AOD炉冶炼18-8型不锈钢吹炼工艺参数的讨论

本文利用热力学原理及数理统计方法中的回归分析法,以AOD炉冶炼18—8型不锈钢工艺为例,讨论AOD炉冶炼过程耗氧量计算,进一步讨论吹炼过程(Ar/O_2)修的确定。 作为冶炼不锈钢钢种为主的AOD炉,问世已近十年,冶炼工艺较为完善。日本曾估计,1978年全世界不锈钢总产量的百分之七十五将由AOD炉生产。但是,目前手动操作AOD炉冶炼过程还是需要两三个阶段,弱点是氩气耗量大,冶炼工艺不稳定。理想的操作方法,应根据炉内钢液中碳含量的降低过程,连续改变氩氧混合气体的比例,采用自动控制操作。为此目的曾根据热力学原理导出氩氧比值随碳变化关系式:     

高炉法冶炼稀土硅铁合金试验及分析

我院0.3立方米试验高炉采用31％富氧鼓风,1080℃风温,炉渣CaO/SiO_2=1.0,在合金含硅提高到30％以上等条件下,炼出含稀土元素10％左右的冶炼试验介绍。试验高炉中还原稀土金属的热力学分析,SiO_2、Al_2O_2、CaO等大量挥发的机理。冶炼过程主要技术经济指标。物料平衡和理论焦比计算分析。这一工艺如欲成为工业生产经济合理流程所需进一步研究解决的问题。     

顶底复合吹试验转炉冶炼Cr13不锈钢过程钢中含氮量变化规律的研究

本文研究了顶底复合吹转炉冶炼Cr13不锈钢过程中,底部用惰性气体(N_2或Ar)搅拌,钢中含[N]量的变化规律及其影响因素,以及为达到和电炉冶炼同牌号钢种含[N]量的水平、以N_2代Ar的最佳方案。     

铜基薄膜太阳能电池窗口层ZnO膜的制备及性能研究

文章基于脉冲直流磁控溅射技术,在普通钠钙玻璃上沉积ZnO薄膜,主要研究了沉积过程中基底温度和O_2/(O_2+Ar)流量比对ZnO薄膜的结构,表面形貌,光电性能的影响。结果表明,所沉积的ZnO薄膜均为六方纤锌矿结构,且沿c轴方向择优生长。此外,所制备的ZnO薄膜在可见光区域的平均透过率均超过了90%。随着基底温度的升高,ZnO薄膜的颗粒尺寸和RMS粗糙度呈升高趋势,薄膜的载流子浓度没有明显的变化,载流子迁移率则呈增大趋势。随着O_2/(O_2+Ar)比值的升高,ZnO薄膜的结晶状态没有明显改变,薄膜中载流子浓度逐渐降低。通过调节基底温度和O_2/(O_2+Ar)比值可以优化ZnO薄膜的光电特性,以便更好应用于铜基薄膜太阳能电池的窗口层。     

N_2O对乙烯自点火敏化作用的实验和理论研究

为了探究肼类自燃型火箭推进剂热解和氧化组分中不饱和烷烃与氮氧化物间是否存在直接交互作用,对C_2H_4和N_2O混合气的自着火过程进行了实验和理论研究。利用激波管反射激波方法,测量了化学计量比C_2H_4/O_2/N_2O/Ar混合气(N_2O与(O_2+N_2O)的摩尔分数比为0%、50%、80%和100%)在温度为1 214～1 817K、压力为0.12～1.01 MPa下的点火延迟期。实验结果表明,与纯O_2作为氧化剂比较,N_2O替换部分O_2显著降低了C_2H_4的反应活性,延长其点火延迟期,随着N_2O浓度的增加,抑制影响效果变化显著,在N_2O/O_2的摩尔分数比超过50%情况下尤为突出,单O原子N_2O在氧化不饱和烷烃时并未表现出优势。数值模拟结果表明,只有Aramco-Z可在整个研究工况下合理地预测当前实验结果。N_2O和C_2H_4之间并未发生直接化学交互作用,N_2O的添加对C_2H_3与O_2反应速率及活性自由基池浓度的抑制作用是其氧化能力弱于O_2的主要动力学机制。     

硫铝酸盐超早强水泥矿物组成及性能的研究

实验室制备了22种 Al_2 O_3/SO_3比和 Fe_2O_3含量不同的硫铝酸盐水泥熟料,用化学分析,岩相分析和 x 射线衍射法测定了其矿物组成,并测定了物理力学性能。同时,讨论了 CaF_2、石膏类型,Al_2O_3/SO_3/SO_3比及 Fe_2O_3含量对硫铝酸盐超早强水泥性能的影响,确定了合理的煅烧温度范围.     

