机械活化烧结粉尘和高炉粉尘的物理化学性质

 在当代钢铁工业“零排放”的追求理念下,烧结粉尘和高炉粉尘是炼铁厂重要的二次资源。这两种粉尘颗粒因经历过高温冶炼过程而具有结晶完整及表面活性低的特点。在空气和水两种介质下,利用行星球磨机,采用激光粒度、扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等手段考察了烧结粉尘和高炉粉尘的机械活化机制。研究结果表明,随着活化时间的逐渐延长,两种粉尘的粒度均逐渐减小,赤铁矿物相峰强逐渐减弱,晶块尺寸逐渐减小,晶格畸变、位错密度、无定形化分数和机械力储能逐渐增加;烧结粉尘的湿磨效果较好,而高炉粉尘更适合于干磨;活化后的烧结粉尘颗粒比高炉粉尘颗粒更易发生团聚;在行星湿磨30 min的条件下,烧结粉尘的平均粒度即可达到3.3 μm,同时其晶块尺寸减小40%,位错密度为4.8×1014 m/m3,无定形化分数为21.3%,总储能为126 kJ/mol;在行星干磨30 min的条件下,高炉粉尘的平均粒度即可达到4.1 μm,同时其晶块尺寸减小28%,位错密度为9.8×1014 m/m3,无定形化分数为14.8%,总储能为229 kJ/mol。     

机械活化对矿浆电解制备细铜粉的影响

采用高能机械球磨对铜精矿进行机械活化预处理,以活化的铜精矿为原料,采用矿浆电解法制备细铜粉。通过XRD分析,研究了铜精矿结构随活化时间及球磨强度的变化;通过激光粒度分析及SEM分析,研究了机械活化失效前后铜粉粒度及形貌的变化。结果表明:铜精矿经机械活化后,比表面积增加,晶体结构趋于无定形化;活化后的铜精矿经长时间静置,活性消失;利用失活的铜精矿制备得到的铜粉易团聚,粒度变粗,形貌呈树枝状,而利用活化的铜精矿制备得到的铜粉粒度均小于10μm,粒度分布窄,形状规则,外观呈粒状。     

不同雾化压力下GH3536合金粉末制备和气雾化过程模拟

使用真空感应熔炼气体雾化方法，在不同雾化压力(7、8、9 MPa)下制备了球形GH3536合金粉末。通过使用多相流模型和离散相模型对喷嘴下方区域进行了数值模拟，再现了不同雾化气压下的一次雾化和二次雾化过程。实验和模拟的结果表明：回流区的气体速度和滞止压力随雾化气压的提高而增加，雾化气压的增加使粉末粒度不断减小，模拟结果与实验结果吻合，验证了雾化模型的可靠性。提高雾化气压可提高细粉收得率，但颗粒尺寸的减小和颗粒形貌的改变会对粉末的流动性能造成直接影响，在雾化压力8 MPa下制备的粉末具有最佳的流动性和松装密度，分别为14.34 (s·50g^-1)和4.728 g·cm^-3。     

细磨对矿粉特性和造球性能的影响

 为了研究细磨对矿粉特性和造球性能的影响,利用球磨机对某种粒度较粗的矿粉进行不同程度的细磨,然后按照不同的配比进行混合,制成11种不同粒度组成的矿粉试样,对11种矿粉进行物理性能测试和造球试验。结果表明,随着磨矿时间的延长,细磨后矿粉颗粒形貌变化不大,但细颗粒质量分数增多,矿粉的比表面积增加,毛细水质量分数增加,而分子水质量分数无明显变化规律。矿粉的比表面积与矿粉中细微颗粒（小于10 μm）的质量分数有很大关系。生球的落下强度由比表面积和粒度组成共同决定,当矿粉比表面积为1 500～2 500 cm2/g时,矿粉中大于76. 33和小于10 μm粒级的质量分数为10%～15%,有利于造球和生球落下强度的提高。     

