研究生导师。原中国有色金属工业总公司和云南省中青年学术与技术带头人,云南省政府特殊津贴获得者,昆明市优秀专家,昆明理工大学首届特聘教授。荣获教育部全国百篇优秀博士学位论文奖,云南省高校首届青年“科技创新十大杰出标兵”和全国电镀行业首届“十大优秀青年”等荣誉称号。研究方向:材料表面改性及其物理化学过程、新型多功能材料制备技术及其微观结构表征、超细粉体金属粉体材料、表面工程。讲授过3门研究生课程,培养了硕士生7人,博士生2人, 自90年代以来一直开展新材料及其表面改性与精饰的研究工作,先后主持完成国家863计划、国家发展与改革委员会高技术产业化、国家中小企业创新基金、云南省科技攻关计划等项目20多项。发表学术论文150多篇,其中被《SCI》、《EI》等国际权威检索机构收录40多篇,被国内外刊物引用200多篇次,出版专著2部。申报国家发明专利8项。获省部级科技进步奖4项。魏昶 博士、教授、博士研究生导师。研究方向:有色金属冶金新技术和新材料制备、有色金属冶金新技术及其理论研究、复杂矿物资源和再生资源分离新技术。近几年发表学术论文20余篇,多篇被EI和全国核心期刊收录。编著并出版了《湿法炼锌理论与应用》、《铅锌锡及综合利用》等专著,参加编著并出版了《锌冶金学》等著作。先后主持并完成国家自然科学基金项目“用硫化碱法提锡的基础理论和新工艺”;国家“八五”攻关子项目“镍电解混合阳极液除铁研究”;云南省应用基金项目“高钙镁难选低品位氧化铜矿新工艺”;省自然科学基金项目“脆硫铅锑矿湿法分离新工艺和基础理论”等项目。目前已培养6届硕士研究生16人和1届博士生。王亚明博士、教授、博士研究生导师,现任生化学院院长。中国林学会林产化学化工分会理事,全国松香、松节油专业委员会委员。云南省中青年学术和技术带头人,云南省造纸学会副理事长,云南省十五重点学科应用化学学科带头人,昆明理工大学重点学科化学工程学科带头人。研究方向:新型催化材料。先后主持完成了国家级、省部级项目十余项,主要从事纳米粒子催化剂固体超强酸的制备、物性表征以及在天然产物(松香、松节油等)的深加工制精细化学品的催化性能研究及相关技术开发。出版专著两部,《催化原理及新催化技术》获97-98年度西南、西北地区科技图书贰等奖,《松节油择形催化》获2002年西南地区科技图书壹等奖。发表论文50余篇,EI收录10篇。松脂深加工新型催化剂、新工艺研究》获2002年度云南省科技成果奖(自然科学)贰等奖(排名第一)。获发明专利授权二项(排名第一)。 博士、教授、博士研究生导师,现任材料与冶金工程学院副院长。云南省中青年学术技术带头人后备人才,2006年获教育部“霍英东基金”青年教师奖(教学类三等),2007年获教育部“新世纪优秀人才”。现兼任日本东京大学可持续材料国际研究中心合作教授、国家自然科学基金通讯评议专家、中国有色金属学会青年工作委员会副主任委员、云南省青联委员等。研究方向:真空冶金物理化学及多晶硅材料。现主持和参与国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家973预研计划、教育部博士点基金、国际合作项目等10余项,获云南省自然科学二等奖3项、三等奖1项,申请国家专利7项,参编学术专著1部,发表学术论文40余篇,其中被SCI、EI等收录30余篇次。
梦溪shuer
摘要本设计的主要任务是设计一座年产批量为650万吨的转炉炼钢车间。本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始。主要包括以下几部分:顶吹转炉炉型设计、转炉炼钢车间设计、连铸设备的选型及计算、炉外精炼设备的选型与工艺布置以及炼钢车间烟气净化系统等。其中,转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。本车间的炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为板坯。