500 kA铝电解车间空间磁场的研究

基于高斯计测量和仿真模拟计算,研究了铝电解槽外部空间磁场分布,对比模拟和测量结果,验证了计算模型的准确性和可靠性。电解车间空间磁场计算结果表明距离电解槽和母线较近的区域,磁场强度和梯度较大,反之亦然。基于模拟计算结果对电解车间内长期工作在相应区域的一些重要生产和控制设备提出了相应的防磁设计技术要求。     

燃烧合成法制备LaB6超细粉末及表征

采用燃烧合成法制备高纯超细LaB6粉末。考察反应物配比和制样压力等条件对燃烧产物相组成和微观结构的影响,利用XRD、SEM和EDS等技术对燃烧产物和浸出产物进行表征。结果表明,燃烧产物由LaB6,MgO和少量Mg3B2O6组成。随着制样压力的增加,燃烧产物变得致密坚硬。LaB6的纯度高于99.0%,其粒度为1.92？3.0μm,晶格常数a=0.4148nm。     

挤出机给料装置设计

对塑粉挤出机给料装置料斗中的搭桥现象进行了分析,增加了拨料和立式输料装置,并对给料螺杆的连接方式重新进行设计,解决了供料不畅的问题。     

电解铝厂铝灰处理工艺现状及发展趋势

基于电解铝厂铝灰处理的工艺现状,总结了铝灰的来源、组成成分、分类以及对环境的危害,详细介绍了从铝灰中回收金属铝的热处理回收法、冷处理回收法和热冷灰处理相结合回收法的工艺原理、设备、流程、优缺点以及应用现状,并展望了铝灰处理工艺的发展趋势。     

铝热还原制备高钛铁的热力学和动力学

对金红石、钛铁矿、铝粉体系热力学进行了计算.结果表明:以Al、Ca、Mg、Ba、Li、Na等金属做还原剂是可行的,标态下反应的吉布斯自由能变化都很负,可以选用这些金属的合金作为复合还原剂.DSC动力学分析结果表明:Al还原TiO2、Fe2O3在1 000 ℃左右开始进行,而Al还原TiO2、Fe2O体系中添加CaO,反应滞后,在1 236 ℃左右发生反应.     

真空-还原精炼法制备低氧高钛铁合金

针对铝热还原法制备的高钛铁中O含量高、夹杂多等缺点,提出了以铝热法高钛铁为原料进行真空还原精炼制备低O高钛铁的新思路。研究了精炼温度、精炼渣等因素对精炼效果的影响,采用XRD、SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了研究。结果表明,合适的精炼渣和较高的精炼温度对保证精炼效果十分重要;还原精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,O含量显著降低;2000℃时以CaO-Al2O3为精炼渣制备的高钛铁合金中钛含量为69.80%,铁含量为22.55%,铝含量为2.58%,硅含量为2.02%,O含量为2.60%,符合优质高钛铁合金的技术要求。     

真空二次还原精炼法制备低氧高钛铁合金的研究

以铝热法生产的高钛铁为原料,以Al为还原剂进行真空还原精炼制备低氧高钛铁。研究了精炼温度、精炼时间等因素对精炼效果的影响,采用XRD、SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了表征。结果表明:精炼后的高钛铁主要含有TiFe2、Fe2TiO5、TiO、Al2O3、TiAl、Fe0.942O等相,精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,氧含量大幅降低。但精炼温度过高,精炼时间过长,会恶化精炼效果。精炼后合金中钛含量(质量分数)为(69.00～71.00)%,铝含量低于2.50%,硅含量低于2.63%,氧含量低于3.52%,完全符合优质高钛铁的技术指标。     

铝热自蔓延法制备低氧高钛铁合金及表征

以金红石、钛精矿、Al为原料采用铝热自蔓延法制备出低氧高钛铁。研究相关反应体系的热力学及动力学问题,考察配料比、熔渣类型、发热剂等对铝热自蔓延过程的影响,采用XRD,SEM以及化学分析等技术对高钛铁合金进行表征。结果表明:反应体系的绝热温度大于1800K,反应能自我维持进行;Al还原TiO2反应的表观活化能为93.676kJ.mol-1,反应级数为0.01,Al还原TiO2和Fe2O3的表观活化能为300.740kJ.mol-1,反应级数为1.20;合金主要由TiFe2、TiFe以及Fe2TiO0.13等钛铁低氧固溶体相组成,夹杂相存在是导致合金中氧含量高及微观缺陷存在的直接原因;合金中钛、铝、铁、硅含量分别为:60.0%～62%、7.0%～11.0%、21.0%～25.0%以及3.0%左右;合金中的氧被有效去除,最低为1.85%。     

金属热还原法制备低氧高钛铁的基础研究

以金红石、钛精矿、Al(或铝镁合金)为原料采用热还原法制备出高钛铁合金. 计算了不同反应体系的绝热温度以及与TiO2-Al,TiO2-Mg体系相关反应的吉布斯自由能变,采用DTA研究了不同体系的反应动力学,采用XRD等对高钛铁合金进行了表征. 结果表明,所有反应体系的绝热温度均大于1800 K,反应能自发进行;采用Al-Mg合金复合还原剂能保证TiO2的有效还原,降低合金中的氧含量以及夹杂物含量;Al还原TiO2反应的表观活化能为164.497 kJ/mol,反应级数为0.414,Mg还原TiO2的表观活化能为383.235 kJ/mol,反应级数为0.591;高钛铁由Al2O3、TiO2、Ti2O、Fe2TiO4 、Ti9Fe3(Ti0.7Fe0.3)O3等复杂相组成,合金中氧含量高达12.20%.