烧结固体燃料粒度对烧结矿质量的影响

本钢烧结矿生产的原燃料有一部分固体燃料是来自焦化厂的焦粉除尘灰,这种焦粉除尘灰粒度偏细,热值偏低,大量使用会对烧结矿质量产生不利影响。为了消除焦粉除尘灰对烧结矿质量的影响,满足高炉生产的要求,本文在保证其他原料不变的情况下通过改变焦粉除尘灰和正常焦粉配比从而改变固体燃料粒度组成,即通过改变小于1 mm、1～3 mm和大于3 mm粒级固体燃料的比例进行工业实验。结果表明:小于1 mm固体燃料比例小于30%,1～3 mm固体燃料比例大于55%有利于提高烧结矿转鼓强度,降低返矿率和固体燃耗,达到高炉生产要求并显著降低烧结矿生产成本。     

高品位细磁精矿烧结矿还原粉化的研究

本文在模拟高炉条件下动态测定烧结矿还原粉化的热转鼓中,对我国高品位细磁精矿制成的不同碱度烧结矿进行了低温还原粉化率的测定。并与澳大利亚赤铁矿粉制成的烧结矿进行对比。通过测定发现我国高品位细磁精矿烧结矿在碱度1.7—1.8左右、还原温度为500℃时,有最高的还原粉化率,大于或低于此碱度的烧结矿,还原粉化率减轻。澳大利亚赤铁矿粉烧结矿在低碱度(R=0.9)时有严重的低温还原粉化率,但随着碱度上升,粉化率减轻。通过改变还原温度、以H_2代替CO作还原剂、同时对各种烧结矿还原前后的矿物组成及显微结构进行岩矿相鉴定,获得了烧结矿还原粉化的机理性说明。此外还在高炉内对烧结矿进行了还原粉化试验。     

AN INVESTIGATION ON THE REDUCTION DISINTEGRATION OF SINTERS MADE FROM CHINESE MAGNETITE IRON ORE CONCENTRATES

本文在模拟高炉条件下动态测定烧结矿还原粉化的热转鼓中,对我国高品位细磁精矿制成的不同碱度烧结矿进行了低温还原粉化率的测定。并与澳大利亚赤铁矿粉制成的烧结矿进行对比。通过测定发现我国高品位细磁精矿烧结矿在碱度1.7—1.8左右、还原温度为500℃时,有最高的还原粉化率,大于或低于此碱度的烧结矿,还原粉化率减轻。澳大利亚赤铁矿粉烧结矿在低碱度(R=0.9)时有严重的低温还原粉化率,但随着碱度上升,粉化率减轻。通过改变还原温度、以H_2代替CO作还原剂、同时对各种烧结矿还原前后的矿物组成及显微结构进行岩矿相鉴定,获得了烧结矿还原粉化的机理性说明。此外还在高炉内对烧结矿进行了还原粉化试验。     

MgO含量对低硅烧结成矿性能的影响

利用实验室烧结杯实验,研究了MgO含量对低硅烧结的影响,控制烧结矿碱度为1.9,配碳量为4.5%,通过利用白云石调节烧结混合料中的MgO含量,并对烧结成矿进行冶金性能分析。试验结果表明:MgO含量由1.2%升高到1.6%时,烧结矿的强度得到改善,MgO含量由2.0%升高到2.8%时,烧结矿的强度逐渐变差;随着烧结矿MgO含量的升高,烧结矿的低温还原粉化性能和还原性能逐渐变差,荷重软化开始温度和终了温度升高,软化区间变宽。因此,在低硅烧结工艺中应尽量降低烧结混合料的MgO含量。     

高碱度条件下FeO对烧结矿性能的影响

FeO是烧结矿的主要成分,对烧结矿强度与冶金性能有重要影响。国内外都推行低FeO烧结,如何寻求既要提高烧结矿还原性又不降低强度是研究FeO的关键。攀钢烧结矿碱度（R）达到2.5左右,进行了FeO对烧结矿性能影响与FeO的影响因素实验。实验结果表明,强度、利用系数、成品率随FeO的上升而提高,FeO达一定值后指标亦达最大值,具有典型的二次曲线特性;随FeO的上升,还原性变差,低温还原粉化率改善。w（FeO）控制在7.24％～844％可兼顾质量、能耗、冶金性能等各种指标在最佳范围。在燃料配比不变的前提下,碱度、水分、SiO2、Al2O3、返矿用量任何一个因素量的上升均会导致FeO的下降,进而影响生产技术指标,因此须适当提高配炭量。     

济钢低硅烧结矿的冶金性能试验研究

以低硅烧结矿为试验样品,进行了微型烧结试验和烧结杯试验,并对试样的冶金性能进行了研究。研究结果表明,在烧结温度1 240℃、w(Si O2)为4%、碱度2.5、w(Mg O)为1.6%条件下,低硅烧结矿的平均转鼓强度(82.13%)最高,平均返矿平衡系数(1.09)最低,粘结相强度最高,表明该烧结条件是最佳工艺条件。     