为了适应我国现代钢铁工业的发展需求,同时本着节能和获得最大经济效益的原则,并考虑环境保护的因素,本次设计尽量采用新技术、新工艺,力求设计更加合理,以提高产品质量,提高车间的综合效益。关键词:顶吹转炉炼钢车间精炼连铸'smodernironandsteelindustry,meanwhileinlinewiththeprincipleofconservationofenergyandobtainingthemaximumeconomicefficiency,andconsideringthefactorofenvironmentalprotectionthe,thisdesignusesnewtechnology,:Topblowing;Converter;Steel-making;Workshop;Refining;Continuous-casting
听风者三
引言随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高,钢厂普遍采用了炉外精炼工艺流程,它已成为现代炼钢工艺中不可缺少的重要环节。由于这种技术可以提高炼钢设备的生产能力,改善钢材质量,降低能耗,减少耐材、能源和铁合金消耗,因此,炉外精炼技术已成为当今世界钢铁冶金发展的方向。对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行探讨。1 国内外炉外精炼技术的发展历程和现状随着炼钢技术的不断进步,炉外精炼在现代钢铁生产中已经占有重要地位,传统的生产流程(高炉→炼钢炉(电炉或转炉)→铸锭),已逐步被新的流程(高炉→铁水预处理→炼钢炉→炉外精炼→连铸)所代替。已成为国内外大型钢铁企业生产的主要工艺流程,尤其在特殊钢领域,精炼和连铸技术发展得日趋成熟。精炼工序在整个流程中起到至关重要的作用,一方面通过这道工序可以提高钢的纯净度、去除有害夹杂、进行微合金化和夹杂物变性处理;另一方面,精炼又是一个缓冲环节,有利于连铸生产均衡地进行。日本在20世纪70年代为了降低炼钢成本,提高钢的纯净度和质量,率先将炉外精炼技术应用于特殊钢生产中,随后西欧的钢铁企业也加入到推广和使用这项技术的行列中。据资料报道,日本早在1985年精炼率达到年上升到,特殊钢的精炼率达到94%,新建电炉短流程钢厂100%采用炉外精炼技术。80年代连铸技术发展迅速,原有的炼钢炉难以满足连铸的技术要求,更加促进了炉外精炼技术的发展,到1990年为止世界各主要工业国家拥有1000多台(套)炉外精炼设备。我国早在20世纪50年代末,60年代中期就在炼钢生产中采用高碱度合成渣在出钢过程中脱硫冶炼轴承钢、钢包静态脱气等初步精炼技术,但没有精炼的装备。60年代中期至70年代有些特钢企业(大冶、武钢等)引进一批真空精炼设备。80年代我国自行研制开发的精炼设备逐渐投入使用(如LF炉、喷粉、搅拌设备),黑龙江省冶金研究所等单位联合研制开发了喂线机、包芯线机和合金芯线,完善了炉外精炼技术的辅助技术。现在这项技术已经非常成熟,以炉外精炼技术为核心的“三位一体”短流程工艺广泛应用于国内各钢铁企业,取得了很好的效果。初炼(电炉或转炉)→精炼→连铸,成了现代化典型的工艺短流程。2 炉外精炼技术的特点与功能炉外精炼是指在钢包中进行冶炼的过程,是将真空处理、吹氩搅拌、加热控温、喂线喷粉、微合金化等技术以不同形式组合起来,出钢前尽量除去氧化渣,在钢包内重新造还原渣,保持包内还原性气氛。炉外精炼的目的是降低钢中的C、P、S、O、H、N、等元素在钢中的含量,以免产生偏析、白点、大颗粒夹杂物,降低钢的抗拉强度、韧性、疲劳强度、抗裂性等性能。这些工作只有在精炼炉上进行,其特点与功能如下:1)可以改变冶金反应条件。炼钢中脱氧、脱碳、脱气的反应产物为气体,精炼可以在真空条件下进行,有利于反应的正向进行,通常工作压力≥50Pa,适于对钢液脱气。2)可以加快熔池的传质速度。液相传质速度决定冶金反应速度的快慢,精炼过程采用多种搅拌形式(气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌)使系统内的熔体产生流动,加速熔体内传热、传质的过程,达到混合均匀的目的。