铌、钒对高强钢筋再结晶影响及轧制工艺设计

 为了研究和设计高强钢筋添加铌、钒后轧制过程中对奥氏体区再结晶行为的量化管控,采用Gleeble-3500热模拟机对铌、钒微合金化高强螺纹钢进行单轴热压缩试验,基于再结晶临界条件的热力学原理,通过对不同形变条件下应力-应变曲线分析,采用Avrami方程得到了不同变形条件下的再结晶动力学曲线,并根据再结晶动力学曲线,量化对比分析了铌、钒微合金化对高强螺纹钢再结晶开始、转变及终了过程的影响。结果表明,铌、钒微合金化螺纹钢的热压缩过程均呈现了明显的动态再结晶特征,由于微合金元素Nb/Nb+V的添加,阻碍了20MnSi钢的动态再结晶,变形温度的提高或应变速率的增加可促进再结晶。针对生产中利用动态再结晶而组织调控进行了工艺设计,精轧机组中成品机架前进行冷却和回复,确保830 ℃左右有利再结晶分数达到95%。     

含NaOH碱性钒钛磁铁矿球团矿的制备

 为了更好地探究钒钛磁铁精矿碱性球团低温还原熔分工艺,用钒钛磁铁精矿和焦粉为主要原料制备钒钛磁铁矿碱性球团,考察了加水量、成球压力、黏结剂加入量和NaOH含量对球团落下强度的影响及焙烧温度对球团抗热裂性的影响。结果表明:钒钛磁铁矿碱性球团的落下次数随成球压力、聚乙烯醇浓度和NaOH加入量的增加而增加,随加水量的增加呈先增加后减小的趋势变化;最佳成球工艺参数为水加入量为6%,黏结剂聚乙烯醇浓度为0.4%,成球压力为10 MPa,NaOH加入量为4%;在最佳的碱性球团制备工艺参数下考察了生球和干球的抗热裂性,两者随温度升高都变差,但是同温度下干球的抗热裂性优于生球的热裂性能。     

钒钛磁铁精矿低温综合利用新工艺

为了实现钒钛磁铁精矿的低温综合利用,采取碳热钠化工艺降低还原和熔分温度,考察了铁、钒、钛的富集回收情况。结果表明,钠化剂显著改善了钒钛磁铁精矿的还原及熔分效果,当钠化比为1.2时,1 100℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,1 250℃以上的温度下熔分后,铁的收得率达到96%,钒在铁水中的富集率为75%。熔分渣在无酸环境下经湿法处理后TiO_2含量达到77%,经还原熔分去除铁后品位可进一步提升。     

钛精矿重选分离含硅物相影响因素研究

针对四川某钛精矿中存在的硅含量过高的问题,提出了摇床重选法分离二氧化硅的方法。通过球磨工艺获得不同粒径颗粒,然后采用摇床进行重选,研究粒径大小、粒径组分占比、冲程等因素对钛精矿含硅相的分离效果。结果表明,随着磨矿时间的增加,-200目(＜75 μm)钛精矿占比逐渐增加。当研磨时间为8 min时,-200目钛精矿的占比为83.0%(质量分数)。随着冲程的增大,SiO₂的品位和TiO₂的回收率均呈逐渐增大的趋势。当冲程为15 mm时,SiO₂的品位由2.46%(质量分数)降低至1.07%。重选分离后原矿分为三部分,TiO₂品位:钛精矿>中矿>尾矿,SiO₂品位:钛精矿<中矿<尾矿。当-200目铁精矿占比85.5%(质量分数)时,重选后SiO₂的含量最低可降至0.93%(质量分数)。     

高铬型钒钛磁铁矿内配碳钠基碱性球团制备

为探究高铬型钒钛磁铁矿内配碳钠基碱性球团的性能，开展了内配碳碱性球团制备工艺参数优化的试验研究。首先通过单因素试验讨论加水量、成球压力、黏结剂加入量、Na₂O加入量和配碳量对球团落下强度的影响；然后采用正交试验结合极差分析和方差分析确定影响球团落下强度的主次因素和最优工艺参数组合；最后在最优工艺参数组合条件下进行球团高温热裂性、转鼓指数和膨胀率测试。研究结果发现，球团制备的最优工艺参数组合为加水量6%、成球压力10 MPa、黏结剂加入量0.4%、Na₂O加入量1.2、配碳量1.2;影响球团性能的主次因素依次为成球压力、配碳量、Na₂O加入量、加水量、黏结剂加入量。在最优参数组合条件下，干球团在950、1 050、1 150、1 250℃下的高温热裂性分别为15%、20%、25%、35%,转鼓指数分别为82.3%、77.6%、72.8%、63.4%,膨胀率分别为108%、120%、106%、70%。上述球团制备工艺参数优化的研究结果可为后续高铬型钒钛磁铁矿碱性球团制备以及非高炉工艺回收高铬型钒钛磁铁矿中有价金属提供工艺参考...     

钒钛铁精矿竖炉预还原的热力学计算和试验研究

采用热力学计算软件HSC对攀枝花钒钛铁精矿内配碳球团竖炉预还原进行了平衡组分、金属化率和还原度的计算;试验研究了内配碳球团不同的竖炉预还原工艺下的金属化率和还原度。研究结果表明:随着反应温度升高,内配碳球团的金属化率和还原度呈现升高的趋势,当温度达到800℃左右,体系中金属化率达到最大值为99.2%;温度升高到1 000℃,还原度达到最大值87.2%;试验得到的金属化率和还原度变化规律与理论相符。在1 200℃时,获得最大金属化率和还原度分别为:85.23%和80.15%。当底部吹入还原性气氛(10%N_2+30%H_2+60%CO)时, 1 200℃达到的最大金属化率和还原度分别为:88.43%和90.42%。因此,在体系中通入还原性气体,还原过程被明显强化。     

高钛型高炉渣硅热还原捕集有价金属元素的热力学计算和实验研究

为了探索攀枝花地区高钛型高炉渣综合利用新途径,以攀枝花地区的高钛型高炉渣为研究对象,开展了高钛型高炉渣硅热制备高硅Ti-Si合金的实验研究.首先从热力学角度计算了高钛型高炉渣硅热还原有价金属氧化物的热力学条件;从还原后的合金成分调控和渣金高效分离等角度开展硅热还原的配料计算;以热力学和配料计算结果为依据,在高温箱式电阻炉内开展了高钛型高炉渣硅热还原的实验研究,探究了不同保温时间下的渣金分离效果和还原后合金组成物相.研究结果发现：高钛型高炉渣在1 600℃经硅热还原保温2 h后能够获得较好的渣金分离效果;渣金分离后获得的合金中主要物相为Si、TiSi₂、TiFeSi₂和TiMnSi₂,但是微观组织结构中发现TiMnSi₂相并不单独存在,而是与TiFeSi₂和TiSi₂形成三相固熔体.     

深海多金属结核回转窑预还原的研究

为实现深海多金属结核高效冶炼,拟采用回转窑预还原—全氧熔池熔分新工艺。针对回转窑预还原阶段,研究了温度对深海多金属结核预还原的影响,结果表明,MnO_2逐渐还原为Mn_2O_3、MnO,最终生成Mn;Fe_2O_3还原为Fe_3O_4、FeO,最终生成Fe;CuO、CoO、NiO等直接还原为Cu、Co、Ni。预还原温度越高样品预还原程度越完全。在1 300℃时样品综合还原效果最显著,出现金属熔化重新凝聚现象,反应后样品中出现球状金属颗粒;在相同温度下,还原时间由1h增加到2h时,还原效果显著增强。