高Al_2O_3钒钛炉渣熔化性能的实验研究

针对炉渣中Al2O3,TiO2质量分数大幅升高给高炉冶炼带来极大困难的问题.对承钢高Al2O3钒钛炉渣进行了熔化性能的实验研究.结果表明:考虑承钢的实际情况,高炉的炉渣温度应高于1400℃;二元碱度控制在1.02左右,MgO质量分数控制在13.95%左右;Al2O3质量分数控制在12%~14%;TiO2的质量分数应控制在12.57%以下.     

掺纳米MgO第二相对ZrO2(3Y)材料性能的影响

采用纳米ZrO2(3Y)粉和纳米MgO粉为原料，对掺MgO的ZrO2(3Y)在1100℃、1200℃、1300℃不同温度下进行常压烧结2h，实验结果表明，掺一定量的MgO有利于烧结体电导率的提高并对样品的烧结致密起促进作用。发现烧结样品在烧结温度1200℃和1300℃时，掺5wt％以上的纳米MgO时，四方相完全转变为立方相。探讨了掺纳米MgO对ZrO2(3Y)烧结体的致密度和电导率的影响。     

409L不锈钢中镁铝尖晶石夹杂物的生成研究

基于409L不锈钢VOD生产实际,分析了Al脱氧条件下MgO.Al2O3复合夹杂物的组成形态;同时采用热力学计算方法得出1873K时MgO,MgO.Al2O3和Al2O3的平衡相图,研究了MgO.Al2O3夹杂物生成与转变的热力学条件.结果表明,钢水中的尖晶石复合夹杂物中的MgO.Al2O3相呈非晶态结构,夹杂物尺寸在5μm左右.生产过程中,当钢水中Al的质量分数控制在0.04%,w(Mg)≥1.3×10-8时,钢水中即可生成MgO.Al2O3夹杂物;w(Mg)≥9.7×10-7时,MgO.Al2O3开始转变成为MgO夹杂.     

基于FactSage计算优化转炉脱磷工艺的基础研究

本文将脱磷理论与FactSage软件相结合进行模拟计算,研究CaO、SiO2、P2O5、MgO和FeO含量对熔化性温度的影响,并通过单因素分析、正交实验分析、方差分析和相图分析等找到最佳渣系含量组合. 实验结果表明,SiO2含量增加使熔化性温度降低,CaO含量的增加使熔化温度上升,MgO含量在3%~7.5%之间时完全熔化温度下降,P2O5含量的升高会降低熔化温度;CaO对开始熔化温度影响最大,SiO2和FeO对完全熔化温度影响最大. 开始熔化温度最低, 各因子的最低值为：CaO=26%、SiO2=24%、FeO=21%、P2O5=9.8%、MgO=9%;完全熔化温度最低, 各因子的最低值为：CaO=38%、SiO2=22.5%、FeO=18%、P2O5=5.3%、MgO=3%. 通过分析CaO含量对FeO-SiO2-P2O5相图、FeO含量对CaO-SiO2-P2O5相图以及SiO2含量对CaO-FeO-P2O5相图液相区的影响,我们发现随着CaO含量的增加,FeO-SiO2-P2O5体系中液相区温度升高,其中1800 ℃液相区扩大;FeO含量对CaO-SiO2-P2O5体系液相区影响较明显,尤其在15%~18%的FeO含量范围,1600 ℃温度区间不断扩大,并且增加了1400 ℃与1600 ℃温度区间;SiO2含量的增加使CaO-FeO-P2O5体系的液相区减小,即体系的熔化性温度升高,从而使得渣中P2O5的含量降低,有利于脱磷.     

