粒度和温度对钒钛磁铁矿介电特性的影响北大核心

采用谐振腔微扰法测量了-0. 048、-0. 075+0. 048、-0. 150+0. 075 mm粒级钒钛磁铁矿在2. 45 GHz频率下20~800℃间的介电特性,分析了介电参数随粒度和温度变化的原因,并测量了钒钛磁铁矿在微波场中的升温曲线.结果表明:钒钛磁铁矿的介电常数和损耗角正切均随温度的升高而增大,介电特性随着粒度的减小而增强.在20~800℃之间,穿透深度随着温度的升高而下降,且粒度越大越有利于微波对矿石的穿透,微波加热钒钛磁铁矿的最佳物料厚度为1. 28~1. 60 cm.不同粒度的钒钛磁铁矿在微波场中温度随微波加热时间均呈线性升高,在微波功率为4 k W时,-0. 048 mm粒级矿石的升温速率是-0. 150+0. 075 mm粒级的1. 41倍.     

粒度和温度对钒钛磁铁矿介电特性的影响

采用谐振腔微扰法测量了-0. 048、-0. 075+0. 048、-0. 150+0. 075 mm粒级钒钛磁铁矿在2. 45 GHz频率下20~800℃间的介电特性,分析了介电参数随粒度和温度变化的原因,并测量了钒钛磁铁矿在微波场中的升温曲线.结果表明:钒钛磁铁矿的介电常数和损耗角正切均随温度的升高而增大,介电特性随着粒度的减小而增强.在20~800℃之间,穿透深度随着温度的升高而下降,且粒度越大越有利于微波对矿石的穿透,微波加热钒钛磁铁矿的最佳物料厚度为1. 28~1. 60 cm.不同粒度的钒钛磁铁矿在微波场中温度随微波加热时间均呈线性升高,在微波功率为4 k W时,-0. 048 mm粒级矿石的升温速率是-0. 150+0. 075 mm粒级的1. 41倍.     

钛铁矿常压微波消解溶样方法研究

由于钛铁矿稳定的结构特点,在分析其组分含量时,溶样成为分析方法中较难的一个环节。本实验根据X-射线衍射仪分析钛铁矿组成和结构的结果,利用钛铁矿显著吸收微波的介电特性,使用改装后的800 W家用微波炉,在常压下选择中低火加热温度(160℃左右),分别用磷酸和磷硫混酸在微波辐照下消解粒度小于0.125 mm的矿样,可快速将矿样消解完全。与传统方法比较,该法具有简便、快速、低耗等优点,可应用于大批量样品分析。     

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...     

钛铁矿直接还原回收铁同步制备钛酸钙的研究

研究了钛铁矿煤基包埋法直接还原铁同步制备钛酸钙过程中钛的物相转化和钛酸钙的生成机制,阐明了添加剂碳酸钙用量和焙烧温度等因素对还原铁和钛酸钙的影响规律和作用机理。结果表明,含60%碳酸钙的钛铁矿生球团在1 400℃下煤基包埋法恒温焙烧180 min,可以在制得直接还原铁的同时使钛以纯钛酸钙的形式产出。在添加剂碳酸钙的作用下,焙烧温度1 300℃时,钛酸钙开始作为主要含钛物相产出,试验得出的最佳焙烧温度为1 400℃。随着碳酸钙用量的增加,焙烧产物中黑钛石的含量逐渐减少,钛酸钙的含量逐渐增多。但是碳酸钙用量大会导致还原铁颗粒变细,不利于后续的磨矿磁选分离。实验室条件下通过两段磨矿磁选最终获得还原铁产品TFe品位为81.86%、回收率为91.27%,钛酸钙产品中Ti品位为26.95%、钛酸钙含量为76.37%,钛的回收率为90.15%。     

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.     

钛精矿碳热还原制备焊条药皮试验

对钛精矿碳热还原制备焊条药皮进行研究,在氧化焙烧温度850～900℃、复合添加剂配量3%～5%、还原焙烧温度1 100～1 500℃、焙烧时间240-270min条件下获得焊条药皮原料--还原钛铁矿,其TiO2大于52%、FeO小于5%,C、S、P等有害元素含最小于0.03%.采用XRD,SEM,EDS及TGA等表征方...     

