氟化物挥发对连铸保护渣熔点的影响

 保护渣氟含量虽然不高，但其对炉渣的性能影响很大。由于在加热过程中存在氟化物的逸出，其对炉渣成分影响是不可忽略的，进而对炉渣性能的影响也必须引起关注。以Q195L和Q235B连铸保护渣为例，以预熔渣和相同成分的化学纯混合试样为研究对象，进行了FactSage软件理论计算、荧光光谱分析(XRF)、热重 质谱检测(TG)、“半球法”熔点检测。结果表明，在升温过程中，化学纯配制试样挥发特性表现较为明显，挥发分主要为NaF、SiF4、CaF2以及少量NaAlF4和AlF3，最终化学纯试样相对预熔渣熔点高出近180 ℃。其差异主要是由于氟化物的挥发特性不同，在测定中的挥发量不同，引起试样熔点测定的差异。这对研究氟化物的挥发机理以及炉渣高温性能测定与控制具有价值。     

高炉烟尘真空还原过程中铅锌钾氯的挥发特性

炼铁过程中会产出大量富集铅、锌、氯、钾等元素的烟尘,这些元素的存在对烟尘中铁的循环利用有不利影响,对其分离是实现高炉烟尘高效循环利用的首要条件。本工作对高炉烟尘进行了TG-DSC综合热分析,对铅、锌、氯、钾元素的水溶特性及其在真空还原过程中的挥发特性以及还原渣中铁的物相进行了研究。结果表明,烟尘在744及963℃有明显的吸热峰,说明在此温度下有较强烈的反应发生。根据烟尘中铅、锌、氯、钾的水溶特性,定性判断四种元素在烟尘中的主要存在形式为ZnCl2, KCl, ZnO, ZnFe2O4, PbO。真空还原可有效提取高炉烟尘中的铅、锌、钾、氯等元素,在炉内压力10 Pa、1100℃保温30 min条件下,烟尘中的铅、锌、钾、氯的挥发率分别为99.90%, 99.76%, 98.31%, 99.70%;烟尘中氯的存在形式主要为ZnCl2和KCl,氯在400~600℃时主要以ZnCl2形式挥发,600℃以上以KCl形式挥发;烟尘中锌除了以ZnCl2挥发以外,在高温阶段为ZnO和ZnO?Fe2O3被还原为金属锌而挥发;钾的挥发以KCl为主,铅的挥发是PbO被烟尘中的碳还原为金属铅蒸气而挥发。高炉烟尘中铁主要为Fe2O3,通过真空还原在895℃保温30 min,Fe2O3被还原为Fe3O4, FeO和Fe,在1075℃保温30 min时Fe2O3基本转变为结晶度较好的Fe。     

“新工科”愿景下冶金工程专业升级改造路径探索

"新工科"建设使传统工科专业面临新机遇、新挑战。由于工程教育与国际并轨起步较晚,在加快建设布局"新工科"的同时,迫切需要推动现有传统工科专业改造和升级。结合新经济对工程教育的新要求,剖析本校冶金工程专业在工程教育中面临的问题,结合专业特点,提出对现有冶金工程专业进行改造、升级,以探索适宜的工程教育创新型人才多样化培养模式和路径。     

锌浸出渣中铟的真空碳热还原挥发

湿法炼锌过程产出的浸出渣是铟提取的重要资源,采用真空碳热还原法对浸出渣中含有的氧化铟进行了提取理论及实验研究.理论研究结果表明:渣中氧化铟经真空碳还原过程以In和In2O的形式挥发,In2O来自渣中In2 O3与碳和In反应生成的产物.碳还原氧化锌生成的金属锌能够参与In2O3的还原.实验研究结果表明:当真空度为10 Pa,配碳量18.5％,CaO加入7.5％,1100℃保温30 min,浸出渣中铟的挥发率可达到99.21％,还原渣中铟含量为1.3 g/t.     

兰炭和喷吹煤组成与结构特征对可磨性的影响

 低变质煤低温热解产物兰炭(半焦)用于高炉喷吹,可降低焦比,节约炼铁成本;但多数兰炭可磨性差,限制了其使用。以神木两种典型兰炭和两种喷吹煤为研究对象,分析比较了其破碎特征,采用XRF和XRD检测了兰炭和喷吹煤灰分中物相组成,采用SEM和氮气吸附法研究了兰炭和喷吹煤的破碎形貌和微观结构。结果表明,喷吹煤的可磨性高于兰炭,烟煤可磨性最优;钙、硅含量与可磨性之间存在协同和抑制作用,即钙含量越多,可磨性越高,且钙元素主要以CaO形式存在,硅的作用则相反;喷吹煤表面致密平整,而兰炭表面孔隙结构发达。在球磨过程中,喷吹煤以体积粉碎为主,而兰炭则以表面粉碎为主,粉碎方式不同是两者可磨性差异大的主要原因。     