Nd:YAG晶体中散射颗粒的消除

散射颗粒是严重损害YAG晶体光学质量的一种缺陷。本文用热力学等方法研究认为,生长YAG晶体的炉氛中氧分压低所引起的Al_2O_3等组元的分解是产生散射颗粒的主要原因之一。在石墨电阻炉中用一定比例的Ar CO_2混合气体,能有效地减少YAG晶体中的散射颗粒。实验证实了这个结论。     

铸钢车间电炉冶炼过程的节能

本文对铸钢车间的电炉冶炼过程进行热力学和动力学的理论分析,并在此基础上提可出行的节电措施,对其结果进行了必要的讨论。     

火法富集氧化铅锌矿的热力学探讨

本文对于火法富集含锗氧化铅锌矿的还原过程进行了热力学分析。解释了一些生产现象,确定了较合理的炉渣组成和较适宜的冶炼温度。     

添加离子对α—Fe2O3气敏性能影响的研究

本文通过对各种添加微量金属离子的α-FeOOH脱水转变为α-Fe_2O_3的热力学数据及其粒子形貌和其相应材料制备成气敏元件的性能研究,对添加离子于α-FeOOH粒子生成的影响以及脱水后相应α-Fe_2O_3气敏性能影响的原因进行了讨论。并且,根据对添加不同量Sn~(4+)的α-Fe_2O_3样品进行穆斯堡尔谱的测定,讨论了添加离子对α-Fe_2O_3气敏性能影响的机理。     

石墨电阻炉生长Nd:YAG晶体中散射颗粒的研究〈二〉——Ar CO_2气氛减少散射颗粒的机理

本文在文献[1]的基础上,对炉内高温区的多种物理、化学过程进行较系统的分析讨论,利用化学反应自由焓判别各种反应的可能性。文中认为Al_2O_3分解的一系列铝的变价氧化物在高温区只能以气态存在,且对熔体污染小;强调碳和钼的挥发对熔体的污染是造成晶体中存在散射颗粒的主要原因;并指出高温区O_2,CO和CO_2对抑制熔体的气氛污染是有益的。解释了Ar CO_2气氛能显著减少晶体中散射颗粒的机理。     

2,3,16,17-四羧基酞菁钴对氧还原的电催化作用

用循环伏安法及旋转圆盘-环电极研究了2,3,16,17-四羧基酞菁钴(CoTCPc)在溶液中及CoTCPc/GC修饰电极上对O_2还原的电催化作用。实验结果表明,CoTCPc对O_2电还原有明显的催化作用。在Co(Ⅱ)TCPc还原为Co(Ⅰ)TCPc的第一个峰电势附近,O_2在CoTCPc/GC修饰电极上定量地还原为H_2O_2,在稍负的第二个峰电势附近,有H_2O_2还原产生H_2O的过程发生。本文并对CoTCPc对O_2还原电催化过程的机理进行了讨论。     

铁氧化物还原动力学——用不可逆过程热力学推导抛物线公式

用 Fe将 Fe_3O_4 还原为 FeO 时,或用 FeO 将 Fe_2O_3 还原为 Fe_3O_4 时,产物层厚度的增长与还原时间的关系遵循所谓“抛物线定律”。本文应用不可逆过程热力学的原理,讨论了用 Fe将 Fe_3O_4还原为 FeO 的动力学过程,导出了抛物线定律公式。并进而解释了此反应的机理。FeO 的生成主要是由于 Fe~(2+)离子和电子的迁移。而引起各种离子的迁移的动力是各物质的电化学势梯度,各物质电化学势均匀化的趋势引起了各物质的不断迁移,从而使 FeO 不断生成。     

铁、钒、钛氧化物选择性还原热力学及钒钛磁铁矿的铁、钒、钛分离的试验研究(钒钛磁铁矿综合提取物理化学之一)

钒钛磁铁矿中铁钒钛都应得到提取利用。TiO_2进入冶炼过程使铁精矿中钛的提取极为困难,且引起一系列新的问题。因此,应积极开展冶炼前铁钒钛分离的试验研究。 用热力学数据论证了铁、钒、钛氧化物选择还原的内在规律及适宜的条件。 进行r铁精矿球团的钠化——氧化焙烧、浸钒(或不浸钒)、用气体还原剂(CO及H_2 CO)还原、磁选分离、非磁性产物提钒等试验研究。得到如下结果:磁性产物含T_(Fe)89％(收率98～99％),TiO_25％(收率25％),S含量<0.03％;非磁性产物含T_(Fe) 3.5％,TiO_2 55～57％(收率75％),V_2O_F2.5～2.8％(不浸钒的情况下)。对先提钒流程进行了提钒条件试验,钒回收率可达80％以上;富集了V_2O_5的非磁性产物再次氧化焙烧,可使钒浸出率达90％。非磁性产物是一种新型的(钒)钛精矿。实验发现球团升温还原过程的粘结现象。分离结果证实了关于还原选择性的热力学分析的结论,两种产品中V_2O_5与TiO_2都有极端密切的线性相关关系(相关系数r=0.950～O.952)。 还原过程温度高达1200℃,对目前工业还原竖炉仍嫌过高。降低还原温度及解决球团粘结问题是下一步必须进行的工作。     

