钢铁钒钛

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张国权, 张廷安, 吕国志, 张莹, 刘燕, 刘卓林

2014, 35(3): 1-4. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.001

摘要(22) PDF(0)

摘要:
针对传统提钒工艺的不足,研究了无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸以及无焙烧氧压酸浸等三种提钒工艺。试验结果表明:无焙烧常压酸浸提钒过程中,提高酸浸温度和硫酸浓度可以提高钒浸出率,但是浸出渣中的钒含量较高,钒渣的综合利用程度不高;无盐氧化焙烧常压酸浸提钒过程中,焙烧过程中转炉钒渣的含钒尖晶石相晶格结构发生裂解转变,是后续酸浸提钒过程能够有效进行的关键之处;无焙烧氧压酸浸试验过程中,在初始硫酸浓度为150 g/L,氧气分压0.6 MPa,液固比8:1,反应温度110℃的条件下,钒的浸出率可以达到92%左右。

离子交换法分离溶液中钒与铬的研究

李鸿乂, 李翠, 张梦, 谢兵

2014, 35(3): 5-9. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.002

摘要(29) PDF(0)

摘要:
钒和铬以V(V)与Cr(VI)的形式存在沉钒废水中,降低该废液环境污染性的同时能有效回收其有价金属元素,显得尤为重要。通过某种阴离子交换树脂选择性吸附废液中V(V)的方法从而实现钒与铬的分离及提取的目的。树脂吸附钒之前,废液中的V(V)及Cr(VI)先被还原至V(IV)与Cr(III),V(IV)进而被氧化至V(V),然而Cr(III)不被氧化,仍以三价阳离子态存在于废液。研究了吸附的温度、时间、废液pH值、杂质离子浓度及V(V)浓度对该树脂吸附V(V)的影响,优化了吸附的条件参数。试验结果表明钒及铬的总回收率分别为72%、95%,其终产品纯度分别为96%、93%。

水解法制备三氧化二钒粉体

仝俊峰, 赵红雨, 栗正新

2014, 35(3): 10-13. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.003

摘要(31) PDF(0)

摘要:
通过水解硫酸氧钒,在不加入还原剂条件下合成了三氧化二钒粉体,研究不同烧结温度以及气氛对产物的影响;对产物进行X射线衍射分析、扫描电镜形貌观察和激光粒度仪粒度检测,结果表明:在不同的气氛中,以5℃/min的升温速度,由室温升至800℃并保温3 h得到的产物不同。在氩气流量为160 mL/min的气氛中得到V₄O₇粉体;而在真空中煅烧的产物是V₂O₃粉体,其在玛瑙研钵中研磨20 min平均直径为452 nm。确定了水解硫酸氧钒获得氢氧化钒沉淀的最佳pH值约为4。

镁热法制备海绵钛蒸馏工艺优化研究

刘彬

2014, 35(3): 14-18. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.004

摘要(41) PDF(2)

摘要:
针对镁热法制备海绵钛时蒸馏中间通道堵塞、海绵钛氯离子超标的现象进行分析,就蒸馏系统的压力、蒸馏温度和时间开展蒸馏过程工艺优化试验研究。热力学分析结果表明:当蒸馏温度为900~1 000℃时,Mg和MgCl₂对Ti的相对挥发度大于2.21×1011。蒸馏过程优化试验研究表明:真空蒸馏过程较优的系统压力应小于4 Pa、预热温度为750~800℃、前期预热时间应控制在1~2.5 h、蒸馏初期喷淋水连续喷淋时间控制在30~36 h。蒸馏工艺优化后海绵钛产品品级率明显提升,0级以上品级海绵钛平均提高16.54个百分点,等外钛比例降低6.4个百分点。

核壳结构TiO₂微球的可控合成及其光催化性能

代海, 孟嘉琳, 任卫安, 文晓刚

2014, 35(3): 19-22. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.005

摘要(32) PDF(1)

摘要:
通过水热法制备出了核壳结构的锐钛矿TiO₂微球,采用SEM、XRD等测试手段对TiO₂的形貌、结构、晶型等进行表征,以甲基橙为目标污染物,测试产物TiO₂的光催化性能。试验表明,核壳结构的TiO₂具有良好的光催化活性,在紫外光条件下,1 h照射时间甲基橙的降解率达到了90%,其降解速率比其他两种结构快了20%。

