铁矿石烧结的铁酸钙生成特性研究

铁矿石的铁酸钙生成特性是烧结配矿必须考虑的因素，对优化配矿具有重要的指导作用．为此，采用微型烧结试验法和矿物组成及显微结构分析法研究了10种铁矿石烧结的铁酸钙生成特性，找出了影响铁酸钙生成的主要因素，即在碱度为2．0及其它条件相同的情况下，结构松散的褐铁矿、赤铁矿及较高含量的A12O3和SiO2均有利于SFCA的生成。     

针状铁酸钙形成机理的试验研究

本文以磁铁精矿为原料,采用电炉烧结压制小饼方法,通过光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射等手段,研究了针状复合铁酸钙的形成过程和影响因素。针状复合铁酸钙的形成是一个固—液反应,在1230～1270℃,氧化气氛下,碱度1.8～2.5的范围内针状铁酸钙可充分发展。SiO_2是形成针状的必要成分,Al_2O_3是生成的必要成分,SiO_2和Al_2O_3分别以化合方式和固溶方式赋存于铁酸钙中。     

准化学平衡条件下MgO对多元铁酸钙生成的影响

 研究了不同碱度、不同SiO2与Al2O3含量条件下MgO对铁酸钙生成的影响以及Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO系内烧结矿的成矿过程,通过模拟高碱度烧结矿配料在空气气氛、1220 ℃准化学平衡条件下进行烧结实验,利用XRD QAMS法进行矿物定量、显微镜下观察矿相结构等方法进行分析。实验结果表明：R=2.0、不含Al2O3时增加MgO含量铁酸钙生成量明显增多,加入质量分数为25%的Al2O3后,MgO促进铁酸钙生成的作用减弱,Al2O3改变了MgO对铁酸钙生成的影响规律;随着碱度从1.8增加到2.3,铁酸钙生成量呈上升趋势,但是MgO对铁酸钙生成的促进作用减弱;实验还发现,随着MgO含量增加,不含Al2O3时铁酸钙晶形有“柱状”向“针状”变化趋势;加入质量分数为2.5%的Al2O3后,MgO含量增加对铁酸钙晶形影响减小。     

论烧结矿中铁酸钙的形成机理与合理的工艺条件

本文对烧结矿中铁酸钙的形成机理进行研究，对其在烧结生产过程中的应用提出一中供参考的意见。     

二元铁酸钙还原行为的研究

实验在合成CF2，CF、C2F的基础上，利用热台显微镜动态地观察了二元铁酸钙还原过程中的显微结构变化，考察了它们的还原性，还原前后的强度变化，结果表明C2F，CF．CF2还原性依次增强；CF2的抗压强度在还原度较低时有明显的下降，在还原度较高时随还原度的增加抗压强度增加；CF与C2F的抗压强度随还原度的提高而提高；CF2在还原过程中有明显的裂纹产生，裂纹的产生影响了CF2的强度。     

添加剂对高MgO烧结矿中铁酸钙生成的影响

高铝铁矿在高炉中用量的逐年增加,带来了高炉炉渣变稠、脱硫困难等一系列问题。生产高Mg O烧结矿成为解决高炉炉渣性质的有效途径之一。但是,烧结料中Mg O质量分数过高会导致烧结过程中黏结液相量减少,带来烧结矿强度降低的新问题。主要尝试向烧结料中配加少量的低熔点添加剂,以促进烧结过程中铁酸钙生成,拓宽改善烧结矿强度的思路。试验选择了B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3为添加剂,配入高Mg O、高Al2O3烧结料进行烧结,通过对试样的XRD衍射分析、观察矿相结构等,研究添加剂对烧结过程的影响。结果表明,加入这3种低熔点添加剂,均能促进铁酸钙形成,但是影响程度不同。当Mg O质量分数为4%时,B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3配入量(质量分数)分别为0.094%、0.470%和0.470%,可形成最多的铁酸钙,较少的加入量有利于铁酸钙形态向针状发展。Mg O质量分数较高时,液相生成有助于赤铁矿向磁铁矿转变。     

影响钒钛烧结矿铁酸钙生成因素的研究

针对攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结的特点,在实验室采用造小球焙烧的方法,进行了配碳、焙烧温度、焙烧时间等因素对钒钛烧结矿铁酸钙生成影响的试验研究.结果表明,烧结温度、气氛、碱度是影响钒钛烧结矿铁酸钙生成的最主要因素,而在化学成分中,TiO2、Al2O3对铁酸钙生成量和形态的影响较大.因此,在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结条件下,建立有利于生成细针状铁酸钙适宜的烧结工艺制度,消除TiO2、Al2O3的不利影响,是改善攀钢钒钛烧结矿品质的关键.     

