Al含量对Fe?10Mn?xAl (x = 0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)合金体系和CaO?SiO2?Al2O3?MgO精炼渣反应的影响

轻量化是世界汽车发展的方向,中高锰钢因高强、高塑、高加工硬化率等优异的力学性能引起了人们的很大关注。除Mn含量高外,该钢种通常含有较高的Al以降低材料密度、防止氢延迟断裂等。因合金含量高,钢液中的溶质元素和顶渣会发生较强的渣/钢反应,进而对钢液、顶渣、洁净度等产生重要影响。本文旨在研究不同Al含量的中锰钢与精炼渣的反应及其影响。本文采用渣/钢平衡的实验方法研究了不同Al 含量(0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)的Fe?10Mn?xAl 合金体系与CaO?SiO₂?20wt%Al₂O₃?6wt%MgO (CaO/SiO₂ = 4)精炼渣之间的反应,及其对钢液和炉渣成分、非金属夹杂物的影响;在实验基础上,对钢液和炉渣成分变化以及夹杂物转变进行了热力学分析与讨论。研究结果表明,渣/钢反应后,钢中Al含量显著降低,初始Al含量对反应后钢、渣的成分有重要影响。随着初始Al含量增加,钢中的Si和渣中的Al₂O₃逐渐增加,而渣中的SiO₂和MnO逐渐减少。造成该变化的原因是:随着初始Al含量增加,钢液中的Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,即渣/钢之间的主控反应由2[Mn] + (SiO₂) = 2(MnO) + [Si]转变为4[Al] + 3(SiO₂) = 2(Al₂O₃) + 3[Si]。随着初始Al含量增加,钢中夹杂物类型也发生很大变化,转变路线为:MnO → MnO?Al₂O₃?MgO → MgO → MnO?CaO?Al₂O₃?MgO 和 MnO?CaO?MgO,相应的夹杂物形状由球形变为不规则状,最后又变为类球形。其转变机理是:随着初始Al含量增加,钢中Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,且Mg、Ca依次从渣中还原进入钢液,故而夹杂物类型发生上述转变。     

1623 K时SiO2饱和的MnO–SiO2渣和Al2O3饱和的MnO–SiO2–Al2O3渣中NiO的活度系数

MnO–SiO₂二元系作为废旧锂离子电池、海洋锰结核还原熔炼过程中的基础渣型,测定有价金属（如镍）在渣中的溶解度、活度及活度系数热力学数据十分必要。为此,本文测定了温度1623 K、氧分压10?7,10?6,和10?5 Pa时SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的溶解度和活度系数。结果表明:在试验条件下,镍在MnO–SiO₂渣和MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中主要以NiO形式存在,且渣中NiO的溶解度随着氧分压增加而增加;向MnO–SiO₂渣中加入Al₂O₃可以降低渣中镍的溶解度,增加NiO的活度系数。此外,SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的活度系数（γ_NiO,以纯固体NiO为参考态）可分别按如下公式计算:γ_NiO = 8.58w(NiO) + 3.18; γ_NiO=11.06w(NiO) + 4.07, 其中,w(NiO)为渣中NiO的质量分数。     

钴镍渣中锌的溶出动力学研究

基于硫酸选择性溶出钴镍渣中金属锌的“腐蚀微电池”作用本质,推导了其溶出反应的动力学方程．建立了钴镍渣中金属锌溶出反应的实验装置,获取了反应温度为15℃时溶出的氢气体积随时间变化的数据．以所建立的动力学方程结合实验数据进行计算,结果表明,硫酸选择性溶出钴镍渣中金属锌并生成氢气的反应,在室温15℃条件下具有一级反应的动力学特征,其表观反应速率常数k＊=0．5617min^-1.     

基于FTIR和XRD的降低连铸保护渣红外辐射传热研究

根据常用工业保护渣的成分范围配制出含有TiO2的连铸结晶器保护渣,通过实验检测并分析了渣样FTIR光谱及X射线衍射图谱,探讨了熔渣辐射传热特性随TiO2变化的规律.FTIR分析结果表明,在1～6 μm波段范围内,TiO2具有明显降低渣膜红外透过率的作用.X射线衍射结果表明渣中枪晶石的含量减少,析出CaTiO3等晶体,枪晶石的大量减少有利于铸坯的润滑.通过辐射传热模型计算得到铸坯与结晶器之间的辐射热流密度.TiO2的加入使渣样热流密度大为降低,并随其含量增加而降低,最高达30%.由于试样表面及晶界强烈的折射和散射,结晶态试样对辐射传热的降低作用比玻璃态试样更明显.     

