不锈钢粉尘制备Fe–Cr–Ni–Mn系黑色陶瓷颜料

不锈钢粉尘中所富含的过渡金属元素,如Fe、Cr、Ni和Mn,可用于制备黑色陶瓷颜料,从而实现不锈钢粉尘的无害化、资源化利用,并可为无钴黑色陶瓷颜料的开发提供新途径。根据Fe–Cr–Ni–Mn系黑色颜料的呈色机理,在不锈钢粉尘中添加适量化学试剂Fe₂O₃、Cr₂O₃、Mn O和NiO,调节上述组分在混合物料中摩尔比为6:1:1:1。研究了不同工艺条件下所烧制黑色陶瓷颜料色度值的变化规律,并对颜料的呈色机理进行探讨。结果表明：烧制温度过高或保温时间过长都将导致含Cr尖晶石相分解,从而对颜料的呈色性能造成不利影响;颜料最佳烧制工艺为烧制温度1 175℃、保温30 min、采用随炉冷却方式,所制备颜料的L*值、a*值和b*值分别为37.20、0.13与0.02,其所含主要物相为Fe2O3与复合尖晶石相;颜料对可见光各波段的吸光度基本一致,禁带宽度为0.88 eV,呈纯正黑色,同时颜料颗粒细小、粒径分布均匀、分散性好,尖晶石相平均晶粒尺寸为26.795 nm,且颜料在20～1 100℃范围内显示出优异的热稳定...     

铁碳熔池中废钢熔化行为的研究进展

在钢铁冶金过程中,逐步减少铁矿石比例、增加废钢比例,实现钢铁循环,已成为世界钢铁行业追求的目标.废钢的熔化行为是控制转炉炼钢过程温度轨迹和废钢比以及电弧炉炼钢能耗和产能的关键因素;同时,铁水包中废钢的熔化行为可能影响铁水预处理工艺的顺利进行.研究废钢的熔化行为对提高废钢在转炉、电弧炉和铁水包等设备中的利用率以及对保证钢...     

基于线性耗散热力学的废钢熔化行为研究

摘要：为揭示废钢熔化过程中的传热传质机制,采用线性耗散热力学理论,研究了钢液与废钢之间的传热,碳的扩散传质以及两者之间的耦合作用关系。结合移动边界层理论模型,得到了钢液温度为1773K、钢液碳质量分数为1.0%、废钢半径为0.03m、废钢的初始温度为300K时界面处碳的质量守恒方程,即基于线性耗散热力学理论的废钢熔化模型,并通过前人的实验结果验证了模型的准确性。研究建立的基于线性耗散热力学的废钢熔化模型可以预测废钢熔化过程中界面处碳含量、碳的活度和界面温度随时间的变化规律,为实际工业生产提供理论指导。     

残余元素Sb对X80管线钢力学性能的影响

采用真空感应炉熔炼了不同Sb含量的X80管线钢,探究了Sb在钢中的存在形式及对其显微组织的影响,并通过维氏硬度测试、-20℃夏比冲击试验以及室温拉伸试验,研究了Sb含量对X80管线钢力学性能的影响。结果表明,X80管线钢中的残余元素Sb均匀分布在钢基体中;随着试样中Sb含量从0.0006%增加至0.0980%,钢中铁素体和珠光体的平均晶粒尺寸先增大后减小,钢的维氏硬度先增大后基本趋于不变,冲击吸收能量基本逐渐降低,而抗拉强度和屈服强度先降低再升高后略有降低,屈强比呈先减小后增大的趋势,伸长率略微下降。为保证X80管线钢的力学性能,应尽量减少钢中残余元素Sb含量。     

固溶处理对Stellite 6B钴基高温合金中碳化物的影响

研究了锻造后钴基高温合金Stellite 6B中碳化物的类型和组织形貌,以及高温固溶处理对合金中碳化物的影响。研究表明,Stellite 6B合金的显微组织由面心立方钴基固溶体与一次碳化物M_7C_3和二次碳化物M_(23)C_6组成。高温固溶处理下,碳化物M_(23)C_6先转变为M_7C_3,然后溶解到基体,当固溶时间短时,易形成分布在晶界处的连续的网状碳化物。固溶温度为1280℃,保温10 h时,网状碳化物溶解的更加充分,能够得到完全固溶的奥氏体基体。     

添加剂对铜渣还原尾渣微晶玻璃析晶行为及性能的影响

铜渣还原尾渣与CaO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃的化学组成相似,采用熔融法以铜渣还原尾渣为主要原料制备微晶玻璃可为铜渣的高效利用提供一种有效途径。通过DSC、XRD和SEM-EDS等技术研究了不同添加剂(B₂O₃、CaF₂、TiO₂和Cr₂O₃)对微晶玻璃物相组成、抗折强度、体密度、吸水率和显气孔率等性能的影响。结果表明:无论添加哪种添加剂,微晶玻璃均能析出力学性能较好的钙长石和钙铝黄长石,且能使晶体析晶方式转化为整体析晶;添加B₂O₃可使微晶玻璃性能最优,其次是TiO₂与CaF₂。     

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。     

铬渣对烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

铬渣中含有毒性很强的Cr(Ⅵ)和大量有价金属铁，将其作为烧结原料不仅可以利用还原性气氛还原铬渣中的Cr还可以回收其中的有价金属，实现铬渣的无害化和资源高效利用。为探索在烧结过程中铬渣配加对烧结矿冶金性能的影响，本文开展添加铬渣对烧结矿矿相、烧结参数及烧结矿转鼓强度、低温还原粉化和软熔性能的影响规律研究。研究结果表明：在烧结生产中需控制铬渣配入量为3%以下；随着铬渣配比的增加，烧结矿的产量、产率以及烧结速度降低；烧结矿中复合铁酸钙黏结相质量分数减少，硅酸盐黏结相增加，导致烧结矿的转鼓强度由54.93%下降到47.46%;烧结矿中赤铁矿晶粒由粒状变为斑状以及骸晶状，使低温还原粉化指数由59.77%下降到52.46%,但当铬渣配比增加到9%时，矿相中出现了板状赤铁矿和针状复合铁酸钙的交织状结构，低温还原粉化指数增加到59.07%。由于铬渣中含有10%的Al₂O₃,生成的富铝渣会降低软化开始温度，增加软化区间，恶化料柱透气性。本文研究成果可为铬渣的综合利用提供理论基础。