B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣活性的研究

研究了B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣的活性与组成和结构的关系。在限定10％≤B_2O_3≤30％,10％≤SiO_2≤30％,MgO≤60％范围内,MgO的含量和熔体固化过程玻璃体的形成是影响富硼渣活性的关键因素。     

含硼炉渣性能的研究

本文研究了高炉型含B_2O_3合成渣的冶金性能。B_2O_3在CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3四元渣系中起助熔剂作用,它能降低炉渣的粘度和熔化性温度(见图1—3及表2)。含硼高镁渣具有适宜高炉冶炼的粘度和熔化性温度,例如当炉渣含MgO 25％,B_2O_3 12％且CaO/SiO_2为1.0时,其熔化性温度大约为1300℃,含硼炉渣脱硫性能良好(图 5、6)。CaO/SiO_2仍然是判别脱硫能力的主要因素。硅和硼的氧化物的还原行为相近,B_2O_3的存在促进了渣中SiO_2的还原。     

电渣重熔渣系的热导率测定

本文应用非稳态热线法测定了电渣重熔用高氟二元渣(ANF-6)、低氟四元渣(20CaF_2-50Al_2O_3-20CaO-10MgO)、无氟三元渣(48CaO-48Al_2O_3-4MgO)在600℃和1000℃时的热导率。结果表明,上述三种渣系热导率随温度升高而增加,在600℃时,上述三种渣系的热导率分别为1.191,0.818,0.710W/m·K;在1000℃时,分别为1.483,0.981,0.804W/m·K。在同一温度下,渣系的热导率随渣中CaF_2含量减少及CaO、Al_2O_3含量增加而降低。     

利用合成渣对钢水脱氮的研究

试验研究了CaO-TiO_2-Al_2O_3,CaO-Al_2O_3-SiO_2 及CaO-B_2O_3-SiO_2渣系中TiO_2,Al_2O_3。及B_2O_3 含量对钢水脱氮率的影响。在三个渣系中,随着 TiO_2,Al_2O_3 及B_2O_3 含量的变化,脱氮率有一最大值,其脱氮率可达 55％—65％。钢和渣中氧位愈低,脱氮率愈高。增加渣中碳、铅及钢中铝的含量,可以提高合成渣脱氮效果。     

B2O3—MgO—SiO2系富硼渣活性的混料回归模型

研究了B2O3－MgO-SiO2系富硼渣的活性与组成和结构的关系。在限定10％≤B2O3≤30%，10%≤SiO2≤30%，MgO≤60%范围内，MgO的含量和熔体固化过程玻璃体的形成是影响富硼渣活性的关键因素。     

CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO渣系的粘度和结晶温度

采用CaOSiO2Na2OCaF2Al2O3MgO渣系,用差热分析仪测定熔渣的结晶温度,用粘度测定仪测定熔渣的粘度,研究结晶温度和粘度与碱度、w(Na2CO3)、w(CaF2)、w(Al2O3)和w(MgO)之间的关系,并得到相应的回归方程·利用这两个回归方程,可以预测连铸保护渣的结晶性能和粘性特征·化学成分通过改变粘度,来影响晶核形成速度和晶体成长速度,从而决定了熔渣的结晶性能·结晶温度随着粘度的减小而升高·渣系中只有MgO可以在减小粘度的同时降低结晶温度     

FeO和Al2O3质量分数对高炉初渣粘度的影响

以高铝烧结矿在高炉软熔滴落过程中形成的高炉初渣为主要研究对象,在实验室条件下采用分析纯试剂进行初渣的制备,分别探讨了CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-FeO五元渣系中,FeO(5%~15%)及Al_2O_3(6%~15%)质量分数对初渣粘度和熔化性温度的影响规律。实验结果表明:在碱度(CaO/SiO_2)为2.0时,炉渣粘度随FeO质量分数的增加而减小,且FeO质量分数越多,炉渣的熔化性温度越低;当FeO质量分数为5%时,随着Al_2O_3质量分数的增大,炉渣粘度和熔化性温度都呈降低的趋势。     

预还原硼铁矿熔化分离铁和硼

在实验室条件下考查了预还原硼铁矿的金属化率、熔化分离温度及时间对硼铁分离的影响,获得了考查因素与熔化分离结果参数(铁中[B],渣中(B_2O_3),(FeO)含量)间的回归方程。结果表明:预还原硼铁矿经熔化可有效地将铁和硼的氧化物分离,B_2O_3和Fe的回收率均大于95％。     