Al2O3/SiO2对烧结矿铁酸钙生成能力的影响

针对烧结矿中含铝过高而导致烧结黏结相强度差的问题,本文采用烧结杯实验,通过分析不同Al2O3/SiO2比值条件下生产的烧结矿的矿物组成与矿相结构,研究混合料中该比值对烧结矿铁酸钙的形成规律.研究结果表明:Al2O3是形成复合铁酸钙的条件,其量少时有利于针状铁酸钙的形成,可以降低烧结矿混合料的初熔温度,改善烧结矿质量.在...     

煤粉粒度组成对武钢烧结矿铁酸钙生成的影响

针对武钢目前的原料条件,研究了不同煤粉粒度组成对烧结矿中铁酸钙生成的影响,并通过电子显微镜和扫描电镜研究了烧结矿中铁酸钙的生成数量、结晶形态以及发育程度等.同时指出,武钢烧结目前的煤粉粒度组成与原料条件已不相适应,煤粉的粒度上限应该扩大,而且煤粉当中＞3 mm的粒级含量是不可或缺的.     

基于相图分析铁酸钙流动性及烧结矿强度

 摘 要： 铁酸钙黏结相的流动性是维持烧结矿强度的重要因素。由于铁酸钙黏结相没有固定组成，首先根据相图获得不同成分铁酸钙黏结相的熔点和液相量，在不同SiO2质量分数条件下，通过试验分析了流动性与熔点和液相量的关系。结果表明，不同SiO2质量分数的矿石获得最佳流动性的铁酸钙成分和碱度不同；铁酸钙流动性与其熔点呈反比，与其液相量呈正比。在此基础上，通过烧结杯试验考察了不同SiO2质量分数矿石黏结相流动性对烧结强度的影响规律和作用机理。烧结杯试验结果表明，w（SiO2）等于4.30%的铁矿石在碱度为1.8～2.2时，烧结矿强度都比较高；而w（SiO2）等于12.42%的铁矿石在碱度为2.0时处于最高值，过高或过低都会使烧结矿强度明显下降。其根本原因是由热力学性质决定的，低SiO2矿石的液相区间较宽，高SiO2矿石的液相区间较窄，烧结生产中不建议使用高硅矿石。研究结果可为评价黏结相流动性和新矿种的应用提供理论指导。     

络合滴定法联合快速测定钙、铝在钢包钙铝包芯线中的应用

试验了钙铝包芯线中钙、铝的测定方法及测定钙、铝的最佳条件。试样用盐酸溶解后,在三乙醇胺及半胱氨酸的存在下,避免了铝和铁等元素的干扰,以氢氧化钾调节试液PH≥12．5,有Mg^2＋存在的情况下,钙黄绿素为指示剂,用EGTA标准溶液滴定钙量。铝的测定,采用强碱沉淀分离-氟盐置换EDTA滴定法测定,准确度及选择性较好,均取得了令人满意的结果。相对标准偏差钙〈0．033％,铝〈0．76％。     

烧结过程中二恶英的排放和生成机理研究进展

利用"辨别和量化二恶英及呋喃排放标准工具包"估算出2005年我国钢铁行业排放的二恶英总量达到1847.26 g TEQ.对当前已经开展的有关烧结过程中二恶英的分布和排放规律的研究进展进行了综述.提出了典型烧结烟气中二恶英同系物的分布规律,并以焚烧过程中二恶英的生成机理为基础讨论了烧结过程中二恶英的生成机理.目前的研究表明:烧结过程中二恶英的生成机理是"从头合成"、"前驱物合成"、"原生二恶英物质未完全分解"这三种生成机理综合作用的结果.     

