微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳

高碳铬铁无渣脱碳法可避免有毒铬渣的排放,利用微波场可快速加热粉状物料的特性,在高碳铬铁粉中配加一定比例的碳酸钙粉,可实现高碳铬铁粉快速固相脱碳.实验结果表明：配加一定比例的碳酸钙粉,不会影响内配碳酸钙高碳铬铁粉混合物料的微波加热特性;提高混合物料的脱碳摩尔比、微波加热温度和保温时间,有利于高碳铬铁粉的深度脱碳,但相应加剧脱碳铬铁粉的氧化程度.合适的固相脱碳条件为：脱碳摩尔比1∶1.0~1∶1.4,微波加热温度1100℃,保温脱碳时间60 min.在上述条件下可使碳质量分数为8.16%的高碳铬铁粉脱碳至3.91%~1.71%,脱碳率为52.08%~79.04%.     

微波加热高碳铬铁粉固相脱碳动力学

采用微波加热对高碳铬铁粉固相脱碳进行了动力学研究.以碳酸钙粉为固体脱碳剂,按高碳铬铁粉中碳与碳酸钙粉完全分解后产生的CO₂的摩尔比为1︰1和1︰1.4混合,在微波场中对内配碳酸钙高碳铬铁粉加热到不同温度并保温脱碳一定时间,测定其碳含量并计算固相脱碳反应的表观活化能.实验表明:提高内配碳酸钙的比例,物料的脱碳率会相应提高,但混合物料的微波加热升温速率会变小;对于脱碳摩尔比相同的物料,随着脱碳温度的提高和保温时间的延长,物料的脱碳率随之提高.当1200℃保温脱碳60 min时,两种脱碳摩尔比下物料脱碳效果最好,脱碳率分别为65.56%和82.96%.微波场能促进高碳铬铁粉中碳的活化扩散和CO₂的吸附扩散.微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能为68.43 kJ·mol^-1.     

高碳锰铁粉与高碳铬铁粉微波升温特性对比

通过对比微波场中高碳锰铁粉和高碳铬铁粉的升温特性,分析了影响物料升温特性的因素。结果表明,微波场中高碳锰铁粉的升温效果优于高碳铬铁粉,高碳锰铁粉与高碳铬铁粉在微波场中的升温曲线均可分为2个阶段,高碳锰铁粉的平均升温速率为70.9和12.4℃·min-1,而高碳铬铁粉的平均升温速率为20.0和8.33℃·min-1;2.450GHz时,高碳铬铁粉的介电损耗较大,而高碳锰铁粉的磁损耗较大;反射损耗计算表明,高碳锰铁粉有较高的微波吸收率。     

微波场中高碳锰铁粉及固相脱碳物料的电磁性能

 碳酸钙粉热分解产生的CO2对高碳锰铁粉固相脱碳具有很好的脱碳作用,但脱碳过程中物料电磁性能的变化对微波加热的影响很大。 将高碳锰铁粉与碳酸钙粉按质量比1∶1均匀混合,在微波场中加热进行固相脱碳反应,脱碳温度分别为900、1000、1100、1200℃,且各保温脱碳60min。用矢量网络分析法测试试样的电磁性能。结果表明,高碳锰铁粉脱碳前后的电磁性能变化很大。脱碳物料的εr′在7.00~10.00范围内,εr″≈0.05。脱碳物料的μr′≈1.00,μr″≈0.00。温度为900和1200℃时,脱碳物料的电磁性能相近。高碳锰铁粉加热到1000和1100℃时,脱碳物料的tanδε和tanδμ最大,微波加热效果良好。     

高碳锰铁粉固相脱碳热力学研究

用CO2或H2O(g)作为脱碳剂进行高碳锰铁固态脱碳,当温度分别高于927℃或977℃时,高碳锰铁颗粒中外部的碳可被脱除.由于金属锰铁颗粒表面易被CO2或H2O2(g)所氧化,故脱碳反应又转变为颗粒内部的碳化锰和表面氧化锰之间的固-固相反应,使高碳锰铁继续脱碳.通过热力学计算证明了高碳锰铁用CO2或H2O(g)作为脱碳剂的可行性.     

微波加热与常规加热硅锰粉固相脱硅动力学比较

采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明：单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长,两种加热方式脱硅率均随之提高,在相同实验条件下,微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热,微波加热可以提高固相脱硅率;微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,其表观活化能为102.93 kJ·mol^-1,常规加热脱硅反应的表观活化能为180 kJ·mol^-1,说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件,提高固相脱硅反应速率,降低脱硅反应的活化能.     

