不锈钢粉尘中低温氢还原实验研究

分析了不锈钢粉尘的矿相结构,并对粉尘中各氧化物还原的热力学进行计算,采用自行设计的竖直螺旋管输送反应器,对不锈钢粉尘在中低温条件下进行氢还原实验,探讨了温度和反应时间对粉尘还原率的影响.结果表明,最长还原时间达到300 s,反应温度从500到700 ℃,还原率从39.36%升高到64.30%.     

不锈钢粉尘含碳球团还原机理的探讨

为研究不锈钢粉尘含碳球团的还原机理,比较了含碳球团熔化速度和其中金属还原速度的相对大小,结果表明球团的还原速率大于熔化速率,渣对还原和熔化速度都有促进作用,含碳球团在AOD炉的第一个还原阶段末期加入时,金属的还原率最高。通过分析碳在渣和钢液间的迁移规律确定了碳有向渣中迁移的趋势;并估算了渣的粘度约为0.254Pa.s,渣钢间界面张力约为490mN/m。     

不锈钢粉尘气体还原过程中Fe_2NiO_4的分解行为研究

研究CO和H_2气体还原Fe_2NiO_4的热力学过程和分解特征,探讨气体组成和温度对Fe_2NiO_4分解行为和还原产物的影响。结果表明,CO和H_2气体能够将Fe_2NiO_4还原为镍氧化物和铁氧化物,以及铁氧化物逐级还原,甚至直接还原成金属Ni和Fe;CO-H_2混合气体还原Fe_2NiO_4过程失重率随混合气体中H_2含量和温度发生明显变化,当温度820℃时,CO的还原能力比H_2强,失重率随着混合气体中H_2含量的增加而逐渐减小;当温度820℃时,H_2的还原能力比CO强,失重率随混合气体中H_2含量的增加而逐渐增大;若将Fe_2NiO_4完全还原为金属Ni和Fe,所需混合气体量至少为理论值的4倍。     

不锈钢粉尘内配煤团块高温自还原过程中金属铁的聚集

用不锈钢生产中的高碱度二次粉尘制备内配煤团块,在高温下自还原获得含铬、镍的金属铁粒.研究影响铁粒聚集长大的因素.研究表明:(1)内配煤团块的渣相碱度(w( CaO)/w( SiO2))小于2.8时,还原产物冷却过程中渣相与金属铁粒才能自然分离.碱度越低,渣量越大,越不利于金属铁聚集长大;(2)提高内配碳比,渣相残碳量明显升高,渣中过量的碳阻碍金属相聚集长大;(3)提高还原温度,直接还原铁的海绵状结构解体,逐渐聚集成颗粒状金属铁.还原温度越高,越有利于金属铁的聚集长大     

新冶钢电弧炉粉尘精细还原实验研究

对烘干后的电弧炉干粉尘进行基础特性研究,包括化学成分、XRD(X-ray diffraction)检测、粒度分布。根据铁氧化物、锌氧化物的还原热力学原理,提出了"电弧炉粉尘精细还原"的概念。探讨温度(910～1 010℃)和还原时间(2～4h)对电弧炉粉尘金属化率和脱锌率的影响,并利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)软件对实验结果进行方差分析和相关性分析结果表明,电弧炉粉尘TFe含量为47.26%,Zn含量为8.32%;在910～1010℃,使用纯H2对电弧炉粉尘进行精细还原,能实现铁氧化物和锌氧化物分别向MFe和Zn的转变,金属化率和脱锌率分别达到95%、98%左右;同时电弧炉粉尘精细还原的产物未有烧结现象发生。     

不锈钢粉尘中FeCr_2O_4还原过程分解行为研究

不锈钢粉尘还原过程中FeCr_2O_4分解对Cr的分离回收影响显著。对气体和固体碳还原FeCr_2O_4的热力学过程和分解特征进行研究,探讨Cr在还原过程中存在形式和还原分离条件。结果表明,CO气体和H_2在标准状态下不能还原FeCr_2O_4,固体碳能将FeCr_2O_4还原为铬氧化物和铁氧化物,甚至还原成金属Cr和Fe。提高温度和降低体系总压可促进反应进行。温度1 000～1 200℃,配碳量为β=0.25～0.5时,还原产物主要为Cr_2O_3+Fe;温度1 250℃,配碳量β1.0时,还原产物主要为Cr+Fe;900℃时体系总压在0.01～0.001MPa还原产物主要为Cr_2O_3+Fe,低于0.5kPa时还原产物主要为Cr+Fe。     

