Fe-C-Sn,Fe-C-Pb,Fe-C_(sat)-Pb-Ce溶液中热力学性质的研究

本文用溶解度法和Ag浴等Sn活度法分别对Fe-C-Sn溶液进行了研究,测得1300～1500℃范围内锡与碳的相互作用系数与温度的关系:e_C~(Sn)=-194/T+0.151;1550℃时铁液中锡与碳的一阶、二阶相互作用系数:e_C~(Sn)=0.016;γ_(Sn)_C=0.0。用钼密封反应室气-液平衡法研究了1300～1400℃范围内Fe-C-Pb溶液的热力学性质,测得碳与铅的一阶、二阶相互作用系数与温度的关系:e_(Pb)~C=-2236/T+1.549;γ_(Pb)~C=605/T-0.523。用石墨坩埚石英管真空密封装置,气-液平衡法对Fe-C_(sat)-Pb-Ce溶液进行了研究,测得1300℃时铈与铅的相互作用系数:e_(Pb)~(Ce)=-3.56。     

Ni液中Y-S平衡的研究

用直接平衡法研究了1500,1550,1600℃Ni液中Y-S平衡关系,测定了钇的脱硫常数lgK_(YS)及Y,S的一阶活度相互作用系数e_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出Ni液中YS的标准生成自由能△G_((Y)S),钇的标准溶解自由能△G_((Y)(l)→[Y]Ni),活度系数γ_Y~o,以及钇的克原子分数自相互作用系数∑_Y~Y和百分浓度自相互作用系数e_Y~Y与温度的关系。对于反应[Y]_(Ni) [S]_(Ni)=YS_(s) △G_((Y)S)=-215000 95.53T(cal/mol)脱硫常数: lgK_(YS)=-47000/T 20.86 e_S~Y=-350200/T 179 △G_((Y)(l)→[Y]Ni)=126200-79.31T(cal/mol) lgγ_(Y)=27584/T-15.151 ∑_Y~Y=-127T05/T 69.79 e_Y~Y=-364.8/T 0.2018     

新型双室粉煤熔融还原炼铁法

本文论述了我国开发熔矿还原工艺的必要性。提出了一种以铁矿粉、粉煤、空气和一部分氧为原料,将熔矿还原反应和CO燃烧加热熔池分别在反应器两室内同时进行的炼铁装置。该装置反应中产生的煤气可以100％在反应器内燃烧并将热量传给熔池,从而使煤耗有可能降低到400公斤/吨铁水,因而生产每吨铁的投资,成本和能耗约为高炉法的75％。     

稀土元素在铁液中热力学参数的研究

本文用稀土元素对碳饱和溶解度法研究Fe-C_(饱和)-RE三元熔体平衡,得到1300～1500℃范围内稀土与碳的相互作用系数与温度的关系:e_(Ce)~C=-9158/T 4.578;e_(La)~C=-8207/T 3.907;e_(Nd)~C=-5888/T 2.818;e_(Sm)~C=-6250/T 2.801;e_y~C=-6164/T 2.963。用铁液-固体脱硫产物直接平衡法研究Fe-C_(饱和)-RE-S四元熔体在1300～1500℃的平衡,得到稀土元素生成RE_2S_3的脱硫常数与温度的关系(K_(RE)=α_(RE)~2α_S~3):1gK_(Ce)=-70025/T 26.000;IgK_(La)=-66114/T 21.833;1gK_(Nd)=-53026/T 17.020;1gK_(Sm)=-54469/T 15.889。并得到稀土与硫的相互作用系数与温度的关系:e_S~(Ce)=-4094/T 0.077,e_S~(La)=-4831/T 1.021,e_S~(Nd)=-6609/T 1.586,e_S~(Sm)=-6512/T 1.681。依据Fe-RE相图计算了Fe-RE二元熔体中稀土元素和铁的活度,得到γ_(EE)~0、e_(RE)~(RE)和ρ_(RE)~(RE)与温度的关系式。     

