CaO-SiO2-Al2O3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围. 从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大. 为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.     

烧结用生石灰所含杂质对其消化性能的影响

采用恒温量热法,针对实验室煅烧的各种生石灰试样,研究其所含SiO2、Al2O3、MgO等杂质对消化性能的影响规律,并选用烧结现场使用的五种生石灰对研究结果进行验证.研究发现:生石灰的消化放热量与其CaO含量呈正相关关系,并随SiO2、Al2O3和MgO含量的增加而下降;SiO2、Al2O3和MgO杂质对生石灰消化速率有重要影响,当SiO2质量分数增加至1％水平时,生石灰消化速率的降幅较大,之后则缓慢降低;少量的Al2O3对生石灰消化速率影响较小,但当Al2O3质量分数超过2％时生石灰消化速率急剧下降;随着MgO含量的增加,生石灰消化速率显著降低.     

含铝TRIP钢结晶器保护渣黏度特性

含铝TRIP钢钢液中Al易与结晶器保护渣中的SiO2发生氧化-还原反应,使其保护渣中Al2O3的质量分数由3%快速增加到30%左右,w(Al2O3)/w(SiO2)由0.10增加到1.44,导致黏度发生大的波动. 研究了Al2O3含量和w(Al2O3)/w(SiO2)对含铝TRIP钢保护渣黏度的影响,建立了高Al2O3含量保护渣系黏度的计算模型. 结果表明:随着Al2O3质量分数由3%增加到17%,综合碱度R＜1的保护渣黏度先增大再减小,而R≥1的保护渣黏度变化较小;随着Al2O3质量分数由17%增加到30%,保护渣的黏度快速增大;随着w(Al2O3)/w(SiO2)的增大,Al-TRIP钢保护渣的黏度呈现先快速减小而后迅速增大的趋势.     

齿轮钢氧含量及夹杂物控制技术研究

利用热力学软件计算了齿轮钢氧含量与夹杂物成分控制、夹杂物转变条件.结果表明,20CrMoH钢中具有较高塑性的非金属夹杂物成分(质量分数)为:SiO2 0%～10%、Al2O3 22%～55%、CaO 42%～60%、MgO 5%～10%,与之平衡的钢液中铝的质量分数大于0.020%,钙的质量分数大于0.7×10-6,a[O]为0.0005%左右;选择组成为CaO>40%、Al2O3≤37%、MgO10%、(%CaO+%MgO)/%SiO2为10、SiO2含量尽量低的渣系,钢中Al2 O3、MgO.Al2 O3夹杂物可转变为低熔点的钙铝酸盐.试验发现LF和RH精炼结束时钢液T[O]含量均随炉渣碱度增加而降低,采用高Al2O3含量的炉渣对降低T[O]含量有利;精炼过程钢液中夹杂物按"Al2O3系夹杂物→MgO--Al2O3系夹杂物→CaO--MgO--Al2O3系夹杂物"顺序发生转变,其中MgO--Al2 O3系夹杂物向CaO--MgO--Al2 O3系夹杂物的转变是由外向内逐步进行的,转变速度相对较慢;降低T[O]含量有利于生成较低熔点的CaO--MgO--Al2O3系夹杂物.     

利用铬渣制备微晶玻璃的研究

以铬渣为主要原料采用熔融法制备了性能良好的微晶玻璃．运用XRD研究了材料的晶相组成,采用二苯碳酰二胼分光光度法测定了样品中残留Cr^6＋的含量．结果表明,当铬渣质量分数为40％和45％时,微晶玻璃中主晶相为镁铬尖晶石（MgCr2O4）、透辉石（CaMg（SiO3）2）和普通辉石（Ca（Mg,Fe）Si2O6）;当铬渣质量分数增加到50％时,主晶相为黄长石类晶体;铬渣质量分数不超过50％时,微晶玻璃中残留Cr^6＋ 含量为0～0．4mg／L,低于0．5mg／L的国家排放标准．     