不锈钢粉尘碳热还原产物金属颗粒形貌和尺寸

为促进不锈钢粉尘资源化利用,本文提出碳热还原不锈钢粉尘制备高附加值球形超细金属粉末的新思路.为此,本文系统研究了1350℃下不锈钢粉尘碳热还原产物金属颗粒的微观结构、形貌和尺寸,以及配碳比对其的影响.配碳比从0.9经1.0增加到1.1时,还原失重率变化不明显,Fe-Cr-C金属颗粒球形度有轻微提高,金属颗粒尺寸显著细化...     

不锈钢粉尘碳热还原渣高效粉化分离

不锈钢粉尘是钢铁冶炼过程产生的典型二次固废,其含有大量的有价金属铁、铬和镍的氧化物,具有较高的回收利用价值。碳热还原法是一种高效冶炼金属矿物的火法工艺,使用碳热还原法处理不锈钢粉尘过程中,还原渣发生的粉化反应及冷却后的粉化效果会影响还原渣体系的理化性能,影响还原产物渣和金属的分离效果。通过高温试验研究了粉化控制过程工艺参数保温温度、保温时间和降温速率对还原渣粉化效果的影响。试验结果表明,不锈钢粉尘碳热还原-粉化控制后获得的还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着保温温度的升高呈现先增加后降低的趋势;还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着保温时间的增加呈现逐渐增长的趋势;还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着降温速率的降低呈现逐渐增长的趋势。在还原温度为1 450℃、升温速率为10℃/min、还原时间为20 min、碳氧比为0.8、控制保温温度为1 100℃、保温时间为15 min、降温速率为15℃/min的条件下,还原渣的自粉化率达到95.26%,自粉化渣的质量分数达到91.36%。在不锈钢粉尘碳热还原的过程中,还原渣中Ca₂SiO₄的生成反应...     

基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程

提出了基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程。由三部分组成:熔融气化炉,主要功能是熔化海绵铁和产生预还原所需的还原煤气;预还原部分,由两级快速循环床和一级矿粉预热床组成,主要功能是将矿粉转变成高金属化率的铁粉,金属化率大于85%;煤气处理,包括尾气换热、煤气洗涤、煤气增压、脱除CO2等工序,功能是调节预还原所需的煤气成分、煤气量与温度。新工艺采用精矿粉或粒度小于1 mm的矿粉,具有还原温度低、反应接近平衡态、金属化率高等特点,吨铁燃料比有望在600 kg左右,实现炼铁工艺的高效、节能与减排。     

控制烧结矿低温还原粉化的试验研究

介绍了湘潭钢采用工业废湘与一定浓度的ＣａＣｌ２溶液配制喷洒在烧结矿的表面上，通过控制喷洒液的浓度以及吨烧结矿的喷洒量，实现了烧结矿ＲＤＩ值平均降低５６．７％，使高炉产量提高１０．５０％，降低焦比３５．５％ｋｇ／ｔ。     

Enhanced Corrosion Resistance of Stainless Steel Carburized at Low Temperature

The pitting corrosion resistance of surface-modified 316L austenitic stainless steel and N08367 (a “superaustenitic” stainless steel) were evaluated in 0.6 M NaCl solutions and compared to untreated samples of the same materials. The surface modification process used to treat the surfaces was a low-temperature carburization technology termed “low-temperature colossal supersaturation” (LTCSS). The process typically produces surface carbon concentrations of ~15 at. pct without the formation of carbides. The pitting potential of the LTCSS-treated 316L stainless steel in the NaCl solution substantially increased compared to untreated 316L stainless steel, while the pitting behavior of the LTCSS-treated N08367 was unchanged compared to the untreated alloy. This article is based on a presentation given at the “International Conference on Surface Hardening of Stainless Steels,” which occurred October 22–23, 2007 during the ASM Heat Treating Society Meeting in Cleveland, OH under the auspices of the ASM Heat Treating Society and TMS.