纳米V8C7粉末的制备

将V2O5溶解于有机酸溶液中, 通过喷雾干燥制得非晶态含钒的粉末前驱体, 将前驱体粉末还原/碳化后得到V8C7粉末. 采用X射线衍射仪﹑扫描电镜﹑透射电镜﹑碳氧分析仪对工艺过程产品进行分析. 结果表明: 前驱体是粒度为10～20 μm非晶态球形粉末, 当温度升高到400 ℃时, 前驱体粉末开始分解;当温度升高到600 ℃时, 前驱体粉末全部转变为V2O3与游离C原子级别混合均匀的复合粉末;随着温度的升高, 游离C还原碳化V2O3, 当温度升高到800 ℃时, 出现V4C3相;在约1 100 ℃时, 得到相成分均一的V8C7粉末, 其形貌是粒径为30～50 nm的一次颗粒形成的多孔空壳球形, 其总C含量为17.38%, 游离C含量为0.47%. 前驱体粉末在加热过程中相成分转变过程为: V2O3→V4C3→V8C7, 不经历V2O3 转变为VO的过程.     

In及In-Cu合金熔体的粘度研究

利用回转振动粘度仪对纯In、In 5 %Cu合金及In 2 0 %Cu合金在液相线以上不同温度进行了粘度测量 ,实验结果表明 ,随温度升高 ,三种熔体的粘度都呈现减小趋势 ,且符合指数变化规律 ;纯In在 43 0℃和 470℃左右粘度出现异常变化 ,In 5 %Cu合金在 6 0 0℃附近粘度值有突变 ,In 2 0 %Cu合金在测试温度范围内没有明显变化 ,粘度的突变表明了液体结构的转变 ;在In中加入 5 %Cu后 ,熔体的粘度值减小 ,而加入 2 0 %Cu后 ,熔体的粘度值明显升高 .     

无压烧结凹凸棒块材的热导率研究

为探索凹凸棒天然矿物作为隔热材料的应用潜力，采用无压烧结方法制备了凹凸棒块材，研究了烧结温度对样品相组成、表面形貌、孔隙率以及热导率的影响.结果表明：随着烧结温度的升高，凹凸棒块材由以700℃时的石英相为主，转变为800～900℃时的石英与顽火辉石两相共存以及1 000～1 200℃时的石英、顽火辉石和方石英三相共存；微观结构由疏松的纤维形态，转变为以SiO₂为基体、MgO·SiO₂为第二相的致密结构，孔隙率显著降低.凹凸棒块材的热导率随着烧结温度的升高而增大，700℃下烧结的凹凸棒块材具有极低的热导率，室温下热导率为0.16 W/(m·K),且几乎不随测试温度的变化而变化，因此凹凸棒天然矿物作为隔热材料具有很大的潜力.     

MgO含量对CaO-Al2O3-MgO-FexO-SiO2-K2O系熔体性质的影响

研究了MgO含量变化对CaO-Al2O3-MgO-FexO-SiO2-K2O系熔体黏度和熔化特性的影响,结合X射线衍射和扫描电镜分析熔渣冷却过程中的物相析出,并通过FactSage软件计算了该体系的黏度、熔点和冷却过程中析出相的含量与温度的关系,并与实验结果进行了对比和分析.结果表明,MgO含量的增多会造成熔渣熔化温度的升高,黏度随温度变化时会出现黏度骤增的转折点,高于转折点温度时,熔渣黏度随MgO含量变化不大,同时该转折点温度随MgO含量的增加而升高.在熔渣冷却过程中析出相主要为固溶的橄榄石相和Fe3O4尖晶石相,MgO含量的增大可以促进橄榄石相的析出,熔体黏度骤增主要由于橄榄石相的析出造成的.     

MgO和矿焦混装对烧结矿熔滴性能的影响

以不同质量分数的MgO烧结矿为原料,考察了MgO质量分数以及矿焦混装对熔化温度、熔化区间以及最大压差的影响,并对熔化温度的变化进行了理论分析.研究表明:当烧结矿中MgO质量分数由1.3%增加至2.0%时,熔化开始温度基本不变,熔化终了温度升高,熔化区间(t_○D-t_○S)由156℃增加到207℃,最大压差Δp_○max由10kPa增加到11kPa;当w(MgO)=2.0%,且烧结矿与矿焦混装时,熔化开始温度由1312℃增加到1324℃,熔化终了温度由1519℃降低到1480℃,熔化区间t_○D-t_○S由207℃降低到156℃,最大压差Δp_○max由11kPa降低到7kPa,故使用矿焦混装可改善高炉熔滴性能.     

