钢铁钒钛

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荆涛, 吴亚飞, 初景龙, 徐红军, 于广新, 梅文红

2015, 36(2): 1-6. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.001

摘要(14) PDF(1)

摘要:
以富钛料为原料,研究其在NaOH溶液中水热反应的行为,应用Box-Behnken中心组合设计原理和响应面分析法研究了碱浓度、温度、反应时间等条件对TiO₂转化率的影响。结果表明:在碱浓度25%、温度186℃、反应时间4 h的条件下,得到的产物转化率最高,并在最优条件下验证了其转化率。采用扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射仪(XRD)分析了反应产物的形貌及物相表征,表明在不同条件下得到了不同的反应产物,其形貌随着条件的不同逐渐发生改变。

攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化研究

李开华

2015, 36(2): 7-12. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.002

摘要(33) PDF(2)

摘要:
开展了攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化制备四氯化钛的试验研究,考察了74%品位钛渣作为氯化原料时,氯化炉温度控制、熔盐成分控制和产品质量情况,并对不同品位钛渣熔盐氯化时技术经济指标进行了对比分析。研究表明:使用攀枝花74%品位钛渣熔盐氯化生产高品质海绵钛用四氯化钛工艺可行,与采用78%钛渣熔盐氯化相比,每吨粗四氯化钛可节约成本98.3元。

硫酸铝盐处理生产钛白粉技术研究

马维平, 徐玉婷, 杜剑桥, 成朝艳, 伍广蓉

2015, 36(2): 13-16. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.003

摘要(37) PDF(3)

摘要:
研究了硫酸铝作为钛白粉的盐处理剂对钛白初品的作用规律,主要包括硫酸铝对钛白初品金红石晶型转化率、消色力、白度、粒子形貌等方面的影响。试验表明:硫酸铝是金红石晶型转化抑制剂,铝盐在钛白粉中含量在0.08%~0.28%范围内对钛白初品消色力几乎无影响。当钛白初品中铝盐含量在0.05%~0.10%范围内,钛白初品白度值随着含铝量的增加而增长,当铝盐含量在0.10%~0.50%范围内,钛白初品白度值随着铝盐含量增加反而不断降低。研究显示硫酸铝的加入有利于钛白初品粒子按四方晶系生长。

偏钒酸钠制取技术研究

殷兆迁, 李千文, 彭一村, 吴刘柱, 潘少彦

2015, 36(2): 17-23. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.004

摘要(21) PDF(5)

摘要:
以多钒酸铵为原料,采用返溶除杂、溶液脱氨、溶析结晶的方法,制备了纯度大于99.5%的偏钒酸钠产品。通过研究表明:影响脱氨过程脱氨时间的主要因素为溶液终点p H值;最佳溶析结晶条件为[V]浓度150~200g/L,p H值为7.3~8.1,结晶剂与溶液体积比为1∶1,结晶时间为1 h,钒收率达到了97.7%。

TiO₂/MCM-41的制备及光催化脱色性能研究

窦琳, 李建章, 钟俊波, 王涛, 程朝柱, 陈久福, 李敏娇

2015, 36(2): 24-27,32. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.005

摘要(17) PDF(2)

摘要:
用溶胶-凝胶法制备了不同TiO₂含量的TiO₂/MCM-41光催化剂,以罗丹明B为模拟有机污染物,对催化剂的光催化脱色性能进行了考察。用XRD、UV-Vis漫反射、N₂吸附等方法对光催化剂进行了表征,结果表明:TiO₂/MCM-41的比表面积和孔体积随TiO₂含量的增加而减小,TiO₂/MCM-41负载型催化剂上TiO₂平均晶粒尺寸比纯TiO₂的小。20%TiO₂/MCM-41的光生电子-空穴分离效应最高,且光催化脱色活性最高。光催化反应体系中h+是主要的活性自由基,TiO₂/MCM-41的光催化活性由材料的吸附能力和所含TiO₂的光催化性能共同决定。

微合金元素V和冷却工艺对C-Si-Mn系螺纹钢中纳米析出物的影响

张晨, 徐光, 袁清, 何贝

2015, 36(2): 28-32. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.006

摘要(39) PDF(1)

