电渣重熔用CaO-Al_2O_3-SiO_2三元无氟渣系的研究

根据电渣重熔工艺要求和渣相平衡的特点,提出电渣重熔用渣化学组成的设计原则。据此原则,研究了CaO-Al_2O_3-SiO_2,三元系中8个共晶组成和二个同分化合物的性质,测定了其电导率和导热系数。根据其性质和电渣重熔实验,从中选出了两个适于电渣重熔用无氟渣系,其共晶组成(wt％):49.5％CaO-43.7％Al_2O_3-6.8％SiO_2和52.0％CaO-41.2％Al_2O_3-6.8％SiO_2。工业实验表明,其冶金性能与ANF-6渣相当,而电耗可降低30％,从根本上消除了氟化物对环境的污染。

冶金石灰活性的测定及其影响因素

确定了一种直接测定石灰在高温状态下反应能力,即热活性的方法——溶渣自由氧化钙滴定法。探明了水、热活性的相关性及石灰结晶状态和MgO含量对它的影响。结果表明:石灰的水活性和热活性是一致的,即水活性增加热活性也增加。石灰的晶粒度变小和MgO含量增加都会使活性增加。

鞍钢180t转炉复合吹炼的冶金特性

AFC 操作工艺具有较好的动力学和热力学条件,冶金效果得到明显改善。与顶吹法比,磷和硫的分配比提高;钢中氧含量降低 10—300 ppm;渣中 ∑(FeO)降低2.0％—6.0％;终点余锰提高0.015％—0.03％。

关于广西贵港三水铝石型铝土矿综合利用工艺方案的探讨

本文对广西贵港高铁铝土矿的综合利用进行了研究。研究结果表明,采用先铰后铝的方案,即先采用火法,还原回收铁,达到铁铝分离的目的,同时生产出自粉性能良好酸钙炉渣。使用该法,铁的实收率达98％以上,氧化铝实收率达85％以上,铝酸钙炉渣经浸出后得到的浸出渣可用于生产水泥,稀散金属钒和镓也能得到有效回收。文章还对以贵港高铁三水铝石型铝土矿生产供高炉冶炼用的超高碱度烧结矿进行了探讨;对铝酸钙炉渣的浸出性能进行了研究;文章指出铝酸钙炉渣经浸出后得到的铝酸钠溶液经常压搅拌脱硅后,用碳酸化分解方法可以获得合格的氩氧化铝。

从高炉铝酸钙渣提取氧化铝的研究

本文给出了用高炉铝酸钙渣生产氧化铝诸过程的试验结果。研究表明,掌握合适的技术条件,可以获得较高的氧化铝浸出率,生产出合格的氧化铝产品。

广西贵港高铁铝土矿综合利用研究——铝酸钙炉渣成分对Al_2O_3浸出率的影响

对高铁铝土矿采用“烧结—高炉冶炼—Al_2O_3提取”工艺的炉渣成分对Al_2O_3浸出率的影响进行了研究。结果表明,铝酸钙炉渣体系中,无论是铝硅比(A/S),还是配钙比(C/A),在较宽的范围均可获得80％以上的A_2l_3浸出率。这说明该工艺方法对原料和操作都具有很强的适应性。

控制硅还原的实验研究

高炉内硅还原反应未达到平衡。研究表明,温度、焦炭中 SiO_2 量、炉渣碱度及其 MgO 含量、还原时间、接触面积是影响硅还原的重要因素。为获得低硅生铁,要控制炉内温度,缩小硅还原区,减少焦炭带入 SiO_2 量,适当提高炉渣碱度和 MgO含量。

MgS+ZrS_2固体电解质定硫探头的开发

应用特殊方法自行合成了MgS,ZrS_2,MOS_2,WS_2和TiS_2等高熔点硫化物。以MgS+ZrS_2作为固体电解质,以Mo+MoS_2作为参比极,组成定硫探头:Mo|Mo+MOS_2‖MgS+ZrS_2[S]_(Fe)|Mo,在大气气氛下,于1638K,测定了铁水[S]含量。以Mo+MOS_2和W+WS_2作为已知硫分压的参比极和被测极组成定硫探头:Mo|Mo+MoS_2‖MgS+ZrS_2|W+WS_2|Mo,测定了MgS+ZrS_2固体电解质的特征硫分压P_e~＇(s)。试验结果表明,新开发的定硫探头可用于测定铁水[S]含量。

炉渣物理性质对电渣重熔过程电耗的影响

以高氟化钙渣 ANF-6 和无氟化钙渣 A_1 为例,研究了它们比电导、导热系数、粘度对电渣重熔过程电耗的影响。研究表明:在1500～1900℃时 ANF-6 渣比电导比 A_1 渣高3～10倍;A_1 渣的电效率比 ANF-6 渣提高 10.2％;A_1 渣的总热阻值比 ANF-6 渣大1倍,可减少热损失,提高热效率;在 1600℃下 ANF-6 渣粘度值比 A_1 渣小 10倍左右,渣粘度大传热慢,可提高热效率。可见,低比电导、低导热系数、高粘度渣有利于提高电效率,降低电耗。