高MgO含量富硼渣熔体粘度的测定

用化学试剂氧化物配制合成 B_2O_3-MgO-SiO_2-Al_2O_3-CaO 系高 MgO含量的富硼渣,利用 ZC-1600 型高温综合测试仪,用内柱体旋转法测定其粘度及熔化性温度,高MgO 含量富硼渣熔体粘度随温度的变化显著,B_2O_3 在渣系中起到助熔剂及降低粘度作用,采用高炉冶炼时炉温应保持 1 500℃左右。     

电解锰生产中镁的回收利用

采用沉淀分离法将镁离子沉淀为MgF₂,继而利用浓硫酸和氨水将其转化为Mg(OH)₂ 或MgO, 再加以回收,回收率高达87. 7%.     

高温下高炉渣与碳的还原

在高温条件下正确性高炉渣与碳的还原过程中,ＳｉＯ２在２１２３Ｋ以上全部被碳的,ＭｇＯ在２１７３Ｋ以上可全部被还原吕 而Ａｌ２Ｏ３即使在２２７３Ｋ只还原６３％,合成高炉渣在碱度不变时增中ＭｇＯ含量,可使渣中还原ＳｉＯ２生成的ＳｉＣ增另和ＳｉＯ减少,随着温度升高和与碳混合均匀,实际高炉渣中氧化物的还原和反应后渣中Ａｌ２Ｏ３的含量都增加,而生成ＳｉＣ的量减少;渣中ＭｇＯ的含量明显降低,在较高的下渣中Ｍｇ     

Effect of TiO2 on the viscosity and structure of low-fluoride slag used for electroslag remelting of Ti-containing steels

The viscosity of CaF2–CaO–Al2O3–MgO–(TiO2) slag was measured using a rotating crucible viscometer. Raman spectroscopy analysis was performed to correlate the viscosity to slag structure. The viscosity of the slag was found to decrease with increasing TiO2 con-tent in the slag from 0 to 9.73wt%. The activation energy decreased from 95.16 kJ/mol to 79.40 kJ/mol with increasing TiO2 content in the slag. The introduction of TiO2 into the slag played a destructive role in Al–O–Al structural units and Q4 units by forming simpler structural units of Q2 and426TiO- chain. The amount of Al–O–Al significantly decreased with increasing TiO2 content. The relative fraction of4Q units in the [AlO4]5?-tetrahedral units shows a decreasing trend, whereas the relative fraction of2Q units and426TiO- chain increases with increasing TiO2 content accordingly. Consequently, the polymerization degree of the slag decreases with increasing TiO2 content. The varia-tion in slag structure is consistent with the change in measured viscosity.     

PbCrO4—MgO湿敏电阻研究

对ＭｇＯ改性的ＰｂＣｒＯ４基湿敏电阻进行了研究．Ｘ射线衍射分析表明，随着材料中ＭｇＯ含量的增加，材料由疏水性ＰｂＣｒＯ４结构向亲水性Ｐｂ２ＣｒＯ５结构转变，从而使材料的湿度敏感性增强．另一方面，ＭｇＯ含量的增加使得晶粒变小，增强了微孔的毛细作用，因此使得该系列湿敏电阻在低、中湿范围内感湿灵敏度增大     

含氟烧结矿黏结相流动性的探讨

针对包钢含氟烧结矿黏结相的流动性进行了试验研究.通过改变黏结相的碱度(w(CaO)/w(SiO2))以及MgO,CaF2和FeO的含量并测得相应黏结相在熔融态下的黏度和表面张力,从而得出烧结矿黏结相物性的一般变化规律.结果表明,碱度为1.4时,黏结相的黏度最小和熔化性温度最低,但表面张力随碱度的升高而增大;适量的MgO能降低黏结相的黏度,而表面张力随MgO含量的增加而增大,当MgO质量分数为5%时,熔化性温度最低;添加CaF2能显著降低黏结相的黏度和表面张力;FeO含量增加,黏结相的黏度和表面张力变小.     

