铁水氧势对铁水预处理脱硅脱磷的影响

在实验室条件下 ,利用 Fe2 O3- Ca O- Ca F2 渣系研究了在高炉铁水预处理过程中铁水氧势对脱硅、脱磷效果的影响 ,根据铁水的氧势分析了伴随铁水预处理脱硅过程发生的脱磷反应 ,研究了铁水初始硅含量对脱磷效果的作用。结果表明 ,在 16 2 3K温度和初始硅含量为 0 .30 %的条件下 ,将铁水氧势控制在 (1.6 4～ 3.2 6 )× 10 - 4 %范围 ,可获得终点硅含量为 0 .144 %～ 0 .0 90 %的脱硅效果 ;对初始硅含量小于 0 .15 %的铁水 ,在 15 73K温度下 ,将铁水氧势控制在 1.7× 10 - 4 %以上 ,可获得大于 85 %的脱磷率 ;而在 16 2 3K温度下 ,铁水氧势高于 5 .5× 10 - 4 %才能获得约 80 %的脱磷率 ,脱磷终点铁水磷含量较高。比较脱硅和脱磷过程 ,确认铁水脱磷预处理的最佳初始硅含量为 0 .10 %～ 0 .15 %。

基于区位氧势硫势梯度变化下铜富氧底吹熔池熔炼非稳态多相平衡过程

结合富氧底吹熔池熔炼机理模型和Cu-Fe-S-O-Si O2系氧势-硫势热力学优势图,研究底吹熔炼过程中的多相平衡状态及炉内不同空间位点的氧势-硫势分布规律。结果表明:铜富氧底吹熔池熔炼是烟气-炉渣-铜锍三相共存体系,随着连续加料、连续鼓氧及放渣和放锍操作的进行,体系远未达到平衡,而是处于动态的非稳态近似多相平衡状态,炉内不同空间位点的氧势-硫势不同,存在着梯度变化。反应区、分离过渡区及液相澄清区由下到上氧势逐渐降低,而硫势逐渐升高,其中反应区的氧势-硫势差梯度较大,氧和硫的传质较快。通过调节熔炼过程工艺参数,使炉内不同空间位点的氧势-硫势控制在更为合理的范围,可提高底吹熔炼能力。

氧势对快堆不锈钢包壳管腐蚀行为的影响

通过堆外模拟试验，研究了国产３１６－Ｔｉ不锈钢包壳管在４种氧势下对ＦＣＣＩ（燃料包壳化学相互作用）和ＦＰＬＭＥ（裂变产物液态金属脆化效应）的敏感性。结果表明包壳管腐蚀特征与氧势密切相关。当氧势低于Ｃｒ在不锈钢中的氧化阈值，包壳管内壁无明显侵蚀；当氧势超过Ｃｒ在不锈钢中的氧化阈值很多时，包壳管微观侵蚀形貌是基体氧化侵蚀与晶间侵蚀（ＩＧＡ）的混和。随氧势增加，晶间侵蚀深度减小，氧化侵蚀变严重。在与超化学计量混合氧化物燃料对应的高氧势下，同时发生基体氧化侵蚀，晶间侵蚀和剥离性侵蚀，侵蚀区呈“溃疡状”，由富Ｃｒ／贫Ｎｉ和富Ｎｉ／贫Ｃｒ层交替组成。

氧势递增原理与拟抛物线规则之间的关系

推导了氧势递增原理与拟抛物线规则之间的关系，分析了其应用范围。

攀钢高炉渣铁氧势测定实验研究

采用ＺｒＯ＿２基的固体电解质管，参比极选用Ｃｒ，Ｃｒ＿２Ｏ＿３粉，电极引线用Ｍｏ丝，用高温水泥封装特制的定氧探头具有良好的稳定住，实验测定含钛高炉渣的氧势是成功的。测定结果表明，攀钢高炉渣氧分压约为１．０１３２５×１０￣（－９）ｐａ，比其它普通高炉渣高１００倍左右。

Factsage在计算双渣法脱磷中最佳碱度和氧势的应用

双渣法脱磷对于高磷铁水来说是十分有效的。主要针对双渣法冶炼工艺,通过热力学软件Factsage对一次倒渣和终点两个冶炼关键点进行计算,得到最佳的脱磷碱度和氧势。计算表明,最佳的一倒脱磷碱度应该在2.2左右,最佳氧势(%FeO)在15~25;终渣氧势(%FeO)控制在25左右,终渣碱度在4,此时脱磷效果最佳。

