高铝渣黏度和热力学性质分析

高炉炉渣是高炉炼铁最主要的副产品。炉渣的黏度和热力学性质对高炉生产过程中的炉渣流动性和高炉能量利用具有重要意义。文章运用FactSage热力学软件计算了炉渣的黏度、热容和焓变。结果表明,炉渣黏度随MgO和碱度的增加而降低,随Al2O3含量的增加而增大。随着MgO、Al2O3和碱度的增加,炉渣热容增大,但相比较而言,碱度对炉渣热容的影响最小。炉渣焓变随MgO和Al2O3含量的增加而显著增大,随碱度的增大而降低。从能量利用的角度来看,炉渣MgO和Al2O3含量的增加将增大因炉渣排出而带走的热量,而碱度的增大有利于减少高炉系统的能量消耗。     

高炉风口耐热防护涂层的改进

风口是高炉冷却系统的重要元件，材质为纯铜。它的使用寿命直接影响高炉的经济技术指标。本文用NiCr／A1做粘结底层，MgO·ZrO2做表层．采用METCO MN型等离子喷涂设备对试件和产品进行了喷涂，并与Al2O3涂层做了比较试验，得出MgO-ZrO2涂层的法向强度、抗热震性能，抗熔融金属的浸蚀等方面远优于Al2O3涂层，表面喷涂MgO-ZrO2粉末的风口在高炉中连续使用六个月，涂层没有剥落，风口仍然完好。因此，用MgO·ZrO2涂层取代Al2O3涂层．是风口耐热防护涂层的发展趋势，是值得推广的。     

含Ce2O3渣系作用浓度的计算模型

为研究精炼渣中Ce2O3的加入对渣中Al2O3活度的影响,根据炉渣结构离子与分子共存理论和相关相图,建立1500℃下Ce2O3-Al2O3和CaO-Al2O3-Ce2O3渣系作用浓度的计算模型,考察Ce2O3对Al2O3作用浓度的影响。结果表明：对于Ce2O3-Al2O3渣系,当Ce2O3的摩尔分数在0.49左右时,Ce2O3·Al2O3的作用浓度达到最大值0.90,使得Al2O3和Ce2O3的作用浓度均达到较低水平;对于CaO-Al2O3-Ce2O3渣系,模型所计算的Al2O3作用浓度与实测Al2O3活度的变化趋势一致,即Ce2O3含量一定时,随着w(CaO)/w(Al2O3)的增加,Al2O3的作用浓度降低;保持w(CaO)/w(Al2O3)不变,随着Ce2O3含量的增加,Al2O3的作用浓度降低。同时,由计算结果绘出CaO和Ce2O3的等作用浓度线。总之,精炼渣中添加一定量的Ce2O3能够有效地降低Al2O3的作用浓度,这能提高精炼过程中高质量洁净钢中Al2O3的去除速率和精炼渣的精炼效率。     

Al_2O_3含量对Al_2O_3-Al复合涂层组织和摩擦磨损性能的影响

通过改变喷涂粉末中Al2O3和Al的比例,在AZ91D镁合金表面制备不同Al2O3含量的等离子喷涂Al2O3-Al复合涂层。对复合涂层的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行表征,研究Al2O3含量对涂层组织和磨损性能的影响。结果表明,涂层组织为带状Al2O3分布在致密的Al基体上,Al2O3内可见细微的片层结构,且层与层间存在一定的孔隙。复合涂层中Al平均硬度62HV,Al2O3平均硬度达1380 HV。摩擦磨损实验证实,复合涂层具有较小的摩擦系数和较低磨损量,大大改善了镁合金表面的抗磨损性能。涂层中Al2O3体积少于Al时,Al2O3增加使涂层的抗磨效果增强。涂层中Al2O3体积超过Al后,涂层的孔隙增多、涂层变脆,其耐磨损性能下降。     