工业硅中杂质铁去除的理论分析

分析了硅中杂质的分凝特性,计算、讨论了在定向凝固条件下硅中铁的有效分凝系数 K_(fef)和凝固速度 f的关系,并用生产实践中铁在硅锭中的分布,验证了理论分析的可靠性。提出了用组合结晶器定向凝固技术去除工业硅中杂质铁的工艺方法。

DGT溶液浸渍石墨电极防氧化机理

在 DGT溶液浸渍石墨电极技术取得良好实验室和工业性试验结果基础上,进行了防氧化机理的探讨。DGT 溶液对石墨电极的防氧化作用是由于浸渍物阻塞了电极表层的开气孔和封闭碳的活性部位,随着浸渍量的增加,浸渍物在电极表面生成连续的氧的扩散阻挡层,使电极的抗氧化性显著提高。采用抗氧化抑制因数 I_f 表示浸渍电极的抗氧化能力,并进行了理论推导,得出浸渍电极防氧化数学模型。

直流电弧炉炉内熔体温度场及流场

通过将麦克斯韦方程、纳维-斯托克斯方程及能量平衡方程相结合,提出了一个描述单电极直流电弧炉炉内熔体温度场及流场的数学模型。通过实验室规模的直流电孤炉的温度实测和模型计算表明,熔体内的温度分布是均匀的,电弧附近的一定区域除外;熔体的流动是高度紊流的;操作电流为0.8～1.2kA时,热浮力是控制熔体流动的主导力量。

烧结过程铁酸钙的生成速度

试验研究表明,铁矿石烧结过程中铁酸钙生成速度主要由反应温度所决定。一般情况下,铁酸钙生成量随时间的增长和温度的升高而增多。在模拟鞍钢原料有 SiO_2等组分条件下,铁酸钙生成量在高温烧结后期有所下降。通过试验得出在不同条件下的铁酸钙生成量和烧结时间的定量关系。烧结料配碳量增加,铁酸钙生成量减少。

平板层流边界层的最佳近似速度分布

通过对平板边界层微分方程精确解和平板边界层积分方程近似解的对比,对于零攻角平板层流边界层推出满足四个基本边界条件的最佳近似速度分布多项式,其对应的摩擦阻力计算公式,与精确解完全相同。同时,最佳近似速度分布多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线吻合最好。

电渣重熔过程渣面以上辐射传热的理论计算

根据辐射传热的基本理论用网络分析法建立了计算电渣重熔系统渣面以上辐射传热的四界面模型。同时,通过计算考察了填充比、渣面位置、渣成分及渣面温度诸因素对系统辐射传热的影响。

BaO-BaF_2-Fe_xO熔渣的热力学研究

采用固体电解质电池 Mo|Mo+MoO_2|ZrO_2(MgO)|Fe+(Fe_xO)+Ag|Fe,测定了 1473±3K下 BaO-BaF_2-Fe_xO 熔渣中 Fe_xO 的活度,结果表明:Fe_xO 的活度与 x_(BaO)/x_(BaF_2)比有关,即在均一液相区内,Fe_xO 的活度随着 x_(BaO/x_(BaF_2)比的增大而降低。根据 Fe_xO 的活度测定数据作出了 1 473 K下 BaO-BaF_2-Fe_xO三元渣系的相图和等活度图。

Caβ″-Al_2O_3的制备、性质及在氧传感器中的应用

以 CaCO_3·MgCO_3和Al_2O_3 为原料,用等静压方法成型,经高温烧结,制备出了Caβ″-Al_2O_3 固体电解质管,用复阻抗法测量了Caβ″-Al_2O_3 在 840～1184 K 温度范围内的离子电导率,结果表明,电导率的对数和温度的倒数之间呈直线关系,电导激活能为 38.93 kJ/mol。用Caβ″-Al_2O_3 作固体电解质组成氧传感器,成功地测量了 1723 K 的碳饱和铁液的低氧活度。

熔渣中卤离子行为的研究

研究了碱土金属氧化物+卤化物+氧化铁熔渣中卤离子的行为。结果表明,氯离子和氟离子在元素周期表中虽属同一族,但由于其离子半径的差异而在炉渣中表现出完全不同的行为。在相同条件下,用氟离子取代氯离子降低渣中氧化铁的活度,但相图的均一液相区变窄。渣中 Fe^(3+)/Fe^(2+)比随 MO/MCl_2(M=Ca,Sr 或 Ba)比的降低而降低,而 MO/MF_2 比的变化不影响 Fe^(3+)/Fe^(2+)比。

渣中TiC氧化规律

在实验室条件下考察了温度、气体氧分压的变化对渣中 TiC 氧化反应的影响。升温不利于 TiC 氧化反应的进行,反应达动态平衡时,渣中 TiC 含量是增加的。改善氧在渣层中的扩散条件,提高氧的传质速度,对加快 Ti(C,N)的氧化是有积极作用的。

直接还原窑喷煤的运动规律

分析了单颗粒煤在窑内的运动状况,并利用两相流理论导出窑头喷吹粒煤的单个煤粒的运动规律公式,将该式计算值与西昌、福州窑的实际冷态喷吹比较,结果基本吻合。当喷枪高度和喷吹速度一定时,可用该式确定喷枪的最大倾角和最大喷出速度。