带式焙烧机球团原料预处理工艺优化

带式焙烧机是单机大型化球团生产工艺之一，高压辊磨、强力混匀等原料预处理工艺的合理搭配是拓展原料适应性、减少膨润土消耗、改善球团质量的有效手段。针对某钢铁企业带式焙烧机原料预处理流程中辊磨压力过剩和原料处理系数较低等问题，开展了高压辊磨、强力混合联接的工业试验，揭示了辊压强度、上料量等工艺参数对球团的成球性及强度的影响规律，为球团生产的提质降耗提供理论指导。结果表明，辊磨机的上料量与辊压大小对原料粒度和比表面积均有影响，随着上料量减少或辊压提高，原料粒度变细，比表面积增加。在上料量为500 t/h、辊压为90 MPa时，混合料中粒度小于44μm所占比例由辊磨前的72.20%上升至83.94%,粒度小于74μm比例由辊磨前的89.96%上升至95.82%;经过强力混合后，原料中0.044 mm和0.074 mm粒级的比例基本不变，但是粒度分布更加均衡；膨润土和水结合后毛细水和分子水均有较大幅度的提升，所提供的分子力使大颗粒表面黏附较多细微颗粒物，比表面积由辊磨前的922.88 cm²/g增加至1 411.15 cm²/g,成球性能得到改善。预处理...     

底吹氩钢包内废钢熔化行为的数值模拟

以某厂70 t钢包为研究对象,采用数值模拟的方法对比了吹氩量对钢包内不同比表面积和预热温度的废钢熔化行为.结果表明：废钢熔化速度随着比表面积的增加而加快;底吹氩气可显著加速废钢熔化,但随着比表面积的增加吹气的促进效果逐步减弱.有底吹氩时,比表面积为120、130.22和160.81 m²·m^–3的废钢中心温度上升速率相较于无底吹氩时分别提高了7.06、6.51和3.73 K·s^–1,熔化速率分别增加了0.92、0.88和0.28 cm³·s^–1,熔化时间分别缩短了17、15和3 s.板形废钢初始温度由300升到1000 K时,其熔化速度由2.97提高到3.26 cm³·s^–1,熔化时间缩短了3 s.底吹氩流量显著影响废钢熔化速度,当氩气流量由100增至200 L·min^–1时,比表面积为120、130.22和160.81 m²·m^–3的废钢熔化时间分别由44减小到35 ...     

六棱柱作细磨介质下磨矿能耗与粒度分布特征

六棱柱是一种面接触为主的磨矿介质.以1.18~2.0 mm、0.6~1.18 mm、0.3~0.6 mm 3个粒级样以及实际生产二段沉砂样为研究对象，分别采用等质量的六棱柱和钢锻进行分批次磨矿试验，分析了其磨矿产品的粒度分布和磨矿能耗分布特征，比表面积和体积密度与能耗和t₁₀之间的关系.试验结果表明，六棱柱作为细磨介质，与钢锻相比，磨矿产品也相同的粒度分布规律，符合JK粒度破碎模型.在相同磨矿条件下，六棱柱磨矿生产能力比不上钢锻和钢球.但给料粒度变小，六棱柱磨矿产品中P₈₀和t₁₀值与钢锻的差异也变得越来越小.与此同时，磨矿产品中合格粒级的含量高于钢锻，磨矿的能耗用于矿物的磨细，生成了更多的表面积，矿物的比表面积和能耗关系与磨矿细度与能耗的规律一致，此外矿物的体积密度随着磨矿能耗增加而递减.对于脆性矿物磨矿而言，六棱柱又是比钢锻更加优良的一种细磨介质.      