低钛高炉渣流动性和脱硫能力的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了TiO2含量约为2%的低钛高炉炉渣的碱度、MgO和Al2O3含量对炉渣的流动性和脱硫能力的影响规律。结果表明:低钛炉渣的流动性随着碱度的增加而降低,随MgO含量的增加先提高后降低,而受Al2O3含量增加的影响不大。考虑炉渣的流动性,应选择碱度为1.18~1.20、MgO的质量分数为9.00%~10.00%、Al2O3的质量分数为15.00%。脱硫能力随碱度的升高而升高,随MgO含量的升高先增强后降低,随Al2O3含量的增加而降低。考虑炉渣的脱硫能力,应选择碱度为1.18、MgO的质量分数在10.00%左右、Al2O3的质量分数为12.00%;同时考虑炉渣的流动性质和脱硫能力,适宜的炉渣成分应选择碱度为1.18,MgO的质量分数10.00%,Al2O3的质量分数为12.00%。     

高能反应球磨法制备Fe_3Al/α-Al_2O_3纳米复合粉体

以Fe、Al和Fe2O3粉体为原料,采用高能球磨法制备了Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体,采用X射线衍射仪研究了球磨时间对粉体物相的变化规律。结果表明:以Fe、Al和Fe2O3粉体为原始材料,高能球磨250min可制备Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体;在高能反应球磨过程中,Fe2O3、Al和Fe之间的反应分为3步,分别是:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe、6Al+Fe=Al6Fe和Al6Fe+12Fe=Fe3Al。     

亚熔盐法回收赤泥

采用亚熔盐法对赤泥中的Al2O3和Na2O的回收进行研究.实验第一步通过采用亚熔盐和添加适量石灰乳液回收赤泥中的Al2O3,使其中Al2O3的含量降至4.19%,Al2O3单程回收率达88%;实验第二步采用低浓度的NaOH溶液对赤泥进行深度脱钠,使得最终赤泥中Al2O3和Na2O的含量分别降到3.88%和1.39%,Al2O3/SiO2和Na2O/ SiO2相应降到0.17和0.06;经过回收Al2O3和Na2O后的终赤泥呈现出表面疏松多孔的颗粒状形貌.本研究在较低温的条件下综合回收赤泥中的Al2O3和Na2O.     

H13钢中非金属夹杂物在LF-VD精炼过程的行为研究

H13钢是热作模具钢中应用最广泛的钢种之一,夹杂物对其性能有严重危害。结合某钢厂生产实际情况,以现场取样为基础,用金相显微镜、扫描电镜系统地研究了LF-VD精炼过程中的夹杂物,计算和分析了H13钢冶炼过程中生成Al2O3、MgO.Al2O3类夹杂物的热力学条件。研究结果表明:钢液经LF精炼、VD处理后,钢中夹杂物的数量和面积明显减少,但随着炉渣中Al2O3活度的增大,炉渣吸附Al2O3类夹杂物的能力减弱,去除Al2O3夹杂物的速度减慢;夹杂物在LF精炼前主要以Al2O3、FeS、MgO.Al2O3类夹杂为主,LF精炼结束后为Al2O3、FeS、CaO.Al2O3类夹杂,VD处理后为Al2O3类夹杂。     

电解铝液中Al2O3夹杂物的形成机理

介绍铝电解机制对电解铝液中形成Al2O3夹杂物的影响，分析铝液中Al2O3夹杂物形成的机理，推算CO2对铝液扩散的质量传递方程，描述效应处理过程对铝液中Al2O3夹杂物形成过程的影响。利用Person-Waddington电流效率模型测算电解铝液中可能形成的Al2O3夹杂物最大值。结果表明：电解过程生成的Al2O3夹杂物对铝液的污染，是短流程工艺影响铝熔体冶金质量的主要根源。     

Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能和微观组织的影响

把Al2O3添加到LiTaO3陶瓷中，研究了Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能的影响，通过制备Al2O3／LiTaO3复相陶瓷，对其微观结构和LiTaO3晶粒内的电畴结构进行了观察。研究结果表明：Al2O3的加入对LiTaO3陶瓷的烧结起到了烧结助剂的作用，随着Al2O3含量的提高，复相陶瓷试样的相对密度随之增大，实验中1300℃无压烧结制备的含有9％Al2O3（体积分数，下同）颗粒的Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的致密度最高，组织结构更为致密。在Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的LiTaO3晶粒中观察到了90°电畴。     