摘要:
研究了变形后冷却工艺对V微合金化以及不含V螺纹钢中纳米析出物的影响,在热模拟试验机上进行了变形后不同冷却工艺的试验,采用透射电镜和能谱仪对螺纹钢的析出物进行了观察和分析。结果表明,含V螺纹钢高温变形后直接空冷有利于细小的VC均匀析出,提供更好的析出强化效果;不含V螺纹钢高温变形后在650℃保温30 min有利于纳米级渗碳体的析出。研究结果为螺纹钢轧后冷却工艺的制定提供了理论依据。

非线性弹性材料Ti-Nb-Ta-Zr-O合金的力学性能测试方法与分析

沈睿, 陈锋, 余新泉, 张友法

2015, 36(2): 33-38,56. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.007

摘要(25) PDF(2)

摘要:
采用循环加载-卸载的测试方法确定非线性弹性材料Ti-Nb-Ta-O系钛合金的弹性极限和0.2%屈服强度,分别获得了Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1O、Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O、Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-0.7O、Ti-25Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O四种合金的力学性能参数。通过比较发现,随着合金元素含量的提高,合金的弹性极限、屈服强度和抗拉强度提高,但弹性模量也升高,塑性降低。变形率对提高合金弹性极限有显著的作用,而对屈服强度和抗拉强度影响不大。元素含量提高和变形率增大都使拉伸曲线更加平直化。

微合金化和余热处理热轧带肋钢筋高低周疲劳性能对比研究

Surajit Kumar Paul, Pritam Kumar Rana, Debdulal Das, Sanjay Chandra, Saurabh Kundu

2015, 36(2): 39-48. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.008

摘要(36) PDF(1)

摘要:
通过试验研究,对比分析了微合金化和余热处理带肋钢筋的高周疲劳和低周疲劳性能。研究表明,微合金化钢筋比余热处理钢筋具有更好的疲劳性能。在微合金化和余热处理带肋钢筋的高低周疲劳试验中,观察到在横肋根部裂纹萌生并沿该区域扩展。有限元模拟结果显示在横肋根部出现应力集中,应力三轴度变大。模拟过程中也发现在横肋根部拉应变累积。有限元模拟结果有助于解释试验观察结果,即疲劳裂纹沿热轧带肋钢筋的横肋根部萌生及扩展。

钒在非钢铁领域应用的研究进展

杜光超

2015, 36(2): 49-56. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.009

摘要(0) PDF(1)

摘要:

钒及其化合物在冶金、化工、航空等领域应用广泛,95%左右的钒用于钢铁及合金冶炼,约5%用于化工及其它行业。随着技术的发展,钒在非钢铁领域的应用日益增多。重点阐述钒系催化剂、钒系电池材料、钒颜料的制备方法及研究进展,概述钒在纳米、生物医药领域的研究及应用现状;系统分析目前存在的主要问题,其中高成本、基础理论研究薄弱是制约钒材料大规模工业化的重要原因。传统制备技术与纳米、生物医药等技术相结合,可有效降低钒材料的制备成本并提高其性能;随着先进表征技术的发展及物理、化学相关基础理论研究的突破,钒在非钢铁领域的应用及研究前景将更为广阔。

钛渣和钛铁矿制备富钛料的研究现状

常晓东, 和飞, 陈菓, 彭金辉, 赵巍, 刘钱钱, 廖雪峰

2015, 36(2): 57-62. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.009

摘要(32) PDF(1)

摘要:
介绍了国内外钛渣和钛铁矿资源综合利用的现状,并详细叙述了国内外不同的钛渣和铁钛矿制备富钛料的生产工艺。通过对比发现,开发一种在较低能源消耗和较小环境污染条件下从酸溶性钛渣中进一步除杂获得优质人造金红石的新技术,对于我国钛资源的大规模高效利用具有重要意义。认为寻找能替代天然金红石的物料固然重要,而其中开发一种低能耗的金红石生产方法显得尤为重要。

攀钢高炉渣提钛过程中钒的走向及回收途径

周艾然, 陆平

2015, 36(2): 63-67. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.011

摘要(11) PDF(1)