低碳含铝钢20Mn2精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的优化

通过对低碳含铝钢20Mn2精炼过程的取样分析,得出精炼渣的熔化温度偏高,渣中存在大量固相CaO,并导致钢中含有CaO类夹杂物,精炼渣吸附夹杂物能力差. 利用FactSage热力学计算,从渣的低熔点区域控制和渣-钢反应这两个方面对渣系进行研究与优化. 结果表明,CaO/Al2 O3 质量比在1. 5左右添加质量分数为3% CaF2 可以有效降低渣的熔化温度,渣的熔化温度随着CaF2 含量的升高呈现先降低后升高的趋势,MgO的质量分数控制5%左右低熔点区域面积达到最大. 在SiO2 质量分数大于30%区域,钢中氧含量大体上随着CaO/Al2 O3 质量比的增加而降低,在SiO2 的质量分数低于30%区域随着CaO含量的升高而降低,钢中酸溶铝含量在SiO2 含量高的区域随着Al2 O3/SiO2 质量比的增加而升高,在SiO2 含量低的区域随着CaO/SiO2 质量比的增加而增加. 根据热力学分析结果得出合理的渣系范围:CaO 50% ~60%, Al2 O3 20% ~35%, SiO2 5% ~10%, MgO 5% ~8%, CaF2 0~5%. 优化渣系的实验结果表明,优化后渣系熔化温度降低,钢中夹杂物数量、面积和平均尺寸均有明显下降.     

山西塔儿山—二峰山碱性偏碱性杂岩体侵入期次及岩石化学特征

通过对塔儿山—二峰山碱性偏碱性杂岩体各类岩石的野外地质特征和岩石化学研究,认为岩浆岩侵入顺序为闪长岩类→正长岩类→二长岩类→花岗岩→脉岩类。源区岩浆经历了钙碱性→偏碱性→碱性的演化系列。Al2O3、TFe2O3、Na2O＋K2O、MgO质量分数呈现与SiO2相反的演化特点。岩浆源区随岩浆演化由上地幔到地壳逐渐变浅。     

OaO—Al2O3-OaF2-SiO2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：当叫（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1490℃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1440℃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．     

F对CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙熟料烧结和浸出性能的影响

以分析纯化学试剂为原料,研究了不同F含量的CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙熟料的自粉性能、烧结规律和Al2O3的浸出性能,并通过XRF,XRD,SEM-EDS等手段探索了其作用机理.结果表明:F的加入不影响β-2CaO·SiO2向γ-2CaO·SiO2转变,熟料的自粉性良好;F对铝酸钙熟料的物相组成产生明显影响,促进2CaO·Al2O3·SiO2和11CaO·7Al2O3·CaF2相的生成,并减少12CaO·7Al2O3,CaO·Al2O3相的生成;生成的2CaO·Al2O3·SiO2进入渣中造成Al2O3浸出率降低;当F的质量分数为0~20%时,Al2O3的浸出率随着F含量的增加急剧下降,由9501%降至70%左右;铝酸钙熟料中F的质量分数应低于05%.     

精炼渣成分对高强度低合金钢中非金属夹杂物影响

采用渣钢平衡的实验方法研究了1600℃下不同碱度和不同Al2O3含量的强还原性精炼渣对高强度低合金钢中非金属夹杂物的影响.结果表明:渣钢反应平衡后,炉渣中CaO和SiO2的质量比为1.9～4.5、Al2O3质量分数为21%～33%,钢中夹杂物主要为球状的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系,尺寸在5μm以下,炉渣成分对夹杂物的成分影响很大.夹杂物主要分布在SiO2含量一定的CaO-MgO-Al2O3-SiO2伪三元相图中1 400～1 500℃的低熔点区,随着炉渣碱度的提高和Al2O3含量的降低,部分夹杂物逐渐偏离低熔点区域,夹杂物的总数量逐渐减小.当渣中Al2O3质量分数为21.22%、碱度为3.27时,有大量夹杂物分布在高熔点区域,夹杂物的总数量最小.     

鲁西金岭岩浆侵入杂岩体中角闪石岩包体成因研究

为了确定鲁西金岭岩浆侵入杂岩体中的角闪石岩包体成因, 对该类包体进行岩相学、矿物化学和地球化学分析。结果表明, 角闪石岩包体具有明显的堆晶结构, 主要由角闪石和少量斜长石组成。其中, 角闪石可以分为两类: 一类为韭闪石, 具有较低的SiO₂含量和较高的Al₂O₃含量, 是原生角闪石; 另一类为阳起石、镁角闪石和浅闪石, 相对富集SiO₂, 贫Al₂O₃, 可能为原生角闪石晚期被改造的产物。利用角闪石全铝地质压力计对原生角闪石进行压力计算, 获得其平均结晶压力为0.48 GPa。这些角闪石岩包体的微量元素特征与寄主岩石黑云母闪长岩相似, 均富集轻稀土元素, 亏损重稀土元素。结合原生角闪石的形成条件, 可以认为这些角闪石岩包体可能与寄主岩石同源, 是中地壳岩浆房闪长质岩浆分离结晶的产物。     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

