不锈钢渣凝固过程中物相转变的热力学分析

采用热力学软件FactSage6.2，研究不锈钢渣凝固过程中的物相转变规律.结果表明:降低碱度和添加Al₂O₃含量均能降低硅酸二钙的析出温度，抑制硅酸二钙的产生，并促进黄长石相的生成.不锈钢渣中尖晶石相的含Cr量随着碱度的降低而增加，当碱度从1.6降到1.0时，Cr质量分数从24.93%增加到48.27%，同时凝固过程液态渣中的铬元素含量随着碱度的降低也有所减少.添加10%的Al₂O₃，有利于尖晶石相的析出，且随着温度的降低，Al³⁺逐步取代尖晶石中的Cr³⁺，尖晶石相中的Cr质量分数也由30.39%(1500℃)降低至13.88%(1300℃).     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的缓蚀行为控制

通过电化学方法、失重曲线和SEM分析，考察了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程，重点分析了SDS和SAD两种缓蚀剂对盐酸溶液中不锈钢腐蚀行为的控制作用.研究结果表明:不锈钢在单一盐酸溶液中始终保持活性溶解状态，腐蚀方式以均匀腐蚀为主，沿晶界处易发生晶间腐蚀.SDS和SAD缓蚀剂均为界面型缓蚀剂，其缓蚀效率存在极大值.当缓蚀剂质量分数为0015%时，两种缓蚀剂均表现出良好的缓蚀性能，可降低不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀速度.在相同浓度条件下，SAD缓蚀效率高于SDS缓蚀剂.     

液相沉淀法制备钒酸铁的实验研究

采用液相沉淀法制备了结晶型FeVO4,借助X射线衍射(XRD)和SEM等分析方法,考察了溶液pH值和反应温度对沉淀产物的影响.结果表明:在pH值为1.5~2,温度25℃,n(V)/n(Fe)为1和静置时间60 min的条件下,获得了粒度比较均匀、形貌比较规则且呈球形的钒酸铁晶体;随着pH值增加,沉淀物中出现了Fe2O3相,FeVO4相消失;温度对钒酸铁的制备影响也较大,升高温度的同时需要及时调整pH值.     

低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究

以南非铬铁矿为对象,在热力学分析的基础上,采用碳热还原法开展了低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究.结果表明:实验中铬铁矿选择性除铁的适宜温度为1 100℃左右,符合热力学计算结果.低于此温度时还原出的富铁相与基体分离不彻底,难以结瘤析出;高于此温度时尖晶石相中的铬元素还原严重,影响铬的回收率.在1 100℃还原0.5 h并经酸浸处理后,铬铁矿可由化工级提升至冶金级,在相同温度下还原2 h后,m(Cr)/m(Fe)可由1.7提高至5.8,为实现低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿的高效利用提供了新思路.     

铬铁矿的还原焙烧与磁选分离

以南非铬铁矿为原料,以潞安煤粉为还原剂,进行了铬铁矿粉还原焙烧与磁选分离实验。借助扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,对碳热还原和磁选分离过程中的物相变化进行了系统研究。实验发现,当温度低于1 200℃时,铬铁矿仅发生少量铁氧化物的还原,当温度高于1 300℃时,铬铁矿中铬氧化物开始被还原成碳化铬。随着还原反应的不断进行,铬铁尖晶石结构逐渐发生转变并被破坏。在本实验条件下,铬铁矿较为适宜的预处理温度为1 200℃,此温度下的还原产物磁选后,磁选产物几乎全部为金属铁,磁选所得尾渣的除铁率为46%,铬的收得率为80%,w(Cr2O3)/w(ΣFe O)值高达3.75。研究工作对于铬铁矿预处理工艺的设计开发及低品位铬铁矿的综合利用具有理论指导意义。     

稀土铈在重轨钢液中行为特性的模型

以重轨钢液为研究对象,建立可以定量描述稀土铈在重轨钢液中行为特性的热力学模型,利用该热力学模型,可以预测在不同洁净度条件下重轨钢液中稀土赋存状态及夹杂物组成的变化规律.结果表明:重轨钢液中初始氧质量分数的增大,有利于稀土氧化物和稀土氧硫化物的析出;钢液中初始硫质量分数的增大,有利于稀土硫化物和稀土氧硫化物的析出;1783 K温度条件下重轨钢液中Ce2O3夹杂析出的必要条件为钢中氧硫的活度比大于等于0.19,Ce2S3夹杂析出的必要条件为钢中氧硫的活度比小于等于0.39,CeS夹杂向Ce2O2S夹杂转变的条件为钢中氧硫的活度比在0.53~0.96之间;随着洁净度的提高,重轨钢液中溶解态稀土的质量...     

原位合成莫来石碳化硅系复合材料

以铝硅系天然矿物蜡石和天然石墨为原料,通过碳热还原法原位合成了莫来石碳化硅系复合材料·并对合成复合材料的韧性、抗压强度和抗渣侵蚀性能进行了测定·研究结果表明,通过向蜡石中添加适量的天然石墨,并将蜡石和天然石墨的混合物在氩气气氛下加热到1550℃以上时,可以很容易地合成莫来石碳化硅系复合材料;原位还原合成的碳化硅多呈球状,颗粒粒径在1μm左右且均匀地分布在生成的莫来石相中;与单一的莫来石材料相比较,合成的莫来石-碳化硅系复合材料的韧性、抗压强度和抗渣侵蚀性能明显提高·     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

保护渣成分对结晶矿相的影响

熔融保护渣在MoSi2高温电阻炉内以2℃/min降温速率冷却至室温,制成薄片,采用岩相显微镜分析保护渣的结晶矿相·结果表明:在本实验条件下,结晶矿相主要有枪晶石,硅灰石,黄长石,个别渣样有霞石,萤石,橄榄石;增大保护渣碱度,能促进保护渣结晶;随着渣中CaF2,Na2O,K2O和Li2O质量分数的增大,保护渣结晶化率增大;随着渣中Al2O3,MgO,BaO和MnO质量分数的增大,保护渣结晶化率减小·     

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·