热风烧结对二噁英生成的影响研究

二噁英类物质是目前已知的化合物中毒性最大的物质之一,主要来源于固体废物的燃烧过程和含氯工业产品的生产过程.本文利用烧结杯中试装置模拟热风烧结过程,研究了烧结料中焦粉含量、烧结热风温度和热风含氧量三个因素对二噁英生成的影响,利用高分辨色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)测定气相以及飞灰中的二噁英.试验结果显示,二噁英生...     

铁酸盐粘结相熔化速率及对烧结强度的影响

 考察了添加SiO2和Al2O3对铁酸钙（铁酸一钙CaO·Fe2O3和二铁酸钙CaO·2Fe2O3）熔化速率的影响。同时考察了铁酸盐添加SiO2和Al2O3对以其为粘结相的烧结试样强度的影响。试验结果表明：铁酸一钙中添加SiO2和Al2O3促进了熔体的形成;而二铁酸钙添加SiO2和Al2O3则抑制了其熔体的形成。在CF中添加SiO2和Al2O3对烧结试样强度的影响中,当添加w(SiO2)=2%和w(Al2O3)=4%时获得相对较大的烧结强度;而在CF2中添加SiO2和Al2O3则对烧结试样强度有不利影响。     

Formation Characteristics of Calcium Ferrite in Low Silicon Sinter

 Influence of sintering temperature, basicity and MgO content on the formation characteristics of calcium ferrite in low silicon sinter of Baotou Iron and Steel Company was studied by means of mini-sintering test and mineralographic microscope analysis. In addition, the suitable sintering parameters such as temperature and basicity were explored. The results found that optimum temperature for the formation of calcium ferrite is 1280 ℃, the basicity of 25-28 is helpful to the development of acicular or columnar calcium ferrite, and MgO content in the low silicon sintering raw materials should be lower than 28% because MgO can intensively inhibit the formation of calcium ferrite. And calcium ferrite in the sinter belongs to calcium ferrite with low calcium, which is different from that in ordinary sinter at home and abroad. So, it provided theoretical basis for promoting formation of calcium ferrite in low silicon sinter and improving properties of sinter.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高铝高钙改质剂中金属铝、三氧化二铝和氧化钙

对高铝高钙改质剂中金属铝、三氧化二铝、氧化钙含量的准确测定可指导配料精细冶炼,控制成本,又可客观评价进厂物料质量。由于高铝高钙改质剂是粉末状和屑状混合的物料,所以将样品过0.125 mm样筛,筛上样品和筛下样品分别采用三氯化铁溶液在电磁搅拌下溶解,滤上样品经灰化、熔融、酸化、定容,滤下样品溶液直接定容,再选择Al 394.401 nm、Ca 317.933 nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分别测定筛上样品溶液和筛下样品溶液中铝和钙。根据校准曲线分别计算出高铝高钙改质剂中滤上和滤下样品溶液中金属铝、三氧化二铝和氧化钙含量,经加权平均法计算样品中金属铝、三氧化二铝和氧化钙总量。按照实验方法测定高铝高钙改质剂实际样品中金属铝、三氧化二铝和氧化钙并进行加标回收试验,结果的相对标准偏差在(RSD,n=8)为0.25%～6.1%,回收率为91%～106%。采用实验方法和X射线荧光光谱法进行方法比对试验,二者测定结果相符。     