钛精矿球磨活化微波还原试验

研究攀枝花低品位钛精矿的球磨活化-微波还原。采用激光粒度及X衍射研究不同球磨条件下钛铁矿的粒度和物相变化并进行分析,结果表明磨矿活化使矿物颗粒逐渐减小、特征峰宽化、晶粒变细;研究了活化物料的升温和还原行为,并对还原产物微观形貌和物相进行分析,表明活化物料有良好的微波吸收性能和还原效应。证实在反应过程中存在"热点"。球磨8 h的混合物料在温度900℃、反应时间30 m in条件内金属化率超过90%。     

固液两相耦合条件下全尾砂连续沉降规律研究

针对江西某铅锌矿全尾砂难以浓缩的问题，研究探索添加絮凝剂提高其浓缩效果的可行性。对该全尾砂浆体分别进行固液两相耦合条件下静态和动态絮凝沉降正交试验，确定尾砂浆絮凝沉降规律，对絮凝剂选型、用量和给料速度等关键参数进行优化。结果表明：当给料速度由0.89 t/（m²·h）减少至0.60 t/（m²·h）时，溢流水固含量逐渐降低；当给料浓度为13.59%，AH-910-SH型絮凝剂浓度为20 g/t，给料速度为0.60 t/（m²·h）时，底流浓度达到最大值72.82%，溢流水固含量为162.68×10^-6（<300×10^-6），絮凝沉降效果最佳。该试验为全尾砂快速沉降技术奠定了理论基础，同时为全尾砂高浓度充填方案选择提供了技术参考。     

抚顺煤矸石、煤、煤精的区分鉴定分析

抚顺煤精市场上充斥着许多半煤精半矸劣质煤精制品和大量用煤精颗粒粉碎混入胶后倒膜的假冒天然煤精工艺品。以辽宁抚顺地区煤系地层中产出的煤矸石、煤、煤精为研究对象,依据国家标准GB/T 16553—2017《珠宝玉石 鉴定》对它们的密度、摩氏硬度进行常规测试,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)进行分析。测试样本的煤矸石密度为1.37～1.49 g/cm³,摩氏硬度为3.0～3.5,煤的密度为1.23～1.25 g/cm³,摩氏硬度为2.0～2.5,煤精的密度为1.19～1.30 g/cm³,摩氏硬度为2.0～2.5。FT-IR分析表明煤矸石和煤精样品在1 007 cm^-1、1 031 cm^-1处的吸收峰明显强于煤样品的,是样品中包覆的无机杂质成分的SiO²⁺₄的ν(Si-O)基团的伸缩振动峰所致。三者中煤矸石的密度和硬度高,多水高岭石和高岭石含量较多,热失重少;煤中含有较少的高岭石和多水高岭石等无机矿物,品质较差的煤含少量石英,密度和硬度数据可以作为煤矸石的主要区分鉴定依据;煤精中含有较少的高岭石、多水高岭石等无机矿物,含微量石英,FT-IR分析的1 031 cm^-1和777～797 cm^-1处的吸收峰为煤精的特征峰,可作为煤精与煤的主要区分依据,热失重方面煤精略大于煤的,可作为次要区分依据。     

Study on rapid stabilization of steel slag powder

Dry ball milling and wet ball milling were used to treat converter slag with particle size < 10 mm and the converter slag powder was stabilized by H₂O only and H₂O coupled with CO₂.respectively.Results showed that when CO₂ &H₂O was used,the free-calcium oxide（f-CaO） content in converter slag decreased significantly and after an-hour treatment the f-CaO content was reduced to 3%;however,when only treated by H₂O without CO₂, f-CaO needed 3-hour stabilization to decrease its content to 3%.When f-CaO in converter slag powder was treated by CO₂ &H₂O,its main reaction products were CaCO₃ and then Ca（OH）₂;however,when only H₂O was used, the f-CaO content decreased gently and the main products were Ca（OH）₂.     

包裹型SiO2/Al复合粉体的制备及烧结性能研究

为了克服金属陶瓷两相分布不均、界面不润湿和难以烧结致密等难题,采用球磨技术将增强相均匀包裹在基体材料表面,研究包裹型SiO₂/Al复合粉体的球磨制备工艺及其烧结性能,提高金属陶瓷的综合性能。结果表明,随着球磨时间的延长,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,球磨6 h获得的复合粉体比表面积最大,达到8.1 m2·g?1。随着球料比的增大,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,说明SiO₂包裹在Al粉表面的量呈现先增多再减少的趋势。随着球磨转速的增大,SiO₂/Al复合粉体比表面积先增大后减小。随着烧结温度的提高,SiO₂/Al金属陶瓷表面硬度先增高后降低,在烧结温度为900 ℃时,SiO₂/Al金属陶瓷的表面硬度达到最高。球磨时间为6 h,球料比为2:1,球磨转速为360 r·min?1,烧结温度900 ℃可以获得性能较佳的SiO₂/Al金属陶瓷。     

