复杂体系中锌铅氯化物饱和蒸气压的测试

为了更好地控制Zn、Pb等重金属在熔融处理过程中的挥发行为,需要确切了解复杂体系中Zn、Pb等重金属化合物的饱和蒸气压和活度等重要的热力学参数.应用气流携带法测定FeO-CaO-SiO2-Al2O3体系中Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压,并分析各因素如温度和渣成分等对Zn、Pb氯化物饱和蒸气压的影响.结果表明:在本实验测定温度下,Zn和Pb氯化物的饱和蒸气压均随温度的升高而升高,且蒸气压值的对数与温度的倒数之间呈较好的线性关系;体系中渣成分如碱度和FeO含量均对Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压有很大影响;随着碱度降低、FeO含量升高,Zn、Pb氯化物的饱和蒸气压呈增大趋势;但从本研究所获得数据来看,与Pb氯化物相比,温度和渣成分等对Zn氯化物饱和蒸气压的影响更为显著.本研究所获得数据对熔融处理过程中有效控制Zn、Pb等重金属的挥发行为提供了理论依据.     

混合型抗爆剂在石脑油调和汽油中的应用研究

开发了一种新型混合抗爆剂,对石蜡基、环烷基等原油炼制的汽油具有显著的提高辛烷值的作用。在对基础油分析基础上,针对性地设计出一种新型的混合抗爆剂,进行了优化研究。结果表明,该混合型汽油抗爆剂对汽油辛烷值的感受性较好,在基础油中加入质量分数3%—4%最为合适,综合成本与性能因素,基础油中精制催化汽油与石脑油的体积比在1.2∶1最为合适。混合抗爆剂不含国家限制或限量的铅等有机金属,稳定性好,适于长期储存,有一定的清洁性和节能效果,而且外观感观性好。     

CaO-FeO-SiO2-Al2O3/Na2O/TiO2渣系与碳饱和铁水间磷分配行为

 为了研究Al2O3、Na2O和TiO2作为铁水预处理渣的助熔剂对铁水预处理脱磷的影响,借助FactSage热力学软件绘制了CaO-FeO-SiO2渣系1 573 K液相区。随着Al2O3和Na2O质量分数的增加,该渣系液相区明显扩大,TiO2对渣系液相区影响不大。实验室研究采用纯铁箔替代碳饱和铁水进行热力学平衡试验,间接测定了1 573 K时铁水预处理脱磷渣与碳饱和铁水间的平衡磷分配比。结果表明,渣铁磷分配比随渣中Al2O3和TiO2质量分数的增加而减小,TiO2对磷分配比的影响相对较小;渣铁磷分配比随渣中Na2O质量分数和碱度的增加而增加,Na2O可显著提高渣的脱磷能力;渣铁磷分配比随渣中FeO质量分数的增加先增加后减小,最合适的FeO质量分数为35%～40%。     

Zn在FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为

研究Zn在含Cl的FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为,包括挥发气体种类、挥发率以及各因子如温度、渣成分、添加剂等的影响。应用吉布斯自由能最小化原则,热力学计算显示在本实验温度条件下,样品90%渣＋10%ZnO＋CaCl2中的挥发气体为金属Zn、ZnCl2及FeCl2。实验结果表明,金属Zn及FeCl2气体挥发量随温度增加而增加,而ZnCl2气体量却随之降低。反应初期,样品挥发速度很快,10 min后基本趋于稳定,ZnCl2主要形成于样品升温期间（室温至实验温度1 190℃）,恒温期间,生成的ZnCl2与FeO反应生成FeCl2气体及ZnO,后者又被FeO还原成金属Zn气体。渣成分中,FeO含量和二元碱度CaO/SiO2对Zn的挥发气体种类及挥发率有重要影响。添加还原剂如C粉可显著提高Zn的挥发率。     

基于共存理论的含铬渣黏度预测模型

熔渣黏度对冶金过程尤为重要。为预测含铬渣黏度,基于炉渣离子与分子共存理论,结合课题组测试得到的系列含铬渣黏度数据,建立含铬渣黏度与温度和结构单元之间的预测模型。模型计算的黏度值与实测值吻合较好,通过模型,有助于在较大的适用范围内预测含铬渣黏度。模型能够计算含铬渣黏度的大小,考察黏度受温度和组分影响的变化趋势。结果表明,随着温度、碱度和MgO质量分数的增加,黏度降低。随着Cr_2O_3和Al_2O_3质量分数的增加,黏度升高。相比于高温情况下,低温下组分对黏度的影响程度更大。     