摘要:
通过理论计算和过程样品检测分析了攀钢高炉渣“高温碳化—低温氯化”提钛工艺中钒的反应机理和走向。结果表明:高炉渣在高温碳化过程中,其中的钒元素会以V₂O₃的形式进入碳化渣,而在低温氯化过程中,V₂O₃会与氯气发生反应生成VOCl₃进入粗TiCl₄中,而不是进入提钛尾渣或氯化收尘渣,最后经过精制工序,VOCl₃将形成VOCl₂固体进入精制残渣中。精制尾渣经煅烧、钠化焙烧、水浸提钒等工序,可制得符合GB3283—1987要求的五氧化二钒产品。经初步测算,每产出1万t粗TiCl₄,可回收得到50 t左右的V₂O₅。

高炉熔渣制备矿渣棉调质剂的研究

孙彩娇, 张玉柱, 李杰, 李俊国, 刘超, 洪陆阔

2015, 36(2): 68-72,83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.012

摘要(16) PDF(1)

摘要:
针对高炉渣制备矿渣棉的调质过程,研究铁尾矿、碱度、MgO和Al₂O₃含量对高炉渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:铁尾矿能够使高炉渣由短渣特性向长渣特性转化,黏度变化更加平稳,但铁尾矿加入量超过20%后,熔渣黏度和熔化性温度增加,不利于熔渣直接制备矿渣棉;采用化学纯试剂对高炉渣进行调质时,碱度升高使得熔渣黏度向短渣特性进一步转化,熔化性温度升高,不利于熔渣流动性的提高;随着MgO含量增加,熔渣黏度和熔化性温度均呈现先降低后增加的趋势,MgO含量在8%~10%时,熔渣流动性较好;研究中Al₂O₃含量相对较小,Al₂O₃含量变化时,熔渣黏度和熔化性温度变化较小,对熔渣流动性影响较小。

红格钒钛磁铁矿选铁精矿工艺矿物学特征

罗金华, 武昭妤, 吴恩辉, 李俊翰, 廖先杰, 唐锐, 杨绍利

2015, 36(2): 73-77. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.013

摘要(11) PDF(1)

摘要:
通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、X射线荧光光谱分析等手段,对四川攀枝花红格钒钛磁铁矿选矿产品铁精矿的矿物学特征进行了详细研究。结果表明:铁精矿由Fe、Ti、V、Cr、Cu、Ni、Mn、Ca、Mg、Si、Al、S等元素构成;铁精矿的主要金属矿物有钛磁铁矿,以及少量的钛铁矿、磁黄铁矿和脉石矿物;铁精矿主要矿物的矿物学特征与原矿中主要矿物的矿物学特征相似,都是由主客晶矿物组成的复合矿物。铁精矿的粒度细小且形貌随粒度的减小由粒状向片晶状变化。该研究结果为该矿区铁精矿的选冶工艺以及综合利用提供了重要参考依据。

低钛高炉炉渣的流动性能研究

黄宏虎, 吕庆, 曹丽华, 刘小杰, 郄亚娜, 丁海超

2015, 36(2): 78-83. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.014

摘要(14) PDF(1)

摘要:
根据宣钢高炉冶炼条件采用RTW熔体物性测定仪,并以现场含钛高炉渣为基准,进行炉渣的黏度试验;研究不同的碱度、MgO和Al₂O₃含量对低钛高炉渣流动性能的影响。结果表明:试验用4种不同碱度炉渣黏度η-T曲线具有短渣特性,随炉渣碱度升高,炉渣η-T曲线短渣特性增强;在相同温度条件下炉渣黏度基本随碱度的升高而降低;MgO在一定范围内能起到降低炉渣黏度的作用,但MgO含量超过11%时,炉渣黏度随MgO含量的升高而增大;在试验条件下,低钛炉渣Al₂O₃含量对炉渣流动性质影响较小,生产中炉渣温度应保证在1400℃以上,炉渣Al₂O₃含量可以适当选高。

固体碳和TiC含量对含钛高炉渣性能的影响

吕庆, 黄宏虎, 陈树军, 刘小杰, 孙艳芹, 丁海超

2015, 36(2): 84-88. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.015

摘要(12) PDF(1)

摘要:
根据承钢高炉冶炼条件采用RTW熔体物性测定仪,并以现场含钛高炉渣为基准,进行炉渣的黏度试验;研究不同的固体碳和TiC含量对含钛高炉渣熔化性能的影响。结果表明渣中固体碳和TiC含量都是影响含钛高炉渣流动性的重要因素,并且对炉渣黏度影响具有相同的规律,但TiC对炉渣冶金性能的影响要大于碳对炉渣冶金性能的影响。