Discussion on transformation of precipitate phases in 2205 duplex stainless steel with different isothermal treatment situation

Due to isothermal heat treatment or welding,duplex stainless undergoes a variety of decomposition processes at a temperature ranging from 300 - 1 100℃,which could form inter-metallic phases likeσ-phase and xphase,as well as Cr₂N and M₂₃C₆,etc.These processes are not only influenced by temperature and cooling speed, but also are affected by alloy element content.The purpose of the research was to work out the qualitative and quantitative analysis of precipitate phases in 2 205 duplex stainless steel with different isothermal heat treatment situation.After choosing the electrolyte and electrolytic systems,we use electrochemical method to extract precipitate phases from the matrix.Scanning electron microscope（SEM） and X-ray diffraction（XRD） were used to examine their modality and structure.Particle size distribution was performed by dynamic laser scattering sizer （DLS-Sizer）.Furthermore,oxygen-nitrogen analyzer and carbon-sulfur analyzer were applied to measure the content of nitrogen and carbon in precipitate phases.Separation and quantitative analysis of precipitate phases were carried out by wet chemical analysis and inductively coupled plasma spectrometry（ICP）.In a word,combining chemical and physical methods,our research reveals the transformation of precipitate phases’species,content, elemental composition and particle size distribution during different isothermal heat treatment situation.     

60t LF精炼终点GCrl5轴承钢中氧化物夹杂特性的研究

通过电弧炉出钢加铝铁、硅铁脱氧,LF精炼初渣的组分为(/%:27.39~37.34 Al₂O_3,38.42~38.68 CaO,14.20~18.38 SiO_2,8.50~10.72 MgO,0.82~0.89 FeO,0.27~0.33 MnO,0.69~0.74 S,0.66~0.75TiO₂,（CaO）/（SiO₂）=2.09~2.72,（CaO）/（Al₂O₃）=1.04~1.40),LF终点T[O]为0.0012%~0.0019%,T[N]为0.0043%~0.0050%,[Ti]0.002%和[Ca]0.006%~0.009%。GCr15轴承钢LF精炼终点氧化物夹杂分析结果表明,钢中主要氧化物夹杂为镁铝尖晶石（MgO·Al₂O₃）和钙镁铝尖晶石氧化物（CaO·MgO·Al₂O₃）。镁铝尖晶石平均尺寸低于0.5μm,当有MnS、TiN等在其上析出后平均尺寸增大。钙镁铝尖晶石平均尺寸通常在2μm以上,在精炼温度下呈液态,易在钢中聚集长大,其尺寸（1.39~2.12μm）比固态的钙镁铝尖晶石-MnS夹杂物大,且更被精炼渣吸收并上浮去除。随着精炼过程钢液中的硫含量降低,以这两类尖晶石为核心的含MnS的复合夹杂物的平均尺寸降低。适当降低精炼终点渣中MgO的含量、光学碱度和黏度可以减少钢中夹杂物的数量并降低其平均尺寸。     

CaCO3抑制三氧化钼挥发热力学及动力学分析

三氧化钼（MoO₃）的挥发特性是导致Mo收得率较低的主要原因,采用CaCO₃对MoO₃进行稳定化处理是抑制MoO₃挥发的行之有效的方法。从热力学及动力学角度研究了CaCO₃和MoO₃低温固相反应。结果表明,二者在450℃就可反应生成稳定CaMO₄,600～700℃反应速率较快且MoO₃未开始挥发,在此温度区间对MoO₃预处理效果较好。采用Coats-Redfern法计算了不同升温速率下CaC0₃和MoO₃固相反应动力学参数,活化能（E）和指前因子（A）分别为167.45 kJ/mol、1.22×10⁷s^-1,速率常数k=1.22×10⁷×exp（-20 140/T）。     

