稀土耐热钢凝固过程中夹杂物析出的热力学分析

基于FactSage热力学软件的最小吉布斯自由能原理,系统研究了不同铈含量及钢液洁净度条件下耐热钢凝固过程中夹杂物的析出行为。结果表明：耐热钢中添加铈后,高熔点的Ce2O2S、 Ce2O3等夹杂取代了SiO2与MnS夹杂;在一定洁净度条件下, SiO2与MnS无法析出的铈含量分别为0.02%与0.03%;随着氧含量的增加,耐热钢中的夹杂物类型由Ce2O2S、 CeN、 CeS向SiO2、 Ce2O3转变,当氧含量大于0.006%时,钢中开始析出SiO2夹杂;随着硫含量的增加,耐热钢中的夹杂物类型由Ce2O2S、 CeN、 CeS、 Ce2O3向Ce2O2S、 MnS、 Ce2S3转变,当硫含量大于0.005%时, MnS夹杂开始析出。     

铈在253MA耐热钢中赋存状态的热力学分析

基于多相多组元反应平衡原理及凝固过程固液相界面的溶质再分配理论,建立了稀土耐热钢凝固过程中夹杂物析出与溶质元素微观偏析的耦合热力学模型,并通过工业试验验证了该模型的准确性。利用该模型系统研究了在不同铈含量、氧含量、硫含量条件下253MA耐热钢中固溶的铈含量。在本模型计算条件下,为保证耐热钢中较高的固溶铈含量,铈添加量(质量分数)须在0.025%以上;钢中的氧硫的质量分数应满足[%O]+[%S]0.009([%O]0.0046)及2[%O]+[%S]0.014([%O]0.0046)。     

诱导晶内铁素体形核的夹杂物控制

结合晶内铁素体的形核机制与异质形核理论,系统介绍了可以诱发晶内铁索体形核的夹杂物的类型和尺寸范围.分析认为,诱导IGF的有效形核核心一般为复合夹杂物,夹杂物上须有与IGF共格品面错配度较小的析出相.内部氧化物与边缘析出相形成的凹形边缘为IGF的形核提供了有利条件.诱导IGF形核的夹杂物类型不同,几何尺寸也有所差异,但均...     

富硅一水硬铝石型铝土矿与硫酸铵焙烧反应行为机理

一水硬铝石型铝土矿中铝硅的分离在氧化铝生产中具有重要意义.硫酸铵低温焙烧技术能有效提取矿物中的金属元素,本文以硫酸铵为提取剂,将一水硬铝石型铝土矿与硫酸铵共同焙烧提取铝.实验考察了焙烧过程中铝提取的主要影响因素:焙烧温度,硫酸铵用量,焙烧时间和矿物粒度.结果表明,在400°C下保温2 h、硫酸铵用量为理论值的2.5倍、...     

不锈钢VOD精炼吹氧阶段脱碳保铬的热力学分析

为了保证VOD吹氧阶段高脱碳量和铬的高回收率,以不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo为研究对象,采用热力学计算软件FactSage8.1对VOD精炼过程吹氧阶段的供氧量、温度及真空度等参数对钢液中碳、铬含量的影响进行了分析,并在单因素计算的基础上设计了三因素三水平的正交试验,确定了供氧量、温度及真空度对脱碳保铬影响的顺序以及优化参数。结果表明,吹氧阶段供氧量应控制在4.68~6.10 m3/t(标准态)范围内;开吹温度应设置在1 585~1 600 ℃内且停吹温度不应超过1 750 ℃;压强应控制在5~9 kPa。此外,3种因素对吹氧阶段脱碳保铬的影响顺序为供氧量>真空度>温度,优化结果为供氧量4.9 m3/t(标准态)、温度1 600 ℃、压强7 kPa,且在此条件下的碳、铬质量分数分别为0.027%、12.201%。     

Fe2(SiO3)3为载氧体的甲烷化学链部分氧化制合成气的热力学研究

采用热力学软件Factsage8.1建立了以Fe₂(SiO₃)₃为载氧体的甲烷化学链部分氧化制合成气反应模型，基于最小吉布斯自由能原理，对甲烷化学链部分氧化制合成气过程进行了热力学计算与分析；以甲烷转化率、CO选择性、H₂选择性及CO₂选择性等指标评价Fe₂(SiO₃)₃的反应活性，研究了Fe₂(SiO₃)₃与甲烷摩尔比、温度及压力等条件对反应的影响，并得到了优化的反应条件。研究结果表明，优化反应条件为Fe₂(SiO₃)₃与甲烷摩尔比0.34、反应温度900℃、压力0.1 MPa。在此条件下，甲烷转化率为98.0%,CO选择性为99.0%,H₂选择性为98.0%,CO₂选择性为1.0%。