B_2O_3对含钛低镁渣系流动性的影响及其机理研究

基于京唐现场渣中主要氧化物成分,采用内柱体旋转法对CaO-SiO2-15.2%Al2O3-4.8%MgO-TiO2-B_2O_3(质量分数)渣系进行黏度试验,结合Factsage软件热力学分析,探究TiO2和B_2O_3对低镁渣系黏度、熔化性温度和活化能的影响及影响机理。研究结果表明:质量分数为0~4.0%的TiO2使低镁渣系黏度、熔化性温度和活化能均降低;质量分数为0~2.0%的B_2O_3能降低含钛低镁渣系黏度和熔化性温度;含钛低镁渣中B_2O_3质量分数为1.0%左右较为合理。     

CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能及渣系结构分析

为研究硼泥质量分数对CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能和渣系结构的影响,分别采用半球点法和旋转柱体法测定了渣系的熔化温度和黏度,并通过X射线衍射分析和拉曼光谱对渣系的物相组成和渣系中硅酸盐微结构单元的变化规律进行了研究,进一步解释了硼泥对试验渣系熔化性能的影响机理.结果表明:随着硼泥质量分数的增加,渣系的熔化温度和黏度均降低,在1 200℃时,当硼泥质量分数从5%增加到15%时,渣系的黏度从3.0 Pa·s以上降低到0.5 Pa·s以下.XRD分析结果显示:试验渣系的主要物相为2CaO·SiO_2和低熔点的钙镁硅酸盐相如Ca_(14)Mg_2(SiO_4)_8,Ca_5MgSi_3O_(12)和Ca_3Mg(SiO_4)_2,还有少量的CaO·B_2O_3相,这些低熔点物相的形成导致渣系的熔化温度降低.拉曼光谱结果显示:随着硼泥质量分数的增加,渣系中复杂的硅酸盐网络开始解体,导致渣系中非桥氧的数目增加,桥氧的数目减少,使得渣系的黏度降低,这与上述黏度试验的测定结果一致.     

Effect of CeO_2 on heat transfer and crystallization behavior of rare earth alloy steel mold fluxes

To improve the heat transfer capability and the crystallization property of the traditional mold flux, CaF_2 was replaced with B_2O_3. Then, the influences of CeO_2 on the heat transfer and the crystallization of the CaF_2-bearing mold flux and the new mold flux with 10 wt% B_2O_3 were studied using a slag film heat flux simulator and X-ray diffraction(XRD). The results revealed that the addition of CeO2 reduced the heat transfer by increasing the solid slag thickness and the crystallization of two mold fluxes. However, CeO_2 had less effect on the B_2O_3-containing mold flux compared with the CaF_2-bearing mold flux. According to the analyses, the CeO_2 contents in the CaF_2-bearing mold flux and the B_2O_3-containing mold flux should not exceed 8 wt% and 12 wt%, respectively. Therefore, these experimental results are beneficial to improve and develop the mold flux for casting rare earth alloy steels.     

BaO,B2O3对CaO基精炼渣熔化性能及脱硫能力的影响

在CaO基精炼渣中加入BaO和B2O3进行改质,对改质后的精炼渣进行熔化性能和脱硫性能的实验研究.结果表明,BaO可以降低精炼渣的熔点和粘度,有效地改善钢-渣反应的动力学条件,同时增强精炼渣的脱硫能力.当BaO含量为15%～25%时,脱硫率稳定在90%以上;而B2O3对精炼渣的脱硫率无明显影响,可取代CaF2作为助熔剂加入.     

Thermal conductive behavior of zirconium boride coated by nanoalumina with different mass proportions in epoxy composites

The thermal conductive behavior of Zirconium diboride(Zr B_2)coated with different proportions nanoalumina(Al_2O_3)in epoxy composites was investigated by the laser flash experimental and finite element analysis(FEA)methods.The coated Zr B_2composite particles were categorized into the 3-1,3-2,3-3 and 3-4 systems,which corresponded to four different mass ratios of Zr B_2particles to Al_2O_3particles,respectively.It could be found that the coated Zr B_2composite particles were effective for increasing the thermal conductivity of the filled epoxy composites due to more effective formation of the conductive chain structure in the composites compared to the single-phase particles.In comparison,the system of 3-3 showed the most positive effect on improving the thermal conductive performance of epoxy composites.For composites with a 7 vol%of Zr B_2/Al_2O_3composite particles of 3-3 system,its thermal conductivity was 0.65 W m~(-1)K~(-1),increased by 20%and 79%relative to single-filled composites of Zr B_2and Al_2O_3with same filled content,respectively.The predicted thermal conductive results of Al_2O_3coated Zr B_2particles in epoxy matrix obtained by finite element analysis were in reasonable agreement with the experimental results.     

