H13模具钢电渣锭中夹杂物的类型以及分布规律分析

使用2t电渣重熔炉进行H13模具钢的制备。结合热力学计算、实验观察与统计分析,系统地研究了熔速为0.12kg/s条件下H13模具钢在电渣锭中的夹杂物类型、尺寸、形貌以及分布规律。结果表明,H13模具钢中主要的夹杂物类型为MgO·Al_(2)O_(3)和球形的CaO·MgO·Al_(2)O_(3)。在电渣重熔过程中,MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物会演变为MgO·Al_(2)O_(3)+CaO·Al_(2)O_(3)混合类型夹杂物或者CaO·MgO·Al_(2)O_(3)类夹杂物。同时,会有少量的S以各类夹杂物为形核质点进行析出,析出的成分主要为CaS,生成CaS包裹的CaO·MgO·Al_(2)O_(3)类夹杂物。在电渣锭中夹杂物尺寸主要以<5μm为主,5~<10μm的夹杂物较少,≥10μm的夹杂物仅有少量存在。这与电极中夹杂物的分布类似,但总体的夹杂物数量有所减少。径向分布呈现先增加再减少的趋势,在二分之一半径附近出现夹杂物的富集。

基于相场法模拟VAR强迫流场中柱状晶生长

基于相场法建立了流-热-质全耦合模型,模拟了真空自耗电弧重熔(VAR)过程铸锭柱状晶在强制流场中的生长。对比柱状晶在有无流场条件下的生长特征解析熔体流动对柱状晶生长的影响机制。模拟结果表明:凝固前沿流场速度大小为45μm/s,方向与枝晶生长方向垂直时,二次枝晶表现出“迎流”生长,枝晶干受冲刷作用向下游倾斜;相邻枝晶形成细小涡流,枝晶干上游侧溶质和热量随熔体带入下游侧,上游侧溶质和温度边界层厚度减小,由无流场时的51μm降至31.5μm,温度梯度大促进二次枝晶发展;下游侧边界层溶质和热量富集程度大,边界层厚度增至78μm,梯度减小明显抑制二次枝晶发展。下游溶质浓度高于无流场情况,枝晶生长缓慢增大微观偏析风险。

红土镍矿清洁、高附加值综合利用和特殊形貌镁产品制备

为实现红土镍矿中有价组元的综合提取利用,设计了完整的工艺流程,详细介绍了各工序的反应条件,该工艺流程实现了分离提取红土镍矿中的有价组元镍、铁、铝、硅、镁,并制成产品,化工原料硫酸铵和氢氧化钠循环利用,水循环利用。针对红土镍矿中含量较高的有价组元镁,分别以氨水和碳酸氢铵为沉淀剂,制备了杨桃型花状氢氧化镁、灯笼型片状碱式碳酸镁、花状氢氧化镁、单分散束状和棒状碱式硫酸镁,特殊形貌的氢氧化镁、碱式碳酸镁和碱式硫酸镁具有特殊的性质和用途,是高附加值产品。