用氢还原铁粉中Cr_2O_3的研究

本文用实验方法将纯Cr_2O_3(按1％含铬量)与铁粉混合后,用工业氢还原,在800℃已明显开始,1050℃基本完成。用热力学原理分析了纯Cr_2O_3和有大量铁存在下用氢还原的条件。计算了氢气中的PH_2O和铁中铬的浓度对还原温度的影响。理论和实验都说明铬作为低合金元索在粉末冶金中的应用是可行的。     

JT高温节能涂料在安钢加热炉上应用效果显著

高温节能涂科是近年来出现的一种新型节能涂料。用它可节约燃料、保护炉子表面,延长炉子使用寿命决高炉子热效盐,缩短烘炉时间,提高被加热件的加热速度和炉子作业率。1987年元月安钢在轧钢加热一L《涂3T汽温节能涂料后,效果显著。平均I’屯阶汁C去年节约2.97公斤标煤,p煤尔为2.53%、拧年J”’z33万Illh计算,则每年可节约标煤1128。B价值12h元,狈除材料和施工留用后,每ifr可净节约11万元。JT高温节能涂料在安钢加热炉上应用效果显著~~     

加热炉节能涂料

<正>节能涂料利用远红外辐射原理,将涂料喷涂在各种高温窑炉的耐火材料表面,提高光谱发射率,增强炉膛换热,可实现节能5%~10%的节能效果。它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子热效率,缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子作业率等特点。该涂料技术早在     

高温节能涂料在加热炉上的应用

一、前言高温节能涂料是近年来国际上出现的一种新型节能材料,它比一般的远红外涂料具有更高的使用温度和使用价格。施工方便,可以用手刷或喷涂的办法直接涂复在工业炉窑的炉衬内表面,起到节约燃料和保护炉衬的双重作用,从而提高炉子作业率和延长炉衬的使用寿命。其主要原理是涂刷在炉衬内表面的一层高温辐射涂料提高了炉壁内表面的黑度,在1000℃以上的高温作用下增强了炉膛内部的辐射传热,使被加热物件得到的热流有所增加,从而节约了燃料,提高了炉子热效率。二、高温辐射涂料的节能理论根据在高温火焰炉炉膛中,进行着十分复杂的传热过程,其中炉气介质的辐射为主要传     

还原碳化法制备超细碳化铬粉末

以纳米Cr_2O_3和乙炔黑为原料,经高温还原碳化制备超细Cr_3C_2粉末,研究反应温度、反应时间以及配碳量对Cr_3C_2粉末的粒度与游离碳含量的影响。通过热力学计算,只有当温度高于1 350 K时还原碳化反应才有可能进行,采用纳米Cr_2O_3可显著降低反应温度,在1 573 K下焙烧6 h碳化率即达到98.20%;Cr_3C_2粉末的游离碳含量随配碳量增加而显著提高,配碳量(质量分数)为理论配碳量的1.05倍时制得游离碳含量为0.23%、氧含量为0.91%(均为质量分数)、平均粒度为1μm的Cr_3C_2粉末,该粉末达到硬质合金及热喷涂应用的要求。     

生料反射炉炉底结研究

研究生料反射炉炉底结确定,约一半的炉膛面积有25吋或小一些的中等炉结,从炉子烧嘴端延伸45呎的面积只有少量炉结。发现整个炉膛面积上覆盖有平均厚6吋的假底。Cr_2O_3、Al_2O_3和 SiO_2在炉渣层中发生分层,此现象是生料反射炉形成假底的主要原因。假底主要是由于 FeO·(Al,Cr)_2O_3聚集物沉降造成的,而此聚集物主要来自返回的转炉渣。此假底可能变成炉内一种坚实的永久性炉结,特别是在冰铜完全放出的情况下。从炉子的 Al_2O_3和 Cr_2O_3的物料平衡估计,铝铬铁矿每天聚集的平均速度大约是0.3吨或少一些。     

BaO—BaCl2熔剂对铬铁熔体氧化脱磷的实验研究

在1450℃下使用各种组成的 BaO-BaCl_2熔剂对 Fe-Cr(30％)-C(4％)熔体进行了脱磷实验,研究了 BaO/BaCl_2配比和氧化剂添加量等对脱磷的影响以及熔剂中配入适量 Cr_2O_3的作用。实验结果表明,当熔剂量为10g/100g 合金时可获得50—60％的脱磷率,并有较好的保铬作用。还分析了熔体成分和温度对脱磷的影响。     

不锈钢BaO-BaF_2渣系脱磷的试验研究

本文利用BaO-BaF_2-Cr_2O_3渣系对不锈钢在1853～1893K精炼温度下进行了实验室脱磷试验,其平均脱磷率为23％。试验表明,在X(BaO)/X(BaF_2)为60/40、熔渣中Cr_2O_3为5～7％、温度为1853K、钢液初始铬硅低的条件下,对不锈钢可取得较好的脱磷效果。     

