大型钢坯加热炉多炉况同步加热钛坯技术研究

钛由于其具有各种优异的性能,被广泛应用于国防及民用领域。高效、低成本地连续生产大卷重钛带卷,利用常规热连轧生产线进行钛、钛合金-钢共线生产是大卷重钛带卷生产的发展趋势。对于钢-钛共线轧制热轧钛带卷,加热是关键环节。在某1 450 mm热带钢连轧线基础上,针对钛带卷生产效率低、加热能耗大等问题,通过ANSYS有限元建立钢坯加热炉实体模型,Fluent仿真得到加热炉内温度场和流场,分析了钛板坯在加热炉中不同阶段的温度分布,成功突破了大型钢坯加热炉多炉况同步加热钛坯技术,实现了钛带卷的高效高质量生产。     

微波加热钛精矿含碳球团制取初级富钛料的研究

基于微波加热的优点和钛精矿良好的吸波性能，提出了微波加热还原钛精矿含碳球团制取初级富钛料的工艺路线并进行了试验，发现微波还原的最佳工艺条件：还原时间为1．5h，还原温度为1100～1150℃，复合添加剂的用量为钛精矿的5％。试验得到了杂质酸溶性好的初级富钛料。     

微波场中加热高钛高炉渣的数值模拟

利用微波加热技术在高钛高炉渣内引发裂纹的实验过程中发现炉渣局部区域发生热失控现象.为探寻高钛高炉渣在微波场中产生热失控的原因,使用 FEMAP 和 wave-jω 软件计算了在多模式微波炉中高钛高炉渣及其周围空间内微波场和热三维分布情况,并对比研究了钙钛矿相和普通高炉渣吸收微波的能力.通过计算结果可知几乎所有的微波能都集中在被加热的高钛高炉渣试样中,即微波具有加热高钛渣自身而非周围环境的特点.另外,高钛高炉渣试样中微波场分布不均匀,且分散在炉渣中的钙钛矿相比其他矿物相更易被微波加热.以上 2 因素作用下微波加热高钛高炉渣时局部区域发生热失控现象.     

微波加热在钛冶金中的应用

在简要介绍微波加热机制的基础上,对微波加热技术用于钛冶金过程中的研究、实验结果进行了总结,结果表明:微波加热技术在钛铁矿的预处理、选矿、碳热还原、钛的液相提取等领域具有广阔的应用前景.通过分析微波加热技术应用于钛铁矿处理过程中存在问题,认为深入开展微波与矿物相互作用基础理论的研究、大功率工业微波加热设备的研制,将推动微波加热技术应用于工业化生产.     

微波加热在钒钛磁铁矿冶金领域应用的研究进展

概述了钒钛磁铁矿(及含钛矿物)的微波加热特性,微波加热技术在钒钛磁铁矿冶金中的应用现状;针对攀枝花-西昌地区丰富的钒钛磁铁矿资源未实现铁、钒、钛同时有效回收的现实,结合微波加热技术“选择性加热、内加热、强化浸出”的特点和设备规模小等问题,指出微波加热在钒钛磁铁矿冶金中应用的重点研究方向为微波加热还原钒钛磁铁精矿及钛铁矿...     

热轧退火钛带酸洗工艺研究

酸洗是钛带冷轧前的重要工序之一,首先从酸的浓度及配比、酸洗时间、酸洗温度等方面对热轧退火后钛带卷的酸洗条件进行了实验室探究。结果表明,随着氢氟酸与硝酸体积比的降低,钛带的酸洗失重率逐渐降低,而酸洗所需时间逐渐增加。综合考虑酸洗的效果、速度及成本认为最佳酸洗工艺条件是：酸洗温度为40℃,酸洗液中氢氟酸体积分数为3％、硝酸体积分数为27％,酸洗时间为240s时,酸洗效果最佳,此时,钛带试样失重率为1．12％。此外,研究发现,酸洗温度为25℃和55℃皆不利于钛带酸洗。之后,工业化试验表明,按照最佳的酸洗工艺条件对工业纯钛带进行酸洗,酸洗效果较好,表面氧化皮可被彻底洗尽。     

浅析纯钛卷真空退火质量控制

对退火炉清洁度、脱脂清洗效果、退火工艺等对钛卷组织、性能、表面质量的影响进行了分析,通过提高退火炉清洁度、改善脱脂清洗效果、优化卷取张力,采用阶梯加热保温和减缓冷却速度,有效改善表面氧化和粘接,获得均匀的显微组织和力学性能。     

国内钛带卷生产现状及发展前景

介绍了钛带卷的加工工艺、生产技术条件及国内钛带卷的生产现状。分析认为,国内钛带卷生产中存在的主要问题是生产技术掌握不完全,设备不配套,轧制工艺自控程度低;制约国内钛带卷工业化发展的主要因素是生产工艺相对落后及一次性投资过大。随着钛带卷加工技术的重大突破及各领域钛带用量需求不断增加,国内几条钛带卷生产线相继开工建设,将大力带动国内钛带卷工业的发展。     

