镁化焙烧钒渣中钒的酸浸动力学研究

为了促进钒渣镁化焙烧−酸浸提钒法的工业应用,研究钒渣镁化焙烧熟料中钒的酸浸出动力学。结合XRD、XPS和SEM,揭示在浸出初期的10 min内,MgSiO_(3)和大部分钒酸盐急剧地消耗酸,形成SiO2和V(V)的氧钒根离子。通过研究钒浸出效率随浸出时间的变化,建立钒浸出的动力学模型。结果表明,浸出过程分为两个不同的阶段,且两个阶段的动力学均遵循收缩核模型。0~10 min的浸出速率由固体产物层扩散和化学反应共同控制,而10~30 min的浸出速率仅由化学反应控制。因此,浸出初始10 min内加速传质很关键,而后续20 min内精确控温至关重要。

专业认证背景下工程设计型本科毕业设计探索与实践

工程设计型毕业设计是工科专业培养和提高学生工程实践能力的重要教学环节。以重庆大学冶金工程专业为例,分析了工程设计型毕业设计中存在的问题,介绍了工程设计型本科毕业设计的主要过程及提高培养质量的措施。

选择性还原分离和回收酸性浸出液中的碲和铋

提出一种用Na_(2)SO_(3)和Fe粉选择性分离和回收碲铋矿酸性浸出液中碲、铋的简单、高效方法。采用SEM-EDS、XRD、XPS和ICP-OES等手段研究碲、铋的选择性还原机理。过剩系数为16的Na_(2)SO_(3)在80℃和10 min条件下可还原99.83%的Te,粗碲品位达93.78%。此外,搅拌促进Na_(2)SO_(3)溶解,从而加速Te还原。过剩系数为7.5的Fe在60℃和40 min条件下可置换99.39%的Bi,粗铋品位达92.35%。采用循环浸出碲铋矿的方法可提高浸出液中Te(Ⅳ)和Bi(Ⅲ)的浓度并降低Fe(Ⅲ)的浓度,减少Na_(2)SO_(3)的消耗。

矩形坯连铸浸入式水口优化物理模拟

通过水模实验优化水口结构形式和工艺参数,解决某钢厂165 mm×280 mm矩形坯连铸机在生产中出现的夹渣、鼓肚和粘结漏钢问题。优化范围包括水口的插入深度、出口倾角以及出口侧面和横断面的面积比。结果显示不同的水口形式对流场有不同的影响,目前使用的直通型水口正是造成生产中出现问题的症结所在。通过实验优化出适合165 mm×280 mm矩形坯的9#双侧孔水口和42#四孔水口。

基于FTIR和XRD的降低连铸保护渣红外辐射传热研究

根据常用工业保护渣的成分范围配制出含有TiO2的连铸结晶器保护渣,通过实验检测并分析了渣样FTIR光谱及X射线衍射图谱,探讨了熔渣辐射传热特性随TiO2变化的规律。FTIR分析结果表明,在1-6μm波段范围内,TiO2具有明显降低渣膜红外透过率的作用。X射线衍射结果表明渣中枪晶石的含量减少,析出CaTiO3等晶体,枪晶石的大量减少有利于铸坯的润滑。通过辐射传热模型计算得到铸坯与结晶器之间的辐射热流密度。TiO2的加入使渣样热流密度大为降低,并随其含量增加而降低,最高达30%。由于试样表面及晶界强烈的折射和散射,结晶态试样对辐射传热的降低作用比玻璃态试样更明显。

冶金流程工程学课程教学探讨

从冶金工程专业所开设的冶金流程工程学课程特色以及该课程在冶金工程专业本科课程设置中的地位出发,阐述了开设该课程的重要性,并根据教学实践情况对该课程的教学模式、授课方式等进行了探讨,提出了该课程教学改革的作法。

校企联合指导冶金工程专业毕业设计的探索

在分析冶金工程专业本科毕业设计(论文)环节存在问题的基础上,开展了毕业设计环节校企联合指导的探索与实践。专业教师与企业导师联合指导模式提高了毕业设计(论文)质量,增强了学校与企业间的联系。该联合指导模式可在其它专业推广应用。