球团深还原采用炉内增碳—调氧势的研究

研究了钒、硅、钛元素及其氧化物在电炉内选择还原、增碳和选择氧化过程。提出了炉内喷粉还原增碳——调整熔池氧势相结合的新工艺方案。

不同氧势两段吹炼区液态鼓风熔炼炉

硫化铜精矿液态鼓风熔炼工艺,即白银炼铜法已问世多年了,白银有色金属公司和中条山有色金属公司的试验研究和生产实践表明。

微机控制氧势在气体渗碳中应用

一、前言微机精确控制热处理工艺过程及其参数在国外应用已很普遍,其中包括气体渗碳或氰化的碳势控制,按数学模型进行渗碳层浓度分布及层深的控制,炉温、炉压及滴量的控制。目前国内有不少单位正在努力探讨与研究,并取得一定成果。气体渗碳及氰化在国内应用已有几十年历史,但在理论研究,工艺控制精度、渗碳层质量及设备上都还存在着相当多的问题。

应用薄片称重法控制氧势法碳势控制系统精度的检查方法

氧势法是利用氧探头在高温下输出电压与炉气氧分压有一定的函数关系,间接地控制炉气的碳势和氮势的一种方法。目前,这一方法已在热处理行业中得到广泛应用。 由于是间接测试,因此当氧探头失去精度时,就会影响碳势的控制精度,从而造成大批的产品质量问题。用于测温的热电偶的精度是由计量部门按规定的制度,定期进行检查来保证精度,但目前我国还没有一套对氧探头精度检查的计量传递制度。

钢液氧势对钢液脱磷及回磷转变的影响

在模拟转炉出钢渣和钢液组成的基础上 ,采用添加Li2 O的CaO Li2 O SiO2 MnO2 MgO P2 O5 Al2 O3 CaF2 系还原性熔剂 ,对不同氧势钢液进行脱磷及回磷转变实验 ,测定钢液氧势变化对脱磷及回磷转变的影响。同时分别用Si,Mn对钢液脱氧 。

用氧探头控制金属网带式淬火炉碳势的试验

本文探讨了利用氧探头控制网带式连续炉中滴注式气氛碳势的可行性。研究了甲醇、乙醇量与碳势、氧势之间的关系。用于GCr15钢制轴承零件的光亮淬火和08F、10钢制零件C-N共渗处理,在生产中获得了满意的效果。

氧气底吹铜熔池熔炼过程的机理及产物的微观分析

对氧气底吹熔炼过程气体喷吹行为、造锍熔炼化学反应机理及熔炼炉内热工作状态进行理论分析及水模型实验和取样分析验证。结果表明,氧气底吹气流能使熔体形成均匀的扩散区,实现熔体的搅拌,在气体连续相区和液体连续相区,气液、液液之间的相互作用强烈,为炉内化学反应及传热传质提供了良好的动力学条件;氧气底吹熔炼过程在零配煤的情况下能达到自热熔炼,在节能减排方面,该工艺具有很强的优势;获得了铜渣、冰铜和蘑菇头中各组分的形貌,确定了铜渣、冰铜和蘑菇头的物相组成,渣样主要由冰铜相、磁铁矿相、铁橄榄石相和玻璃体相组成,熔炼内的氧势和硫势分布有利于反应的进行,能有效抑制Fe3O4的形成以及降低渣含铜。

铜富氧底吹熔池熔炼过程机理及多相界面行为

通过深入分析铜富氧底吹熔池熔炼过程,结合铜冶金过程相关理论,构建了底吹熔炼体系机理模型.该模型在反应区沿纵向分为7个功能层,分别为烟气层、矿料分解过渡层、渣层、造渣过渡层、造锍过渡层、弱氧化层和强氧化层;炉内沿横向分为反应区、分离过渡区和液相澄清区3个功能区;各层/区分别承担不同的功能,构成一个有机整体,在熔体流场作用下,体系中多相多组元如CuFeS2、FeS2、Cu2S、FeS、2FeO·SiO2、Cu2O、FeO、Fe3O4、SO2、H2O、N2、S2等因物化性质差异,通过层/区间的界面进行快速传质行为;底吹熔炼体系处于动态的非稳态相平衡状态,氧势-硫势在炉内纵向及横向方向上均有梯度变化,通过合理控制不同层/区的氧势-硫势大小,可强化反应过程,进一步提升底吹炉熔炼能力.

