高铝铝硅合金作皮江法炼镁还原剂的探讨

提出用电热法炼铝产出的高铝铝硅合金作皮江法炼镁的还原剂。由于其成本较低,还原白云石产出的镁蒸气压较高,因而比硅铁和铝作还原剂具有更多的优点。对几种还原剂进行比较,对高铝合金生产的可行性进行了论述,并进行了高铝合金还原煅烧白云石的理论计算。     

硅热法炼镁煅烧工序节能减排技术的现状及发展

硅热法炼镁工艺作为主流炼镁方法,由白云石煅烧、硅热法还原及结晶镁精炼铸锭三大工序构成。作为镁冶金三大工序之首,白云石煅烧是镁冶金能耗和排放的重点关注环节之一。本文在对白云石煅烧过程进行热平衡分析的基础上,指出了该工序节能减排的可能途径;然后在对我国镁产业白云石煅烧技术及设备的能耗和排放特点进行评述的基础上,介绍了近期的节能减排技术研发成果及其应用现状,并讨论了技术及装备的发展动向。     

铝硅合金热法炼镁的理论分析

为了降低热炼镁的生产成本,提高生产效率,本文讨论了用电热法生产的粗铝合金作为不 炼镁的可行性。通过对用铝、硅还原镁的热力学计算,分析了降低还原温度的可能性,同时还进行了铝硅合金和硅铁还原剂的理论单耗计算分析。分析结果表明,用铝呈金为还原剂的热法炼镁是可行的。     

采用热力学分析白云石中二氧化硅对硅热法炼镁的影响

采用热力学方法针对西南地区的白云石SiO2含量偏高不利于硅热法炼镁的情况进行研究.对硅热法炼镁工艺的白云石煅烧过程和真空还原过程的物料体系进行热力学分析,得到各体系中有SiO2参与化学反应的ΔrGθ -T关系.结果表明:SiO2对炼镁结果的影响在于其在白云石煅烧过程的最后阶段会消耗CaO生成2CaO·SiO2;然而该过程中SiO2参与的反应很复杂,并可能生成多种硅化合物(2MgO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·MgO·2SiO2).计算表明:随着白云石中SiO2的增多,单罐镁产量急剧减少;当SiO2含量小于4％时,减少量约为SiO2含量的4倍.     

几种炉窑对煅烧白云石活性的影响

在硅热法炼镁中,煅烧白云石的活性度与镁的产出率有重要关系。本文就如何选择适宜的设备以提高煅烧白云石的活性度进行了论述。     

真空下以煤还原氧化铝的实验

研究真空下以煤为还原剂进行碳热还原氧化铝。结果表明:压力为10-2Pa~10Pa的条件下,温度在1450℃~1650℃范围内,氧化铝与煤中的碳反应生成碳化铝和铝,温度越高,反应程度越大。煤中的硅、铁也被还原。还原产物铝、硅、铁蒸发出来,部分硅、铁冷凝在温度较高的位置,形成碳化硅、硅铁合金。铝与另一部分硅铁冷凝在温度较低的位置,一部分金属铝形成碳化铝和铝硅铁合金。     

试论影响煅烧白云石质量的因素

在硅热法炼镁科研和生产实践的基础上,论述了影响煅烧白云石质量的主要因素:白云石的矿物结构、白云石的化学成份、白云石的煅烧条件、煅烧白云石的储存条件等。指出了在现行的生产工艺流程的条件下所用白云石的适宜成份。     

氢在铝合金熔体中的溶解度

氢在铝-铜、铝-锂、铝-镁和铝-硅合金熔体中的溶解度可用氢在纯金属中的溶解度以及二元金属相互作用参数而推算出。对铝-铜合金而言,推算值和实测值相符。可按氢在铝-硅合金中的溶解度数据推算出氢在液态硅中的溶解度。     

