非接触式熔融还原法制备金属镍

采用非接触式熔融还原法,以氧化镁部分稳定的氧化锆管作为氧离子渗透膜,将阴极与阳极分隔开,分批向阴极一侧(熔渣)加入氧化亚镍,在阳极(碳饱和铁水)补充碳还原剂,进行连续制备无碳金属镍的实验研究。结果表明:金属镍沉积在液态阴极上面,以金属单质形式存在,可以通过机械或熔分方法来分离;升高反应温度和增大金属氧化物加入量有利于还原反应的进行,按加入1gNiO外电路电流降至100mA通过电量计算,反应温度从1743K升高到1773K,加入1g和2gNiO还原时间分别缩短54min和18min,而两个温度下NiO加入量增加后,还原时间缩短近一半。     

CaO--TiO2--Fe2O3三元系中Ca3TiFe2O8的生成机理

钒钛磁铁矿是烧结矿重要的原料之一,Ca₃TiFe₂O₈作为钒钛烧结矿中矿物被发现之后,其生成机理尚不明确.本文采用X射线衍射分析、元素能谱分析和TG-DSC分析相结合的方法,研究了Ca₃TiFe₂O₈的生成机理以及不同温度、CaO与TiO₂含量下Ca₃TiFe₂O₈的生成规律.实验结果表明,Ca₃TiFe₂O₈由Ca₂ Fe₂O₅和CaTiO₃反应生成,即CaO和Fe₂O₃反应生成Ca₂ Fe₂O₅;其后,与CaTiO₃反应生成Ca₃TiFe₂O₈.反应时间越长,Ca₃TiFe₂O₈的生成量越大,但反应温度对Ca₃TiFe₂O₈生成的影响并不明显.另外,还发现CaO含量越高,Ca₃TiFe₂O₈越易于生成,而且等摩尔Fe₂O₃和CaO下只要存在TiO₂,就会有Ca₃TiFe₂O₈生成.      

炼铁过程富氧及混煤对燃料燃烧性能的影响

 高炉喷吹用燃料的燃烧性能对于高炉冶炼过程来说是非常重要的,使用燃烧性能较好的高炉喷吹燃料更有利于提高煤比、降低焦比,从而降低高炉冶炼成本。为响应节能减排政策,对一些钢铁企业采取了煤粉的限制采购和使用等措施,使得兰炭成为高炉喷吹用燃料的有效替代品。通过工业分析、元素分析和热重分析试验比较了烟煤、无烟煤和兰炭3种高炉喷吹燃料的差异,并研究了不同混合方案以及不同富氧率条件下兰炭燃烧性能的变化。研究结果表明,燃料的综合燃烧特性与其初始燃烧温度、最终燃烧温度和燃烧反应时间均有一定的相关性。3种燃料中,烟煤的综合燃烧特性最好,无烟煤次之,兰炭的综合燃烧特性最弱。为了提高兰炭的燃烧特性,对兰炭和烟煤进行混合燃烧试验,发现随着混合燃料中烟煤含量的增加,混合燃料的综合燃烧特性参数呈现出逐渐增加的趋势,并且在兰炭和烟煤的混合燃烧试验中发现存在协同效应。在研究富氧率对兰炭燃烧性能影响时发现,随着富氧率的增加,兰炭的燃烧性也呈现出逐渐增加的趋势,但是增加的幅度较小。当富氧率由0增加至20%时,兰炭的综合燃烧特性参数从4.53×10-14增加至6.05×10-14 min-2·℃-3。综上所述,烟煤的添加以及富氧率的提高均对兰炭的燃烧性能有明显的改善效果。     

钢中稀土微合金化作用与应用前景

低氧硫钢中室温下稀土固溶量达10-5～10-4,MnS夹杂完全变质后,稀土固溶量显著增加,酸溶铝,Nb,Ti均有利于提高钢中稀土固溶量.固溶稀土偏聚在晶界,减少硫、磷在晶界的偏析,渗碳体中固溶稀土多于铁素体.稀土和碳相互作用,减少珠光体数量、珠光体片间距和渗碳体厚度,细化珠光体组织,提高硬度.稀土对钢的强度影响具有两面性,稀土能提高锰碳钢的屈强比和有利于改善低合金高强度钢的强韧性.稀土在低合金高强度钢中有广泛的应用前景,发展具有中国资源优势的稀土微合金钢有重要的意义.     