用铌渣在电炉中冶炼含铌低合金钢

我国包头铁水提铌所得铌渣,以往是先在电炉中炼制成低级铌锰铁,然后用做冶炼含铌低合金钢的合金化添加剂。为了经济合理地回收利用包头铁水提铌铌渣,并降低含铌低合金钢添加铌元素的成本,本项工作用铌渣代替铌铁在电炉中冶炼含铌低合金钢。北京钢铁学院首先进行了铌渣直接合金化的热力学研究和实验室工艺试验。在此基础上,由包头东风钢铁厂提供含Nb_2O_5 4～7％的铌渣,在石家庄钢铁厂5吨电孤炉中(出钢量12吨)按16MnNb钢种冶炼9炉,总计114吨钢。工业试验结果表明,钢中铌的实际收得率稳定在70～82％。试验钢锭全部轧成φ14圆钢,经检验,机械性能符合GB1591—79     

石墨电阻炉生长Nd:YAG晶体中散射颗粒的研究(一)——炉内气氛的热力学分析

本文通过对碳和钼在高温下挥发性的讨论及实验数据的分析,指出在石墨炉内这种挥发会造成熔体的气氛污染.同时通过C-O_2-CO-CO_2系统在炉内不同温区的平衡态的定量热力学计算,给出了不同温区各种组分的分压值.文中还讨论了充入Ar CO_2混合气体对炉内气氛的影响.     

用AES测量样品表面吸附层的厚度及剥离速率

我们用Ar离子束剥离样品过程中AES峰强度的变化研究了样品表面吸附层的成分和厚度。由谱峰强度公式导出了吸附层的厚度和离子束对其剥离速率的表达式。并用这些公式计算了Al_2O_3-Al和Sn-Si样品的吸附C层,Al_2O_3层,SnO_2层和蒸积在多晶Si基底上的Sn层厚度,以及Ar离子束对这些薄层的剥离速率。发现当吸附层较厚时,具有较大的剥离速率;而当只有1～2个原子层时,同样条件下的剥离速率变得很小。     

GaAs表面经UV/O_3处理后的XPS分析

UV/O_3是去除半导体表面碳氢化合物的有效方法之一。该文利用X光电子能谱仪讨论了GaAs经UV/O_3处理的表面化学状态,得知表面氧化物为Ga_2O_3、As_2O_3及As_2O_5,且其氧化层厚度,当用UV/O_3处理30 min后大约为9 nm。     

VOD精炼工艺的研究

本文以工业试验和大量生产数据为基础,对VOD法冶炼不锈钢的工艺进行了分析,着重讨论了VOD过程钢水温度变化规律及工艺因素对它的影响,并指出,供氧制度(包括枪高,氧气流量和氧气压力),真空制度的合理配合是控制氧化期钢水温度的关键。还原期的温降受吹后的温度、还原处理时间及铁合金冷却剂、造渣剂的加入量等因素的综合影响。通过建立随机模型进行了定量的描述。针刘氧化期喷溅问题,给出了合理的供氧强度范围。对VOD过程元素变化及去碳保铬反应做了热力学分析讨论。     

氢氧化钠焙烧硼精矿提取硼砂的研究

为更加合理、有效的利用硼精矿,针对目前硼精矿冶炼过程中存在的问题提出工艺改进,以辽宁硼精矿为原料,采用氢氧化钠钠化焙烧的方法处理得到熟料,熟料经溶出、过滤、分离得到B_2O_3溶液和提硼渣,碳分含硼溶液得到硼砂产品.考察了碳分温度、碳分终点pH值和碳分B_2O_3浓度对硼砂回收率的影响.最佳工艺条件为:碳分温度20℃、碳分终点pH值9. 5、碳分B_2O_3浓度25 g/L,该条件下硼砂回收率为84. 6%.采用XRD、SEM和ICP分析了硼砂产品的组成、结构和成分,结果表明,该硼砂为晶型发育良好的块状结构,且纯度为97. 6%.