配碳量对含铬型钒钛烧结矿质量的影响

通过烧结杯试验,研究不同配碳量对含钛型钒钛烧结矿质量的影响规律。结果表明,随配碳量增加(2.8~4.0),含铬型钒钛烧结矿的液相生成量增加,垂直烧结速度、烧成率降低,成品率先上升后降低;不同配碳量的含铬型钒钛烧结矿的矿物组成基本相同,含铁矿物均以磁铁矿和赤铁矿为主,粘结相为铁酸钙、硅酸盐、玻璃质等;随配碳量上升,磁铁矿、硅酸盐和钙钛矿含量增加,赤铁矿和铁酸钙含量减少;随配碳量增加,含铬型钒钛烧结矿的转鼓强度先上升后下降,还原粉化性能上升,还原性下降,烧结矿适宜配碳量为3.6%。     

配加高品位印度粉矿的烧结试验

用印度粉矿替代澳大利亚粉矿,烧结机利用系数降低,烧结矿强度下降,返矿率上升,影响了烧结生产的技术经济指标。为此进行了在现有原料条件下配加高品位印度矿的烧结试验。实验室试验结果表明,用8%高品位印度粉矿替代8%澳大利亚粉矿,钢渣配比由4%增加到6%,烧结矿中<5mm的粉末含量下降,烧结机利用系数、转鼓指数均有较大的提高。     

金川镍渣烧结试验探讨

为了提高镍渣利用效率,进行了金川镍渣3种配比(全镍渣,镍渣:红土矿为7∶3,镍渣:红土矿为5∶5)的烧结杯试验,并对试验结果进行了分析。试验表明:采用全镍渣进行烧结,控制适宜条件,即焦粉配比为8%左右,混合料水分质量分数为3.5%~4.5%,烧结矿可满足要求;配入红土矿可进一步提高烧结矿各项指标;且随着红土矿配比的增加,应增大配炭量和混合料水分。     

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为了提高镍渣利用效率,进行了金川镍渣3种配比（全镍渣,镍渣：红土矿为7∶3,镍渣：红土矿为5∶5）的烧结杯试验,并对试验结果进行了分析。试验表明：采用全镍渣进行烧结,控制适宜条件,即焦粉配比为8%左右,混合料水分质量分数为3.5%-4.5%,烧结矿可满足要求;配入红土矿可进一步提高烧结矿各项指标;且随着红土矿配比的增加,应增大配炭量和混合料水分。     

铁粉和铜粉的电火花放电烧结

对羰基铁粉、铜粉、铁铜混合粉以及B01粉（Fe、Co、Cu、Ni合金）进行了电火花烧结实验，研究了轻压放电阶段的烧结行为。讨论了保温时间对烧结体孔隙度、硬度（HRB）的影响。借助于液相在电火花烧结和热压烧结中的不同形态，分析了粉末体的两种烧结机制，结果表明电火花烧结工艺易在短时间内获得均匀的烧结体。     

泡沫钛制备及力学性能评价研究

利用占位体烧结法在不同的占位体粒径、体积分数以及不同的烧结温度、时间条件下制备出泡沫钛。采用光学金相、扫描电镜等对泡沫钛的孔隙结构进行分析;通过室温压缩实验对泡沫钛的力学性能进行评价。结果表明,泡沫钛孔隙横截面呈圆形,纵截面呈椭圆形,其孔隙率与占位体体积分数的差值随占位体粒径、体积分数的增加、烧结温度的升高、时间的延长呈升高的变化趋势。同时,烧结温度越高,所制备的泡沫钛孔壁越致密。与传统的泡沫材料不同,泡沫钛应力-应变关系曲线并没有出现明显的应力平台,抗压缩强度和弹性模量随孔隙率的增加呈下降的变化趋势,当孔隙率为67.6%时,抗压缩强度和弹性模量分别达到14.4 MPa和1.17 GPa。抗压缩强度随孔径的增大呈先升高再降低的变化趋势,而弹性模量随孔径的增加基本不变,当孔径达到1.15～1.53 mm时,其抗压缩强度和弹性模量分别达到48.9 MPa和1.72 GPa。     

注射成形制备多孔钛及其性能

以氯化钠作为造孔剂,利用金属注射成形(MIM)工艺制备多孔钛。研究烧结温度、造孔剂粒度和含量对多孔钛孔隙度、微观形貌和力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,多孔钛的孔隙度逐渐下降而抗压强度和弹性模量逐渐升高;随着造孔剂粒度的减小,多孔钛的孔径也随之减小;随着造孔剂含量的增多,多孔钛的孔隙度逐渐增大;MIM多孔钛植入体的最佳烧结温度为1100～1200℃,NaCl的最优粒度为150～250μm。     