六角形V₂O₃纳米颗粒制备及其表征测试

曹益荣, 罗骁霄, 林生炫

2014, 35(3): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.006

摘要(21) PDF(0)

摘要:
采用水热法合成了六角形的NH₄V₃(OH)₆(SO₄)₂前驱体,经退火得到六角形V₂O₃纳米颗粒,分别对前驱体和退火产物进行表征,并通过SEM表征了不同水热反应时间段前驱体产物的形貌,讨论了六角形纳米结构的形成机理。测试表明,前驱体整体尺寸约600 nm,单枝长度超过200 nm,宽度则小于100 nm,而退火后尺寸减小为约300 nm,单枝长度约100 nm,宽度不超过50 nm。进一步对六角形V₂O₃纳米颗粒进行锂离子电池充放电性能测试,结果表明,在50 mAh/g的电流密度、1.5~3V终止电压下首次放电比容量为77 mAh/g,20次循环后还有42 mAh/g。

多钒酸铵制取偏钒酸钾的试验研究

殷兆迁

2014, 35(3): 28-32. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.007

摘要(24) PDF(0)

摘要:
研究了由多钒酸铵制取偏钒酸钾的工艺技术,考察了结晶方式、钒浓度对偏钒酸钾成分的影响。试验结果表明:自然结晶条件下,结晶孕育时间为15~20 h,滤液中残钒高于25 g/L;加入结晶剂条件下,可以大大缩短偏钒酸钾的结晶时间,结晶时间为5~10 min,滤液中残钒含量低于2.5 g/L,结晶率超过了97%。采用加入结晶剂的方法进行了工业试验,制取了1.5 t偏钒酸钾产品,其成分TV ≥ 36%,K ≥ 28%,Na<0.05%,Fe<0.02%,达到预期目标。

汽车涡轮增压器用TiAl合金的改性研究

陈加国, 宗亚平

2014, 35(3): 33-36. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.008

摘要(34) PDF(0)

摘要:
分别采用常规铸造法和两步法制备汽车涡轮增压器用Ti-47.5Al-2.5V-1Cr-0.1Y合金试样,并进行了显微组织、力学性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能的测试与对比分析。结果表明,与常规铸造相比,两步法的制备方法有利于细化晶粒、避免气孔和显微疏松等铸造缺陷,提高合金的力学性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能;两步法制备的合金的室温抗拉强度增加了33.28%、室温冲击吸收功增加了33.33%、疲劳寿命增加了95.34%、腐蚀电位右移了236 mV。

基于电子束快速成型TC18钛合金板材的工艺参数研究

宋健, 王明

2014, 35(3): 37-41. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.009

摘要(34) PDF(1)

摘要:
采用不同的工艺参数对TC18钛合金板材电子束快速成型进行研究,测试、分析其力学、抗高温氧化和耐腐蚀性能。结果表明:除扫描时间外,束流、聚焦电流、加速电压和每层金属粉厚度均对TC18钛合金的力学、抗高温氧化和耐腐蚀性能都产生重要影响。束流从3 mA增加至9 mA或聚焦电流从550 mA增加至650 mA或每层金属粉厚度从0.2 mm增加至1.0 mm,电子束快速成型TC18钛合金板材的抗拉强度和冲击韧性均呈现出先增大后减小的趋势。主要工艺参数优选为:束流6 mA、聚焦电流600 mA、扫描时间2 s、加速电压55 kV、每层金属粉厚度0.6 mm。

高炉渣提钛尾渣除氯试验研究

龙盘忠

2014, 35(3): 42-45. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.010

摘要(15) PDF(0)

摘要:
对高钛型高炉渣提钛所产生的含氯尾渣进行了分析,开展了提钛尾渣水洗除氯和高温煅烧除氯试验,研究了提钛尾渣除氯无害化处理工艺。试验结果表明:"直接水洗"、"微量加水煅烧"、"水洗-煅烧"和"多级水洗-煅烧"四种方法均可一定程度上除氯,其中多级水洗-煅烧工艺效果最好,能够有效除去提钛尾渣中的氯离子,使之达到国家建材相关质量标准(<0.05%),有望实现提钛尾渣在建筑行业的大规模有效综合利用。

