真空碳化钙热还原法制备金属锶

对真空碳化钙热还原氧化锶制备金属锶过程进行热力学分析,获得真空条件下还原反应的自由能和还原反应临界温度。并以碳酸锶为原料,采用常压煅烧法获得了氧化锶后与碳化钙、氟化钙混合制团,进行还原反应,考察了还原温度、保温时间、制团压力、碳化钙过量系数等对锶还原率的影响。结果表明,碳化钙真空热还原制备金属锶在一定温度和真空度下能够进行,在真空度为0～100Pa、碳化钙过量20%、压片压力15MPa、还原温度1 300℃、保温时间3h的条件下,锶的平均收率可以达到72.8%,金属锶的纯度达到了98%～99%。     

用碳酸锶冶炼硅锶铁合金的研究

本文对用碳酸锶冶炼硅锶铁合金在SrCO_3用硅(硅铁)还原的可能性、造宜的炉渣成分和温度制度等方面进行了理论分析。冶炼试验证明,碳酸锶用硅铁还原,可以炼得低钙硅锶合金(铸铁孕育剂)和含钙硅锶合金(炼钢用)两种产品。冶炼条件下影响合金中锶含量的首要因素是炉渣碱度,其次是温度和渣中CaF_2的含量。苏打、萤石和冰晶石三种助熔剂的效果,以萤石最为适宜。获得低钙硅锶合金的关键,在于控制原料中的钙量。锶的救得率很低,原因是锶的挥发损失大及渣中的SrO还原得不充分。     

硼镁石矿真空热还原试验研究

为使辽宁省宽甸地区具有代表性的高镁低硅型硼镁石矿得到科学、合理的利用,本试验首次利用真空热还原法来分离这种矿,分别采用铝粉和硅铝合金粉为还原剂,运用正交法,研究在不同的还原温度、时间和制团压力等条件下镁的还原率.结果表明,以硅铝合金粉为还原剂,在还原温度为1 453 K、还原时间为2 h、制团压力为35 MPa、还原剂过量系数为 5%时,金属镁的还原率可达43%,纯度达到98%.另外,经分析试验余料可以用做生产无碱玻璃纤维的原料.     

从煤砰石中提取氧化铝熟料烧成过程工艺研究

采用石灰石烧结熟料自粉化法从煤矸石中提取氧化铝,探讨了烧成过程中生料配方、烧结温度、出炉温度和保温时间等条件对熟料质量的影响。烧结过程最佳条件为:生料配方C/A=1.9,烧结温度1 340～1 360℃,出炉温度700～900℃,保温时间60min。最佳条件下,烧成熟料的物相组成主要为12CaO.7(Al2O3)和γ-2CaO.SiO2,自粉化时间小于30min,自粉化率近100%,烧成的熟料在碳酸钠溶液中的溶出率达80%以上。     

用天青石矿冶炼硅锶合金的热力学分析

本文对用天青石矿冶炼低钙硅锶合金在SrSO_4用硅还原的可能性、冶炼中的脱硫及低钙合金的获得等问题进行了热力学分析。实验结果表明,天青石矿用硅铁还原可制得含硫很低的适合作铸铁孕育剂的低钙硅锶合金。由于天青石矿中锶和钙的还原存在着一定的共性,为了限制钙的还原,在一定程度上也抑制了锶的还原,故使锶的收得率处于较低的水平。     

用吉林球粘土制备β''''-SiAlON材料的研究

采用80%吉林球粘土、20%碳黑,添加1.0%的TiO2或1.5%的白云石,经碳热还原氮化反应制备了β'-SiAlON材料.通过XRD和SEM测试,研究了成型压力、烧成温度、保温时间、烧结助剂等因素对制备β'-SiAlON材料的影响.结果表明,烧成温度1 450℃为宜,延长保温时间有利于β'-SiAlON相的形成;烧结助剂的催化效果以TiO2最好,白云石次之;随着成型压力的增大,合成试样中β'-SiAlON相减少.     