印尼钛铁砂磁选适宜磨矿细度的研究

姚朝权, 张建良, 王振阳, 刘征建

2015, 36(2): 89-94. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.016

摘要(11) PDF(1)

摘要:
为更高效地开发利用印尼钛铁砂,利用X射线衍射(XRD)、激光粒度分析以及扫描电镜-能谱(SEMEDS)等研究方法,对钛铁砂的矿石性质及其细磨磁选过程进行研究。结果表明:在该钛铁砂中,铁和钛均主要以钛磁铁矿、钛铁矿、钛赤铁矿的形式存在;采用细磨、磁选方法进行选矿,磨矿细度达-0.074 mm占87.98%后,磨矿效率为平均每分钟-0.074 mm含量的增长率仅为0.913%;综合考虑磨矿成本与磁选指标,在选矿过程中,适宜的磨矿细度为-0.074 mm占72.76%,在此磨矿细度条件下,当磁感应强度为160 m T时,获得的铁精矿中铁品位为59.5%,铁回收率为95.70%,TiO₂品位为11.7%,TiO₂回收率为92.21%。

锰含量对无取向硅钢夹杂物析出的影响在线观察

吕学钧, 张峰, 陈晓, 郑少波, 赵丹

2015, 36(2): 95-101. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.017

摘要(10) PDF(1)

摘要:
借助高温激光共聚焦显微镜,在线观察了不同Mn含量下无取向硅钢试样中的夹杂物析出、变化情况。结果表明,Mn含量为0.77%、0.32%时,对应试样的夹杂物数量分别为1 000万个/mm³、1 600万个/mm³。其中,0.77%Mn含量试样,夹杂物在1 115~1 098℃、1 068~1 032℃析出;0.32%Mn含量试样,夹杂物在1 086~1 068℃析出。0.77%Mn含量试样,优先析出球形、椭球形Mn S夹杂,其析出夹杂数量较少,尺寸较大,能有效抑制Al N、CuxS夹杂析出;0.32%Mn含量试样,优先析出相当数量Mn S夹杂,并作为Al N夹杂析出核心,形成Mn S+Al N复合夹杂。这种复合夹杂物数量较多,尺寸也较大。

杂质元素总量对无取向硅钢显微组织和电磁性能的影响

陈凌峰, 赵志毅

2015, 36(2): 102-108. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.018

摘要(8) PDF(1)

摘要:
为了深入研究杂质元素对硅钢成品电磁性能的影响,结合工业化生产的0.25%Si无取向硅钢,探讨了C、S、O、N、Nb、V、Ti杂质元素总量分别为83×10^-6和105×10^-6时,硅钢成品的夹杂物、显微组织及电磁性能变化。结果表明,杂质元素总量会直接影响夹杂物的种类、形貌、数量和尺寸。随杂质元素总量的升高,在0~0.2μm尺寸范围内,单个的、椭球形的Mn S、CuxS夹杂物数量明显增多,两者分别为1 679×10⁴个/mm³和2 661×10⁴个/mm³。这种细小的夹杂物会不同程度的劣化SRA前后硅钢成品的磁感,然后是SRA前硅钢成品的铁损,对SRA后硅钢成品的铁损则影响不大。随着连退温度的升高,杂质元素总量对SRA前硅钢成品的铁损影响差异逐渐缩小为零。

冷轧无取向电工钢环保绝缘涂层性能评价试验研究

郭太雄, 刘常升, 董学强, 刘春富, 袁萍

2015, 36(2): 109-114. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.019

摘要(6) PDF(1)

摘要:
基于用户加工工艺,通过实验室对比试验,并结合产品实际使用情况,研究了冷轧无取向电工钢环保绝缘涂层的耐蚀性、耐高温性及涂层附着性的评价试验方法及指标。结果表明:①涂层耐蚀性的评价试验方法宜采用“NSST/6h,锈蚀面积小于5%;NSST/12h,锈蚀面积小于20%”;②涂层耐高温性适宜的评价试验方法为“将试样叠置于氮气保护气氛下经750℃加热保温2h,涂层无起泡、脱落、掉粉”;③对于涂层附着性,较为适宜的评价试验方法为“试样依次经0T弯曲变形、采用3M胶带粘贴弯曲变形部位并撕离和浸入5%CuSO₄溶液浸泡5s,涂层均无开裂、剥落或变色”。