高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究

高碱度钒钛烧结矿配加酸性钒钛烧结矿可以抑制TiO_2的还原,改善炉渣性能,达到增钒脱硫的目的,同时使高炉内的纵向FeO的分布趋于合理。当渣中TiO_2=26～27％时,高碱度钒钛烧结矿配加酸性钒钛烧结矿的最佳配料方案为ω~0=24.5％,R=0.96。     

变系数PID控温系统在半导体气体传感器中的应用

提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度.实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节时间短、超调量小,具有较强的抗干扰能力.350℃加热时,与恒压加热相比调节时间从234 s缩短到了6 s,当环境温度从30℃变化到50℃时恒压加热敏感元件温度上升9℃,而改进后温度变化不超过0.3℃,是一种很有潜力的半导体型气体传感器控温系统.     

短路还原法提取铁的研究

采用氧离子导体氧化锆管与还原剂碳、含有电活性物质FeO的熔渣组成电化学体系,利用原电池短路方法从氧化物熔渣中电化学还原得到了无碳金属．实验电池组成为：石墨,[O]Fe—C（aaturated）｜ZrO2（MgO）｜Cu（1）＋（FeO）（alag）,钼丝．利用电化学分析仪,通过测定外电路电流研究了渣中FeO含量、温度以及外电路电阻对熔渣中FeO电化学还原的影响．结果表明：在实验条件下,温度越高,渣中FeO含量越高,外电路电阻越小,熔渣电化学还原就越快．实际终还原率达95％以上．提出了可控氧流冶金中的一种还原方法,发展了可控氧流冶金理论．     

MgO对赤铁矿粉矿烧结产物低温还原过程的影响

铁矿粉烧结中添加MgO有助于稳定磁铁矿和抑制二次赤铁矿的形成,可以改善烧结矿低温还原粉化性能,但其对烧结矿低温还原过程的影响尚不是十分明确。通过热重法测定不同MgO含量的烧结产物在550℃还原过程中质量的变化,定量地了解MgO对烧结产物低温还原性的影响。同时结合XRD和光学显微镜跟踪试样在还原前后矿物组成、结构及裂纹的变化,揭示了MgO改善烧结矿低温还原粉化的机理。结果表明,MgO对烧结产物低温还原过程的影响与Al_2O_3含量有关,不含Al_2O_3时,MgO抑制烧结产物的低温还原,添加Al_2O_3后,MgO对烧结产物低温还原的抑制作用减弱。另外,烧结产物还原过程中裂纹的形成与烧结产物的矿物组成及结构有关,适当的孔隙有利于减少裂纹的形成,这很好地解释了实际铁矿石烧结生产中添加少量的MgO可以改善烧结矿的低温还原粉化性。     

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。     

赤铁精粉烧结技术的研究

从物理、化学和表面特性上分析了赤铁精粉的烧结特点,提出了赤铁精粉烧结适宜的粘结相是多元铁酸钙,相适应的烧结条件是低温、高碱度和氧化性气氛,结合对铁矿石烧结过程的研究,给出与赤铁精粉的烧结相适宜的烧结技术：优化混合料粒度分布,强化造粒,改善料层透气性;优化燃料在烧结料层内分布,提高完全燃烧比例,充分利用有效热量;选择适宜的粘结相量;利用烧结添加剂获得合理矿相结构;采用厚料层操作,充分利用燃烧热量,降低烧结固体燃耗等。