以白云石和菱镁石的混合物为原料真空铝热还原法炼镁过程的动力学（英文）

研究真空铝热还原煅烧白云石和煅烧菱镁石的混合物炼镁过程的动力学,提出一种满足真空铝热过程的等温还原方法。实验在4 Pa的真空下进行。实验结果表明:还原率随着温度、制团压力和铝粉添加量的提高而增加。对不同还原时间的还原渣进行XRD分析,结果表明,还原过程能够粗略地分为3个阶段:MgAl2O4和Ca12Al14O33的形成阶段;CaAl2O4的生成阶段;CaAl4O7的形成阶段。根据动力学模型将获得的实验数据分为3部分,这3部分的活化能分别为98.2、133.0和223.3 kJ/mol。     

真空硅热同步还原制备镁锰研究

阐述锰在镁合金中的作用以及镁锰合金的性能、应用与制备.为了提高镁锰合金中的含锰量,制备新型镁合金及南含锰量Mg - Mn中间合金,分析富锰渣硅热还原的基本原理,提出真空硅热还原制备镁锰合金的新方法.通过热力学分析真空硅热同步还原MgO、MnO,其平衡蒸汽压关系是:Mn的平衡蒸汽压＞Mg的平衡蒸汽压＞系统压强;同步还原条件是:P系≤102 Pa,T还≥1517K;还原温度为1550K时,同步固化冷凝温度T＜922K.研究设计了真空熔融及热还原设备用于实验研究真空硅热同步还原制备镁锰.     

碳化钙热法炼镁试验研究

对以碳化钙为还原剂真空还原氧化镁作了热力学分析,计算出真空条件下还原反应的自由能和还原反应临界温度.并将白云石煅烧后与碳化钙混和制团,进行还原炼镁试验.结果表明,在1150℃左右和1Pa～2Pa真空条件下,可以获得80%以上的镁还原率,而同等条件下以硅铁还原剂获得的镁还原率不到70%.     

真空碳热还原制备Mg-Li合金热力学分析

提出了真空碳热还原制备Mg-Li合金的新思路,并对还原反应进行了热力学分析,研究了还原反应的反应式、吉布斯自由能及临界还原温度。结果表明:真空碳热还原制备Mg-Li合金具备热力学可行性,且其吉布斯自由能随真空度和反应温度的升高而降低;相同真空度下,该反应的临界反应温度低于真空碳热还原制备金属Mg、金属Li的临界温度,反应更容易进行;当真空度为10 Pa,Li_2O的相对比例为0.1时,真空碳热还原制备Mg-Li合金的临界反应温度为1345 K;在常规皮江法(真空硅热还原法)制镁的反应条件下,不论反应物料中Mg O、Li_2O相对比例为多少,真空碳热还原制备Mg-Li合金均具有热力学可行性。     

电热法生产铝硅合金的理论研究

从理论角度系统研究了Al2O3-C系、SiO2-C系、Al2O3-SiO2-C系热力学。结果表明,在Al2O3-C系中,碳热还原氧化铝过程的中间产物Al4C3,它与A12O3、A1之间有很大的溶解度,导致铝的提取率较低,给利用电热法直接制备金属纯铝带来了困难。在Al2O3-SiO2-C系中,硅在很大程度上改善了铝还原的热力学条件,其中间产物Al4C3、SiC等碳化物分别与SiO2、Al2O3反应进而生成铝-硅合金,使电热法生产铝-硅合金得以实现。动力学研究结果表明,在电热法生产铝-硅合金中,Fe的存在使铝-硅合金生成反应的起始温度大大降低,且Fe与Al、Si在熔融状态下可以无限互溶,Fe还有助于破坏碳热还原过程中容易生成的碳化物。     

ECAP工艺对不同硅含量的镁合金组织和性能的影响

以纯镁、纯铝、ZL102铝合金为原料,采用金属铸模的方法配制出硅含量分别为0.5%、1.0%、1.5%的三种镁铝硅合金。对三种不同Si含量的镁合金进行了等通道转角挤压(ECAP),借助XRD、金相显微镜、显微硬度计等测试并研究了挤压后不同硅含量合金的物相组成、显微组织、力学性能的变化规律。结果表明:经过ECAP挤压后,0.5%Si含量的合金的硬度比挤压前降低;1.5%Si含量的合金组织细化明显,硬度比挤压前提高。     

