自蔓延熔铸法制备CuCr合金及表征

采用自蔓延熔铸法制备出CuCr合金.分别考察了反应物配比对合金成分、添加剂CaF2对合金试样宏观形态、不同铸模对合金试样微观结构以及铸模预热温度对合金试样的影响.实验结果表明:反应物的理想配比为w(CuO):w(Cr2O3):w(Al)=100∶140∶160;添加剂CaF2降低了渣的熔点并强化了渣金分离效果;金属铸模中合金冷却速度比较大,所得合金试样的结晶晶粒较细;采用石墨铸模浇注时,提高铸模的预热温度可改善合金的质量,当预热温度为500℃时,可以得到致密的CuCr合金.     

V-Ti-Fe中间合金的精炼工艺

以金属热还原法制备的V-Ti-Fe中间合金为原料,采用喷吹造渣的方式对其进行精炼研究,实验考察了渣系组成和精炼温度对精炼效果的影响.结果表明:渣体中m(CaF2)/m(CaO)值为3.0,TiO2用量为总渣量的10%,用渣量为合金用量的35%,精炼温度为1 600℃时,精炼效果较好;精炼后合金中的Al质量分数由7.11%降到了2.61%,合金中的Si质量分数变化较小,仅由1.25%降到了0.97%.XRD和SEM分析表明,精炼后合金中没有出现氧化物相,精炼有效地去除了合金中的氧化物夹杂,降低了合金的成分偏析.     

腐蚀废铜铬合金分离铬工艺研究

采用由氨水、氯化铜、氯化铵和水组成的腐蚀液,对铜铬合金粉末废料进行腐蚀分离来回收金属铬.讨论了影响腐蚀分离的条件,确立腐蚀分离的最佳工艺：腐蚀液与铜铬合金粉末废料质量比5∶1;腐蚀温度为50℃;腐蚀时间2 h;氧气流量50 mL/s.该工艺下铜铬合金中铜腐蚀率达98%以上.     

Nd-Fe-B-Sn合金的显微组织及其对磁性能的影响

 用粉末冶金烧结法制备了Nd-Fe-B,Nd-Fe-B-Sn和Nd-Dy-Fe-B-Sn永磁合金,用SEM和TEM分析了合金的显微形貌及相结构,并用永磁参量测量仪和振动样品磁强计(VSM)测量了合金的磁性能.研究表明,添加在合金中的Sn元素主要分布在富钕相中,且改善了富钕相与基体相(Nd2Fe14B)的润湿性.合金的相组成仍然是Nd2Fe14B相(Φ相)、富钕相、富硼相(η相),添加锡没有导致合金中析出新相.但是,添加锡使Nd-Fe-B系合金的室温磁性受到损害,然而却使合金在较高温时的矫顽力温度系数和开路磁通不可逆损失明显减小.锡元素对合金显微组织的改善,可能是合金高温磁性能改善的根本原因.     

FeO影响CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3体系中含铬尖晶石晶体析出的热力学分析

不锈钢渣中的铬以尖晶石矿物相状态赋存时不易溶出,有利于钢渣的资源化利用。本文基于熔体非平衡凝固理论,采用热力学数据库FactSage 7.0研究了FeO添加量对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3不锈钢渣体系中尖晶石晶体析出温度、析出量、化学组成及铬元素赋存状态的影响规律。模拟计算结果表明,尖晶石晶体为高温析出相,主要由MgCr_2O_4和FeCr_2O_4组成;随着FeO添加量不断增多,尖晶石晶体的析出温度逐渐降低,其最终析出量逐渐增加,析出物中FeCr_2O_4所占比例增加而MgCr_2O_4相对减少;铬元素的赋存状态未受FeO添加量变化影响,仍以尖晶石固溶体形式存在。     

多孔NiTi记忆合金的制备与微观分析

为了提高NiTi形状记忆合金的生物活性，采用自蔓延方法成功合成了NiTi多孔合金．研究了不同Ni，Ti原子配比下合成的NiTi合金的相成分，以及预热温度对合成的NiTi合金相和孔隙度的影响，研究表明预热400℃时产物为单一的B2相，且孔隙度达到46％．     

采用铝热自蔓延法制备低氧高钛铁合金

以金红石、钛精矿和Al为原料采用铝热自蔓延法制备出低氧高钛铁合金。研究不同反应体系的相关热力学,考察配铝量对铝热自蔓延熔炼效果的影响,采用XRD,SEM以及化学分析等技术对高钛铁合金进行表征。研究结果表明:反应体系的绝热温度大于1 800 K,反应能自我维持进行;铝还原TiO2反应的单位质量热效应较低,铝还原铁氧化物反应的单位质量热效应较高;合金主要由TiFe2,Fe,TiO2和Al2O3等相组成,氧化物夹杂相的存在是合金中氧含量高以及合金微观缺陷存在的直接原因;合金中氧含量最低为2.62%;钛、铝、铁和硅质量分数分别为61.58～66.27%,4.05%～9.20%,16.15%～20.53%及2.78%～3.82%。     