基于共存理论的含铬渣黏度预测模型

熔渣黏度对冶金过程尤为重要。为预测含铬渣黏度,基于炉渣离子与分子共存理论,结合课题组测试得到的系列含铬渣黏度数据,建立含铬渣黏度与温度和结构单元之间的预测模型。模型计算的黏度值与实测值吻合较好,通过模型,有助于在较大的适用范围内预测含铬渣黏度。模型能够计算含铬渣黏度的大小,考察黏度受温度和组分影响的变化趋势。结果表明,随着温度、碱度和MgO质量分数的增加,黏度降低。随着Cr2O3和Al2O3质量分数的增加,黏度升高。相比于高温情况下,低温下组分对黏度的影响程度更大。     

含铬固废的资源化处理及循环利用研究进展

近年来,我国越来越重视生态环保,工业生产过程中的固体废弃物的处理就变得更加重要,例如不锈钢生产行业、电镀行业、铬盐生产行业等,都会产生大量的含铬固废,长期堆积不仅会占用土地资源而且还会对环境造成严重的危害。因此,开发更有效地回收、处理含铬固废的方法显得尤为重要。本文总结了我国铬矿资源的现状、预测了未来几年对于铬矿的需求量、阐述了含铬固废的现状及其危害、综述了近几年国内外对于含铬固废处理技术的新研究以及含铬固废循环利用方面的研究进展,介绍了不同处理方法的优缺点,以期在未来能够找到更好的回收、处理含铬固废的方法。     

中低碳齿轮钢中合金元素的偏析行为及其对带状组织的影响

带状组织是影响中低碳齿轮钢内在质量的主要缺陷之一.本研究利用光学显微镜观察到了20CrMnTiH和SAE8620H齿轮钢工业样品的带状组织,电子探针分析表明两钢种样品中均存在着Cr、Mn、Si等合金元素的带状偏聚.分析结果表明,元素偏聚只是产生带状组织的必要和前提条件,而非充分条件.除了微观偏析之外,合金元素对γ→α转变温度A_r³的影响趋势、在钢液中的溶解度或含量、对C活度的影响趋势、以及对CCT曲线的影响趋势等均对带状组织的形成或消除具有重要影响.减弱或消除带状组织的形成,一方面需要获得细小的铸坯二次枝晶间距,促进元素均匀分布,另一方面即便是在存在元素偏聚的条件下,若控制适当的轧制冷却工艺及合适的奥氏体晶粒尺寸,也有可能从根本上消除带状组织.     

不锈钢粉尘中Cr还原的动力学研究

在1350℃-1550℃,以石墨为还原剂及以氮气为保护气,对Fe203＋Cr203＋20％C体系进行了等温还原实验。并采用不同的动力学计算方法得到了Fez03＋Cr203＋20％C反应的动力学参数。结果表明,温度是Fe203＋Cr203＋20％C还原体系的重要影响因素。Fe203＋Cr2O3＋20％C还原反应的活化能为87．065kJ／tool,控速环节为相界反应。     

15-5PH不锈钢大型锻件冶炼脱氧工艺研究

摘要：以实际工艺流程50t EBT-VOD-LF-VC冶炼15-5PH不锈钢为背景,通过FactSage 8.0和经典Wagner模型研究冶炼硅铝复合脱氧过程中钢液中的铝含量、炉渣组成以及冶炼温度等因素对钢液中氧含量的影响进行了热力学研究。结果表明：Al-Si复合脱氧为15-5PH不锈钢冶炼过程中的最佳脱氧工艺,为了保证脱氧的冶炼效果,应控制钢液中的酸溶铝的质量分数在0.015%左右;降低冶炼温度有利于降低钢液平衡氧含量;考虑炉渣的物理性能和钢渣界面平衡反应得出脱氧工艺的最优炉渣成分,碱度为2.5~3.0,w（(Cr2O3)）=0.5%,w（(Al2O3)）=20%,w（(MgO)）=5%,w（(CaF2)）=5%;经过工艺优化后生产的15.5PH不锈钢中氧含量明显降低,均满足产品要求,炉渣碱度对平衡氧含量和实际生产全氧含量的影响规律基本相同。