Al-Ti合金的相组成以及硅对合金组织的影响

前言本研究用金相法及X射线衍射研究了Al-Ti合金的相组成,以及硅对Al-Ti合金组织的影响. Al-2～4%Ti合金,由Al-Ti平衡图可知,其组织为A1 Al_3Ti.在以铝热还原二氧化钛制取Al-Ti合金的情况下,二氧化钛是否充分还原而形成金属化合物Al_3 Ti,本研究作了一些探讨. 在工业纯铝中,杂质硅的含量为0.13～1.0%(特一号铝——三号铝,GB1196-75).因此,用工业纯铝炼制的Al-Ti合金,杂质硅是不可避免的.Al-Ti合金中存在的杂质硅,其分布形态以及对组织的影响是冶金工     

电热法生产高铝的铝硅合金

第一部分:电热法生产铝硅合金及其目前发展状况;电热法的优点和缺点;制取高铝的铝硅合金来改善电热法。第二部分:在温度1600～2200℃范国内的 Al—Si—C—O 四元系状态图是电热还原粘土的理论基础;四元系的研究,生产不含碳化物的高铝的铝硅合金;建立一种新型电炉应用于用碳还原高岭土—氧化铝混合物,以生产70%Al 以上的铝硅合金。     

氧化镁的铝热还原——Ⅱ.Al-MgO-CaO.系的镁蒸气压

用载流法测定了煅烧白云石与铝反应的镁平衡蒸气压。在886～1035℃温度范围内反应系按下列平衡式进行:12 CaO(固)+21 MgO(固)+14 Al(液)=12 CaO·7 Al_2O_3(固)+21Mg(气)而且测得的镁平衡蒸气压可用下列方程式表示:log P=-(8754/T)+8.462 毫米汞柱     

铝电解过程中干式防渗料中的铝热还原反应

电解过程中,干式防渗料中除了存在电解质的渗透反应外,还存在着金属铝的渗透,金属铝会与防渗料发生铝热还原反应。本论文通过X射线衍射物相分析与扫描电镜分析对大修电解槽废防渗料的组成及铝热还原后防渗料的组成进行研究,探讨了防渗料中铝热还原反应的影响因素。研究结果表明,在工业电解槽运行过程中,渗透进入防渗料中的铝很容易与防渗料中的SiO_2发生还原反应生成单质硅或含硅合金,这种铝热还原反应速率随着温度的升高和防渗料中硅铝比的升高而升高;当干式防渗料中存在NaF或Na_3AlF_6时,会促进铝热反应的进行,但当防渗料中存在熔融的氟化物电解质时,反应速率会降低。     

苛性白云石与菱苦土复合制备砂轮结合剂的研究

本文研究了苛性白云石制备氯氧镁水泥，其适宜的煅烧温度为750℃-850℃，煅烧时间为3—6h。通过力学性能对比试验，表明苛性白云石、菱苦土制备的氯氧镁水泥，二者在强度上相差无几，且前者早期强度更高；若二者按一定比例混合制备复合氯氧镁水泥，由于活性MgO含量的增加和弥散分布的活性CaCO3粒子的增强作用，物理力学性能得到很大改善。苛性白云石中添加菱苦土最佳比例是40—70％。将苛性白云石与菱苦土复合制备氯氧镁水泥作砂轮结合剂，其磨削效率、磨削比、工件表面质量均优于纯菱苦土作结合剂的砂轮。     

硼镁石铝热还原法炼镁实验研究

以硼镁石为原料,配入一定量的碳酸钙,并压制成团,经过煅烧获得熟料,将熟料与铝粉还原剂制团,在高温真空条件下可以还原制取金属镁.本文考察了生料的制团压力、煅烧温度、煅烧时间对烧损率和镁还原率的影响,研究得出在45MPa～60MPa生料制团压力,煅烧温度在950℃ ～ 1000℃,恒温0.5h镁还原率较高.