酒钢CSP流程SPCC钢夹杂形成机理

对酒钢CSP流程SPCC两个浇次在LF进站、LF中期、LF出站、中包、铸坯和轧制过程分别取钢样,用SEM-EDS分析其夹杂物及成分. 结果表明,在喂铝线后,钢液中很快形成大量形状不规则Al2O3夹杂物,随着精炼进行夹杂物存在两种变性路线：Al2O3-MgO·Al2O3-CaAlMg复合夹杂物和Al2O3-CA6-CA2-CA-低熔点夹杂物. 经过钙处理后大部分夹杂物可较好地变性到低熔点液相区或固液两相共存区. 夹杂物变性越好,则钢液中夹杂物球形化率越高,总量也越小,夹杂物成分对其尺寸也有重要影响. 分析了外层被钙铝酸盐和CaS包裹的双层夹杂物的形成机理,前者由于钢中Ca还原MgO·Al2O3尖晶石中Mg或Al2O3中Al;后者由于在铸坯凝固过程中温度降低及元素S的偏析,造成液芯中S浓度升高,其与Ca在已有的固体夹杂物核心的表面析出CaS. 在轧制过程中,前者变形能力较好,后者的外层CaS易与内部核心分离,甚至产生微裂纹.     

镁钙耐火材料与钢水作用的热力学研究

通过扫描电镜能谱分析,研究了镁钙耐火材料与ARO16钢的作用,通过热力学数据,结合试验结果,进行了热力学研究,结果表明:含游离CaO的镁钙耐火材料在1600℃下与ARO16钢发生作用,在耐火材料表面形成反应层,推测有CaS、3CaO·Al2O3、CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3、CaO·6Al2O3、3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·2SiO2、MnO、FeO等物质生成.     

超低碳铝硅镇静钢精炼过程中夹杂物的行为及其对钢组织的影响

针对RH精炼并结合典型的渣-钢化学平衡实验,研究了超低碳铝硅镇静钢精炼过程中夹杂物的变化以及钢包顶渣组成对钢中夹杂物的影响. 用激光共聚焦高温扫描显微镜在线观察了再加热过程中钢的微观组织变化,讨论了夹杂物对钢的晶粒长大的影响. 结果表明,本实验条件下精炼前钢中夹杂物是以Fe-Mn氧化物为主的复合夹杂,夹杂物数量和大小受渣碱度、Al2O3含量及CaO/Al2O3比值的影响较大,当碱度为1.5及Al2O3含量为20%时,夹杂物数量最少. 以成分优化的钢包渣与精炼末期钢样进行的平衡实验显示,夹杂物为Al2O3-MgO或Al2O3-MgO-SiO2-MnO为主的复合夹杂,随渣中w(MnO)的增加,复合夹杂中Mn含量有增加的趋势,使钢的晶粒长大过程需要更高的再加热温度. 钢样再加热后,钢中夹杂物变为以Al2O3, MgO, SiO2复合夹杂为主,三者总量占夹杂物总量的90%或以上,复合夹杂中MnO含量受加热制度影响.     

Consteel-LF-VD-CC生产55SiMnMo钢种的洁净度研究

针对贵钢在使用55SiMnMo中空钢实心坯制造的钎杆出现因硬性夹杂导致断裂的问题,对55SiMnMo中空钢生产工艺Consteel-LF-VD-CC进行全流程取样,对钢中气体含量和夹杂物进行分析,找到钢水洁净度的限制性环节,并由此得出改进措施. 钎杆断裂面的夹杂物分析显示,主要为较大粒径的带棱角的纯Al2O3硬性夹杂以及不规则形状的MgO-CaO-SiO2复合夹杂. 分析钢样可发现以下工艺问题：LF精炼后期渣面裸露吸气,钙处理后夹杂物变性不完全,钢包开浇过程中存在明显吸气和卷渣现象. 铸坯中T[O]含量为9×10-6,显微夹杂物以MnS, Al-Mn的复合氧化物夹杂为主,大型夹杂物以SiO2-Al2O3-MnO-CaO复合夹杂为主.     