微波加热金属液体的实验研究

研究微波加热液态金属的升温特征，在MobileLab-W-R型微波工作站中进行了微波直接加热铜液和铁液的实验研究，实现了微波直接加热铜液和铁液实验，对比研究了微波直接加热和间接加热铜液与铁液的加热效果，并研究了微波功率、金属液质量、温度等对微波直接加热效果的影响，探讨了微波直接加热金属液体的机理。结果表明，微波可以以较快的升温速度直接加热铜液和铁液，且升温速率与微波加热功率呈近似线性递增关系；在相同微波直接加热条件下，同等质量的铜液和铁液的升温速度相近，但不同质量铁液加热时，由于其表面积、微波场强分布等因素的影响，铁液质量对微波加热效果的影响没有明显的线性关系。理论分析认为，铜和铁在熔化后电阻率增大，磁导率明显下降，导致微波在铜液和铁液内部的趋肤深度显著大于固态铜和铁；电导损耗是实现微波直接加热液态金属的主要机制，液态金属可通过电子与原子核碰撞、表面快速更新、内部缺陷阻碍电子运动、原子运动及碰撞等形式吸收微波，将微波能量转化为自身热量。      

填补国内空白的冷轧钛带卷

由于冷轧钛带卷技术的缺失,中国的钛带卷一直被国外公司垄断。酒钢不锈钢厂和宝钛集团技术人员根据钛的材料特性和工艺特点,结合酒钢不锈钢设备特点和不锈钢生产经验,经过多次可行性的研究和反复试验,摸索出了一套完整的钛带卷生产新抟术。37卷280余t的冷轧钛带卷是由宝钛集团提供原料,经过不锈钢厂热轧、退火、酸洗、剪切、冷轧等工序,     

微波加热还原钛精矿制取富钛料新工艺

针对攀西地区丰富的钛资源现状和现行富钛料生产工艺优缺点,提出了微波加热还原钛精矿复合球团-选矿分离-微波浸出制取高品质富钛料的新工艺路线.同时测定了复合球团的升温曲线;确定了复合添加剂的用量为5%～6%;选矿分离时磨矿时间为20 min的工艺条件.在此条件下,对整个工艺流程进行了实验研究,得到了纯度为96.08%的富钛料.     

微波烧结与传统烧结对纯钛组织与性能的影响

和熔炼铸造法相比,采用粉末冶金法制备钛材,可以避免引入杂质,提高原料利用率。本文探讨微波烧结与传统烧结对纯钛组织及性能的影响,结果表明,在1200℃保温2 h传统烧结得到等轴α-Ti组织,密度为4.33 g·cm-3,相对密度为96.06%,硬度为HV 260,抗压强度为1309 MPa,断面膨胀率为10.63%,呈典型的解理状脆性断裂;在1200℃保温15 min微波烧结得到等轴的α-Ti与条状β-Ti组织,密度为4.30 g·cm-3,相对密度为95.45%,硬度为HV 311,抗压强度为1175 MPa,断面膨胀率为18.89%,展现出一定的塑性,呈准解理状脆性断裂。     

超声/微波辅助提取分离钛铁矿中的钛铁

采用超声、微波辅助硫酸酸解—水浸的方法从钛铁矿中分离钛铁。结果表明,容量分析法可以准确测定钛铁提取液中钛铁含量,超声、微波辅助硫酸分解—水浸出取效率显著,水浸10min达到稳定,钛铁浸出率分别达到97.2%和98.0%。     

微波技术在四氯化钛生产原料干燥中的应用研究

研究了微波干燥技术在四氯化钛生产原料干燥中的应用效果,并分析了微波干燥石油焦的经济效益。结果表明,微波干燥技术应用在四氯化钛生产原料干燥中是可行的。     

红土镍矿低温还原+微波冶炼镍铁新技术

红土镍矿的低温还原热力学和低温还原动力学研究表明,在1 350℃左右半熔融状态下可以得到镍铁合金颗粒。利用微波内加热和选择性加热的特点,能够明显改善加热效率和渗碳效果,促进弥散在炉渣中的镍铁粉聚集长大成镍铁颗粒。在此基础上研发出红土镍矿低温还原+微波冶炼镍铁新技术,并建成了世界上第一条新技术示范生产线。与RK-EF工艺相比,新技术取消了后续的电炉熔炼工艺,使冶炼温度降低了250℃左右,电耗降低45%以上。新技术实现了高效率、低能耗、环保及低成本生产镍铁合金。     

铁精矿氧化球团微波加热直接还原新方法

传统加热直接还原具有热效率低、球团"冷中心"和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。     

低品位氧化锌矿石铁还原度对硫酸浸出锌的影响

研究了低品位氧化锌矿石的微波还原焙烧—硫酸浸出锌,考察了微波功率、活性炭粉加入量和微波加热时间对矿石中铁还原度及铁还原度对锌、铁浸出率的影响。结果表明:低品位氧化锌矿中铁的还原度随微波功率、活性炭粉加入量和加热时间的增大而增大,锌浸出率随铁还原度的增大而升高;铁还原度控制在60%以下,用质量浓度为80g/L的硫酸溶液浸出,锌浸出率为85.36%,铁浸出率为33.75%。