Carburization of ferrochromium metals in chromium ore fines containing coal during voluminal reduction by microwave heating

Chromium ore fines containing coal (COFCC) can be rapidly heated by microwave to conduct the voluminal reduction, which lays a foundation of getting sponge ferrochromium powders with a lower content of C. Under the conditions of COFCC with n(O)-n(C) (molar ratio) as 1.00-0.84 and n(SiO2)-n(CaO) as 1.00-0.39, the samples were heated by 10 kW microwave power to reach the given temperatures and held for different times respectively. The results show that the low-C-Cr ferrochromium metal phase in the reduced materials forms before the high-C-Cr ferrochromium metal phase does. With increasing temperature the C content of ferrochromium metals is in a positive correlation with the content of Cr. The C content of ferrochromium metal in reduced materials is 0-10.07% with an average value of 4.68%. With the increase of holding time the Cr content in ferrochromium metals is in a negative correlation with the content of C, while the content of Fe changes in the contrary way. In the microwave field the kinetic conditions of carburization are closely related with the temperature of microwave heating, holding time and carbon fitting ratio.

高碳铬铁渣微表处混合料路用性能研究

针对道路养护工程优质石料资源匮乏,高碳铬铁渣大多采用堆存处理且利用率低等问题,将高碳铬铁渣分别以0%、20%、30%、40%、50%、60%的掺量替换常规微表处混合料,通过湿轮磨耗试验、车辙试验、黏聚力试验和构造深度试验研究不同高碳铬铁渣掺量下的微表处混合料的路用性能。试验结果表明:高碳铬铁渣掺量为20%时,混合料的耐磨耗性能和水稳定性与常规微表处混合料相近,抗车辙性能略有下降,早期强度和抗滑性能均优于常规微表处混合料。

铬铁合金渣应用于沥青混凝土的可行性试验

采用高碳铬铁合金渣废料为原材料,进行化学成分分析、浸出毒性检验,集料物理力学性能检测,结果表明铬铁合金渣可以代替部分碎石作为集料应用于二级及以下沥青混凝土路面中;通过沥青马歇尔试验,表明沥青混合料能够满足马歇尔试验技术指标要求;最后通过车辙试验、弯曲试验,浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,比较不同铬铁合金渣掺量下AC-20沥青混凝土的路用性能,结果表明掺加铬铁的沥青混凝土满足路用性能要求,且铬铁掺量为80%时,动稳定度最大,掺量为50%时,弯曲破坏应变和残留稳定度最大。

掺入铁合金渣对赤泥陶瓷性能和颜色的影响

在赤泥陶瓷原料中协同掺入锰铁渣、铬铁渣并制备了赤泥陶瓷样品,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对矿相、微观形貌与结构、物理性能等进行分析,将化学试剂MnO和Cr_(2)O_(3)掺入赤泥并对其进行对比,研究铁合金渣对赤泥陶瓷性能和颜色的影响规律。结果表明,赤泥陶瓷中加入锰铁渣会变为黑色,而加入铬铁渣赤泥陶瓷未显著变色;赤泥陶瓷变色的主要原因是锰铁渣中Mn^(2+)能与赤泥中Fe^(3+)反应生成MnFe_(2)O_(4)尖晶石类矿物,该类矿物的析出使赤泥陶瓷变为黑色。在低于1140℃时,与赤泥协同铬铁渣相比,赤泥协同锰铁渣制备的陶瓷性能更优,其抗折强度可达33.16 MPa,吸水率为1.65%;当温度继续升高后,赤泥协同锰铁渣制备的赤泥陶瓷出现过烧,性能逐渐下降。

铬铁矿粉烧结试验研究

通过烧结杯试验,对进口铬铁矿粉烧结过程中的焦粉配比、混合料水分、料层高度和烧结负压等工艺参数进行研究,发现该铬铁矿粉可用烧结法进行造块,其产品铬铁烧结矿可作为电炉冶炼铬铁合金的炉料。与普通铁矿烧结相比,铬铁矿烧结主要特征为:燃烧带宽(75.00 mm),烧结温度高(1 450～1 500℃),冷却所需时间长。铬矿烧结主要依靠20%左右橄榄石液相粘结为主,同时,Cr2O3固相反应有利于烧结矿固结。铬铁矿粉烧结的成功将为我国铁合金行业充分利用廉价铬铁矿粉提供技术支持,有利于降低铬铁合金生产成本。