矿物3CaO·3Al2O3·BaSO4 高温稳定性研究

矿物3CaO·3Al2O3·BaSO4是一种新型胶凝矿物, 而关于其高温稳定性的研究却有多种结论.本工作综合运用IR, TG-DT A,EPMA,XRD和QXDA等多种测试方法, 系统研究了3CaO·3Al2O3·BaSO4 的高温稳定性问题.研究表明, 在温度低于1 350 ℃的条件下, 矿物3CaO·3Al2O3·BaSO4的晶相结构稳定; 而温度高于1 360 ℃时, 3CaO·3Al2O3·BaSO 4发生分解并形成新的晶相.3CaO·3Al2O3·BaSO4的分解方程式可表述为: 3CaO·3Al2O3·BaSO4→CaO·Al2O3+12CaO·7Al2O3+Ba O·Al2O3+SO2↑+O2↑鉴于矿物BaO·Al2O3的形成机理与该问题紧密相关, 本文也讨论了BaO·Al2 O3的形成机理.BaO·Al2O3的形成机理有两种:温度低于1 350 ℃时, BaO·Al2O 3由原料组分发生反应而形成的; 而温度大于1 360 ℃时, 该矿物是由3CaO·3Al2O 3·BaSO4分解形成的.     

高岭石碱石灰的烧结过程

以CaO-Al2O3-SiO2-H2O和Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系为对象,通过热力学计算研究了高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)在碱石灰烧结过程中的反应行为.结果表明:在n(CaO)/n(SiO2)为1的高岭石与氧化钙烧结过程中,形成了不能被碱液溶出的2CaO·Al2O3·SiO2和CaO·Al2O3·2SiO2.在n(CaO)/n(SiO2)为1,1.5或2的高岭石碱石灰烧结反应中,CaO·SiO2会与Na2O·Al2O3反应形成Na2O·Al2O3·2SiO2,从而导致在碱性体系中氧化铝的溶出率降低,而3CaO·2SiO2与2CaO·SiO2不与Na2O·Al2O3反应.CaF2对烧结反应有促进作用.     

CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2系精炼渣性能研究

铝热还原制备铜铬合金时,合金中会存在气孔以及Al2O3,Cr2O3等夹杂物,采用电渣重熔工艺可有效去除气孔以及夹杂物等缺陷.根据Al2O3,Al2O3-Cr2O3以及Al2O3-CaF2等相图,选用CaF2-CaO-Al203-MgO-SiO2渣系精炼铜铬合金.测量研究了五元渣系的黏度、密度、表面张力以及电导率等性能.结果表明,当CaO/Al2O3质量百分比一定时,随着温度升高,熔渣黏度下降,电导率升高.1500℃时,黏度最低只有0.013 Pa·s,电导率可达1.22(Ω·cm)-1.随着温度升高,熔渣表面张力降低.渣样表面张力均小于0.50 N/m,密度约为2.70 g/cm3.五元渣具有较小的表面张力和良好的流动性,具有良好的精炼效果.     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析EI北大核心CSCD

利用热力学平衡常数理论计算了CO2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O、0.83CaO·0.67SiO2·1.83H2O、0.67CaO·SiO2·1.5H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·32H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·30H2O、1.33CaO·SiO2·2.17H2O、3CaO·0.5Al2O3·0.5Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、3CaO·Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、1.5CaO·0.67SiO2·2.5H2O、Ca(OH)2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3％石墨,按质量比37:36:27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成.采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征.结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg8.13 Al14.75 Fe1.13O32和Al15.44 Fe6.16 Mg2.32O32;XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg0.23 Fe2+0.54 Fe3+0.06 Al0.17)Ⅳ(Mg0.03 Fe2+0.065 Fe3+0.02 Al0.88)ⅥO4.000和(Mg0.708Fe0.056Al0.237)Ⅳ(Mg0.154Fe0.0425Al0.8035)ⅥO4.000;通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al2O3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al2O3和MgO·Al2O3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低.     

原料种类和合成温度对合成CA_6的影响

分别采用工业Al(OH)3和工业α-Al2O3作为铝源,CaO和轻质CaCO3作为钙源,按照理论配比通过高温固相反应合成了六铝酸钙。借助XRD和SEM等测试手段研究了不同钙源、不同铝源以及不同煅烧温度对合成六铝酸钙的物相组成及显微形貌的影响。结果表明:以Al(OH)3和CaCO3为原料,在1 550℃保温3 h合成的六铝酸钙晶粒发育呈片状;以α-Al2O3和CaO为原料在1 550℃保温3 h合成的六铝酸钙晶粒发育呈颗粒状;Al(OH)和CaCO在高温下的分解有利于片状六铝酸钙的生长发育。