3)可以增大渣钢反应的面积。各种精炼设备均有搅拌装置,搅拌过程中可以使钢渣乳化,合金、钢渣随气泡上浮过程中发生熔化、熔解、聚合反应,通常1吨钢液的渣钢反应面积为~,当渣量为原来的6%时,钢渣乳化后形成半径为的渣滴,反应界面会增大1000倍。微合金化、变性处理就是利用这个原理提高精炼效果。4)可以在电炉(转炉)和连铸之间起到缓冲作用,精炼炉具有灵活性,使作业时间、温度控制较为协调,与连铸形成更加通畅的生产流程。3 炉外精炼技术在生产中的应用目前得到公认并被广泛应用的炉外精炼方法有:LF法、RH法、VOD法。 LF法(钢包精炼炉法)它是1971年由日本大同钢公司发明的,用电弧加热,包底吹氩搅拌。 工艺优点1)电弧加热热效率高,升温幅度大,控温准确度可达±5℃;2)具备搅拌和合金化的功能,吹氩搅拌易于实现窄范围合金成份控制,提高产品的稳定性;3)设备投资少,精炼成本低,适合生产超低硫钢、超低氧钢。 LF法的生产工艺要点1)加热与控温LF采用电弧加热,热效率高,钢水平均升温1℃耗电~·h,LF升温速度决定于供电比功率(kVA/t),而供电的比功率又决定于钢包耐火材料的熔损指数。因采用埋弧泡沫渣技术,可减少电弧的热辐射损失,提高热效率10%~15%,终点温度的精确度≤±5℃。2)采用白渣精炼工艺。下渣量控制在≤5kg/t,一般采用Al2O3-CaO-SiO2系炉渣,包渣碱度R≥3,以避免炉渣再氧化。吹氩搅拌时避免钢液裸露。3)合金微调与窄成份范围控制。据试验报道,使用合金芯线技术可提高金属回收率,齿轮钢中钛的回收率平均达到,硼的回收率达,钢包喂碳线回收率高达90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土线稀土回收率达到68%,高的回收率可实现窄成份控制。 LF法在生产实践中的应用2000年6月,鞍钢第一炼钢厂新建的连铸车间正式投产,精炼设备由两座LF钢包精炼炉,年处理钢水200万t;一座VD钢水真空处理装置,年处理钢水80万t组成。LF炉最大升温速度为4℃,LF炉平均处理周期≤28min;处理效果:平均[H]≤;最低[H]≤。我国现有家重轨生产厂(攀钢、包钢、鞍钢和武钢)生产典型的工艺路线如下:LD→LF→VD→WF→CC,钢包吊到LF处理线的钢包车上后,由人工接通钢包底吹氩的快速接头,根据要求的钢水成分及温度确定物料的投入量(含喂丝)重轨钢含碳量较高,因而增碳显得很重要,转炉出钢时钢水含碳量控制为~(wt),炉后增碳至~(wt),在LF炉处理时再增~(wt)个碳至标准成份的中上限,经VD处理后即可达到钢种成分要求。 RH法(真空循环脱气法)这种方法是1958年西德发明的,其基本原理是利用气泡将钢水不断的提升到真空室内进行脱气、脱碳,然后回流到钢包中。 RH法的优点1)反应速度快。真空脱气周期短,一般10分钟可以完成脱气操作,5分种能完成合金化及温度均匀化,可与转炉配合使用。2)反应效率高。钢水直接在真空室内反应,钢中可达到[H]≤×10-6,[N]≤25×10-6,[C]≤10×10-6,的超纯净钢。3)可进行吹氧脱碳和二次燃烧热补偿,减少精炼过程的温降。 RH法工艺参数1)RH循环量。循环量是指单位时间内通过上升管或下降管的钢水量,单位是t/min。有关资料给出的计算公式为: Q=×·,式中:Q———循环流量,t/min;Du———上升管直径,cm;G———上升管内氩气流量,L/min。2)循环因数。他是指在RH处理过程中通过真空室的钢水与处理量之比,其公式为:μ=w·t/v式中:μ———循环因数,次;w———循环量,t/min;t———循环时间,min;v———钢包容量,t。3)供氧强度与含碳量的关系。向RH内吹氧可以提高脱碳速度,即RH-OB法。当[C]/[O]>时钢包内氧的传质速度决定脱碳速度,其计算公式为:QO2=×Q·[C]式中:QO2———氧气强度,Nm3/min;Q———钢水循环量,t/min;[C]———含碳量,Nm3/t。 