WC粒度对WC/10Co注射成形工艺的影响

研究了不同粒度的WC粉末对WC/10Co注射成形工艺(PIM)的影响,分析了WC粒度对喂料流变性、注射坯质量、脱脂工艺和烧结工艺的影响机理。结果表明:WC粒度越小,WC/10Co喂料流变性越差,注射坯质量越低,溶剂脱脂速率越高,合金形状偏差越大。超细WC/10Co喂料存在粉末团聚颗粒、粘结剂包裹不充分,其热稳定性低、流动性降低56%,注射坯致密度下降5%;超细WC-10Co合金的线收缩率达到20.80%,尺寸偏差为2.85%,脱脂-真空烧结时易出现脱碳现象。     

单晶SiC基片的磁流变化学复合抛光

基于芬顿反应的磁流变化学复合抛光加工原理,对单晶SiC基片进行磁流变化学复合抛光试验,研究工艺参数对其抛光效果的影响。结果表明:随着金刚石磨粒粒径的增大,材料去除率先增大后减小,而表面粗糙度先减小后增大;随着磨粒质量分数的增大,材料去除率增大,而表面粗糙度先减小后增大;当羰基铁粉质量分数增大时,材料去除率增大,而表面粗糙度呈先减小后增大的趋势;随着氧化剂质量分数增大,材料去除率先增大后减小,而表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势;加工间隙对材料去除率的影响较大,加工间隙为1.0?mm时,加工表面质量较好;随着工件转速和抛光盘转速增大,材料去除率均先增大后减小,表面粗糙度均先减小后增大。获得的优化的工艺参数为:磨粒粒径,1.0 μm;磨粒质量分数,5%;羰基铁粉质量分数,25%;过氧化氢质量分数,5%;加工间隙,1.0 mm;工件转速,500 r/min;抛光盘转速,20 r/min。采用优化的工艺参数对表面粗糙度约为40.00 nm的单晶SiC进行加工,获得表面粗糙度为0.10 nm以下的光滑表面。      

包覆不锈钢粉末激光烧结深度的影响因素

制备一种用于激光烧结成形的包覆不锈钢粉末。应用数值模拟预测结合实际测量方法,研究激光功率、激光束扫描速度、预热温度及铺粉密度等参数对激光烧结深度的影响。结果表明,随着预热温度、铺粉密度与激光功率增加,烧结深度增加;随着扫描速度增加,烧结深度降低。但当扫描速度不超过2 mm/s时,烧结深度随扫描速度的增加反而增大。提出一种利用数值模拟预测结果进行激光烧结工艺参数选择的方法。     

铁精矿粒度对球团强度的影响

以大红山、曼南坎和滇滩等精矿的粒度以及膨润土用量和润磨时间为因子,以生球落下强度、生球爆裂温度、预热球抗压强度和焙烧球抗压强度为评价指标,进行了五因子二次回归组合实验研究。结果表明:随着铁精矿小于0.074mm粒级含量的增加,生球爆裂温度下降,预热球和焙烧球抗压强度提高;当铁精矿小于0.074mm粒级含量小于75%(质量分数)时,生球落下强度逐渐上升,当小于0.074mm粒级含量为75%时,生球落下强度达到最大值,之后有下降趋势。并不是铁精矿粒度越细球团强度就会越好,铁精矿粒度还应该满足一个合适的粒度组成。     

工艺条件对WC-12%Co超细硬质合金性能的影响

采用不同粒度的WC粉,加入VC、Cr3C2做抑制剂,制备WC-12%Co超细硬质合金。采用D60-25型钴磁仪测量合金磁饱和,利用排水法测定合金密度,采用三点弯曲法在CMT4504拉伸机上检测合金的抗弯强度,试样抛光后在JEOL-6701F扫描电镜下观察合金的显微组织。研究了不同的WC粉末粒度、球磨时间、烧结工艺对WC-12%Co的超细硬质合金性能的影响。结果表明:过压烧结可明显提高合金抗弯强度、硬度和密度;随着球磨时间的增加,合金硬度不断上升,抗弯强度先增后减;采用0.55μm粒度WC粉制备的合金的硬度明显高于0.70μm粒度WC粉制备的合金。在本次实验中,选用0.55μm的WC粉末原料,混合料球磨85 h,通过过压烧结,可制备出性能优良的WC-12%Co超细硬质合金,硬度HV≥1 800,抗弯强度≥3 400 N/mm2。     

TiC颗粒强化Ti-30Fe复合材料的摩擦行为

将Ti、Fe和TiC粉末进行低温球磨,并结合放电等离子烧结制备Ti-Fe-x TiC (x=0,3,6,9,质量分数%)复合材料。结果表明:该复合材料中含有β-Ti、β-Ti-Fe、η-Ti4Fe2O0.4以及TiC颗粒。显微组织随着TiC添加量的增加而显著细化。粘着磨损是Ti-Fe-x TiC复合材料的主要磨损机制。随着TiC添加量的增加,摩擦因数(COF)减小,硬度增大。其中,由于Ti-Fe-6TiC复合材料中TiC含量较高,TiC颗粒尺寸小,组织细化程度高,因此,具有最佳的耐磨性能,磨损率仅有1.869×10-5 mm3/(N·m),同时,摩擦因数为0.64。由此可见,TiC颗粒增强Ti-Fe基复合材料在耐磨材料领域具有潜在的应用价值。