电铝热还原电炉钛渣制备Ti-Al-xFe-ySi合金

利用攀枝花产的电炉钛渣铝热还原一步合成Ti-Al-xFe-ySi多元合金,探索CaO对渣金分离、合金收率及钛收率的影响。当CaO/Al=1.1时,制备的熔渣主要生成了低熔点Al_2O_3·CaO和7Al_2O_3·12CaO相,渣金分离效果最好。合金收率达到62%,Ti收率达到92%,合金中氧含量仅为1.32%。制备的合金主要物相为TiAl_3、TiAl相,而渣中还原出来的Fe替代了TiAl3中的部分Ti形成了Al_3Ti_(0.75)Fe_(0.25)物相,而Si主要与合金中的Ti结合生成了Ti5Si3相,合金中还含有少量的碳与TiAl和TiSi相形成了Ti_3SiC_2和Ti_2AlC新相。     

碳热还原铝土矿尾矿制取一次铝硅合金的热力学分析和实验验证

对碳热还原铝土矿尾矿可能发生的反应进行了热力学分析。利用TG、XRD、XRF、SEM-EDS等技术研究了产物的生成过程、Fe2O3对反应的影响以及产物的物相组成。结果表明,Fe2O3可以降低反应温度和S iC的生成率,提高A l2O3的还原率。碳热还原铝土矿尾矿合适的反应温度为1 900℃。整个还原过程可分为4个阶段,其中以碳化物的生成与分解阶段为主。产物中除含有铝硅铁相生成外,还有残留的A l2O3、单质铝和碳化物相存在。     

Inconel718高温合金电渣重熔铝钛元素烧损热力学分析

 为了研究Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣系各组元对合金中易氧化元素铝、钛的影响，以五元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2为基，通过分子与离子共存理论，根据渣金界面中各组元的平衡反应和物质守恒，建立了Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣金界面铝、钛元素氧化反应的热力学模型。通过分析该模型并对模型结果进行渣金平衡验证试验，验证了模型的有效性。研究结果表明，渣中CaF2、MgO质量分数的变化对合金中铝、钛元素的影响很小；渣中Al2O3有烧钛增铝的作用，TiO2有烧铝增钛的作用，CaO能够抑制铝元素的烧损；能够有效减少Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素烧损的渣系配比为CaO质量分数为20%～25%、TiO2质量分数为4%～6%、MgO质量分数为1%～4%、CaF2质量分数为50%～60%、Al2O3质量分数为15%～20%。     

深还原渣制钛硅铁合金试验研究

用深还原渣为原料，硅铁和石灰作还原剂和熔剂添加剂，在电弧炉中电硅热还原冶炼铁硅铁合金。钛硅铁合金产品在１５０ｋｇ中频感应炉取代３０ＴｉＦｅ，成功冶炼出含Ｔｉ钢种。     

稀硫酸浸出富集深还原钛渣

用稀硫酸浸出深还原钛渣，富集渣中的ＴｉＯ_２。对深还原钛渣中不同氧化物在浸出过程中的反应和变化进行了研究和分析。     

真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应热力学

介绍了真空碳热还原制备Mg-Sr合金新思路,研究了其还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明,真空碳热还原MgO,SrO的混合物可以得到Mg-Sr合金;其他因素不变的情况下,还原反应吉布斯自由能随反应温度的提高而减小,随系统气压的降低而减小,随反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Sr摩尔分数的减小而减小;反应温度的提高、系统气压的降低和Sr摩尔分数的减小均有利于还原反应的进行;当系统气压为10 Pa,Sr摩尔分数为0.1时,临界反应温度为1353 K;相同系统气压下,碳热还原制备Mg-Sr合金的临界反应温度低于真空碳热炼锶、炼镁的临界温度,反应更易于进行;常规真空硅热还原制备金属镁(皮江法)的反应温度1473 K,气压13.3 Pa下,无论反应生成的Sr,Mg混合蒸气中Mg,Sr相对比例如何,真空碳热还原制备Mg-Sr合金的反应均具备热力学可行性。     

砷钙渣碳热还原分解热力学分析及试验研究

运用热力学计算软件HSC Chemistry 6.0对砷钙渣碳热还原分解反应进行热力学分析,发现还原气氛下可有效降低CaSO_4、Ca_3(AsO_4)_2的分解温度。根据分析结果在管式炉中进行砷钙渣碳热还原分解试验,并考查反应温度、还原剂量、反应时间对砷钙渣分解的影响。试验结果表明,在温度1 200℃、还原剂量25%、反应时间3h最优条件下,砷挥发率93.75%,脱砷渣中CaO含量78.87%。     