“钒钛冶金”课程教学中思政元素的挖掘与融入

文章首先论述了“钒钛冶金”课程教学中思政元素融入的必要性,然后提出了“钒钛冶金”课程教学中思政元素的挖掘与融入策略,包括分析专业与课程特点,设计与挖掘课程思政元素;建立专业知识点与思政内容映射数据库,探索融入方法;持续改进,有效提升教学效果。

开发高磷铁矿资源，缓解铁矿石进口压力

本文剖析了当前我国钢铁工业的现状和铁矿石资源尤其是高磷铁矿资源特点；分析了选矿方法、化学方法、冶炼方法以及微生物方法等主要高磷铁矿石降磷方法的优缺点；介绍了一种新的冶炼技术一转炉双联工艺，该技术对于我国高磷铁矿资源的开发利用和中高磷铁水的冶炼方面具有很好的应用前景，

连铸保护渣的结晶过程

连铸保护渣在结晶器内的结晶行为无法直接观测。为了模拟保护渣在结品器内的结晶行为，采用热丝法研究保护渣在高温下等温和连续冷却下结晶性能，直接观察保护渣析晶的全过程，发现温度影响析出晶体的形貌和结晶率。绘制保护渣TTT曲线和CCT曲线，表征保护渣析晶行为与时间、温度的关系。在冷却速率5～25℃／min范围内，DSC法测定保护渣结晶温度下降110℃；在冷却速率6～30℃／min范围内，热丝法测定保护渣结晶温度下降86℃。

MnO对保护渣结晶动力学特性的影响

通过将不同含量的MnO加入到保护渣中,采用差示扫描量热仪(DSC)方法研究MnO对保护渣结晶动力学特性的影响,再通过分析XRD图谱对结论进行评价,结果表明,加入一定量的MnO(2%～6%,ω)能使保护渣析晶活化能先减小再增大,随着MnO含量的增加,其作用主要表现为抑制保护渣析晶.对试样的XRD图谱进行分析得出,MnO主要抑制了枪晶石Ca_4Si_2O_7F_2的析出,但同时又促进微量CaMnSi_2O_6和NaMnSi_2O_6等晶体析出.

钒的快速价态分析方法及其用于含钒有害废弃物毒性的准确评价

为了开发一种快速、高效、灵敏的钒(Ⅴ)价态分析方法,利用高效液相色谱(HPLC)分离和定量EDTA络合Ⅴ(Ⅲ)、Ⅴ(Ⅳ)和Ⅴ(Ⅴ)离子。研究EDTA、TBAOH、溶液pH和有机改性剂对Ⅴ-EDTA络合物保留行为的影响。络合之后的Ⅴ(Ⅲ)、Ⅴ(Ⅳ)和Ⅴ(Ⅴ)离子可在5 min内分离和定量,检测限分别为0.04、0.07和0.06 mg/L。将所建立的方法应用于含钒铬还原渣危险废物的分析,结果表明含钒还原渣中49.94%的钒为有毒钒。这项工作为含多价重金属危险废物的快速、准确毒性评估开辟了新途径。

FeO和V_2O_5反应机理的研究

在理论分析的基础上,通过DSC实验对FeO与V2O5发生的反应进行测定,得到各相变温度,结合高温淬火实验,运用X射线衍射分析淬火物质的物相组成,研究FeO和V2O5的反应机理。结果表明,FeO与V2O5反应的实质是V2O5分解出的V2O3与FeO发生反应生成FeV2O4;V2O5与FeO的氧化产物Fe2O3发生反应生成FeVO4;V2O3与FeO和Fe2O3发生反应生成Fe2VO4。当830℃<T<970℃且FeO的含量低于50%时,FeO与V2O5发生氧化还原反应,反应产物为Fe2O3和V3O5;当970℃<T<1 270℃且FeO的含量高于50%低于70%时,FeO与V2O5的反应产物以FeVO4的形式存在;T>1 270℃且FeO的含量高于35%时,FeO与V2O5的反应产物以Fe2VO4的形式存在。

连铸保护渣传热的研究进展与测试实验

连铸保护渣的传热行为对连铸坯的表面质量有着重要的影响,其传热性能一直是冶金工作者们研究的重点和难点。连铸坯与结晶器壁间渣膜的传热涉及2种机理:传导传热、辐射传热;笔者总结了近年来国内外针对连铸保护渣渣膜的传导传热、辐射传热和综合传热所采用的研究方法与取得的成果,比较了各种测试方法的优缺点。在此基础上,介绍一种简便的测试保护渣固态和液态传热系数的方法,并运用该方法进行测试实验,测得1200℃时,渣样的导热系数为0.97W/(m·K),实验结果与大量文献中所报道的硅酸盐渣系导热系数值相符。该方法操作简单,测试方便,成本低廉,有助于保护渣传热性能的实验室研究。