溶剂热制备球状ZnS 纳米光催化剂及其光催化性能

以乙二醇为反应介质,醋酸锌（Zn（CH₃COO）₂·2H₂O）和硫脲（（NH₂）2CS）为原料,采用溶剂热法制备了系列ZnS 光催化剂. 考察了不同反应温度、时间对ZnS 的结晶度、比表面积、光吸收性能及其光催化性能的影响. 利用N₂物理吸附（BET）、扫描电镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和光致发光谱（PL）对样品进行了表征.以紫外灯（λ=254 nm）为光源,对所得样品进行了光催化降解不同染料的活性测试.研究结果表明,该系列催化剂均具有较好的结晶性能,具有球状形貌.但在140 ℃下处理16 h 的ZnS 样品表现了最高的光催化活性. 光照5 h 后, 染料酸性橙Ⅱ、甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B 的降解率分别达到91.49 %、93.04 %、64.63 %和51.79 %.这主要归于该条件下制备的ZnS 具有比较好的结晶性能、大比表面积和较少的晶格缺陷.      

副产硫酸钙室温固相球磨制备氧化钙

以锰尾矿制备硫酸锰过程中副产硫酸钙为原料在室温下与碳酸氢铵进行固相球磨反应,制备出氧化钙的前驱体碳酸钙,然后将其煅烧得到氧化钙.分别考察了物料配比、球磨时间、球料质量比等因素对硫酸钙转化率的影响,采用X射线衍射和化学分析方法对产物进行了分析,并对室温固相球磨反应的机理进行了探讨.在物料配比(摩尔比)为3.5:1、球磨时间为40 min以及球料质量比为5:1时,硫酸钙的转化率可达到99.8%,将固相产物在1000℃热解1 h后所制备的氧化钙纯度为99.2%.室温球磨过程细化了反应物的颗粒尺寸,增加了反应物的接触面积,为引发反应提供了必要的能量,因此提高了化学反应的有效性.      

B4C含量对ZrB2陶瓷微观结构及力学性能的影响

针对ZrB₂陶瓷粉末在球磨时易掺入ZrO2,影响ZrB₂陶瓷烧结致密化的问题,添加B₄C作为烧结助剂,采用无压烧结法制备ZrB₂陶瓷材料,研究B₄C含量(w(B₄C),下同)对材料微观形貌、硬度与抗弯强度的影响。结果表明,B₄C通过与晶粒表面的ZrO2发生反应,抑制ZrB₂晶粒粗化,减小晶粒尺寸,从而提高烧结致密度。随B₄C含量增加,ZrB₂陶瓷的晶粒尺寸和相对密度逐渐增大,抗弯强度和硬度先升高后降低。当w(B₄C)为7%时,ZrB₂晶粒细小,材料的抗弯强度和硬度(HV)达到最大,分别为242 MPa和12.65 GPa。w(B₄C)增加至9%时,出现晶粒异常长大,材料力学性能下降。     

粒度可控氧化钇粉体的制备

以硝酸钇为原料溶液,采用氨水-草酸2步沉淀法合成了中心粒径（D₅₀）为1.00~2.00 μm的氧化钇粉体,粉体分散性好,粒度可控.考察了沉淀剂的浓度、物料的浓度、反应温度、加料速度以及pH值等因素对氧化钇粉末中心粒度的影响.采用激光粒度仪、比表面仪、扫描电子显微镜等仪器对实验过程及实验结果进行表征和分析.结果表明,在氨水浓度为1.0 mol/L、草酸质量浓度为10 %、滴加速度为20 mL/min、草酸溶液温度为80 ℃、氨水沉淀后pH值在7~8之间、草酸转化后pH值小于1的条件下,可通过调节硝酸钇的浓度在0.4~0.8 mol/L之间,以制备中心粒径（D₅₀）在1.00~2.00 μm范围内、比表面积在3.2~13.3 m2/g之间的氧化钇粉体.