中间包覆盖剂中的Cr_2O_3对二次氧化的影响

通过管式电阻炉,模拟了中间包覆盖剂对铝脱氧钢的二次氧化,在实验室条件下研究了MgO-CaO-SiO_2-Al_2O_3-Cr_2O_3中的Cr_2O_3对铝脱氧钢二次氧化的影响。结果表明,钢中的总氧含量、铝损和中间包覆盖剂中的FeO含量都随着中间包覆盖剂中Cr_2O_3含量的增加而增加。在增加氧分压后,硅和铬都会发生二次氧化且硅的二次氧化比铬剧烈得多,并且随着保温时间的延长,覆盖剂中的Cr_2O_3、SiO_2和FeO都会再次发生二次氧化向钢液中传氧。     

40Cr钢表面高焓等离子喷涂Cr_2O_3涂层的性能

采用SQC-100高焓等离子喷涂设备在启闭机活塞杆用40Cr钢表面制备Cr_2O_3涂层。对Cr_2O_3涂层的微观组织结构、显微硬度、孔隙率、结合强度、抗磨损性能、电化学性能等进行分析与测试,并分析Cr_2O_3涂层的磨损机理。结果表明:高焓等离子喷涂获得的Cr_2O_3涂层孔隙率为0.81%,平均显微硬度(HV0.2)达1 310.3,结合强度均值为60.6 MPa。摩擦磨损实验表明,Cr_2O_3涂层的质量损失仅为0.001 3 g,基体材料40Cr钢的质量损失为0.101 8 g,涂层的抗摩擦磨损性能为基体材料的78倍,涂层的磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。同时,Cr_2O_3涂层的抗电化学腐蚀能力优于基体材料。利用高焓等离子喷涂制备Cr_2O_3涂层具有优良好的应用前景。     

热等静压气氛对铸造高温合金K4169微观组织的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、电子探针(EPMA)等分析手段,研究了热等静压气氛对铸造高温合金K4169微观组织的影响。结果表明,采用近高纯氩气热等静压的试样(编号B)的氧化层厚度约为26μm,大致分为3层,外层为Cr_2O_3,TiO_2,Al_2O_3等氧化物,中间层为Cr_2O_3,内层主要为内氧化物Al_2O_3,Al_2O_3呈现规律分布。合金表面氧化引起合金表面层形成Cr_2O_3和Al_2O_3等氧化物,导致Al等合金元素贫化。大块状的TiO_2会使致密的Cr_2O_3和Al_2O_3氧化膜变得疏松,从而加速试样B的内氧化。而采用K4169合金碎屑保护的试样(编号B-1)的氧化层厚度仅为6μm,主要由Cr_2O_3,TiN和Al_2O_3组成。在Cr_2O_3和Al_2O_3氧化膜表面形成具有较好抗氧化性的TiN,避免形成TiO_2,可以抑制试样B-1进一步发生氧化,未发现明显的合金元素贫化。采用合金碎屑掩埋法可防止合金表面氧化,显著减轻合金基体中Al等元素的贫化程度。     

铝—铬合金的研制

本文研究在2.7NaF·AlF_3—Al_2O_3—MgF_2—Cr_2O_3熔盐中,铝热还原法制取铝—铬合金时,温度、Cr_2O_3的加入量、Al_2O_3浓度和热还原时间等因素对制取合金的影响,以及在饱和Al_2O_3条件下,熔盐电解法制取铝—铬合金的可行性。结果表明,在970℃下,热还原反应效果最好,熔盐中的Cr_2O_3含量增加,合金中铬含量增加,而Al_2O_3浓度的增加,对铬含量影响不大,在很短的时间内,热还原反应就能达到平衡;熔盐电解法制取铝—铬合金,随着电解时间的增加,合金中铬含量增加,熔液中Cr_2O_3含量增加。     

自蔓燃高温合成工艺制取铸造碳化铬

研究了以纯铝粉,氧化铬粉和碳粉为主要原料,用自蔓燃高温合成工艺(SHS)制取铸造碳化铬的过程。试验证明,合成反应式3Cr_2O_3+6Al+4C→2C_(r3)C_2+3Al_2O_3是可以实现的。用X射线分析证实生成物的物相为Cr_3C_2;并用电镜观察生成物微观组织形貌。     

Nb对铸造双相耐热钢高温氧化的影响

为探究Nb对双相耐热钢高温抗氧化性能的影响规律,采用扫描电镜、能谱分析和XRD等分析测试手段研究了1 000和1 100℃下含Nb双相耐热钢高温氧化性能。结果表明,双相耐热钢氧化层结构为氧化外层(MnCr_2O_4)→氧化内层(Cr_2O_3)→Si的内氧化层;Nb的加入加速双相耐热钢的表层氧化膜生长,降低了其抗氧化性能;随着Nb含量的增加,表层基体内部形成富Nb相,促进Si的沿晶界氧化而抑制Si的界面氧化,Cr_2O_3层和Si的内氧化层厚度均增加。在对高温抗氧化性能要求高的情况下,本双相耐热钢中Nb的质量分数应控制在0.8%以下。     