新型真空热还原法制镁工艺分析

通过对真空条件下A l-S i-Fe合金还原白云石煅白的热力学分析及实验研究,得到真空条件下还原反应的吉布斯自由能及反应临界温度,确定工艺可行性;所进行还原实验的结果表明:在还原温度1 443 K、还原时间2 h、真空度4 Pa、制团压力50 MPa条件下,可获得86.4%的镁收率,相比同等条件下硅热法镁还原率仅为73.9%。     

镍钴富集物干燥特性及预还原工艺研究

以镍钴富集物为研究对象,开展了镍钴富集物干燥特性、压团性能、预还原温度、还原时间、还原剂、石英含量对镍还原度及锌挥发行为的影响研究。结果表明,控制干燥温度120~160 ℃,烘干3~4 h可将镍钴富集物干燥至含水10%。干燥后的镍钴富集物压团性能较好,控制压团后物料含水10%~12%,压制的球团强度大于0.49 kN。在预还原温度900 ℃、还原时间3 h、无烟煤用量10%、SiO2用量10%的条件下,镍的还原度可达到91.22%,还原后球团保持强度0.294~0.343 kN。还原过程中锌挥发率50%~60%,受还原条件影响较小,锰和镁几乎全部进入还原焙砂中。     

微波处理碳热还原转炉钢渣的脱磷实验研究

在1100～1400℃,利用微波加热方式对转炉钢渣的碳热还原行为进行研究。结果表明,钢渣配加碳还原剂在微波场中可得到直径为10～20mm的Fe-C合金。碳当量越高,温度越高,粒度越小,保温时间越长,还原出的铁和磷含量越高。增加渣中SiO2含量也能有效改进还原效果。研究确定了微波场对还原反应的促进作用,在低温条件下实现了钢渣的还原脱磷,脱磷率最高可达到91.5%。     

转炉尘泥球团化渣剂实验研究及分析

阐述了实验室实验中,压力、水分、球团尺寸对压团的影响以及预热时间、焙烧温度对球团化渣剂焙烧固结的影响.结果表明,适宜的工艺参数为:压团压力在50kN左右,团块尺寸约φ30mm,压团原料水分为8%～12%;预热温度550～650℃,预热时间约25min;焙烧温度900～1000℃,焙烧时间约30min.     

真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应热力学

介绍了真空碳热还原制备Mg-Sr合金新思路,研究了其还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明,真空碳热还原MgO,SrO的混合物可以得到Mg-Sr合金;其他因素不变的情况下,还原反应吉布斯自由能随反应温度的提高而减小,随系统气压的降低而减小,随反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Sr摩尔分数的减小而减小;反应温度的提高、系统气压的降低和Sr摩尔分数的减小均有利于还原反应的进行;当系统气压为10 Pa,Sr摩尔分数为0.1时,临界反应温度为1353 K;相同系统气压下,碳热还原制备Mg-Sr合金的临界反应温度低于真空碳热炼锶、炼镁的临界温度,反应更易于进行;常规真空硅热还原制备金属镁(皮江法)的反应温度1473 K,气压13.3 Pa下,无论反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Mg,Sr相对比例如何,真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应均具备热力学可行性。     

Effects of SrO／Al2O3 Molar Ratio on the Luminescent Characteristics of Rare—Earth Strontium Aluminate Phosphors

The study on the effects of SrO/Al2O3molar ratio on the crystalline phases and photoluminescence characteistics of strontium aluminate phosphors co-activated with Eu^2 andDy^3 were conductde by X-ray powder diffractometry ,fluorescence spectrometer and photometer.The strontium aluminate luminescent materials with different Sro/Al2O3molar ratio emit the visible lights with different color tone after removal of excitation.The peak wavelengths of the emission spectra drift in the direction of short wave,the quantity of Sr4A114O25crystalline phase molar ratio is near 1,the photoluminescence materials have high luminescent intensity,and when it is near0.75,they have long afterglow time.However,when SrO/Al2O3molar ratio is more than1,the luminescent materials appear strong alkaline in water solution;when SrO/Al2O3molar ratio is much less than 0.75,the samples need a higher temperature to be sintered.     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5渣系脱磷影响因素的研究

为了提高转炉渣中CaO的利用率,降低转炉渣的碱度,通过试验研究了CaO粒度、粒状CaO的加入比例、温度和保温时间对含磷富集相的影响。结果表明,适当增大CaO的粒度有利于2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的形成;当渣中粒状CaO的含量较低时,增加粒状CaO的加入比例,可促进渣中大颗粒固溶体的形成并减少渣中磷的含量,但当粒状CaO的含量较高时,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体生成量减少;适当提高温度有利于脱磷反应的进行;随反应时间的延长,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的粒径增大,而且固溶体中磷的含量也不断增加。     