缅甸某钛铁矿工艺矿物学研究

王墨, 张汉平, 谢峰, 雷霆

2014, 35(3): 46-49. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.011

摘要(15) PDF(0)

摘要:
利用化学多元素分析、化学物相分析、X射线衍射、扫描电镜、光学显微镜等综合手段,研究缅甸某钛砂矿的工艺矿物学特性。查明了原矿石的结构构造、矿物组成、嵌布特征、粒度组成等特性。在弄清该矿工艺矿物学特性的基础上,阐明影响选矿工艺的因素,提出选矿工艺可采用先强力搅拌、脱泥,使钛铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿、金红石充分解离,为该矿的选矿提供了依据。

钒在长条钢产品中的应用

李钰, 大卫·米尔本

2014, 35(3): 50-54. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.012

摘要(18) PDF(0)

摘要:
钒已被广泛地应用于长条钢产品,诸如锻造制品、螺纹钢筋、型材、管材、钢轨、弹簧和盘条。钒在长条钢产品中是优选的添加剂,因为与铌和钛相比,它的碳氮化合物在奥氏体中的溶解度要高得多,并对碳含量的敏感性较小。钒能起到析出强化和晶粒细化的作用,从而得到强度和韧性的良好配合。通过控制氮的含量,能使析出强化最大化,氮随钒的优先析出也使氮应变时效的危险性降至很小。此外,钒还能在较低含碳量情况下得到所期望的强度,较低的含碳量对延性和焊接性有利。再者,对淬火回火钢来说,钒有利于回火抗力,并起到二次硬化作用。细小的钒碳化合物还对易扩散的氢起到有力的捕集点作用。钒的碳氮化合物相对较低的溶解温度,得以有效地利用能源和采用低的加热温度。传统的热轧或热锻,一般采用高的终加工温度,这对生产长条钢产品是不可避免的,而对钒微合金钢来说却可以用来获得所需要的力学性能和服役功能。此外,钒微合金化钢的性能对加工处理条件的变化相对地不怎么敏感。

近年全球钒制品生产现状及发展趋势

刘淑清

2014, 35(3): 55-62. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.013

摘要(19) PDF(2)

摘要:
介绍了近年全球钒钛磁铁矿、钒渣、钒铁、钒氮合金的生产现状及发展趋势,主要钒企业俄罗斯耶弗拉兹集团、瑞士Xstrata公司、中国攀钢集团、中国河北钢铁承钢公司的钒制品产量、产品结构、经营情况及动态。分析得出:全球钒生产高度集中,中国为钒产量最大的国家;钒行业面临着扩能过大、钢铁市场萧条、受替代品铌的影响等问题;也面临含钒高强度钢筋推广应用、钒电池发展迅速、有望产业化的机遇。

难烧钒钛磁铁精粉的复合造块研究

万新宇, 吕庆, 张淑会, 孙艳琴

2014, 35(3): 63-68. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.014

摘要(17) PDF(0)

摘要:
钒钛磁铁精粉具有TiO₂含量高、SiO₂含量低的特点,用此生产的烧结矿转鼓强度差,低温还原粉化严重。采用铁矿粉复合造块工艺(CAP),进行承德地区钒钛磁铁精粉的烧结试验研究,并与常规烧结工艺进行对比。结果表明,在相同原料配比条件下,实施复合造块工艺后,烧结矿的低温还原粉化指数RDI_+3.15提高了5.23%~17.4%,转鼓强度达到55%以上。料层高度由常规烧结的600 mm提高到1 000 mm,在改善钒钛烧结矿低温还原粉化指标的同时,也可提高生产效率。

MgO对含钛烧结矿矿相结构的影响

李志民, 刘丽娜, 段珊, 韩秀丽

2014, 35(3): 69-73. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.015

摘要(19) PDF(0)

摘要:
采用光学显微镜对承钢不同MgO含量的含钛烧结矿矿物组成及显微结构进行了系统研究。结果表明,随MgO配加量的增加,烧结矿结构由熔蚀结构过渡到粒状结构;金属相含量升高,而黏结相含量降低;烧结矿转鼓指数有所降低,低温还原粉化性能有所改善。建议承钢烧结原料中MgO配加量控制在2.0%左右。

氯化钙对高炉内含铁炉料低温还原过程的影响

刘小杰, 张淑会, 孙艳芹, 吕庆, 陈振飞

2014, 35(3): 74-77. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.016

摘要(9) PDF(0)