针铁矿法从铬铁合金硫酸浸出液中除铁

研究了用针铁矿法从铬铁合金硫酸浸出溶液中除铁并回收铬。考察了溶液中铬离子浓度、温度、pH对除铁率及铬损失率的影响。试验结果表明,针铁矿法除铁的最佳条件为反应温度94℃,溶液pH=2．5,溶液中铬质量浓度7．2g/L,搅拌强度200r/min,在此条件下,铁的去除率高达99%,铬的损失率仅15%。

铬铁合金中的铬、铁分离研究

研究了从废铬铁合金中回收铬。用硫酸浸出废铬铁合金,用莫尔盐结晶法分离溶液中的铁,考察了主要工艺条件对浸出和铬铁分离效果的影响。结果表明：在硫酸质量浓度500 g/L、固液质量体积比1∶6、温度95℃、合金粒度61-44μm、浸出4 h条件下,铬浸出率达93.85%;在溶液pH=0.5,硫酸铵过量系数3.0,[Cr^3＋]=70 g/L左右,[Fe^2＋]为15-20 g/L,温度70℃条件下反应6 h,然后快速冷却结晶24 h,除铁率达96.52%,而铬损失率只有1.85%,铬、铁分离效果较好。

21世纪中国铬业资源现状与发展

全面分析了我国铬资源和铬铁合金的生产现状,认为对低品位铬矿和粉矿的利用是缓解我国铬资源不足的途径之一。

磷钼蓝光度法测定铬铁中磷量的不确定度评定

对磷钼蓝光度法测定铬铁中磷量的不确定度的产生原因进行了分析 。

铬铁中铬的电感耦合等离子体发射光谱法测定

提出了一种电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)快速测定铬铁中主成分铬含量的方法。采用碳酸钠和过氧化钠在锆坩埚内熔融样品,硫酸浸取熔块,根据采集多条铬谱线数据,以稳定的铬谱线作为分析线,采用漂移校正和标准物质校正技术,有效地解决了铬铁中主成分铬含量的ICP-OES测定。对高碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁、炭素铬铁的标准物质样品中铬进行测定,测定值和认定值相差均小于0.3%(质量分数),测定结果的相对标准偏差(n=7)在0.13%～0.43%之间。

原料组成对利用碳铬渣制备多孔堇青石陶瓷性能的影响

利用高碳铬铁合金渣、工业氧化铝粉和二氧化硅微粉为原料,分别以偏铝、偏硅、理论和偏镁组成合成制备了多孔堇青石陶瓷,研究了烧成温度和原料组成对样品物相转变、显气孔率、体积密度、抗弯强度以及热膨胀系数的影响。结果表明:四组样品中堇青石均于1100℃生成,晶体结构随烧成温度升高逐渐发育,并在1400℃以后开始部分分解;与理论组成相比,偏铝组成可以提升样品显气孔率,但抗弯强度随之降低,且增加了样品的热膨胀系数;偏硅组成样品的显气孔率降低,而抗弯强度并不随之增加,但样品的热膨胀系数显著减小;偏镁组成适当的降低了样品的显气孔率,抗弯强度显著增加,同时样品的热膨胀系数明显降低,四组样品中其碳铬渣的利用率最高。

微波消解高碳铬铁样品及其中铬硅磷的测定

提出了微波消解法溶解高碳铬铁。将粒径小于0.076 mm样品0.200 0 g置于消解罐中,加入高氯酸5 mL,氢氟酸1 mL,按设定程序消解。于消解所得溶液中加入饱和硼酸溶液5 mL后,定容至200 mL。分取100.0 mL溶液用过硫酸铵氧化,硫酸亚铁铵标准溶液电位滴定法测定其铬量。另分取50.00 mL溶液,用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅及磷量,选择251.612,213.618 nm分别作为测定硅和磷的分析线。按此方法分析了3个标准样品,测得结果与认定值一致。铬、硅、磷3元素测定值的平均相对标准偏差(n=6)依次为0.09%,0.49%和2.2%。

真空感应炉近常压气氛保护熔炼高氮马氏体不锈钢

研究了在真空感应炉近常压气氛保护熔炼条件下氮在马氏体不锈钢0Cr16Ni5Mo中的溶解度,探讨了炉内保护气体种类、氮化铬铁加入量对钢中氮含量的影响.结果表明,炉内保护气体种类对钢中氮的溶解度有较大影响,氮化铬铁合金加入量对钢氮含量的影响因保护气体种类不同而异.