炉内氧气含量对竹材炭化的影响

竹材炭化过程中,炭化温度和炭化时间是两个重要的工艺参数,但还必须考虑炉内的氧气含量。通过调节进入炉内的氮气和空气流量,并采用氧传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究了炉内氧含量对竹材炭化的影响。结果表明:炉内氧分压增加,得炭率下降。因此传统土窑炭化时应严格控制进入炉内的氧气含量,形成缺氧的高温热解环境,防止竹炭自燃,使竹材在平衡氧分压(中性)或还原性高温气氛中炭化。

高压下的碳—氧平衡

计算和实测了１８７３Ｋ、气相总压为０．１、０．２、０．３ＭＰａ时的碳—氧平衡曲线，并分析了两者偏差的原因。研究表明，随着气相总压的提高，碳—氧平衡曲线上移，这可很好地解释密封转炉在炉腔高压下吹氧时脱碳的强化。

铁水预处理过程中溶解氧的实验研究

在实验室条件下,采用Fe2O3-CaO-CaF2和Na2CO3-Na2SO4渣系研究了在铁水预处理过程中熔体氧势的变化规律,寻求有利于同时脱磷脱硫的铁水氧势范围。结果表明,脱磷过程中熔体氧位在5min内迅速上升到5.911×10-6～10.03×10-6,5min后氧位在很小的范围内波动;在1623K温度下的铁水预处理过程中,控制熔体氧势范围为3.0×10-6～6.5×10-6,可获得终点磷含量为0.008%～0.012%的脱磷效果,同时铁水中的硫能降到0.003%～0.007%的水平。

快堆MOX燃料氧与金属原子比控制原理

本文论述了快堆MOX燃料的氧势模型和氧与金属原子比(O/M比)控制原理。Blackburn模型和点缺陷模型是两种常用的核燃料氧势模型,而离子反应平衡常数、热力学数据及实验测量数据是影响氧势模型精确度的主要因素。当要求(U0.75Pu0.25)O2-x燃料的O/M比为1.97时,若在1 750℃、0.1MPa Ar-5%H2气中烧结,采用Blackburn模型进行计算,则理论上要求将氧分压控制在1.07×10-5 Pa,或将氧势控制在-386.15kJ/mol;采用点缺陷模型进行计算,要求将氧分压控制在0.70×10-5 Pa,或将氧势控制在-393.22kJ/mol。当要求O/M比分别为1.95、1.96、1.97、1.98、1.99、1.995时,理论上应将气体中的水分含量分别控制在370.4、739.8、1 633.7、4 403.6、17 855.4、43 064.8ppm,或将气体露点分别控制在-30.10、-23.27、-14.98、-3.77、13.83、26.16℃。

合金元素对渗碳钢内氧化生成形态的影响

汽车大功率化和燃料费用的提高,迫切需要改善渗碳齿轮的疲劳强度。已有报道,在渗碳气氛中,不可避免的内氧化层对疲劳强度有明显影响。但是,有关处理钢的化学成份对内氧化层形态的影响,仍有诸多疑点。本文介绍有关主要合金元素对内氧化层的影响,结果表明:内氧化层深度和与氧亲和力强的Si、Cr、Mn等元素含量成比例,而Ni、Mo几乎无影响。此外,还查明了合金元素对内氧化层形态的影响。

工业用钢内氧化动力学的研究渗

用Fe_2O_3:Fe:Al_2O_3=1:1:1混合粉末,对20、20Cr、20Cr2Ni4、40Cr和GCr15五种钢进行了860～1100℃×8～80h内氧化处理,对其内氧化动力学进行了研究。研究结果表明:(1)钢的内氧化动力学遵守抛物线规律;(2)内氧化速度随内氧化温度的升高、钢中合金元素(主要是铬)和碳含量的降低而增大;(3)初始晶粒越小,内氧化速度越大;(4)内氧化过程中氧的晶界扩散发挥着重要作用;(5)试样表面氧化物覆层对内氧化速度有阻碍作用。这种阻碍作用表现在内氧化初期。