摘要:
烧结矿喷洒CaCl₂技术可改善烧结矿的低温还原粉化指标,但由此带入的CaCl₂也会影响高炉内其它含铁原料的冶金性能。基于此,以烧结矿和球团矿为研究对象,研究了CaCl₂对高炉内烧结矿和球团矿低温还原过程的影响,得到了CaCl₂对两种铁矿石低温还原和失重率的影响规律。结果表明,低温下(<900℃),烧结矿经CaCl₂溶液处理后低温还原粉化指标RDI_+3.15均提高,失重率降低。特别是在500~700℃范围内,CaCl₂对烧结矿还原过程的抑制作用明显;500~700℃内,CaCl₂对球团矿低温还原过程的影响明显,继续升高温度其影响作用减弱。研究结果可为高炉生产现场选择入炉原料含氯添加剂提供理论依据。

板坯连铸结晶器工艺参数优化的水模拟研究

熊椰, 成泽伟, 陈伟庆, 唐生斌, 刘丽

2014, 35(3): 78-82. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.017

摘要(17) PDF(0)

摘要:
以某钢厂连铸板坯结晶器为原型,采取1:1水模型研究板坯连铸拉速、结晶器宽度、水口浸入深度、水口开口倾角、水口出口形状对结晶器流场及其液面波动情况的影响。结果表明:随着结晶器宽度、拉速的增加,液面波动明显增大;浸入式水口采用较大出口倾角和浸入深度以及采用椭圆形浸入式水口出口可控制结晶器液面波动以避免卷渣。研究结果为板坯连铸结晶器实际工艺参数的确定提供了参考依据。

挡渣墙对板坯连铸中间包流场的影响研究

李宁, 包燕平, 林路, 王敏, 赵立华

2014, 35(3): 83-87. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.018

摘要(12) PDF(0)

摘要:
针对中间包水口冲击区钢流对自由液面扰动较大,会形成环流将大型夹杂物卷入浇注区的问题,某钢厂在原有控流装置的基础上,计划引入挡渣墙以防止该情况的发生。通过中间包水模型试验,研究了距包底不同高度和距水口冲击区不同距离时挡渣墙对中间包流场参数的影响。结果表明,设置挡渣墙有利于延长钢液在中间包内运动轨迹,峰值时间提高40.9%,但是,死区体积比增加6.2%;挡渣墙距离水口冲击区1 680 mm,下端距中间包包底400 mm时,有利于控制死区体积比,同时有效发挥其控制大型夹杂物进入浇注区的作用。

20G钢氧化物夹杂控制及钙处理热力学研究

高菊, 马立兴, 韩鹏龙, 高春群

2014, 35(3): 88-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.019

摘要(20) PDF(0)

摘要:
某厂20G钢在生产初期,存在裂纹缺陷,低倍检验不合格,严重影响了20G钢的质量,使轧制合格率和成材率降低。为了解决20G钢裂纹问题,提高钢材质量,同时进一步提高技术水平,稳定产品质量,用热力学方法分析20G钢脱氧时可能析出的一次脱氧产物的平衡组成与钢液成分之间的关系,形成的脱氧产物主要是Al₂O₃和SiO₂,并通过分析金属与夹杂物之间的平衡关系,计算钙处理夹杂物变性时钙、铝、氧、硫活度的变化,分析夹杂物的变性路径,为夹杂物的形成、夹杂物的形态控制或去除提供理论依据。

温度对连铸结晶器保护渣黏度和热流密度的影响

韩秀丽, 刘磊, 张韩, 潘苗苗, 刘丽娜

2014, 35(3): 94-98. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.020

摘要(28) PDF(0)

摘要:
炼钢连铸过程中结晶器保护渣的黏度、热流密度会对铸坯质量产生较大影响,采用结晶器渣膜热流模拟和黏度测试仪,研究了唐钢二钢轧厂低、中碳钢连铸用保护渣在不同温度下的黏度和热流密度。结果表明,在1 200~1 400℃温度范围内,随着熔渣温度的升高,低、中碳钢保护渣黏度值均呈现急剧下降的趋势,在温度超过1 350℃后,黏度下降幅度趋于平缓;与黏度变化相比,热流密度随温度的升高却呈现增大的趋势,并且在温度升高到1 250℃时,增大的幅度就开始趋于平缓。