富硼渣钠化法制备硼砂过程中的影响因素

X射线衍射分析(XRD)表明,富硼渣中的硼组分主要以Mg2B2O5形式存在,而钠化渣中的硼组分以Na4B2O5和NaBO2晶相形式析出.对钠化渣进行磨细、水浸、过滤、结晶等操作,可最终制得硼砂晶体.采用化学分析和XRD等方法研究了热处理温度、碳酸钠加入量、钠化渣细度对硼浸出率的影响.当钠化渣在温度为650℃下保温1.5h,碳酸钠加入量为理论量的2.3倍,钠化渣粒度小于74μm时,硼的最大浸出率可达76.04%.     

B2O3-BaO-ZnO玻璃的形成规律及结构研究

用传统熔体冷却法制得B_2O_3-BaO-ZnO三元系统玻璃,研究了该系统玻璃的形成区,并通过红外光谱对玻璃的结构进行了测试。结果表明,该系统玻璃的形成范围较宽,B_2O_3的含量为25mol%～75mol%。当B_2O_3含量较低时,玻璃中B~(3 )以单个[BO_3]形式存在。随着B_2O_3含量的增加,部分[BO_3]转变成[BO_4]。当B_2O_3含量增加到一定程度时,通过[BO_3]和[BO_4]之间的桥氧离子的连接而形成含有[BO_3]和[BO_4]的环状结构。     

CuI-Cu_2O-P_2O_5-B_2O_3四元系铜快离子玻璃的形成区和电导

本文研究了0.30CuI0.70(Cu_2OP_2O_5B_2O_3)四元系玻璃的形成区,测量了此系玻璃的离子电导率和玻璃的转变温度,并从结构和化学键的观点上解释了玻璃电导率随组成的变化。四元系是由相应的三元系CuI-Cu_2O-P_2O_5中引入B_2O_3而得到的。实验表明,四元系能够得到比相应的三元系好的离子电导率和热稳定性。     

红色荧光粉Ca_3B_2O_6:Eu~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相法合成了Ca3B2O6:Eu3+红色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.样品的激发光谱由位于220~350 nm的带状谱和350~500 nm的一系列窄带组成,这些窄带是由Eu3+的f-f跃迁引起的,光谱峰值分别为280,396和469 nm.它可以被近紫外光辐射二极管管芯产生的350~410 nm辐射有效激发.用396 nm激发得到样品的发射光谱,峰值位于578,590,610,618和650 nm,分别由Eu3+离子的5D4→7FJ(J=0,1,2,3)跃迁引起的.研究了Eu3+离子浓度和电荷补偿剂对发射光谱的影响.结果显示随着Eu3+浓度增加,发光强度逐渐增强,未发现浓度猝灭现象.掺入Li+,Na+,K+3种离子作为电荷补偿剂,均提高了样品的发光强度,其强度从大到小依次为I(Li+)I(Na+)I(K+),说明Li+是最佳的电荷补偿剂.     

碳酸盐矿物分解引起的熔渣泡沫化行为

提出平均发泡寿命作为熔渣发泡效果的实验评价指标．在Ｎａ２Ｂ４Ｏ７－ＣａＯ－ＭｇＯ熔体中,采用碳酸盐矿物作发泡剂,进行内生气源熔渣发泡实验．结果表明,发泡剂粒度、种类对熔渣平均发泡寿命的影响,可归因于熔渣中碳酸盐热分解行为的差异．在一定浓度范围内,熔体中ＣａＯ、ＭｇＯ含量的变化,不仅改变熔体的物理性质,而且直接影响碳酸盐矿物的分解速度与生成气泡的大小,对熔体起泡过程和泡沫渣的稳定性也起重要作用．     

CaO－B_2O_3熔渣中氮的热力学计算模型

根据炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ｂ_２Ｏ_３渣系热力学计算模型，并且理论计算的ＣａＯ，Ｂ_２Ｏ_３的作用浓度与实测的活度值非常一致。由此说明了该模型的合理性。在此基础上，找出了炉渣结构与渣中氮含量的关系，并分析了其有关的物理意义。研究结果认为：渣中氮含量与炉渣结构密切相关。