电渣重熔用低氟渣与Incoloy825合金中Al、Ti反应性的研究

通过高温渣-金平衡实验,探讨了电渣重熔用低氟渣CaF2-CaO-Al2O3-MgO-Li2O-(TiO2)中TiO2含量对Incoloy825合金中Al、Ti含量的影响。并利用FactSage7.3热力学软件分析了渣中TiO2和Al2O3的活度与渣成分的关系。研究了渣中组元对反应4[Al]+3(TiO2)=3[Ti]+2(Al2O3)的吉布斯自由能和合金中平衡Al、Ti含量的影响规律。结果表明:反应的吉布斯自由能与渣中TiO2、CaF2和MgO呈负相关,与CaO和Al2O3呈正相关;渣中TiO2含量为0%7.27%(质量分数)时,合金烧钛增铝现象逐渐减弱,TiO2含量为11.27%时,又出现烧铝增钛现象;同一温度下,随着渣中CaO和Al2O3含量增加,合金中平衡Ti含量降低,平衡Al含量升高。随着渣中TiO2含量增加,合金中平衡Ti含量升高,平衡Al含量降低。渣中CaF2和和MgO含量变化对合金中平衡Al、Ti含量影响较小。实验结果与热力学计算结果能够很好的吻合。     

无压烧结制备Al_2O_3-TiC复合陶瓷

本文采用无压烧结方法制备Al_2O_3－TiC复合陶瓷，较详细地研究了助烧剂含量、采用的埋粉种类及烧结温度对烧结体致密度的影响，结果表明，当采用助烧剂CaO含量为Al_2O_3量的0．5wt％采用Al_2O_3＋TiC作埋粉时具有较好的促进体系烧结的作用，在1860℃的烧结温度下，烧结体相对密度为98％。     

利用Al氧化反应修复陶瓷宏观裂纹

基于金属Al在高温下氧化形成氧化铝并伴随体积膨胀的效应，利用该体积膨胀抵消烧结致密化导致的体积收缩，设计了Al、Al2O3为主要组成、少量的Y2O3和SiO2为烧结助剂的填充相组分，以95氧化铝方形小坩埚模拟陶瓷宏观裂纹，进行了陶瓷宏观裂纹的修复研究。通过比较Al含量、烧成温度和升温制度对填充组分膨胀量和修复界面微观结构的影响，证实氧化物陶瓷宏观裂纹可通过选择适宜的Al／Al2O，填充组分实现修复。     

钢包用碱性耐火浇注料的性能研究

以镁砂为主要原料,通过改变基质中Al2O3细粉的加入量,在110℃、24h烘干,1500℃、3h烧成制度下,研究了Al2O3细粉的加入对碱性浇注料性能的影响。结果表明,当Al2O3细粉的加入量大于或小于5%时,碱性浇注料显气孔率大、耐压强度低、抗渣性能差。当Al2O3细粉加入量为5%时,碱性浇注料综合性能优良。     

高铝TRIP钢连铸过程中保护渣中Al2O3含量的变化对渣膜传热的影响

高Al含量TRIP钢在连铸过程中钢液中的[Al]易与保护渣中的SiO2发生反应,使保护渣中Al2O3含量从3%快速增加至30%左右,导致保护渣的传热性能发生改变,影响连铸坯的质量和连铸工艺操作.利用结晶器保护渣渣膜热流模拟仪研究Al2O3含量对Al-TRIP钢保护渣传热的影响,并利用扫描电镜、X射线衍射仪分析渣膜的结晶相.结果表明:当Al2O3含量从3%增加到20%时,保护渣的热流密度显著降低;当保护渣的Al2O3含量从20%增加到30%时,保护渣的热流密度先增加后减少;随w(Al2O3)/w(SiO2)比值的增大热流密度逐渐降低,并且在本实验条件下保护渣中会析出CaF2晶体.     

