ZnO、FeO 和 Fe2O3对普通辉石基微晶玻璃中尖晶石的形成、材料微观结构和物化性能的影响

在辉石为主晶相的微晶玻璃中,常加入一定量的形核剂Cr₂O₃形成尖晶石相,进而形成了以尖晶石为核心,辉石相围绕长大的微观结构,该结构赋予了材料优良理化性能。针对该微观结构,需要对尖晶石相在玻璃基体中的生成及分布进一步研究。基于此,本研究在制备普通辉石基微晶玻璃时添加三种尖晶石形成氧化物ZnO、 FeO 和 Fe₂O₃,并探究材料中尖晶石的形成现象及微观结构的演变,并依此揭示材料理化性能及重金属固化能力的变化规律。研究发现氧化物的加入促进了初始尖晶石的大量生成,进而促进试样的整体结晶。微观结构方面,加入Fe₂O₃的试样中尖晶石尺寸较大,且产生聚集现象。而加入ZnO和FeO的试样中,尖晶石尺寸相对较小且分布均匀,试样2ZnO具有最致密的微观结构。在材料理化性能方面,ZnO和Fe₂O₃的加入提高了材料的抗折强度,其中2ZnO试样的抗折强度达到170.31 MPa。所有样品的铬浸出量（0.3–0.8 mg/L）均低于国家标准（1.5 mg/L）,具有一定的安全性。然而,FeO的加入导致了材料抗化学腐蚀性的降低,进而造成了更多铬元素的浸出。基于上述研究,在利用工业固废制备微晶玻璃时,可以考虑加入适量的含锌粉尘和污泥,提升材料力学、理化性能的同时,保证材料的使用安全性。     

对22CrMoH连铸坯微观组织及合金元素影响的数值模拟

利用移动边界法得到22CrMoH连铸坯凝固过程中的温度场,在此基础上采用元胞自动机--有限元(CAFE)法对22CrMoH齿轮钢连铸坯的微观组织进行数值模拟,模拟结果与实际样品微观组织形貌基本吻合;探讨了Cr、Mo、Si和Mn等合金元素含量对铸坯微观组织的影响趋势.结果表明,在该钢号规定的范围内,适当提高Si、Mn元素含量能够提高等轴晶比例,使晶粒数目增加,晶粒平均半径减小;Mo含量的提高能够明显增加形核数量;适当减少Cr含量有助于提高等轴晶的比例,但对晶粒数目和尺寸影响较小.对22CrMoH钢中合金元素进行优化调整结果显示,连铸坯凝固组织得到了明显改善,等轴晶的比例提高近1倍,晶粒数目提高了19.96%,晶粒平均半径减小9.20%.     

喷油泵试验台油量自动测量屏幕显示与记录装置的研究

本文简述了一种喷油泵试验台油量自动测量、显示和记录装置的功能特点,硬件组成及各部分的作用,简单介绍了主程序框图及各项功能的实施过程。     

高炉粉尘Fe和Zn非熔态分离工艺

开发一种高炉粉尘再资源化处理工艺,采用"非熔态还原--磁选分离--Zn的回收、富集"方法对典型高炉粉尘进行Fe、Zn非熔态分离研究.结果表明:在910～1 010℃,使用纯H2、CO为还原剂进行非熔态还原,同时实现粉尘中Fe2O3(s)→Fe(s)和ZnO(s)→Zn(g)的高度转变,金属化率达到90%以上,气化脱锌率达到99%以上,且还原过程未发生烧结.还原产物直接经磁选分离、富集得到TFe品位90%的富Fe物料;含锌挥发物经回收、富集得到ZnO含量92%的富Zn物料.成功地将高炉粉尘全部转化为MFe、ZnO等有价资源,实现了零排放,且分离过程不需高温熔融,过程能耗低,无环境污染.     

FeO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中锌及其氯化物的饱和蒸气压测试

利用Knudsen喷射法得到了FeO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中Zn及其氯化物的蒸气压,并考察了各因素如温度和渣成分的影响.结果表明:在本实验条件下,金属Zn与ZnCl2蒸气压随温度的升高而升高,且ZnCl2蒸气压的对数与温度的倒数之间呈明显的线性关系;渣碱度对金属Zn与ZnCl2的蒸气压呈完全不同的影响趋势,前者随碱度的增加而升高,而后者则降低;渣中FeO含量升高,能够显著提高金属Zn与ZnCl2的蒸气压.     

CaO-SiO_2-FeO-Cl体系中Zn、Pb挥发物的热力学研究

应用FactSage热力学软件对不同温度下的FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb挥发行为进行分析,采用气流携带法对FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb挥发物的饱和蒸气压进行测定,并通过试验分析了温度对其体系中Zn、Pb挥发率的影响.结果表明,温度为970～1 030 K条件下FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb主要以氯化物形式存在,氯化物的饱和蒸气压均随着温度的升高而增加,且lnP～1/T呈较好的线性关系,其体系中Zn、Pb挥发率亦随着温度的升高而增加.     

熔渣中Zn、Pb挥发行为的对比分析

熔融工艺是目前处理工业粉尘及飞灰的有效方法.为了能够有效控制熔融工艺中Zn、Pb等重金属资源的分离回收,对比分析了Zn、Pb在含Cl的FeO-CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系中的挥发行为.首先通过热力学计算分析了Zn、Pb在该渣系中可能的挥发气体种类,以及各因子如温度、熔渣成分、氧势和Cl含量等的影响.同时,对以上问题进行了实验研究.最终明确了分别提高Zn、Pb挥发分离效率的不同的技术措施和优化参数.     

Fe-Ni-O-C体系中Fe、Ni的固态还原机理

运用差示扫描量热法、采用XRD检测等手段探讨研究了Fe--Ni--O--C体系中Fe、Ni的还原行为,样品主要包括NiO+C、Fe2 O3+C、NiFe2 O4+C、NiO+Fe2 O3+C和Ni+Fe2 O3+C等5种体系.结果表明:NiO+Fe2 O3体系中由于NiFe2 O4及Fe--Ni合金的生成使得该体系被还原的反应开始温度高于纯NiO,且最大反应速率对应的温度及还原反应结束温度均高于纯NiO但低于纯Fe2O3物质;相对于NiO+Fe2O3,NiFe2O4被C还原的开始及结束温度均更高,且还原速率更小;Fe2O3被C还原可分为三个阶段,金属Ni的存在能够明显促进铁氧化物的还原,主要是促进了Fe的各种氧化物形式(Fe2O3、Fe3O4和FeO)直接向金属Fe形式的转换;数据显示C还原NiFe2O4的过程也基本可分为三个阶段,不同阶段中产物的形态和种类均存在一定差别.