基于MetCal计算模型双底吹连续炼铜工艺关键参数影响规律分析

双底吹连续炼铜工艺具有连续性、瞬时性的特点,其生产操作参数控制相对于其他炼铜工艺更为复杂,为确保产品质量稳定、炉况处于优化状态,需对双底吹连续炼铜工艺关键控制参数及其影响规律进行研究。本论文利用MetCal desk计算平台,通过物质流、能量流守恒的原理建立了双底吹连续炼铜工艺冶金计算模型,并在此基础上,通过单一调整富氧空气量、石英石配量、电解残极配加量等参数,分别考察其对双底吹连续炼铜工艺熔炼关键参数“铜锍品位、熔炼渣铁硅比及温度”和吹炼关键参数“粗铜品位、吹炼渣铁硅比及温度”的影响规律。结果表明：铜锍品位与熔炼石英石量、富氧空气量呈正相关,与配煤量呈负相关;熔炼渣铁硅比与熔炼石英石量、配煤量呈负相关;熔炼渣温度与熔炼富氧空气量、配煤量呈正相关;粗铜品位与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关;吹炼渣铁硅比与电解残极量呈正相关,与吹炼石英石量呈负相关;吹炼渣温度与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关。     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律.结果表明,在快速升温条件下,温度高于1 300 ℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R＜1.8时渣的自然粉化效果明显变差.     

Al对Cu-20Ni-19Fe合金微观组织和高温抗氧化性能的影响

为了解决Cu-Ni-Fe惰性阳极在铝电解过程中高温抗氧化性能差的问题,采用真空熔炼法制备不同Al含量的Cu-20Ni-19Fe-xAl(x=0%,6%,8%,10%,质量分数,下同)合金,于850℃和1.013×10~5 Pa氧分压下进行高温氧化实验,氧化时间为100 h,研究Al添加量对合金微观组织结构及高温氧化性能的影响。结果表明:铸造Cu-20Ni-19Fe合金由富Ni/Fe的枝晶相(γ_1)和富Cu, Ni的基体相(γ_2)组成;添加6%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,Al固溶在合金基体中;添加8%和10%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,微观组织中形成了针状或块状NiAl相,且NiAl相随Al含量的增加而增多;Cu-20Ni-19Fe合金在850℃和1.013×10~5 Pa氧分压下氧化动力学呈直线规律;添加Al元素后,合金的高温氧化动力学曲线由直线转变为指数规律,Al含量越高,合金氧化速率指数越小。Al元素的加入提高了Cu-20Ni-19Fe合金的高温抗氧化性能,使其有望成为惰性阳极铝电解中的备选阳极材料。     

LF炉合成精炼渣成分优化

通过建立二次回归正交设计模型,考察了合成精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO2),Al2O3和CaF2质量分数对LF深脱硫效果的影响.结果表明,当渣中w(FeO)为0.5%,w(MgO)为9%时,随渣中w(CaO)/w(SiO2)增加,脱硫率均先增大后减小.当w(CaO)/w(SiO2)不同时,Al2O3和CaF2质量分数对脱硫效果的影响程度不同,主要原因是渣中有效CaO含量变化引起的.随渣中w(FeO)降低和渣量增加,脱硫率明显增大.实验优化的最佳脱硫渣系组成为w(CaO)/w(SiO2)=9~11,w(Al2O3)=27%~29%,w(MgO)=9%,w(CaF2)=8%~10%,w(FeO...     

高碱度LF合成精炼渣泡沫化性能研究

在实验室条件下采用钼丝挂渣法测量熔渣发泡高度,以相对发泡高度作为衡量指标,结合理论分析,系统研究了高碱度合成精炼渣的泡沫化性能.结果表明:熔渣相对发泡高度随着黏度的增大、表面张力和密度的减小而增大.在精炼渣成分一定时,随温度升高和吹气量增加,熔渣相对发泡高度都有先增加后降低的趋势.具有较好泡沫化性能的精炼渣组成范围是:ω(CaO)/ω(SiO_2)为5～8,ω(Al_2O_3):27%,ω(CaF_2)为3%～6%,ω(MgO)=8%,ω(FeO)<0.5%.     

