铸造用高纯生铁的高炉冶炼技术与生产实践

龙凤山800 m³高炉专门用于铸造用生铁的冶炼。在采用现有原料(铁矿含钛量不做严格要求)条件下,通过采用低焦比操作,调整高炉炉渣碱度、送风温度、装料制度和热制度,优化煤气流分布,提高风口燃烧温度,缩小风口面积和增大炉顶压力,改善炉渣性能等措施,实现了C05L和C06L低硅、低钛和低硫高纯生铁的稳定生产,同时高炉燃料焦比下降了12 kg/t,生产成本显著降低。     

不锈钢尘泥球团还原及有害元素脱除行为研究

随着不锈钢产业的发展,大量的不锈钢尘泥亟需处理。不锈钢尘泥中含有K、Na、Pb、Zn、S等有害元素,资源化利用并返回主流程使用时会产生不利影响,若能结合不锈钢尘泥预还原球团制备过程进行有害元素的高效脱除,实现闭环过程有害元素的减量,对不锈钢尘泥资源化具有重要意义。借鉴煤基直接还原工艺,研究了不锈钢尘泥球团预热氧化焙烧-煤基预还原过程有害元素的脱除行为,并优化其脱除工艺参数。在C/Fe质量比2,还原温度1250℃,还原80min的最佳预还原条件下,有害元素K、Na、Pb、Zn、S的脱除率分别达到95.47%、55.14%、98.13%、94.27%和65.57%,所得预还原球团抗压强度555N/个,金属化率86.48%,可作为不锈钢电炉冶炼的炉料,实现资源化处理不锈钢尘泥。     

涟钢高炉有害元素的分布与控制

研究分析了K,Na,Pb,Zn,Cu,As,Sn等有害元素在涟钢高炉炉料及产品中的分布情况。以光学显微镜、荧光分析仪、扫描电镜等仪器研究了有害元素在烧结矿、球团矿、块矿、焦炭、生铁、炉渣中的分布形态及其在富集载体渣皮、耐火材料、死铁层中的分布情况。同时,对高炉主要原燃料及产品中有害元素与其他元素的相关性进行了分析,并提出了一些控制高炉有害元素危害的方法与原则。     

二次铝灰的焙烧特性和有害元素脱除研究

采用无添加剂的氧化焙烧工艺处理以氮化铝和镁铝尖晶石为主要物相的二次铝灰,在不同焙烧温度、焙烧时间和富氧条件下,探究了氮化铝的氧化特性和有害元素F、Cl、K、Na的脱除情况。结果表明:在60 mL/min的充氧量气氛下1 100℃焙烧2 h,氮化铝可完全转化成氧化铝,此时氟、氯的脱除率分别为84%和99%,符合国家危废处理要求。经过焙烧预处理的二次铝灰可用于生产耐火材料,实现固废资源化综合利用的目的。     

高炉中有害元素的平衡分析及其脱除

通过对钾、钠、铅、锌等高炉中微量有害元素进行投入支出平衡计算,分析研究了高炉各种投入产出物中有害元素所占比例,探讨了减少高炉内有害元素富集的方法和措施,以降低其对高炉稳定顺行的危害程度。     

以最经济的方式实现对铁前有害元素的控制

通过铁前有害元素平衡计算,找出了目前石钢高炉生产面临的主要有害元素问题。利用技术部铁前室开发的优化配矿程序软件优化配矿,根据原料结构特点合理调整烧结生产,加强烧结矿冶金性能试验跟踪。在保证烧结矿质量的前提下,铁水成本下降了16.9元/t。     

冶炼含钒钛生铁的含硫量控制

冶炼含钒钛生铁的含硫量控制，不仅影响到生铁的质量，产量和能源消耗，而且还直接影响着转炉炼钢的各项技术经济指标，本文结合生产实际，从理论和操作上研究了探讨了冶炼含钒钛生铁的含硫量控制问题，并且提出了控制铁水含硫量的技术措施。     

低成本矿冶炼条件下鄂钢高炉有害元素的控制

对鄂钢低成本矿冶炼条件下的高炉中有害元素现状进行了总结。结果表明,在现有条件下S、K2O+Na2O、Zn、Pb等有害元素负荷分别达到了6.9、3.5、1.2、0.4kg/t,对高炉顺行和长寿造成了不良影响;提出了合理配矿和优化高炉操作制度等若干针对性的治理措施,以减轻其对高炉稳定顺行的危害。     