高碳铬铁合金固相显微结构及破碎性能

为了研究高碳铬铁合金在浇注过程添加硅铁粉和铝后固相显微结构及破碎性能变化,在0.2 t多功能炼钢中试炉重熔某铁合金公司生产的高碳铬铁,浇注时分别添加硅铁粉和铝,分析重熔的常规高碳铬铁、添加铝及硅铁粉的高碳铬铁的固相显微结构,并将样品经颚式破碎机破碎。结果表明,高碳铬铁显微结构主要由(Cr,Fe)7C3固态相和(Cr,Fe)7Si固态相组成,有部分TiN、MnS和Al2O3夹杂物析出,常规高碳铬铁中未发现Al2O3夹杂物,而添加硅铁粉和铝的高碳铬铁中均析出了Al2O3及TiN夹杂物;添加铝的高碳铬铁组织致密,气孔率小,而常规高碳铬铁存在大量裂纹和孔洞,组织疏松,添加硅铁粉的高碳铬铁介于两者之间;经颚式破碎机破碎后,常规高碳铬铁、添加硅铁粉的高碳铬铁和添加铝的高碳铬铁破碎后粉末率分别为13.2%、11.7%和9.5%。     

微波冶炼高碳铬铁研究

为开发洁净、高效的高碳铬铁冶炼新工艺,对微波加热铬矿球团冶炼高碳铬铁进行试验研究,探明配碳量、配渣对铬回收率的影响。结果表明,微波加热铬矿球团100~120 min,可达到高碳铬铁冶炼所需的1 550~1 620 ℃,得到符合国标要求的高碳铬铁,铬回收率超过94%。当配碳系数为1.1,加入硅石使炉渣R=SiO2/(MgO+Al2O3)=0.55时,冶炼效果最好。当炉渣R值较低时,合金铬含量及回收率均明显下降,可以通过延长微波加热时间进行改善。     

高碳铬铁渣中铬的存在形态研究

通过对高碳铬铁渣中铬存在形态的研究,揭示了铬渣中的铬主要以水溶态、酸溶态、安全态和残余态四种形态存在.其中水溶态铬含量非常低,酸溶态的铬含量为0.314 8 mg铬每克渣,这部分铬可通过各种途径释放到环境中,对环境造成了污染.安全态和残余态中的铬含量为0.794 6 mg铬每克渣和1.554 0 mg铬每克渣,在自然条件下,这两种形态的铬比较稳定,有利于铬渣湿法解毒与铬的回收利用.     

Solid-Phase Decarburization of High-Carbon Ferromanganese Powders by Microwave Heating

The solid-phase decarburization of high-carbon ferromanganese powders (HCFPs) was investigated using calcium carbonate as the decarburizer by microwave heating and conventional heating methods to explore the differences of microwave heating and conventional heating. Experimental results show that HCFPs containing calcium carbonate were heated up to 900, 1000, 1100, and 1200 °C and held for 60 min for decarburization by microwave heating at decarburization ratios of 76. 69%, 82.90%, 84.11%, and 85.75%, respectively. These ratios arc higher than the decarburization ratios used for conventional heating under the same experimental conditions. The microwave heating can significantly improve decarburization ratio. This indicates the microwave heating field features a non-thermal effect, which in turn, visibly enhances the carbon diffusion ability of HCFPs. It also improves the kinetic conditions of solid-phase decarburization.     

微波加热含碳氧化锰矿粉固态还原过程中硫的分配

在rC∶rO原子摩尔比为1.06、rCaO∶rSi O2分子摩尔比为1.27的条件下,通过电子探针面扫描成分分析,对微波加热含碳氧化锰矿粉固态还原过程中硫的分配进行了研究。结果表明:加热温度为1 000~1 300℃时,88%~96%的硫分配于气相中,锰铁金属化物中的平均硫含量为0.002%~0.017%;随着微波加热温度的提高和保温时间的延长,锰铁金属化物中的含硫量与含铁量呈负消长的关系,而与含锰量呈正消长的关系;提高微波加热温度和延长保温时间,有利于进一步改善含碳锰矿粉的气化脱硫效果。与传统冶炼方法相比,微波加热含碳锰矿粉以气化脱硫为主,并可以获得良好的脱硫效果。     

微波加热制取超细ZnO粉体试验研究

研究了用微波加热制取中间体草酸锌,然后煅烧草酸锌制取超细ZnO粉体,探讨了微波加热对ZnO粉体晶型、粒径的影响。试验结果表明:在微波功率800 W、加热温度60℃、pH为3.3条件下制得中间体草酸锌,再在500℃下煅烧草酸锌得到的ZnO晶体比传统加热方法制得的ZnO晶体表面更光滑,粒径更小,平均粒径仅4.2μm。XRD物相分析结果表明:微波加热不会改变ZnO的晶型,产物为六方晶系,并且晶体的d值与文献吻合的较好。     