党河南山乌里沟中酸性岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及与金矿成矿关系

通过对南祁连山党河南山东段乌里沟金矿区中酸性侵入岩锆石U-Pb年龄测定及岩石地球化学分析,探讨了岩体形成的构造环境及其与金矿成矿的关系。矿区角闪石闪长岩体侵位年龄为457±6.3 Ma,岩石中各组分的质量分数:SiO2为48.98%~59.16%,Al2O3为14.51%~16.77%,K2O+Na2O为8.24%~9.47%,属准铝质、碱性-过碱性岩系列;DI为58~79,属I型花岗岩类;岩石Cr和Mg#值较低,Na2O和K2O含量接近,表明源岩含有较多的壳源成分;稀土总量中等,轻稀土富集,具弱Eu负异常;相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K、U,亏损Nb、Ta、P、Ti。矿区二长花岗岩属碱性岩系列,比角闪石闪长岩稀土总量低、更加亏损Nb、Ta等,与角闪石闪长岩属同一岩浆源,分异程度比角闪石闪长岩高。两种岩石均具岛弧岩浆岩特征,是中晚奥陶世南祁连俯冲到较浅部位熔融形成。岩体金含量高,目前探明的矿体产于岩体内部及接触带,围岩蚀变强烈,显示岩体为金矿成矿提供物质来源和成矿热液。     

硅酸盐玻璃相分子网络聚合结构的研究

采用电子探针、拉曼探针和高温高压试验等手段对Al2O3－SiO2二元系和Na2O-K2O-Al2O3-SiO2四元系玻璃相的成分、网络结构、断键程度等进行了系统研究并获得下列结论：1．无论是地质体玻璃相还是工业硅酸盐玻璃相,其分子网络结构都是由单体［SiO4］、二聚体［Si2O7］、链［SiO3］、层［SiO5］、架［Si4O9］和纯架状伯［SiO2］6种网络结构类型所组成。2．对玻璃相分子网络结构的研究有助于重溯天然岩浆结晶和演化的物理化学历史,对研究矿藏的生成条件和提高工业硅酸盐材料的性能,具有重要的意义。     

FeO含量对SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣熔化温度的影响

基于熔渣离子理论,利用导电法在高纯氩气保护下测定SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣(二元碱度R=0.6)的熔化温度,考察FeO含量对酸性渣熔化温度的影响。结果表明,FeO的加入可以降低酸性母渣SiO2-CaO-Al2O3-MgO的熔化温度,且渣中FeO含量越大,渣样熔化温度越低;当渣中FeO含量低于20%时,随着FeO含量的增加,渣样熔化温度降低幅度较大;当渣中FeO含量高于20%时,随着FeO含量的增加,酸性渣熔化温度降低趋势变缓。     

电致发热SiC多孔陶瓷Al2O3/SiO2复相绝缘涂层制备

以异丙醇铝为前驱物,水为溶剂,硝酸为胶溶剂,用分散法制得性能稳定的透明氧化铝溶胶,将多孔陶瓷置于氧化铝溶胶中反复浸渍,经低温和高温热处理后使其表面形成致密的Al2O3和SiO2陶瓷涂层。通过EDS能谱分析得到Al2O3的含量约54%,SiO2含量约46%,电阻较涂覆前显著增加,得出用溶胶-凝胶法涂覆陶瓷体表面后,再经热处理是一种切实可行的制备绝缘陶瓷涂层的方法。     

B2O3对高铝钢连铸保护渣理化性能的影响

高铝钢连铸过程中,为了避免或减轻钢液中Al与保护渣中SiO2发生反应,设计了低SiO2、高Al2O3含量的高铝钢连铸保护渣,通过添加适量的酸性氧化物B2O3协调熔渣酸碱性,利用实验分析了B2O3含量对高铝钢保护渣熔融特性、黏度特性及渣膜传热特性的影响。结果表明,B2O3含量在4%～10%时,随着B2O3含量增加,保护渣熔化温度、黏度、黏流活化能均降低,渣膜热流密度增加;保护渣的等温转变曲线(TTT曲线)向孕育时间增加的方向移动,晶体生长速率降低;实验条件下,增加B2O3含量可抑制保护渣中CaF2的析出。     

碱性与中基性粗集料影响混凝土抗冻性能对比

粗集料作为混凝土的重要组成材料,其品质直接关系到混凝土的各项性能.通过试验对比研究了碱性矿料石灰岩(ω(SiO_2)为1.01%)和中基性矿料玄武岩(ω(SiO_2)为53.5%)混凝土的抗冻性能,分析了两类试件的质量损失率和相对动弹性模量.结果表明:碱性矿料能够提高混凝土的抗冻性能,这对解决混凝土抗冻性能具有重要意义.