保护渣成分对结晶矿相的影响

熔融保护渣在MoSi2高温电阻炉内以2℃/min降温速率冷却至室温,制成薄片,采用岩相显微镜分析保护渣的结晶矿相·结果表明:在本实验条件下,结晶矿相主要有枪晶石,硅灰石,黄长石,个别渣样有霞石,萤石,橄榄石;增大保护渣碱度,能促进保护渣结晶;随着渣中CaF2,Na2O,K2O和Li2O质量分数的增大,保护渣结晶化率增大;随着渣中Al2O3,MgO,BaO和MnO质量分数的增大,保护渣结晶化率减小·     

铝热自蔓延制备CuCr合金渣系粘度测量及模型建立(Ⅱ)

用已建立的针对非二氧化硅体系的粘度模型对CaO Al2O3体系的粘度值进行估算,与前人的测量值进行了比较,估算值和文献测量值吻合·根据已知文献确定了CaO Al2O3体系中的Al3+和Ca2+的离子作用系数L·由测量知,CaO Al2O3体系共晶点附近的熔渣流动性好,在1460℃时粘度值低于0 5Pa·s·对于Al2O3 CaO MgO体系按两个不同共晶点处的成分配渣,其中含氧化钙较多的渣粘度较低,1500℃时,其粘度小于0 03Pa·s·添加剂MgO能显著降低CaO Al2O3体系的熔渣粘度·     

高炉含碱金属氧化物炉渣性能的试验研究

对含有碱金属氧化物、TiO2的广钢高炉渣黏度、熔化性温度和脱硫能力进行了试验研究.结果表明:试验条件下,含碱炉渣黏度、熔化性温度比普通炉渣低,碱金属氧化物对酸性渣的熔化特性具有明显影响,碱度升高,影响减弱.MgO,Al2O3对含碱炉渣特性的影响规律与普通炉渣大体一致,碱度对含碱炉渣的脱硫能力具有明显影响.在广钢生产条件下,w(K2O)+w(Na2O)应控制在0.9%以下,w(CaO)/w(SiO2)控制在0.96~1.06之间,w(Al2O3)控制在14%以下,w(MgO)控制在12%~15%之间能够获得较好的炉渣黏度、熔化性温度和脱硫能力.     

CaO-Al_2O_3-CaF_2-SiO_2渣系的黏度

采用内旋转圆柱法测量了不同组成的CaO-Al2O3-CaF2-SiO2渣系的黏度,采用XRD分析技术对高温熔炼渣的物相进行分析,并计算了各渣样的黏流活化能.结果表明:当w(CaO)/w(Al2O3)一定,配渣中SiO2质量分数低于8%时,对渣样的高温黏度并没有明显的影响,在1 490℃以上时,熔渣黏度都低于0.5Pa.s;当SiO2质量分数增加到10%,渣样的高温黏度开始显著降低,温度高于1 440℃时,黏度值低于0.2Pa.s.随着SiO2含量的增加,熔渣的碱度逐渐降低,破坏了原来熔渣的大网状结构,熔渣的黏度明显降低.渣系的黏流活化能变化趋势与渣样的黏度值变化趋势一致.     

精炼渣碱度对304不锈钢中夹杂物的影响

实验室条件下模拟304不锈钢冶炼中的AOD工位,采用硅铁做终脱氧剂,选择CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元渣系,考察了精炼渣碱度对304不锈钢中夹杂物的影响.实验中发现,随精炼渣碱度的增大,钢中全氧质量分数降低,夹杂物的总数、总面积和平均半径减小,说明高碱度渣对304不锈钢中的脱氧产物吸附以及对细小夹杂物的生成有利;碱度大于2的精炼渣处理效果明显优于碱度为1.5的实验渣系,建议现场采用碱度大于2的渣系处理钢液.     

物料配比对铝酸钙炉渣浸出和自粉性能的影响

将CaO,SiO2和Al2O3按不同配比混合,在1 500℃煅烧1 h、降温速度为5℃/min下合成了铝酸钙炉渣,主要物相为-γ2CaO.SiO2和12CaO.7Al2O3;并通过XRD和马尔文激光粒度仪研究了铝酸钙炉渣的C/A(除去和SiO2结合成2CaO.SiO2之外的n(CaO)/n(Al2O3))和A/S(w(Al2O3)/w(SiO2))对其物相组成和自粉性能的影响.结果表明:炉渣的C/A<1.5时有难浸物质钙铝黄长石2CaO.Al2O3.SiO2生成,降低了炉渣的浸出率和自粉性能,提高C/A可以消除其生成,C/A=1.6~1.9时,炉渣的浸出和自粉性能良好.炉渣的A/S对物相组成影...     

垃圾焚烧灰渣熔融处理重金属氯化-挥发反应分析

热力学分析表明,在800~1 000℃的较低温度区,以NaCl作为氯化剂,与垃圾焚烧灰渣熔融处理炉内气相中的SO3及H2O进行反应,生成硫酸盐Na2SO4,可以使重金属氯化-挥发所需氯源HCl的放出反应得以积极进行.此外,添加Al2O3于Na2O-SiO2熔渣相中,Na2O的活度得到很大程度的降低,从而促进熔融盐相中所生成的Na2SO4于炉内高温区的再分解反应,这不仅释放出炉内低温区重金属氯化-挥发反应所需的SO3,还可得到具有高化学稳定性的熔融残渣.