白云鄂博铁矿球团富氢还原动力学研究

赵文广, 高强, 王永斌, 彭军, 安胜利

2015, 36(2): 115-119,131. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.020

摘要(9) PDF(1)

摘要:
针对气固直接还原工艺中存在着气体利用率低和还原供热不足等问题,利用恒温热重分析(TG)法,研究了氢/碳比率对白云鄂博铁精矿还原速度的影响。结果表明,在还原试验开始后40 min内,还原速率随wH₂/w_CO比增加而增大,使得Fe₂O₃→Fe₃O₄反应时间缩短。基于气相内扩散和界面反应的球团还原速度方程均能较好地处理本研究的数据,得到了反应速度常数与wH₂/w_CO的关系为:k_界面=-0.1975+0.3 575wH₂/w_CO,k_扩散=0.171 01+0.269 7wH₂/w_CO。根据Arrhenius方程计算出界面反应和气相内扩散活化能分别为26 kJ/mol和44 kJ/mol,因此本研究条件下限制性环节为气体内扩散控制。

65Mn矩形坯单点矫直的凝固行为研究及工艺优化

孙立根, 刘阳, 任英强, 刘增勋, 朱立光

2015, 36(2): 120-125. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.021

摘要(6) PDF(1)

摘要:
以国内某厂65Mn矩形坯为研究对象,建立了矩形坯的传热和热弹塑性模型,模拟矩形坯凝固过程的温度场,以及在进行单点矫直时矫直点处的应力场分布情况;分析温度场及热应力的分布对铸坯质量的影响,为优化连铸工艺提高矩形坯的质量提供了理论依据。模拟结果表明:采用普碳钢工艺浇铸65Mn钢时,在矫直点还存在大量液芯,高拉速下铸坯处于带液芯矫直,较全凝固矫直而言,其应力云图出现了不规则分布,且应力梯度增大,大大增加了内裂的产生几率。通过对工艺优化前后的铸坯低倍进行对比分析发现,本研究所提出优化工艺方向合理,铸坯质量大幅提高,取得较好的实践效果。

兰炭替代焦粉对烧结过程影响研究

王润博, 张建良, 王喆, 于韬

2015, 36(2): 126-131. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.022

摘要(13) PDF(1)

摘要:
通过不同燃料结构条件下的烧结杯试验,探究了应用兰炭作为烧结燃料对烧结过程的影响。试验结果表明:不同燃料结构条件下,兰炭替代焦粉的适宜比例有所差异。在燃料比为4.6%条件下,兰炭替代焦粉比例能够达到20%,此时烧结产量较高,且烧结矿具有较好的冶金性能;当燃料比为5.2%时,兰炭替代比例可进一步提高到40%。在保证烧结矿产量和质量的前提下,烧结过程中配加兰炭对降低烧结矿成本具有积极的作用。

40t钢包底吹优化物理模拟研究

张乐辰, 包燕平, 郭宝奇, 陈晋阳, 范杰, 彭声通

2015, 36(2): 132-138. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.023

摘要(10) PDF(1)

摘要:
通过建立相似比为1∶3钢包物理模型及与原型相同孔隙率的透气砖模型,研究不锈钢偏心吹氩工艺;对钢液混匀时间、钢液面流速及渣眼等软吹工艺参数进行优化。试验结果表明,钢液混匀底吹气量在103.1 L/h(现场流量2.1 m³/h)以上时,混匀时间比达到50%以上。钢液表面流速表明在液面隆起边缘处(渣眼边缘)容易发生卷渣。渣眼直径受到吹气孔位置影响,底吹气孔越靠近钢包包壁,渣眼直径越小。距圆心1/2R及2/3R处进行软吹搅拌,可保证渣眼面积比分别小于12.4%及10.5%。优化后的钢包流场可以有效减少静吹氩过程中产生的二次氧化现象。

钒钛专利

2015, 36(2): 139-140.

摘要(22) PDF(1)

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留言板

2015年第36卷第2期

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2015年 第36卷 第2期

2015年第36卷第2期