冶金工程专业本科创新性人才培养研究

为了培养高素质本科创新性人才,研究设置了个性化培养的研究型课程,重点建设了专业基础和专业方面的核心课程,开设了新生研讨课,大幅度增加了科研训练计划项目,创新和改革了创新性人才实践环节的培养模式,实行了本科学业导师制度.经本科创新性人才培养实践证明,这些人才培养举措效果较好.

转炉双联工艺过程高温脱碳成渣路线的理论研究

在转炉双联工艺半钢炼钢过程,为得到满足冶炼要求的炉渣,成渣路线的选择至关重要。本文借助相图计算软件Factsage和正规离子溶液模型,以CaO-FeO-MnO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-P2O_5七元渣系作为脱碳炉渣系,对转炉双联工艺过程高温脱碳成渣路线进行了理论分析,得到以下结论:双联工艺脱碳炉内,成渣路线应采取铁质成渣路线。为提高锰的回收率和满足脱碳炉渣返回脱磷炉利用的需求,对初渣和终渣组成范围提出要求:初渣成分在15%CaO-65%FeO-20%MnO附近;终点炉渣成分在40%CaO-35%FeO-25%MnO附近。

从含碲溶液中分离富集碲的研究进展

在提取碲的过程中,常将含碲矿物或原料浸出于溶液再进行分离。从含碲溶液中分离提取碲成为广大冶金学者关注的焦点。本文综述了国内外对含碲溶液分离富集碲的工艺方法,着重介绍了液膜分离法、溶剂萃取法、置换法、SO_2或Na_2SO_3还原法、沉淀分离法、微生物法、吸附法、电解法等。

提钒转炉溅渣护炉试验研究

溅渣是提高转炉炉龄最有效的技术,但由于钒渣与钢渣成分差异较大,溅渣护炉技术尚未在提钒转炉上得到应用。为解决提钒转炉炉衬侵蚀严重的问题,对改性钒渣溅渣进行了研究。结果表明,通过改性可以达到调整钒渣状态的目的。改性后的钒渣具有良好的溅渣性能,溅渣后炉厚增加10 mm以上。改性钒渣中w(CaO)可控制在3%以下,对钒渣和半钢的质量影响不明显,渣中TFe含量大大降低,有利于降低提钒过程中的铁损。

板坯连铸结晶器钢液流场的数值模拟

运用Fluent软件,对断面150 mm×460 mm的板坯结晶器钢液流场进行了数值模拟,研究了不同水口侧孔面积和长宽比条件下流场的变化情况,并对倾角和插入深度等参数进行了优化。结果表明,长宽比一定时,面积比越大则液面最大速度越小,冲击深度和冲击压力也越小。面积比一定时,大的长宽比有利于减小液面最大速度、冲击压力以及流股对窄面的冲刷。确定了在不改变水口内径、底面形状和出口形状的前提下,适合该结晶器水口的侧孔断面为25 mm×40 mm,倾角为15°,插入深度为200 mm。

Al_2O_3和Na_2O对高磷铁水脱磷的影响

在1 350℃,采用无氟CaO-FetO-SiO2渣系,以少量Na2O和Al2O3作助熔剂,对磷含量0.42%(质量分数,下同)的铁水进行了脱磷热力学试验。结果表明:Na2O和Al2O3含量分别为0.7%～3.1%和2.5%～7.9%时,脱磷率为81.4%～90.7%,lgLP为1.50～1.92,lgγP2O5在-15.6～-16.6之间,lgCP为19.9～20.5。脱磷率、lgLP和lgCP随Na2O含量的增加而增加。lgγP2O5随Na2O含量的增加而降低。Al2O3对脱磷效果的影响与Na2O正好相反。采用半球点法对CaO-Fe2O3-Na2O-Al2O3无氟脱磷剂进行了熔点测试。发现以Na2O和Al2O3作助熔剂均可使脱磷剂熔点降至1 200℃以下,满足高磷铁水转炉脱磷温度要求。