中间包覆盖渣中B2O3和Al2O3对钢液氮含量的影响

常压下,选用CaO-SiO2-Al2O3碱性渣系作为基础渣系,通过改变渣中B2O3和Al2O3含量,来分析其对钢液氮含量的影响作用.通过对实验结果的分析得知,虽然渣中B2O3和Al2O3对钢液脱氮作用不太明显,但是,熔渣中B2O3和Al2O3对钢液都有较好的保护作用,可以较好地阻止大气中的氮气进入钢液中.     

低碳铝镇静钢 LF 炉精炼渣优化研究

我公司冶炼低碳铝镇静钢LF炉采用CaO-Al2O3渣系。通过化学成分及X射线衍射分析发现原用渣系中铝酸钙主要以3CaO·Al2O3形式存在。该组成对夹杂物吸收能力弱,是造成钢锭中氧化物夹杂含量高的重要原因。为使CaO-Al2 O3渣系中铝酸钙以低熔点相12CaO·7Al2O3形式存在,通过降低萤石加入量,提高Al2O3量优化渣系,使CaO/Al2O3的摩尔比为1．7左右。优化渣系的现场应用结果表明,渣中铝酸钙大多以12CaO·7Al2O3形式存在,钢锭中氧化物夹杂明显减少。同时由于减少了萤石的加入,炉衬冲刷减轻,避免了钢锭中镁铝尖晶石夹杂物的出现。     

离心成型法制备无宏观界面的Al2O3/Ni功能梯度材料

采用一种新颖的离心成型法制备了无宏观界面的Al2O3/Ni功能梯度材料, 并研究了料浆调制工艺、离心成型制备机理和梯度材料的力学性能。结果表明, 配制料浆时,粘结剂(聚乙二醇)含量为2 mass%、固相含量为63vol.%、球磨时间为36h,可得到流动性良好的料浆,经离心成型（40min,转速3000 r/min）得到无宏观界面的坯体,在1400 C真空烧结2 h,最终得到致密、组元宏观连续过渡的Al2O3/Ni梯度材料。通过调整固相含量和粘结剂含量,可调控Al2O3/Ni复合材料的成分梯度。     

用高岭土合成Sialon粉末的无压烧结

概述了Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料制备方面的研究。以高岭土为主要原料,采用碳热还原氮化法合成的Ｓｉａｌｏｎ粉末为主要原料,分别添加Ｙ２Ｏ３Ａｌ２Ｏ３系与Ａｌ２Ｏ３ＭｇＯ系两种烧结助剂后进行充分混合,混合物粉末在钢模中冷压成两种压坯试样ａ和ｂ,然后在Ｎ２气氛中进行无压烧结。对烧成温度与烧结体体积密度的关系,烧结助剂的作用以及Ｓｉａｌｏｎ粉末无压烧结致密化过程进行了重点讨论。实验结果表明,分别添加１０％Ｙ２Ｏ３５％Ａｌ２Ｏ３和１０％Ａｌ２Ｏ３５％ＭｇＯ（均为质量分数,％）两种烧结助剂的试样ａ和ｂ分别在１６２０℃和１５９０℃烧成温度下,获得了致密的Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料。并且建立了Ｓｉａｌｏｎ粉末无压烧结致密化模型,即ｌｇ（ΔＶ／Ｖ０）∝ｌｇｔ,其致密化过程分为颗粒重排与溶解析出两个阶段,且扩散为全过程的控制性步骤。     

VD炉内轴承钢中碳还原渣中CaO的热力学及影响因素分析

铝酸钙是轴承钢中比较常见的点状夹杂,它会降低轴承钢的使用寿命。利用Lupis—Wagner方法,计算了在VD炉冶炼期间碳还原渣中CaO的可能性,讨论了真空度和温度等对碳还原渣中CaO影响钢中钙含量的因素。结果表明VD炉中,轴承钢中的碳能还原渣中的CaO生成[Ca]从而与钢中Al2O3结合生成点状的铝酸钙夹杂。炉渣碱度对钢中Ca含量影响比较大,此外提高温度和真空度均可增加钢中的含Ca量。