高温节能涂料的研制与应用

高温节能涂料是八十年代国际上出现的节能材料新品种,它比一般的远红外涂料具有更高的使用温度,而且可直接涂复在工业炉窑的炉衬表面,取得节省能源、提高炉子作业率和保护炉衬的效果。     

ICP-AES法测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的质量分数

为测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的含量,研究了用无水碳酸钠、无水碳酸钾、四硼酸钠混合熔剂熔融试样,在一定酸度下,用锫基体打底绘制工作曲线,将溶液雾化导入ICP,同时测定Fe_2O_3,Al_2O_3,TiO_2,Cr_2O_3发射光强度,计算各元素的质量分数。经实践该方法可操作性强,测量精确,可及时指导生产。     

CoO和Cr_2O_3复合掺杂对17Ni/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷力学性能的影响

采用粉末冶金技术制备CoO和Cr_2O_3复合掺杂17Ni/(10NiO-NiFe_2O_4)金属陶瓷材料,通过XRD、SEM分析了材料的物相和形貌,并检测了材料的相对密度、显微硬度、断裂韧性及抗弯强度,探究不同含量、不同比例的CoO和Cr_2O_3复合掺杂剂对金属陶瓷材料力学性能的影响。结果表明:CoO和Cr_2O_3复合掺杂剂固溶到陶瓷基体相NiFe_2O_4晶格中,促进了烧结致密化,金属陶瓷的力学性能也随之提升。当添加CoO和Cr_2O_3复合掺杂剂总量为1%(CoO/Cr_2O_3质量比1∶2)时,金属陶瓷的硬度和断裂韧性分别高达740.65N/mm~2和9.61MPa·m~(1/2),较未掺杂的金属陶瓷试样分别提高了7.35%和169.19%;当添加CoO和Cr_2O_3复合掺杂剂总量为2%(CoO/Cr_2O_3质量比2∶1)时,金属陶瓷的抗弯强度高达175.66MPa,较未掺杂的金属陶瓷试样提高了31.97%。     

热处理对硅脱氧304不锈钢内氧化物夹杂的影响

为阐明热处理对固态钢中夹杂物特性的影响,利用电阻炉对硅脱氧304不锈钢在1 250℃下进行了热处理,并使用扫描电子显微镜分析了热处理前后试样内氧化物夹杂的形貌、尺寸和成分等特性变化。试验结果表明,热处理前,试样内夹杂物主要为球形的单相CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO-(Cr_2O_3),部分夹杂物边缘伴有少量Mn S。在1 250℃下热处理1 h后,部分尺寸小于4μm的夹杂物表面析出棱角状的MnO-Al_2O_3-Cr_2O_3相。随着热处理时间增加至2.5 h,能够析出MnO-Al_2O_3-Cr_2O_3相的夹杂物尺寸增加,且新析出相在夹杂物表面逐渐长大。对于热处理后仍以单相CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO-(Cr_2O_3)形式存在的夹杂物,CaO组元减少,MnO组元增加,Cr_2O_3,SiO_2和Al_2O_3组元无明显变化。     

含铬铁水炼钢的实验室配渣试验

测定了含Cr_2O_3炉渣的成渣温度.渣中含有少量(≈2%)Cr_2O_3,可使成渣温度下降30～80℃,Cr_2O_3含量超过4%,成渣温度又上升到1450℃±.因此在吹炼含铬铁水时,若渣中Cr_2O_3含量控制在4%以下时,吹炼操作不会有困难.在吹炼含铬半钢情况下,若用红砖作助熔剂,同时炉渣成份控制在下列范围内,CaO/SiO_2=3～5,Cr_2O_3<7%, ∑FeO～20%, Al_2O_3≈3%,,成渣温度火致在1280～1360℃.工业试验证明,吹炼操作顺利,渣化得快,化得透.对红砖的助熔作用也作了初步观察.     

钇和铈对马氏体时效不锈钢00Cr11Ni10Mo2Ti抗高温氧化性的影响

本文研究不同含量的钇和铈对马氏体时效不锈钢00Cr11NilOMo2Ti在700～900℃下氧化性能的影响。钇和铈使该钢的抗氧化性大幅度提高,超过绝大部分文献所报导的改善程度。微量的钇(0.018～O.39％Y)或铈(0.019～0.044％Ce)可使该钢800℃的氧化增重减少大约20倍,并使氧化动力学曲线从近似直线型变为抛物线型。 通过扫描电镜、X射线衍射及能谱分析、俄歇电子谱分析等手段研究了钇和铈的作用机构,认为它们主要有三种有益的作用:1)抑制须状Fe_2O_3的生成,促进保护性的Cr_2O_3形成。2)提高Cr_3O_3氧化皮的化学稳定性,防止或推迟Cr_2O_3的变质崩溃。3)产生伸入基体的氧化皮“钉子”,提高氧化皮的附着能力。