铝热还原Sc2O3制备Al-Sc中间合金

采用铝热还原法进行了Al-Sc中间合金的制备。实验结果表明：在nNaF.AlF3-KCl-NaCl熔盐体系中,加入适量的ScF3,可以提高Sc2O3在熔盐体系中的溶解度;用液态铝还原Sc2O3制备Al-Sc中间合金,可以提高Al-Sc中间合金中Sc的含量（可达2%,质量分数）,并提高Sc的收率和中间合金的质量,降低生产成本,为Al-Sc中间合金的广泛应用创造有利条件。     

铝热法制备粗钒合金试验

以V2O5和Al粉为原料,利用自制竖炉在实验室条件下进行铝热法制备电解精炼用粗钒合金试验,研究了单位炉料热量和配铝系数对V回收率和合金中Al含量的影响。稳定性试验结果表明:单位炉料热量为4 080 kJ/kg、配铝系数为100%的条件下,得到的粗钒合金平均含V 92.65%,Al 2.79%,过程中钒回收率平均为84.34%,该种合金可用于电解精炼制备金属钒。     

真空铝热还原制备Mg-Sr中间合金及其微观组织分析

在0.08kPa的真空度下于1 300℃采用真空铝热还原氧化镁和氧化锶的混合物8h,自然冷却结晶后得到Mg-Sr中间合金,并采用XRD、OM、EDS等对其进行表征。结果表明,制备的Mg-Sr中间合金的微观组织不规则,主要物相为Mg17Sr2,锶的质量分数为28.42%。     

钛白粉直接合金化制备钛铝合金理论及工艺研究

对铝热还原工艺制备钛铝合金的热力学进行计算与分析,探索了配石灰系数(即理论用量的倍数)及单位热效应对钛收率的影响,并分析了配铝系数对合金中钛和铝的影响以及影响钛铝合金中氧含量的因素。结果表明,最佳工艺参数为:配石灰系数0.9,单位热效应2 850kJ/kg。     

碳热还原铝土矿尾矿制取一次铝眭合撇力学分析和实验验证

对碳热还原铝土矿尾矿可能发生的反应进行了热力学分析。利用TG、XRD、XRF、SEM—EDS等技术研究了产物的生成过程、Fe2O3对反应的影响以及产物的物相组成。结果表明,Fe2O3可以降低反应温度和SiC的生成率,提高Al2O3的还原率。碳热还原铝土矿尾矿合适的反应温度为1900℃。整个还原过程可分为4个阶段,其中以碳化物的生成与分解阶段为主。产物中除含有铝硅铁相生成外,还有残留的Al2O3、单质铝和碳化物相存在。     

铝热还原钛氧化物直接合金化机理研究

用热力学计算及动力学变化机制分析的方法,对氧化钛在钢液中的还原行为进行了研究。在炼钢条件下,铝完全可以还原钛矿中的TiO2,粒径为10μm的TiO2颗粒全部转变成Al2O3的时间小于1.27s,铝粉和氧化钛粉混合物加入钢液,瞬间钛就会被铝还原,被还原出的金属钛可对钢液进行合金化,而且对整个冶炼体系不会造成不良后果。     

V2O5直接合金化的热力学分析

运用HSC软件对V2O5直接合金化过程中V2O5和还原剂构成的多元、多相复杂反应体系进行还原成分的计算和分析.热力学计算结果表明,2O5碳热还原产物是V的碳化物;硅热还原体系中需配加CaO;铝热还原可以得到99%的还原率,l的还原能力比C和Si都要强.V2O5的硅铝热复合还原用少量的Al可得到高的还原率.计算结果与工业实践中电硅热法冶炼钒铁反映的热力学规律一致.     

钛铁矿磁化焙烧分离的热力学分析

为了探讨钛铁矿以Fe3O4和TiO2分离路线的可能性,对钛铁矿低温下的氧化与还原热力学进行了分析研究.结果表明:若通过直接磁化焙烧的方法,氧气能够将FeTiO3氧化成Fe3O4,但实际操作会难于控制反应条件,易过氧化成Fe2O3和Fe2TiO5;使用CO2和H2O气体将FeTiO3氧化生成Fe2O3和Fe2TiO5的反应更容易发生,而非生成Fe3O4,因此这两种气体也无法直接将钛铁矿磁化;若通过间接磁化焙烧的方法,先用氧气或空气将FeTiO3氧化,而后无需较高浓度的CO以及较低的温度即可以将FeO3和Fe2TiO5还原成Fe3O4.根据上述结果,提出钛铁矿分离钛与铁的新路线:将钛铁矿通过氧化和磁化,再通过磁选的方式得到铁精矿粉和钛渣.