铁液中〔Y〕—〔S〕—〔O〕的热力学研究

由直接平衡法研究了1575—1625℃铁液中钇的脱硫氧平衡,固体电解质定氧探头测定了熔池中的氧活度,低温无水电解液电解法测定了溶解状态的钇含量。实验测得钇在铁液中的脱硫氧常数与温度的关系:LgK_(Y_2O_2S)=-(79487)/T+28.03,钇的硫氧化物在铁液中的标准生成自由能与温度的关系:2[Y]+2[O]+[S]+Y_2O_2S(s)△G~0=-363650+128.24T(Cal/mole)=-1521520+536.55T(J/mole)。由热力学分析进一步计算得到:1600℃铁液中[Y]-[S]-[O]平衡立体图、a_O-a_S平衡图及钇的氧化物、硫化物和硫氧化物稳定形成的条件,为理论上预测夹杂物,生成的先后次序及类型提供了依据。并给出了铁液中钇加入量计算公式:[%Y]=(88.9/32)·([%O]+[%S]及控制夹杂物形态的计算公式:[%Y]/[%S]=2.78(1+[%O]/[%S])     

稀土在电工纯铁中的作用

研究了重稀土在电工纯铁中的作用。肯定了重稀土的脱氧、脱硫,改善铸态低倍组织及改变夹杂物形态的作用。同时研究了重稀土对电工纯铁电磁性能的影响,分析了重稀土提高纯铁磁性能的条件及原因。     

含煤球团的冶金特性

采用热天平装置及单个球团加热的方法,测定了含碳球团的还原速度。研究了加热温度、球团配碳量、炉气组成、添加剂、原料种类等对含碳球团的还原速度和金属化率的影响及球团的冶金特性。实验结果表明:含碳球团的软化和熔化温度较高,含碳15%以上的球团在1000～1350℃加热时,在含CO₂较高的高温炉气中也能够实现快速自还原,达到较高的金属化率。该球团的金属化率随加热温度提高而增加。研制出一种含煤25%的冷固结铁矿球团,其单个干球抗压强度已达1000N以上,有良好的冶金性能,可用于竖炉型炼铁设备作冶炼铁水的原料,还原剂焦碳也可用非焦煤代替。     

锰对矽脱氧能力的影响

(一)引言得到最低含量的氧是炼钢生产的最重要任务之一,它在很大程度上决定于脱氧制度是否适当。脱氧的基本目的在于除去液体钢中的氧,不管氧是否熔在钢中或者以氧化物状态存在.氧不仅影响炼钢过程很大,而且影响钢与铁的基本性质:把熔解氧量减少到钢凝固温度时碳与氧平衡数值以下,使钢水结晶时没有一氧化碳放出,因而保证得到结实的钢锭;脱氧剂不仅提高去硫的程度和速度,而且可以减少硫对钢性质的有害影响;氧决定合金元     

铈、钇、镧、钕、钐在铁液中与碳的相平衡研究

在钼丝炉中研究了在1300,1400,1500,1600℃的铁液中稀土元素对碳的溶解度,稀土元素与碳的相互作用系数和生成REC_2的平衡常数。所得结果如下:1.Ce,Y,La,Nd和Sm增加碳在铁液中的溶解度;2.用金相、电子显微镜扫描分析说明铁液中形成了REC_2;3.铁液中[RE]+2[C]=REC_2反应的平衡常数和REC_2的标准生成自由能(J/mole)与温度的关系被测定了: CeC_2:logK=1.50×10~4/T-6.545,ΔG~0=-2.0279×10~5+125.27T YC_2:logK=8.902×10~3/T-6.488,ΔG~0=-1.7038×10~5+124.18T LaC_2:logK=2.2633×10~4/T-13.427,ΔG~0=-4.3319×10~5+256.99T NdC_2:logK=6.75×10~3/T-4.440,ΔG~0=-1.2919×10~5+84.98T SmC_2:logK=1.4709×10~4/T-9.422,ΔG~0=-2.8153×10~5+180.34T4.五个[RE]→[C]平衡相图提供了预测铁液中生成REC_2的热力学条件和稀土元素与碳的活度的依据。