微波加热浸出法从钛铁矿中提取钛

以钛铁矿和硫酸铵为主要原料,通过熔融反应法使钛铁矿中的钛转化成易溶于稀硫酸的硫酸氧钛,利用煅烧产生的氨气和水解产生的废酸生成硫酸铵,可循环使用。本试验主要是用微波浸出法替代工艺中的水浴浸出,采用单因素试验和正交试验考察微波功率、微波时间、浸出温度、硫酸浓度对钛浸出的影响。结果表明,在矿物粒度-0.053mm、微波功率4kW、浸出时间5h、硫酸浓度30%、浸出温度70℃的条件下,钛浸出率达到了96.99%,最终产品钛白粉中金红石型二氧化钛结晶度达到70.75%。     

含钛高炉渣熔化性温度的试验研究

含钛高炉渣的熔化性温度是影响高炉炉渣冶金特性的关键因素。以工业生产含钛高炉渣为原料,进行正交试验研究,其结果表明：随着碱度的提高,熔化性温度上升,粘度也升高;MgO从6%增加到8%或8.5%时,熔化温度曲线温度转折点即熔化性温度从1 435℃降低到1 380℃;TiO2含量在16%~20%的条件下,渣中MgO在8%左右,Al2O3含量在9%~13%之间,TiO2对炉渣粘度与熔化性温度影响不大。     

基于步进式加热炉的钛坯加热过程温度场研究

基于某钢厂的蓄热室步进式加热炉,以炉内的TA1钛坯为研究对象,建立传热的数学模型和加热过程的有限元模型,开展钛坯在炉内加热过程中的温度分布研究.研究炉膛温度和钛坯入炉温度对钛坯加热过程中最大断面温差的影响,以及预热段温度和一加热段温度对满足出炉要求钛坯芯部温度的加热时间影响.结果 表明:钛坯经过预热段和加热段加热时,其最高温度一直位于端面角部,最低温度位于钛坯芯部,而经过均热段后,角部温度最低.预热段温度每升高5℃,最大断面温差增加1～2℃,钛坯入炉温度每升高50℃,最大断面温差减小3～8℃;预热段温度每升高10℃,芯部温度满足出炉要求的时间减少1～2min,一加热段温度每升高10℃,芯部温度满足出炉要求的时间减少4～ 6min.     

TiO_2含量对含钛铁矿粉熔化行为的影响

为了更好地利用各种铁矿粉,使用"座滴法"研究了TiO_2含量对含钛铁矿粉的熔化行为。结果表明:试样收缩过程主要分为慢速和快速两个阶段;随着TiO_2含量的升高,除TiO_2含量为1%外,铁矿粉特征熔化温度呈现升高的趋势;TiO_2含量为1%时,铁矿粉特征熔化温度较低;随着TiO_2含量的升高,铁矿粉熔化时间呈现增加的趋势;TiO_2含量过高不利于降低烧结燃耗,综合考虑含钛铁矿粉特征温度和熔化时间,TiO_2含量应控制在3%以内。     

微波加热含碳氧化锰矿粉体还原过程中磷的迁移行为

通过电子探针面扫描成分分析,研究了微波加热含碳锰矿粉体还原过程中磷的迁移行为。在rc：ro原子摩尔比为1．06、rcao：rsio2分子摩尔比为1．27的条件下,将含碳锰矿粉放入微波,冶金炉中进行加热还原并保温一段时间。结果表明：固相还原时,有53％～67％的磷分布于气相中,高于常规冶炼的气化脱磷率。温度高于1000℃后,部分磷以锰、铁磷化物的形式迁移进入金属化物中。随着温度的提高和保温时间的增加,锰铁金属化物中的含磷量随之增加。将微波加热温度控制在1100℃以内,并缩短保温时间,有利于获得低磷海绵锰铁。     

ZnO-B_2O_3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

研究了ZnO-B_2O_3(ZB_2)对(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B_2O_3添加质量分数为3%时,试样的相对密度达到最大值;烧结温度从1 300℃降低到1 100℃时,试样的微波介电性能没有衰减。添加3%ZB_2(质量分数)的(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷在1 100℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能,介电常数ε_r=108.2,品质因数Q_f=6 545 GHz,共振频率温度系数τf=6.5×10~(-6)/℃,表明ZB_2是一种有效改善(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。     

[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

微波复合还原剂还原钛铁矿试验

采用微波加热和复合还原剂并添加添加剂对钛铁矿进行还原制备电焊条药皮原料。复合还原剂的使用提高了还原率、降低了杂质及有害元素的带入量、还大大降低了成本费用;添加剂(Na2CO3)使用降低了反应的活化能,强化了此钛铁矿的还原反应,缩短了反应时间;与常规加热方式相比,微波具有高效节能、绿色环保、强化反应等特点。在单因素试验条件还原温度1 150℃、还原时间100min下,试验研究了还原剂无烟煤和木炭对钛铁矿的还原能力;还原剂采用复合还原剂无烟煤、木炭的复合,在经试验验证及兼顾成本验证下,得出了复合还原剂无烟煤和木炭质量之比为11∶3,复合还原剂的使用可降低成本300~400元/t;试验还验证了添加剂Na2CO3(AR)的配入量和强化作用,结果表明,在最佳配量3%下可缩短反应时间约20min。     