Fe/SiO_(2)比对渣结构及渣-锍分离特性的影响EI北大核心CSCD

针对硫化镍闪速熔炼过程存在的渣中镍金属损失高等难题,从熔渣桥氧结构、FeO活度及Fe的变价机制等角度分析了Fe/SiO_(2)比(Fe元素和SiO_(2)的质量比,后文简称Fe/SiO_(2)比)对渣-锍分离效果的作用机理。结果表明:随着渣中Fe/SiO_(2)比由1.1增加到1.5,FeO活度增加,增多的Fe^(2+)、Fe^(3+)和O^(2-)促进了复杂硅酸盐离子基团离解,硅酸盐结构中只有一个桥氧的Q_(1)和包含2个桥氧的Q_(2)的百分含量分别由32.54%和50.25%降低到23.84%和38.81%,而不含桥氧的Q_(0)的含量由17.21%增加到37.33%,镍渣的主体结构逐渐由复杂硅酸盐结构转化为由Fe^(3+)连接SiO_(4)^(4-)四面体的结构,Ni在锍和渣中的质量分配比在m(Fe)/m(SiO_(2))=1.2达到最大,且远高于同等条件下Ni在锍与企业原渣中对比实验结果。     

电渣重熔用中氟渣配渣方式对熔点测定的影响

对相同成分不同配渣方式的电渣重熔用炉渣试样采用半球法测定的熔点存在差异的原因进行了研究,以期对进一步深入了解含氟渣系升温过程中的特点、熔点测定试验以及电渣制备工艺提供参考。对预熔渣和相同成分的化学纯试剂配制渣样进行了半球法熔点测定和热重分析,并对两种渣参照熔点测定的气氛及升温速度等进行了煅烧,对烧后的试样进行了物相检测分析(XRD及SEM)。结果表明,两组试样平均熔点差异为72℃,在测定的升温过程中有明显的失重现象,其中化学纯试剂配制试样的失重(7.79%)明显大于预熔渣(1.11%)。失重主要源于高温过程CaF_2的挥发。氟化钙挥发引起炉渣成分变化,进而导致物相变化,化学纯试样熔后冷却样含有大量的枪晶石和尖晶石等高熔点物质,而预熔渣熔后冷却样存在大量黄长石、二铝酸钙等低熔点相。因此,两组炉渣在测定中的挥发量不同,引起试样后期成分差异是熔点差异的主要原因。     

工程认证相关问题研究与实践

结合西安建筑科技大学冶金工程专业工程教育专业认证工作,分析了在"新工科"背景下冶金专业工程教育存在的问题。冶金工程专业工程教育在课程体系和培养计划、专业选修课有效修读、学生团队意识与团队协作能力培养、复杂工程问题教学实施、课程教学过程质量监控等方面存在不足。分析了产生问题的原因,结合冶金工程专业办学特点,提出了解决问题思路。     

基于煤岩法研究捣固工艺对焦炭性质干预程度

捣固炼焦工艺可以减少焦化过程中优质炼焦煤的配加比例，在保证焦炭质量的同时可以降低焦炭生产成本，但大量生产实践发现捣固焦替代顶装焦应用于中大型高炉时存在诸多问题。为了探究捣固焦在大型高炉上合理的使用方式，采用煤岩法分析了多来源的捣固焦与顶装焦光学组织分布、各向同性总和(ΣISO,isotropic sum)及光学组织指数(OTI,optical texture index),探究了各光学组织指数在两者之间的差异性，认为现有焦炭光学评价指标对捣固焦热态性质预测准确性不足。使用多元线性拟合法构建了焦炭光学组织与热态性质的关系函数，通过光学组织与顶装焦热态性质的关系函数，预测多种捣固焦在相同配煤条件下使用顶装工艺所得到的焦炭的热态性质，用于描述捣固工艺对焦炭热态性质的影响。结果表明，捣固焦与顶装焦各光学组织含量差异明显。捣固焦不同光学组织含量分布范围较大，各向同性组织较多，各向异性组织总量较少且细粒镶嵌组织占比较高，所以捣固焦各向同性总和占比普遍高于顶装焦，不同捣固焦之间的光学组织指数差异性较大且整体低于顶装焦。针对现有焦炭光学评价指标对捣固焦热态性质预测准确性不足的问题，对焦炭光学组织分布与...