钛精矿熔盐电解动力学研究

目前利用熔盐电解的方法直接使用Ti O2等氧化物原料来生产金属钛或者钛合金,是国内外对钛及其合金生产的重要研究方向,然而关于熔盐电解动力学的研究相对较少。本实验对传统的未反应核模型进行改进,研究了不同反应温度下钛精矿熔盐电解的动力学过程,发现钛精矿熔盐电解过程的还原速率,受到氧离子在产物层中的扩散速率控制,电解反应中的内扩散为整个电解还原过程的限制性环节。提高反应温度,增加孔隙率有利于内扩散过程。     

硅铁炉上部区域兰炭结构演变与性能研究

采用井式炉干馏装置分别对兰炭进行不同温度热处理，并以此模拟兰炭在硅铁炉上部区域下行过程中的状态。利用氮气吸附、拉曼光谱、热重分析等方法研究了不同热处理温度下入炉兰炭的理化结构和性能变化，结合工业实验结果分析兰炭影响炉况的关键环节。结果表明，随热处理温度升高，兰炭比表面积和孔容呈先增大后减小再增大直至稳定的变化规律，碳化学结构中缺陷和无定型结构逐渐转变为有序碳结构，兰炭反应性能变差，电阻率呈阶段性降低。热处理温度大于1600℃后，不同兰炭间的孔隙结构、碳化学结构、反应性能和电阻率性能变化趋于稳定。孔隙结构发达及反应性能较好的兰炭入炉后在料面的过度烧损导致兰炭机械强度恶化和炭耗增加，这是影响不同品质兰炭入炉冶炼效果存在差异的主要因素。     

温度对钛精矿熔盐电解制备钛铁合金的影响

在CaCl2 熔盐中,以钛精矿为阴极,电解制备了钛铁合金,并对产物进行了XRD和SEM检测。对比不同温度下电解产物的结果表明,温度对扩散合金化过程影响显著,不同温度下电解产物的物相和结构有明显不同。850 ℃下电解的最终产物是颗粒大小为1 μm的TiFe2和Ti离散球型结构,而900 ℃下电解的最终产物是颗粒大小为3 μm的TiFe空间网状结构     

铝电解槽废旧阴极的分选与回收利用

分析了铝电解槽废旧阴极炭块的物相、成分等,进行了浮选法分离废旧阴极的试验研究,并对分选物的综合利用进行了探讨。     

矿热炉烟气1×6 MW余热发电工艺与设备选型

铁合金行业烟气余热资源的综合利用是节能减排的主要方向。文章以比较典型的矿热炉冶炼与精炼工艺,即2×25.5 MVA锰硅矿热炉+1×6.3 MVA精炼炉为基础,配置1×6 MW余热发电,对矿热炉烟气余热发电工艺及设备选型进行了介绍并作了简单的技术经济分析,希望能为该技术的推广实施提供参考。     

铝电解槽废旧阴极氟化物的浸出研究

在对铝电解槽废旧阴极进行物相和成分分析的基础上,对其所含的氟化物进行了氟的溶出试验,研究液固比、粒径、温度对氟化物溶出的影响。结果表明,当采用水浸出,粒径0.075~0.096mm,液固比55∶1,浸出温度85℃,浸出时间2h时,原料中可溶F-浸出率达到97.8%。溶解后的固体中剩余可溶氟离子约为45mg/L,可作为非危险废弃物予以排放。     

高炉喷吹煤粉配加兰炭的回旋区燃烧数值模拟

为了探究喷吹煤粉配加兰炭后回旋区燃烧特性的变化,构建了同时考虑粒径分布和燃料成分差异的数值模型,对温度场、组分浓度场、颗粒轨迹及燃尽率进行分析。研究表明,配加兰炭后,由于挥发分含量降低、平均粒径增大,导致着火位置延后、燃尽率略有降低。配加不同兰炭后对比发现,燃料平均粒度较大但其粒径分散性好,50μm以下颗粒占比大时,整体燃尽率反而较高。随着燃料粒径的增大,预热阶段升温变慢,燃烧阶段比表面积变小,轨迹分散性变差,颗粒聚集处氧气相对匮乏等因素共同导致燃尽率降低,且在50～75μm处急剧下降。通过燃料优选与配加,提高整体挥发分含量,增加50μm以下小粒径颗粒占比,是未来喷吹燃料优化的一个方向。     

钢渣综合利用技术及进展分析

钢渣是钢铁企业主要固体废物,在我国总体利用效率不高,合理利用钢渣对钢铁企业的发展具有重要意义。介绍了钢渣的组成、结构及性能,对现行的钢渣综合利用技术进行了总结和分析,并重点就钢渣减排和循环利用提出了建议。     

熔盐电解制备钛及钛合金研究进展

熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释：一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca^2＋在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进一步还原钛氧化物得到金属钛。本文主要就近年来围绕两种机理展开的研究进行归纳总结,并在文献和实验的基础上通过能斯特方程计算推导钒钛磁铁矿直接熔盐电解制备钛合金的可行性,为实现经济、简洁的钛合金生产提供借鉴。     

熔盐电脱氧制多晶硅过程电流效率的影响因素

电流效率是熔盐直接电解脱氧制备多晶硅的一项重要指标,它涉及到电解槽的产量和电耗.如何提高熔盐电解的电流效率对多晶硅的单位时间产量、降低单位电耗等具有重要意义.采用CaCl2为电解质、SiO2粉末压制片为阴极及自制石墨棒为阳极进行了实验研究.在具体实验中测定了制备多晶硅过程中电流效率随电解时间、温度、电流密度及电极间距的变化关系.结果表明,当电解时间为6～10h、电解温度为800～900℃、电流密度为0.78～1.20A/cm2、电极间距为4～7cm时,电解效率较高.