增强体成分对表面复合材料摩擦特性的影响

使用碳化钨和高碳铬铁为主要增强体,采用铸造方法制备了3种不同成分的表面复合材料,研究了增强体成分对表面复合材料摩擦特性的影响。结果表明:碳化钨改变了表面复合层组织中碳化物的形态和相对数量,适量的碳化钨可显著提高表面复合材料的耐磨性,但含量过高反而使表面复合材料的耐磨性有所降低。

微波消解氧化还原滴定法测定高碳铬铁中铬含量

通过微波消解法处理高碳铬铁样品,在最佳消解条件下使高碳铬铁样品溶解完全。冒硫酸烟赶尽溶液中的氟离子,采用氧化还原滴定法测定高碳铬铁样品中的铬含量。该法较碱熔融样品处理法快速、环保、准确,检测成本低,能够满足实验室日常检测的需要。

ICP-AES法测定低、微碳铬铁中硅、锰和磷含量

介绍了邯钢技术中心开发的用ICP-AES法同时测定低、微碳铬铁中硅、锰和磷的方法。试样先用盐酸溶解,在加入一定量的过氧化氢加热,然后定容。结果表明,该方法的准确度和精密度都能满足国标要求,效果良好。该法与传统化学湿法相比,分析时间可由原来的8h缩短到3h,提高了工作效率。

自动电位滴定法测定铬铁中铬含量的不确定度评定

建立了自动电位滴定法测定铬铁中铬含量的数学模型,对数学模型中各个参数进行不确定度来源分析,分别对A类不确定度及B类不确定度进行评定,对各不确定度分量进行合成,得到铬质量分数的不确定度。当铬铁中铬含量为68.31%时,扩展不确定度为0.52%(k=2)。结果表明玻璃器具的精度、自动电位滴定仪自带体积管的误差、自动电位滴定仪终点识别的误差是测量不确定度的主要来源。

高频红外碳硫仪法测铬铁合金中的碳硫

研究了用高频红外碳硫仪测中碳铬铁﹑低碳铬铁合金中碳硫含量的方法,对空白值的扣除、试样加入量、助熔剂的选择及其配比、助熔剂的加入方式以及粉尘的影响进行了试验,确定了最佳分析条件,该方法快速准确、相对标准偏差小,能够满足生产需要。

CO_2对转炉冶炼中、低碳铬铁过程熔体温度的影响

针对当前氧气转炉冶炼中、低碳铬铁工艺中存在的温度过高、耐火内衬寿命短、铬回收率低的问题,提出在转炉内喷吹CO_2-O_2混合气体,由高碳铬铁脱碳冶炼中、低碳铬铁的新思路。首先计算了CO_2与铬铁熔体内各元素反应时引起的体系温度变化,并通过实验验证了CO_2在中、低碳铬铁冶炼过程中的降温作用。然后对冶炼不同碳含量的中、低碳铬铁产品时的CO_2最大理论加入量进行了计算,结果表明冶炼碳质量分数分别为4.0%、3.0%、2.0%的产品时,CO_2的最大加入量(质量分数)分别为42.99%、29.87%和16.30%;加入CO_2较适合冶炼碳质量分数大于2.0%的铬铁产品,不推荐冶炼碳质量分数低于1.0%的铬铁产品。本研究可为CO_2参与转炉冶炼中、低碳铬铁的新工艺提供理论基础。

化学激发对微碳铬铁粉渣胶凝性能的影响

采用化学激发的手段来提高微碳铬铁粉渣的早期活性及微碳铬铁粉渣制品的强度。研究结果表明:激发剂Na_2CO_3、Na_2SO_4、硫铝酸盐水泥对于微碳铬铁粉渣浆体均具有比较好的调凝作用,激发剂Na_2CO_3、Na_2SO_4、普通硅酸盐水泥对于微碳铬铁粉渣发泡浆体的强度均有激发作用,以Na_2CO_3的效果最好。复掺Na_2CO_3和普通硅酸盐水泥,微碳铬铁粉渣发泡浆体的强度较单掺有显著提高,通过选择适当的配比,可以配置出符合工程需要的微碳铬铁粉渣发泡砌块。