RH法在生产实践中的应用日本的山阳钢厂将LF与RH配合生产轴承钢形成EF-LF-RH-CC轴承钢生产线,钢中总氧量达到×10-6。LF-RH法首先利用LF炉将钢水升温,利用LF搅拌和渣精炼功能进行还原精炼,是钢水脱硫和预脱氧,然后将钢水送入RH中进行脱氢和二次脱氧。经过这样处理大大的提高了钢水的清洁度,同时钢水的温度达到连铸需要的温度。宝钢炉外精炼设备有RH-OB、钢包喷粉装置、CAS精炼装置,RH-OB的冶炼效果较理想,脱氢率为50%~70%,脱氮率为20%~40%,一般情况下,经RH-OB处理后[H]≤×10-6,[C]≤30×10-6,去除钢中非金属夹杂物一般能达到70%,钢中总氧量≤25×10-6,而且在RH中合金处理可以提高合金的收得率和控制的精确度,[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能达到±,铝的精确度可达到×10-3,取得了较好的炉外精炼效果。 VOD法(真空罐内钢包吹氧除气法) VOD的特点VOD法是1965年西德首先开发应用的,它是将钢包放入真空罐内从顶部的氧枪向钢包内吹氧脱碳,同时从钢包底部向上吹氩搅拌。此方法适合生产超低碳不锈钢,达到保铬去碳的目的,可与转炉配合使用。他的优点是实现了低碳不锈钢冶炼的必要的热力学和动力学的条件-高温、真空、搅拌。 VOD法在生产实践中的应用20世纪90年代初,上海大隆铸锻厂从德国莱宝(leybold)公司进口1台15tVODC的关键设备和技术软件。采用电炉初炼钢水经VODC炉外精炼的工艺方法,精炼了超低碳不锈钢、中低合金钢和碳钢,取得了很好的冶金效果,钢中非金属夹杂物减少,氢含量小于3×10-6氧含量小于×10-6,不锈钢中铬回收率达98%~99%,精炼后的钢具有十分优越的性能。VODC精炼工艺成熟,控制容易,适应中小型钢厂和铸钢厂的多钢种、小吨位精炼生产需要,对发展铸钢行业的精炼生产会起到很大积极作用,具有广阔的发展前景10。抚顺特殊钢有限公司有30tVOD炉,采用EAF+VOD技术精炼不锈钢,可使[H]≤×10-6,T[O]≤×10-6,铬回收率达到,脱硫率,精炼高碳铬轴承钢T[O]≤×10-6 。4 发展炉外精炼技术需解决的问题及发展方向炉外精炼技术已经应用40年,对提高钢的纯净度、精确控制成分含量及细化组织结构等方面都起了重要作用,使冶炼成本大幅降低,同时提高了钢的品质和性能。但在发展的过程中也出现了一些问题,有待于解决,使这项技术更加完美。1)实现炉外精炼工艺的智能化控制,根据来料钢水的各种技术参数,利用信息技术,制定最佳的精炼工艺方案,并通过计算机控制各精炼工序。精炼工位配备快速分析设备,实现数据网络化,减少热停等待时间。2)炉外处理设备将实现“多功能化”。在水钢精炼设备中将渣洗精炼、真空冶金、搅拌工艺以及加热控温功能全部组合起来,实现精炼,以满足超纯净钢生产的社会需求。3)开发高纯度、高密度、高强度的优质碱性耐火材料,以适应不同精炼炉的需要,注重产品质量的稳定性。耐火材料的使用条件应尽可能与炉渣相适应,最大限度地降低侵蚀速度。要根据精炼设备的实际情况形成不同层次的配套材料,研究开发保温和修补技术,提高炉衬的使用寿命。4)减少精炼过程的污染排放,精炼过程会产生大量废气,其中含SO2、Pb、金属氧化物、悬浮颗粒等,在真空脱气冷却水中含有固态悬浮物、Pb、Zn等,这些污染物须经企业内部的相关处理,把污染程度降低到符合排放标准后再排放,加强环境保护意识。5 结束语炉外精炼技术是一项提高产品质量,降低生产成本的先进技术,是现代化炼钢工艺不可缺少的重要环节,具有化学成分及温度的精确控制、夹杂物排除、顶渣还原脱S、Ca处理、夹杂物形态控制、去除H、O、C、S等杂质、真空脱气等冶金功能。只有强化每项功能的作用,才能发挥炉外精炼的优势,生产出高品质纯净钢种。
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伱问的是核心还是普通的期刊?
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