微生物-化学联合工艺脱除沼渣中重金属的研究

我国畜禽养殖粪污产生量大,多将其制沼气,但粪污中含有大量重金属,严重制约沼液和沼渣的资源化利用,为此提出采用微生物-化学联合工艺脱除沼渣中重金属.首先,采用以嗜酸氧化亚铁硫杆菌为优势菌种的菌液进行沼渣中重金属的微生物浸出,接种菌液的体积分数为10％,并向沼液沼渣混合体系中添加质量浓度为2 g/L的S和3 g/L的Fe2...     

BaCO3和SrCO3对水泥生料固硫行为的影响

针对水泥窑工艺,以合山东矿煤和贵州六盘水煤为研究对象,水泥生料为固硫剂,BaCO3和SrCO3为添加剂,进行燃烧固硫的试验研究,在讨论添加剂对水泥生料固硫效率影响的同时,借助XRD测试手段研究BaCO3和SrCO3对灰渣产物矿相组成的影响规律,并结合灰渣扫描电镜分析,探讨高温段添加剂对水泥生料的固硫效果的作用机理.结果表明水泥生料中添加BaCO3和SrCO3后,在较低温度下促使SOx的析出量增加,水泥生料固硫效率降低.但是随着温度的升高,添加剂的加入,促使灰渣结构更为密实,从而更好地抑制CaSO4的高温分解,固硫效果改善.其中钙与添加剂的质量比为7时效果最好,但对于不同煤来说,最佳添加剂比例不同.     

硼铁矿高炉冶炼过程中铀的物化行为

硼铁矿中含有微量铀，采用液态核乳胶照相，铀的价态分析，Ｘ射线衍射分析，电子探针等手段，测定了矿石中的铀以晶质铀矿物形成存在。矿石经高炉冶炼大部分ＵＯ３被还原成ＵＯ２在渣中富集，渣中的铀仍以晶质铀矿物形式存在。铀与其它矿物镶嵌关系及颗粒度大小均发生了变化。     

硼铁矿提硼过程中硼的行为

用渣－金平衡方法研究硼铁矿选择性还原过程中硼在渣－金两相的分配。矿石中的硼大约１４％进入铁液中形成含硼１％左右的生铁，８６％进入渣中富集，使渣中Ｂ２Ｏ３品位提高５％－６％。在高压釜内进行富硼渣碳酸钠水溶液浸出，同时通入ＣＯ２气体，硼的浸出率与富硼渣的结构，浸出温度，粒度等因素有关。在合适的工艺条件下，富硼渣中８８％－９０％的硼形成硼酸钠而进入溶液中，上述提硼工艺过程硼的总收率可达８８％－９０％。     

钢水发热脱硫剂的实验

针对不具备炉外精炼条件的中、小转炉厂 ,研制了出钢冲混方式的高效脱硫剂。在实验室研究了钢水发热脱硫合成渣剂的理想配比 ,测定了有关物化参数。     

氯化法钛白粉生产中收尘渣的回收处理工艺研究

氯化法钛白粉生产过程中 ,收尘器内每天产生 1 2— 1 4吨的收尘渣 ,这些废渣在空气中潮解形成烟雾 ,遇水大量溶解形成水溶液 ,均对环境造成严重污染 ,另外日益增多的废渣的堆放场地无法解决 ,据资料介绍国外有的采用钻井深埋的处理方式 ,而国内采取用水直接冲洗或先用石灰搅拌后再用水冲洗的方式 ,这些方法都存在潜在的污染 ,不能从根本上解决问题 ,因此国内外并无好的成形技术处理这些废渣。本文介绍的采用焙烧的方法处理氟化收尘渣在国内处于领先地位 ,可使 80 %以上的氟化物转化为无污染的氯化物 ,节省占地面积 ,每年还为企业节约处理费近 1 0 0万元。