准化学平衡条件下温度对烧结液相生成的影响

对Fe2O3-SiO2-CaO—Al2O3-MgO五元体系在准化学平衡条件的液相生成过程进行了研究。采用光学显微镜、X—Ray和SEM,对不同温度下体系液相生成量及成分进行了分析。结果表明：温度越高液相生成量越多,液相成分随温度的增加发生改变,温度对镁元素的微观分布影响较小,M如在赤铁矿为主要原料的烧结体系中会与Fe2O3结合生成MgO·Fe2O3矿物;随着温度的升高SFCA中的Fe2O3含量升高,液相量增加;Al2O3含量升高,利于交织结构的铁酸钙（FC）的形成,可提高烧结矿强度。     

水热条件下CaO—MgO—SiO_2—H_2O体系中反应物的竞争与产物的转化机制

本文研究了 Ca O—Mg O—Si O2 — H2 O体系的水热反应特性。结果表明 :在 Ca O— Mg O—Si O2 一 H2 O系统中 ,Ca O优先与 Si O2 反应生成水化硅酸钙 ,Mg O部分固溶于水化硅酸钙中 ,部分生成 Mg( OH) 2 ,部分与剩余的 Si O2 反应生成水化硅酸镁 ;Mg O固溶时 ,可促进托勃莫来石向硬硅钙石转化 ,不固溶 ,则其转化温度提高     

In situ reaction mechanism of MgAlON in Al-Al2O3-MgO composites at 1700℃ under flowing N2

The Al-Al2O3-MgO composites with added aluminum contents of approximately 0wt％,5wt％,and 10wt％,named as M1,M2,and M3,respectively,were prepared at 1700℃ for 5 h under a flowing N2 atmosphere using the reaction sintering method.After sintering,the Al-Al2O3-MgO composites were characterized and analyzed by X-ray diffraction,scanning electron microscopy,and energy-dispersive X-ray spectroscopy.The results show that specimen M1 was composed of MgO and MgAl2O4.Compared with specimen M1,specimens M2 and M3 possessed MgAlON,and its production increased with increasing aluminum addition.Under an N2 atmosphere,MgO,Al2O3,and Al in the matrix of specimens M2 and M3 reacted to form MgAlON and AlN-polytypoids,which combined the particles and the matrix together and imparted the Al-Al2O3-MgO composites with a dense structure.The mechanism of MgAlON synthesis is described as follows.Under an N2 atmosphere,the partial pressure of oxygen is quite low;thus,when the Al-Al2O3-MgO com-posites were soaked at 580℃ for an extended period,aluminum metal was transformed into AlN.With increasing temperature,Al2O3 diffused into AlN crystal lattices and formed AlN-polytypoids;however,MgO reacted with Al2O3 to form MgAl2O4.When the temperature was greater than (1640 ± 10)℃,AlN diffused into Al2O3 and formed spinel-structured AlON.In situ MgAlON was acquired through a solid-solution reaction between AlON and MgAl2O4 at high temperatures because of their similar spinel structures.     

结晶器保护渣结晶温度的影响因素

利用热丝法熔化温度测定仪研究了保护渣结晶温度的影响因素,得到各种成分对保护渣结晶温度的影响规律及影响程度·研究表明,随着碱度及渣中NaF和CaF2含量的增大,保护渣结晶温度逐渐升高;随着渣中Al2O3,MgO,Na2O,K2O,BaO,MnO,B2O3含量的增大,保护渣结晶温度逐渐降低;随着渣中Li2O含量的增大,保护渣结晶温度先降低,2%时结晶温度最低,而后逐渐升高·     

利用FeAl下底层在低温条件下制备L10相FePt纳米颗粒

用FeAl合金作为下底层,用MgO作为中间层,在MgO（001）基片上生长了FePt薄膜．对FeAl下底层在300℃以上进行热处理,可以使其相结构转变为有序的B2相．热处理温度为400℃时,FeAl下底层内因热运动产生的空位没有在表面发生聚集,因而其表面最为平整．由于MgO,FeAl和FePt三者间良好的晶格匹配关系,使得FePt薄膜的生长具有垂直取向．FeAl下底层可以有效地降低FePt薄膜的相转变温度,而MgO中间层可以有效地避免层问扩散．在400℃的较低温度条件下,获得了尺寸约为10nrn的垂直取向L10相FePt均匀颗粒,室温矫顽力达到～20kOe．这种薄膜有希望应用于垂直磁记录介质．