Q355B铝镇静钢夹杂物演变及钙处理工艺优化

 基于某钢厂Q355B铝镇静钢冶炼过程生成高熔点夹杂物,出现探伤不合格的问题,通过全流程取样分析钢中夹杂物的演变规律,发现原工艺LF精炼过程钙处理前夹杂物主要为低CaO含量的CaO-MgO-Al₂O₃系夹杂物,Al₂O₃质量分数约为77%。钙处理后,钢液中CaO-MgO-Al₂O₃系夹杂物向液相区左侧CaO含量高的区域靠近,Al₂O₃质量分数减少至32%;同时,CaS在钙铝酸盐表面异质形核,出现CaS-CaO-Al₂O₃系夹杂物,夹杂物中CaS质量分数增加至23%。应用热力学平衡模型计算钙处理钢液中S-Ca、Al-Ca及Al-S反应平衡曲线。结果表明,在1 873 K下生成C₃A、C₁₂A₇、CA_L等低熔点钙铝酸盐类夹杂物,钢液内w([Al])和w([Ca])的关系应分别满足 w([Al])2/w([Ca])3≤7.83×103、2.36×105、1.18×107,w([Al])和w([S])的关系应分别满足 w([S])3×w([Al])2≤7.79×10-12、8.36×10-11、8.14×10-10;当钢液中w([Al])为0.007 5%时,w([Ca])和w([S])分别控制在0.000 62%～0.001 9%、0.001 6%～0.005 1%范围内有利于生成理想液态产物C₁₂A₇。结合夹杂物分析及热力学计算,优化调整了脱氧、喂线等生产工艺,将铝块加入量由0.8 kg/t降低至0.7 kg/t,喂硅钙线量由300 m/炉降低至200 m/炉,并进行全流程取样分析夹杂物变化。发现钙处理后,CaS-CaO-Al₂O₃系夹杂物中,CaS质量分数降低至约5%,夹杂物分布在低熔点液相区域附近,铸坯中钢液w([Ca])由0.003 1%降低至0.001 5%～0.002 2%;最终夹杂物体系为(CaS)-CaO-(MgO)-Al₂O₃低熔点复合相夹杂物,防止了高熔点钙铝酸盐类夹杂物及CaS类夹杂物的产生,提高了铸坯质量。     

铁酸钙与赤铁矿非等温还原动力学

采用非等温热重的方法,在30% CO+70% N₂(体积分数)气氛下,以10 K·min^-1升温至1123 K的过程中,比较了铁酸钙与赤铁矿的逐级还原过程及其还原动力学.结果表明:铁酸钙和赤铁矿开始还原温度分别为873 K和623 K;由反应速率与反应度的关系及分阶段X射线衍射物相分析发现,铁酸钙还原过程为两段式反应(CaO·Fe₂O₃→2CaO·Fe₂O₃→Fe),而赤铁矿还原过程为传统的三段式反应(Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe).通过Freeman-Carroll法计算得知铁酸钙和赤铁矿的还原平均活化能分别为49.88和43.74 kJ·mol^-1;铁酸钙还原过程符合随机成核随后生长模型,动力学模式函数为Avrami-Erofeev方程,其积分形式为[-ln (1-α)]ⁿ;而赤铁矿还原过程动力学机理分为两部分,在还原度α为0.1~0.5时,为三级化学反应模型,模式函数积分形式为1-(1-α)³;在α为0.5~0.9时,符合二维圆柱形扩散模型,动力学模式函数为Valensi方程,其积分形式为α+(1-α)ln (1-α).     

2219铝合金网格壁板应力松弛时效行为分析

整体网格壁板在航天器结构应用中,采用热压罐成形作为2219T87铝合金网格壁板的成形工艺。在壁板与模具贴模之后,通过应力计算和有限元仿真可得到不同厚度层受到的应力大小。在热压罐中时效时,由于拉、压应力的影响,壁板不同位置材料性能有所差异。结果表明:应力的计算值和仿真值吻合,说明模型的有效性;在透射电子显微镜下观察发现,受拉、压应力区的析出相较低应力区的细小、密集,压应力区又比拉应力区的析出相更加细小密集,这是因为受应力区会产生大量的位错,从而为沉淀物的析出提供更多的形核位置,产生更多细小、针状的析出物,在宏观上反映为析出相越细小、密集,抗拉强度及硬度越高。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁酸钙中氧化铝、氧化镁和磷

用盐酸-氢氟酸溶解试样, 高氯酸冒烟除氟后, 在稀盐酸介质中, 以396.152 nm、285.213 nm、178.287 nm波长的谱线分别作为铝、镁、磷的分析线, 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铁酸钙中氧化铝、氧化镁和磷的含量。基体效应和谱线干扰分别采用基体匹配法和谱线背景扣除法消除。试验结果表明, 铁酸钙中氧化铝、氧化镁和磷在一定浓度范围内与其强度具有良好的线性关系, 相关系数r在0.999 8以上。准确度和精密度考察得到3种成分的加标回收率在99%～104%之间, 相对标准偏差(RSD)在0.45%～1.5%之间;对铁酸钙实际样品进行分析, 所得结果与湿法分析结果相符。