不锈钢除尘灰冷固结团块抗压强度的影响因素

采用冷固结成型法对不锈钢除尘灰进行造块,在微机控制电子式万能试验机上进行抗压强度测试。通过单因子实验,研究闷料时间、持压时间和球团失水各因素对团块强度的影响规律。并设计正交实验研究了石墨粉、水分、蔗糖和团压压力4个因素对球团强度影响的主次性。结果表明,闷料步骤对不锈钢除尘灰冷固结成型至关重要,球团失水对提高球团强度作用显著,持压时间对球团强度也有一定程度的影响;石墨粉等对团块抗压强度影响大小顺序为:水分蔗糖石墨粉团压压力。并且得到最优配比(质量分数):配加水分为13%、蔗糖为13%、石墨粉为11%,团压压力为30 MPa,此时球团可获得27 MPa以上的抗压强度。     

真空碳热还原-酸浸含钛高炉渣制备TiC

中国超过50％钛资源在高炉冶炼过程中进入炉渣,渣中TiO2的质量分数高达20％～30％,是一种高附加值二次资源,但在对该资源综合利用过程中,始终未能解决经济提取、硅钛难分,二次污染严重等问题.在热力学理论指导下进行真空碳热还原-酸浸联合工艺处理含钛高炉渣制备TiC研究.研究表明,碳热还原温度越高或相同温度下真空度越高越有利于炉渣中各成分还原;随着真空度增加碳热还原温度要求降低;当温度达到1 573K,真空度为1 Pa,可将SiO2还原得到具有高蒸气压的SiO、MgO被还原为Mg蒸气而离开体系,可实现渣中硅镁与钛彻底分离;真空碳热还原含钛高炉渣制备TiC的最佳条件:还原温度1673 K,炉渣粒度75μm占80％,渣碳质量比100∶38.     

镁还原罐内强化换热研究

通过分析传统球团料在还原罐内的温度分布,提出了以改进布料方式缩短硅热法炼镁还原周期的必要性.研发了一种新型炼镁料块,运用FLUENT软件对料块的传热过程进行数值模拟,分别研究了料块的高度、外缘高度、内孔直径、上下面直径、凹槽直径和凹槽个数对料块传热过程和镁产量的影响.发现当料块的高度为100 mm、外缘高度为50 mm、内径为100 mm、上下面直径为200 mm、凹槽直径为50 mm和凹槽个数为8个时,单炉镁产量最高为318 kg·h-1,较传统球团料提高43.9%,吨镁煤气消耗量降低了30.5%.通过实验得出料块内部的温度分布与数值模拟的结果一致,说明数值模拟的模型是可靠的.      

铁热还原法处理钙砷渣及金属砷的制备工艺

在资源与环境的双重压力下,如何解决有色冶金行业产生的冶炼钙砷渣无害化和资源化问题,成为彻底消除"砷害"的关键所在,对于整个冶金工业具有非常重要的意义.采用铁热还原短流程直接还原钙砷渣,砷以砷单质的形式得以回收.结果表明,在还原温度为1050℃,还原时间为30 min,铁配入系数为1.5的工艺条件下,可以得到比较理想的脱...     

低氧分压条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系热力学性质的研究

以促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体生成的非均相脱磷工艺被视为未来实现转炉少渣冶炼的重要手段,但目前相关渣系热力学性质的研究较少,不能为合理解释非均相渣脱磷的机理提供理论依据.为此,本文利用FactSage热力学软件绘制了低氧分压(1mPa)条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系及其子体系的热力学相图,分析了不同温度下相平衡关系及液相线的变化规律.研究结果表明:升高温度可使体系中液相区及Ca_3(PO_4)_2初晶区的范围扩大,但会导致α'-Ca_2SiO_4的初晶区缩小以及Ca_2Fe_2O_5等物相的消失;降低氧分压可使体系的液相区缩小,并向高FeO的方向收缩;CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系中存在较大的α'-Ca_2SiO_4与Ca_3(PO_4)_2共存区,尤其是α'-Ca_2SiO_4,Ca_3(PO_4)_2与Ca_2Fe_2O_5的三相共存区可极大地促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成.     

哈氏C-276合金纤维毡烧结工艺研究

以集束拉拔法生产的C-276合金纤维为原料,经过纤维剪切、湿法成网、叠配毡等工序制备出纤维毡坯料,按照正交法设计出的实验方案,采用真空加压烧结法制备出C-276合金纤维毡样品,研究了烧结温度、保温时间及加压压力对纤维毡泡点压力损失率的影响。结果表明:烧结温度是影响泡点压力损失率的最显著因素;哈氏C-276合金纤维毡的最佳烧结工艺是烧结温度1 150℃,保温4.5 h,加压0.8 k Pa。