中碳铝镇静钢钙处理夹杂物控制的热力学研究

马志飞, 张永宁, 赵勇, 孙彦辉, 徐蕊, 胡文豪

2014, 35(3): 99-104. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.021

摘要(23) PDF(0)

摘要:
从热力学方面分析铝脱氧钢中Al₂O₃、MgO·Al₂O₃夹杂物变性机理及夹杂物中CaS合理控制的条件。热力学研究发现T=1 873 K,w_[Al]=0.02%时,需要使钢中w_[Ca]为20×10^-6时,高熔点的Al₂O₃转变为液态的12CaO·7Al₂O₃,此时为避免钢中析出CaS,需使钢中的w_[S]<0.008%。T=1 873 K,w_[Al]=0.02%时,生成MgO·Al₂O₃所需要的w_[Mg]为(0.3~10)×10^-6,但只需钢中钙含量为1×10^-6就能将MgO·Al₂O₃变性为CaO·Al₂O₃液态夹杂。由于反应时间和MgO·Al₂O₃尺寸大小不同,钢中形成部分外围为液态钙铝酸盐,内部为MgO·Al₂O₃的未完全变性的球形夹杂。

85t钢包炉底吹氩水模拟研究

孟建荣, 孙赛阳, 孙彦辉, 赵勇, 殷雪

2014, 35(3): 105-110. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.022

摘要(9) PDF(0)

摘要:
以某钢铁厂85 t钢包为原型,依据相似原理建立钢包的物理模拟体系,通过模拟钢包底吹氩工艺,测定不同吹气位置在不同吹气量下的钢包混匀时间,从而确定钢包透气砖最佳位置和最佳底吹气量。结果表明,原型单吹效果不理想,双吹效果适中;单个底吹透气砖最佳位置为0.5R处,底吹气量为300~350 L/min;双透气砖最佳位置为0.5R处,夹角90°,底吹气量为350 L/min。

转炉-RH流程O5板显微夹杂物的研究

韩鹏龙, 王若思, 张彩军, 王硕明

2014, 35(3): 111-115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.023

摘要(15) PDF(0)

摘要:
针对某厂生产O5板的工艺流程(铁水预脱硫→转炉→钢包改质剂→RH→连铸),系统分析各工序及铸坯中T[O]、[N]含量和显微夹杂物的类型、来源、数量及组成。结果表明:铸坯中T[O]为25.67×10^-6,[N]为27×10^-6,显微夹杂物数量为2.66个/mm²,显微夹杂物类型主要有TiN夹杂、TiO₂-FeS夹杂和Al₂O₃夹杂,其含量分别为30%、24.55%、20.91%。RH破真空后钢水中T[O]、[N]含量偏高,钢中显微夹杂物的数量较多,说明RH真空处理尚有余地;钢中夹杂物上浮去除效果较差,提高钢包顶渣吸附夹杂物的性能是提高钢品质的一个途径;铸坯中显微夹杂物近一半为不规则夹杂物,因此夹杂物充分地液化、聚集、上浮是进一步提高O5板品质的关键。

影响钢液回磷因素的研究

周朝刚, 李晶, 武贺, 杨克枝, 蔡可森, 吴国平, 曹余良

2014, 35(3): 116-122. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.024

摘要(17) PDF(0)

摘要:
为更好降低钢液的回磷量,结合南钢现场试验,通过计算分析了从转炉出钢到LF精炼结束的钢液总回磷量、下渣回磷量、合金回磷量、辅料回磷量,以及出钢条件对总回磷量和下渣回磷量的影响。试验结果表明:总回磷量由下渣回磷量、合金回磷量、辅料回磷量构成,其中合金回磷最大,辅料回磷影响最小,降低下渣回磷量可以有效减少总回磷量。出钢温度控制在1 620~1 640℃,钢液碳含量在0.028%~0.035%,出钢炉渣碱度在5左右,炉渣FeO含量在17%以上时可以有效抑制钢液总回磷量。当控制出钢温度在1 620~1 627℃,出钢炉渣碱度为5,炉渣FeO含量在23%左右时,可以有效降低下渣造成的回磷。

钒钛专利

2014, 35(3): 123-124.

摘要(22) PDF(0)

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2014年第35卷第3期

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2014年 第35卷 第3期

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