Temperature Rise Characteristics of Carbon-Containing Chromite Ore Fines in Microwave Field

To avoid the nonuniform phenomena of heat and mass transfer of metallurgical powdery materials caused by conventional heating method,the temperature rise characteristics of carbon-containing chromite ore fines in the microwave field were investigated using microwave heating in a microwave metallurgical furnace.The experimental results show that the carbon-containing chromite ore fines have better temperature rise characteristics in the microwave field at a frequency of 2.45 GHz.After heated in the microwave field of 10 kW,the temperature of 1 kg carbon-containing chromite ore fines rose up to 1 100 ℃ in 7 min,at a temperature rise rate of 157.1（℃·min-1·kg-1）,whereas the temperature of 1 kg carbon-containing magnetite ore fines rose only up to 1 000 ℃ in 10 min,at a temperature rise rate of 100（℃·min-1·kg-1）.With increasing carbon-fitting ratios and by adding calcic lime,their heating effects changed regularly.     

高硫铝土矿微波脱硫溶出试验研究

采用微波焙烧脱硫工艺研究了微波加热温度、微波加热时间和矿物粒度对高硫铝土矿中硫含量的影响及氧化铝溶出率的影响;并且依据原矿和微波处理后铝土矿的XRD谱,探讨了高硫铝土矿的脱硫机理。结果表明:微波加热温度为650℃、微波加热时间为5 min、矿物粒度为0.095~0.076 mm时,高硫铝土矿的硫含量可以从4.15%降低到0.37%;在试验条件下,可以使氧化铝的溶出率从80.4%提高到98.7%。     

退火处理对FeCo纳米粒子吸波性能的影响

用KBH4作为还原剂,采用化学还原法制备FeCo纳米粒子,然后在400~600℃下退火。利用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱仪和振动样品磁强计对FeCo纳米粒子进行表征,用网络矢量分析仪测定其电磁参数,并分析FeCo的吸波性能,研究退火温度对FeCo纳米粒子吸波性能的影响。结果表明,化学还原法制备的FeCo纳米粒子,在厚度为5 mm时对频率为2.24 GHz电磁波的反射损耗最大,为-14.9 dB,损耗机制以介电损耗为主。随退火温度从400℃升高到600℃,FeCo纳米粒子的介电损耗逐渐减小而磁损耗逐渐增大,在400℃退火后的FeCo粒子具有最优的电磁匹配特性和最高的反射损耗,在厚度为3.55 mm时对4.48 GHz电磁波的反射损耗为-49.14 dB。     

制备工艺对钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料性能的影响

以BaTiO3为基料,加入SrTiO3,CaCO3,Bi2O3·3TiO2等制备了(1-z)Ba1-x-ySrxCayTiO3·z(Bi2O3·3TiO2)系无铅高压陶瓷电容器材料,研究了制备工艺对材料性能的影响.结果表明,在保温时间一定的情况下,瓷料的最佳烧结温度取决于组分中Bi2O3·3TiO2含量,且烧结温度随着Bi2O3·3TiO2的含量的增加而降低;在BaTiO3中加入30％SrTiO3,10％ CaCO3和3％ Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔分数),瓷料的最佳烧结温度为1240℃,其εr=3802,tgδ=4.2×10-3,Eb=9.2 kV·mm-1;并且在研究介温性能时,居里温度降低到35℃左右,拓宽了介电峰;当Bi2O3·3TiO2的含量增加到4％时,瓷料的最佳烧结温度为1220℃;在合理的烧结温度范围内,低温烧结和慢速升温将有利于细晶的致密化,从而改善高压陶瓷电容器的综合性能.     

微波加热含碳氧化锰矿粉体还原过程中锰铁金属化物的渗碳行为

纯净锰铁对纯净钢质量的影响至关重要,尤其是碳含量。微波可以快速加热含碳氧化锰矿粉进行体还原,为获得低碳锰铁奠定了基础。在碳氧原子摩尔比为1．06,rCaO：rSiO2分子摩尔比为1．28的条件下,采用微波加热法,对含碳氧化锰矿粉加热到一定温度并保温一定时间。结果表明：还原物料中锰铁金属化物的碳含量在0．11％～0．23％之间。随着物料温度的提高和保温时间的增加,锰铁金属化物中的碳含量随铁含量增加而提高,而随锰含量的增加而降低,但锰含量与铁含量呈负相关关系。由于铁比锰易于渗碳,因此物料温度、保温时间和物料的锰铁比是影响锰铁金属化物渗碳的主要因素。