新型高强韧性弹簧钢40T 和44T 脱碳倾向的研究

新型高强韧性弹簧钢40T(%:0.41C-2. 12Si- 1.03Cr- 1.98Ni-0.31Mo-0.25V),44T(%:0.44C-2.28Si- 1.42Cr-0.25V)和弹簧钢60Si2CrVA(%:0.59C-1.65Si-1.11Cr-0.18V)的φ18 mm 和φ26 mm 试验钢材由北满特钢 20t电弧炉冶炼,经轧制、冷拔而成。各钢材经860～1000℃加热脱碳试验的结果表明,40T钢碳含量较低,并 有～2%Ni,其脱碳倾向明显低于44T钢和60Si2CrVA钢;880 ℃加热1 h时,40T钢没有脱碳,44T钢脱碳层深 0.05mm,60Si2CrVA钢脱碳层深0.15 mm;1000 ℃加热20 min,40T钢脱碳层深0.1 mm,44T 钢0.2 mm, 60Si2CrVA钢0.4 mm。40T钢脱碳倾向小,有利于提高弹簧的疲劳寿命。     

Microstructure of Solid Phase Reduction on Manganese Oxide Ore Fines Containing Coal by Microwave Heating

Microstructure of solid phase reduction on manganese oxide ore fines containing coal (MOOFCC) is one of important kinetics conditions of influencing microwave heating. On condition that an atomic molar ratio of rO∶rC in MOOFCC is 1∶1.06 as well as a molecular molar ratio of rSiO2∶rCaO is 1∶1.28,1 kg of MOOFCC is heated by microwave to reach 1000-1300℃ and hold different time respectively. Experiments show that the metal phase takes the iron-based metal compounds containing manganese as the main content. The manganese content of metal phase increases with the rise of temperature. The particle size of the metal phase is within the range from 0.01 to 0.05mm. MO2 phase in the stuff is entirely changed into MnO phase and the slag phase is mainly composed of wollastonite and manganese olivine. The stuff reduced is loose and massive as a whole and its porosity is from 30% to 45%. The low softening-melting property and the low density of the stuff impact,to some degree,the solid phase reduction of powder by microwave heating.     

CSP结晶器保护渣固态渣膜结构和矿相的分析

通过光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析,研究了1537 mm×67 mm CSP连铸结晶器保护(%:34.6CaO,28.6SiO₂,8.8C,8.5F,8.6Na₂O)固态渣膜的结构、矿相组成和析晶率,分析结果表明,绝大多数固 态渣膜厚0.6~1.3mm, 呈三层结构：结晶层-玻璃层-结晶层,靠结晶器壁侧为0.10～0.14mm 厚的结晶层;CSP 固态渣膜的析晶率为40%～80%,结晶矿相主要为枪晶石(3CaO ·2SiO₂ ·CaF₂)和矿物Na₂O ·Al₂O₃ ·SiQ₂。通过 调整固态渣膜的厚度及枪晶石等矿物的析晶率,可达到控制渣膜传热,提高连铸坯表面质量的目的     

加热温度对含铌Q345钢第二相粒子固溶析出及晶粒长大的影响

本文通过利用模拟轧制和扫描电镜、透射电镜技术等，研究含铌Q345钢中第二相粒子固溶析出及晶粒长大的规律，测试了奥氏体晶粒粗化温度，并对轧制工艺中加热工艺的选择进行了探讨。     

IF钢SEM原位加热再结晶过程的研究

用膨胀仪测定加热速度为200℃/h形变量ε=1．2的IF钢的再结晶温度为650℃,但扫描电镜（SEM）对该IF钢（ε=1．2）原位加热的试验结果结果表明,因表面效应,在650℃未观察到再结晶晶粒,在650℃到680℃之间产生非均匀形核,部分晶粒迅速发生再结晶过程。     

细粉煤微波加热除湿特性及数学模型

在实验室条件下，利用间隔式测重，研究了三组不同微波加热比功率下细粉煤的除湿变化特性，并建立了数学模型。研究表明，细粉煤的微波加热除湿率可分为：初始除湿、快速除湿和缓慢除湿三个阶段；除湿速率可分为：加速除湿、相对恒速除湿和降速除湿阶段等三个阶段。通过实验数据进行回归分析，得到细粉煤微波加热除湿的数学模型。同时对模型的参数进行了分析，分析的结果与实验结果相吻合。     

微波快速测量铜精矿水分新方法的研究

在火法炼铜的过程中,原料水分含量的测量是一个关键的环节。为了克服传统的原料水分测定方法复杂、时间长的缺点,本文率先研究了利用微波技术快速测定铜精矿水分的新方法,同时对不同含水量的原料对检测结果的影响进行了分析和讨论。另外,详细地对实验装置、特性及其使用方法进行了介绍,并对该技术在火法生产铜中的应用作了展望。