高炉有害元素控制技术

宣钢实施低成本战略过程中,高炉稳定性变差,操作难度增加,经济技术指标下降,通过分析,有害元素含量高是引起高炉稳定性变差的根本原因。通过采取措施降低了高炉有害元素含量并确定了其含量控制范围,研究开发了高有害元素含量的粉尘综合利用技术。     

高纯氧化镥中痕量铁的富集及测定研究

采用吡咯二硫代氨基甲酸铵（APDC）沉淀富集高纯氧化镥中痕量的铁,再将沉淀溶于甲基异丁基酮（MIBK）溶液中,分离富集后的溶液用石墨原子吸收法直接测定.当盐酸酸度控制在0.4 mol/L,加2%APDC溶液2 mL,沉淀放置时间为15 min,选取石墨炉原子吸收光谱仪的灰化温度1100℃,原子化温度2300℃时,铁的测定效果最佳.铅、镍、铬、钴、铜等基体元素对铁的测定基本无干扰.该方法具有较好的精密度和准确度,相对标准偏差为4.5%,加标回收率在94.0%～108.0%之间.     

二次硬化钢用纯铁的冶炼技术

介绍了二次硬化钢用高纯度纯铁的冶炼技术,阐述了超低磷、低硫、低硅、低锰、低铝、低钛纯铁的冶炼控制方法.     

超声雾化-ICP-AES测定高纯金属铜中痕量杂质元素

研究了超声雾化 -ICP AES测定高纯金属铜中 10种痕量杂质元素的方法。采用离峰扣背景与基体匹配相结合的方法消除基体干扰 ,对实验条件进行了优化。试验结果表明 :回收率为 95 %～ 10 5 % ,RSD均小于 3 %。     

离子色谱法测定球墨铸铁中的稀土含量

利用螯合离子色谱法测定了球墨铸铁中稀土含量。通过选择性螯合树脂和磺酸型阳离子交换树脂 ,选用适当的流动相将样品中大量的铁和其它金属离子除去 ,同时浓缩富集待测的稀土金属离子。再选用草酸和二甘醇酸的梯度淋洗体系 ,在含有阴、阳离子双功能基的分析柱上将 14种稀土分离 ,继用在线柱后衍生和光度法检测 ,检测限 (信噪比为 3∶1)可以达到ng/mL。     

ICP-AES法测定高纯阴极铜中杂质元素

研究了EDTA存在下 ,氯化钠 -二乙基二硫代氨基甲酸钠 -丙醇体系萃取分离铜 ,用ICP AES法同时测定高纯阴极铜样品中Pb ,Fe ,Bi,Sb ,As ,Sn ,Ni,Zn ,P ,S ,Ag ,Se ,Te ,Si,Mn ,Cr的新方法。方法的检出限为 0.0 0 3～ 0.0 2 8μg/mL ,回收率为 94.5 %～ 10 7.2 % ,RSD小于 4.7%。该法准确、快速、简便 ,应用于阴极铜中杂质元素的测定 ,结果满意     

铸铁喷涂渗铝工艺和性能

采用线材火焰喷涂制备铝基涂层,随后对涂层进行重熔和扩散处理.利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、摩擦磨损实验仪等对涂层的成分、物相、耐高温氧化性能、耐蚀性能等进行分析测试.结果表明:涂层分为两层,外层的物相主要是Al、FeAl3、内层是Fe2 Al5和少量的FeAl3;显微硬度有了很大程度的提高,峰值可达HV 950;渗铝试样在800、900℃进行高温氧化实验几乎不增重,抗氧化性能较铸铁可提升几十倍;同时试样也兼具良好的耐摩擦磨损和耐腐蚀性能.     