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Enhanced Carbon Diffusion in Austenitic Stainless Steel Carburized at Low Temperature

Austenitic stainless steel AISI 316L was carburized by a novel, low-temperature gas-phase process. Using a calibrated scanning Auger microprobe (SAM) analysis of cross-sectional specimens under dynamic sputtering, we determined the fraction–depth profile of carbon. The profile is concave—very different from the shape expected for concentration-independent diffusion—and indicates a carbide-free solid solution with carbon levels up to 15 at. pct and a case depth of ≈30 μm. A Boltzmann–Matano analysis with a careful evaluation of the stochastic and potential systematic errors indicates that increasing levels of carbon significantly enhance carbon diffusion. For the highest carbon level observed (15 at. pct), the carbon diffusion coefficient is more than two orders of magnitude larger than in dilute solution. The most likely explanation for this strong increase is that carbon-induced local expansion of metal–metal atom distances, observed as an expansion of the lattice parameter, reduces the activation energy for carbon diffusion.     

不锈钢厂电弧炉烟尘处理技术

不锈钢厂电弧炉烟尘主要由炉内高温区合金元素和组分的挥发、脱碳反应生成的CO气泡破裂所形成的金属和炉渣液滴的飞溅、被尾气直接带走的小颗粒炉料组成。与普碳钢或低合金钢厂电弧炉烟尘比较,不锈钢电弧炉烟尘含有更多的合金元素,但锌含量较低。目前不锈钢厂所采用的回收处理烟尘的工艺以熔融还原工艺为主。     

304不锈钢连铸坯的高温物理性能研究

使用NETZSCH DIL 402C热膨胀仪与STA449F3综合热分析仪,对304不锈钢的高温膨胀与收缩系数、定压热容（cp）及差示扫描量热（DSC）曲线进行测试。测试结果表明：304不锈钢在升温过程中膨胀系数的范围为20.9700×10-6～21.5712×10-6K-1,降温过程中收缩系数范围为21.2528×10-6～21.9471×10-6K-1,膨胀及收缩系数较大,属裂纹敏感性钢种; 在900～1400℃升温过程中,定压热容曲线波动幅度较大,存在晶型? 洌魑榷ㄐ越喜睿撞毕荩籇SC曲线测试中,升温过程在1420.8℃存在明显吸热峰,试样开始熔化,峰值温度为1438.86℃;降温过程中,1439℃时存在明显的放热峰,试样开始凝固,峰值温度为1435.6℃。在1439～1100℃降温过程中,曲线不平滑,热稳定性较差,有相变发生,初始坯壳生长不均匀,这些温度点属于结晶器中上部温度范围,此范围内铸坯易产生裂纹。     

2Cr13不锈钢高温特性及对连铸保护渣的要求

采用DIL402C热膨胀分析仪、STA449C同步热分析仪和Gleeble-1500D热模拟试验机,分别测试2Cr13不锈钢的线性膨胀系数、主要相变温度以及高温力学性能等高温特性,分析2Cr13不锈钢高温性能对铸坯表面质量的影响和铸坯表面凹陷以及微裂纹产生的机理,确定2Cr13不锈钢用保护渣应重点考虑传热性能.     

马氏体时效不锈钢高温析出相的热力学计算

利用热力学计算软件Thermo-Calc,研究了新型马氏体时效不锈钢0.007C-13Cr-7Ni-4Mo-4Co-2W在800～1200℃固溶温度下基体组织和析出相的变化。通过透射电镜(TEM)、选区电子衍射花样(SADP)和X-射线能谱分析(EDS)法研究了马氏体时效不锈钢固溶态显微组织结构。结果表明,马氏体时效不锈钢高温析出Laves- Fe₂Mo相,固溶温度超过1 050℃,析出相全部溶解。     

L245钢抗SSC、HIC的性能试验

采用NACETM0284—2003和NACETM0117—2005实验方法对L245钢进行评定。结果表明：在湿心S环境下,L245钢具有良好的抗氢致开裂（HIC）和硫化氢应力腐蚀（SSC）的能力。在试验结果基础上,对其腐蚀机理及影响因素进行了讨论。     

QLT处理9%Ni钢低温拉伸性能的研究

 对QLT处理后的9%Ni钢在室温和低温下进行拉伸试验,采用X射线法对拉伸前后样品中的奥氏体含量进行了测试,利用透射分析拉伸试样断口附近的显微组织,研究了低温拉伸过程中逆转变奥氏体/马氏体对QLT处理9%Ni钢拉伸变形行为的影响。研究表明：QLT处理9%Ni钢在20~-196℃系列温度拉伸时,随试验温度的降低,强度和均匀伸长率均提高、屈强比降低。逆转变奥氏体在拉伸时发生相变而改善了9%Ni钢的低温塑性。