直流辉光放电质谱法测定高纯氧化镧中25种杂质元素

利用铜粉作为导电介质, 与氧化镧粉末混合均匀, 压片, 采用直流辉光放电质谱法(dc-GDMS)测定了高纯氧化镧粉末中的部分杂质元素含量。考察了辉光放电条件, 如放电电流、放电气体流量、离子源温度以及压片条件, 如两种粉末的混合比例、压片机压力等因素对放电稳定性以及灵敏度的影响, 优化了实验条件;尝试了将镧, 氧和铜的总信号归一化进行计算的方法, 用差减法计算了高纯氧化镧粉末中的杂质元素含量。将铜粉作为试剂空白, 连续测定11次, 统计各待测元素检出限为0.005~0.34 μg/g;对高纯氧化镧粉末样品独立测定6次, 测定结果与电感耦合等离子体质谱法基本吻合, 相对标准偏差在20%以内。     

Influence of rare earth nanoparticles and inoculants on performance and microstructure of high chromium cast iron

The high chromium cast irons (HCCIs) with rare earth (RE) nanoparticles or inoculants were fabricated in the casting process. The phase compositions and microstructure were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and optical microscopy (OM), respectively. The hardness and impact toughness were tested by Rockwel-hardmeter and impacting test enginery. And then, the morphology of fracture was researched by scanning electron microscopy (SEM). The results demonstrated that the phase compositions of HCCIs with addition of RE nanoparticles or inoculants which were M7C3 carbides + α-Fe did not change obviously. However, the prime M7C3 carbides morphology had great changes with the increase of RE nanoparticles, which changed from long lath to granular or island shape. When the content of RE nanoparticles was 0.4 wt.%, the microstructure of high chromium cast iron was refined greatly. The microstructure of carbides was coarser when the addition of RE nanoparticles was higher than 0.4 wt.%. The hardness and impact toughness of HCCIs were improved by addition of RE nanoparticles or inoculants. The impact toughness of HCCIs was increased 36.4% with RE nanoparticles of 0.4 wt.%, but the hardness changed slightly. In addition, the adding of RE nanoparticles or inoculants could reduce the degree of the brittle fracture. Fracture never seemed regular, instead, containing lots of laminates and dimples with the increase of the RE nanoparticles. The results also indicated that the optimal addition amount of the RE nanoparticles was 0.4%, under this composition, the microstructure and mechanical property achieved the best cooperation. In addition, through the study of erosion wear rate, when adding 0.4% RE nanoparticles into the HCCIs, the erosion wear rate got the minimum 0.32×10-3 g/mm2, which could increase 51.5% compared with that without any RE nanoparticles.     

X射线荧光光谱分析铸铁中28种元素

对铸铁的X射线荧光光谱分析方法进行系统的研究,包含C、Mg、Al、Si、Mn、P、S、V、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Zr、Nb、Mo、Sn、Nd、Ce、La、W、Pb、Bi、Te、Sb 28种元素进行测定。试验通过利用国内外21块铸铁标准样品拟合成一套铸铁的通用校准曲线,选择合适谱线和测量条件并进行有效的背景扣除,其中,测定P、S、Mn、Co、As受共存元素谱线重叠干扰的校正系数,解决了元素之间谱线重叠干扰的问题;Pb元素选用Lβ₁谱线做分析线,以避免As元素的谱线干扰;Te、Sb、Sn均选用Kα谱线,并采用高分辨狭缝以提高峰背比;C、Mg采用高灵敏狭缝,有效解决了元素间干扰问题及超轻元素、微量杂质元素的检测难题。方法用于铸铁标准样品中主次元素的检测,测定值与认定值相符,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于1.5%。     

高锰高铝钢纯净度控制关键技术研究进展

摘要：汽车轻量化对低密度高锰高铝钢的需求日趋迫切,然而高锰高铝钢的大规模化生产仍受制于纯净度控制技术与连续浇注工艺。首先基于高锰高铝钢的成分特点,阐述了高锰高铝钢的微观组织特征,然后通过热力学模拟了高锰高铝钢中夹杂物的形成与演变规律,分析了不同Al和Mn含量对夹杂物的类型和含量的影响规律,最后总结了近年来国内外学者关于高锰高铝钢中夹杂物形成理论和实验研究,钢中高铝含量显著影响Al2O3、AlN及AlON的竞相析出以及影响MnS等夹杂的析出行为,进而从精炼渣、耐火材料和保护渣角度分析了高锰高铝钢冶炼特点并指出了其纯净度控制的关键方向。