钢铁钒钛

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付自碧, 郑诗礼, 孙朝晖

2015, 36(1): 1-6. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.001

摘要(25) PDF(1)

摘要:
以钒渣钙化焙烧熟料为原料,采用碳酸氢钠浸出—碳酸(氢)铵沉钒工艺进行了制备V₂O₅的试验。重点研究了浸出温度、浸出时间、浸出剂浓度、液固比对浸出效果的影响和浸出液净化、沉钒的工艺条件。研究结果表明,钙化熟料在浸出温度95℃、浸出时间120 min、碳酸氢钠浓度15.8%、液固比3∶1~4∶1的工艺条件下浸出,获得的钒转浸率≥92%;浸出液按w_Al/w_Si=0.6~0.8加入偏铝酸钠除硅和碳酸(氢)铵沉淀偏钒酸铵,煅烧获得的五氧化二钒纯度为99.87%,其它各项指标均满足YB/T 5304-2011标准要求。

攀西钛精矿制备人造金红石研究

叶恩东, 程晓哲, 缪辉俊, 张溅波, 吴轩

2015, 36(1): 7-15. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.002

摘要(27) PDF(2)

摘要:
利用攀西地区储量丰富的高钙镁低品位钛铁矿制备符合沸腾氯化需要的高品质富钛料是推动钛行业发展的关键。通过对攀西钛铁矿矿物组成和结构等物相特性分析,提出了氧化还原改性-盐酸浸出制备人造金红石的方法。先在实验室进行工艺条件优化试验,确定了关键参数。在此基础上,进行了5 kt/a规模人造金红石的扩大试验。扩大试验实现了连续稳定运行,成功获得了满足沸腾氯化需要的优质人造金红石产品,其TiO₂≥90%,CaO+MgO≤1.0%。酸浸产生的废盐酸,采用喷雾焙烧技术得到了回收利用,实现了盐酸闭路循环,确保全流程无“三废”排放。最后,形成了“攀西钛铁矿流态化氧化—还原—常压浸出—废酸回收”制造人造金红石的成套工艺及操作制度。

提升钛精矿品级的研究

刘喜波, 陈志强

2015, 36(1): 16-20,63. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.003

摘要(29) PDF(1)

摘要:
利用氧化热处理和酸浸工艺提升钛精矿的质量等级,研究了氧化处理对钛精矿球磨前后晶体结构的影响及酸浸工艺提高钛精矿品级的效果。结果表明,经750~800℃氧化退火,钛精矿中物相转变较充分,生成假金红石(Fe₂Ti₃O₉)、Fe₂O₃和金红石型TiO₂相,钛精矿球磨后颗粒细化,物相转变从更低的温度开始,同样温度条件下物相的转变也更充分;对球磨后的钛精矿进行800℃退火和105℃酸浸后,CaO和MgO的含量分别降低到0.089%和0.888%,除去率为88.7%和51.8%,而TiO₂含量从44.12%提高到53.64%,能够显著提高钛精矿的质量等级。

可溶阳极TiC_xO_y熔盐电解试验研究

弓丽霞

2015, 36(1): 21-25. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.004

摘要(31) PDF(1)

摘要:
研究了自制钛可溶阳极Ti C_xO_y(x≈0.50,y≈0.50)在简单氯化物(NaCl-KCl)熔盐体系、低价钛离子浓度为3.5%的(NaCl-KCl-TiClx)熔盐体系中的电化学溶解行为,同时考察了相应体系下的阴极行为。结果表明,在上述两种熔盐体系中,阳极Ti C_xO_y(x≈0.50,y≈0.50)均能发生电化学溶解。在简单氯化物熔盐体系中不利于得到阴极产物;在含低价钛离子的熔盐体系中有利于阴极产物的稳定得到,阳极的电流效率能够稳定在50%以上(以三价钛放电计算),阳极的溶解率从简单氯化物(NaCl-KCl)熔盐体系中的80%左右下降到50%。

光催化功能Fe₂O₃/TiO₂陶瓷的制备及其光降解特性

李榕, 贾悦发, 甄强, 布乃敬, 伍军

2015, 36(1): 26-31. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.005

摘要(27) PDF(1)

摘要:
以九水硝酸铁和硫酸钛为原料,利用共沉淀法合成了Fe₂Ti₃/TiO₂混合粉体,粉体压制成型的素坯经过高温烧结制备Fe₂Ti₃/TiO₂陶瓷。通过XRD、SEM分析Fe₂Ti₃/TiO₂多孔陶瓷的物相和微观结构,并通过对甲基蓝溶液(浓度为25mg/L)的降解研究其光催化性能和循环使用性能。结果表明:紫外和可见光条件下,该陶瓷第一次使用时对甲基蓝溶液的最大降解率分别是80%和94%,循环使用三次后,最大降解率分别仅下降16%和17%。所制备的Fe₂Ti₃/TiO₂陶瓷具有良好的光催化性能和循环使用性能,且利于收集,可以广泛应用于污水处理。

纯钛精轧过程的高温变形行为及本构方程

任万波, 李军, 陈善华, 于辉

2015, 36(1): 32-37. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.006

摘要(24) PDF(2)

摘要:
为了研究高温变形参数对热轧纯钛卷精轧段高温变形行为的影响,利用Gleeble-3800热模拟机对纯钛进行高温热压缩试验。根据热轧纯钛卷精轧过程的轧制工艺要求,考虑变形温度范围为700~800℃,应变速率范围为0.01~10 s^-1,变形量为80%。结果表明:纯钛的流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率升高而升高;在700~775℃时发生了动态回复,在800℃下且应变速率小于1 s^-1时还会发生动态再结晶。基于Arrhenius双曲正弦模型,利用线性回归方法建立了纯钛的本构方程,为纯钛的数值模拟和热加工工艺的制定提供了理论基础。

采用氮化钛铁微合金化技术生产HRB400热轧带肋钢筋的研究

王安仁, 张庆春, 汪国奉, 郭森林, 侯魏

2015, 36(1): 38-42. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.007

摘要(39) PDF(1)

摘要:
以某钢厂生产的HRB335钢筋和在其基础上加入一定量氮化钛铁的钢筋为原料,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等试验方法对氮化钛铁强化钢筋的原理进行研究。结果表明:氮化钛在凝固过程中大量析出,促进了铁素体晶粒的形核,细化了铁素体晶粒,从而起到了提高强度的同时增强韧性的作用;采用萃取复型法得到的析出物主要成分为钛的碳氮化物以及少量的复合氧化物,碳氮化钛的大小通常在10 nm以下,数量多,分布广;由此表明氮化钛铁用来作为生产HRB400热轧带肋钢筋的合金元素具有相当的可行性。

钒对高氮20MnSi螺纹钢组织和性能的影响研究

杨吉春, 张剑, 栗宏伟, 周莉

2015, 36(1): 43-47. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.008

摘要(23) PDF(1)

摘要:
探讨了不同钒含量对高氮20MnSi螺纹钢组织、力学性能的影响,利用扫描电镜对试验钢组织和断口形貌进行微观分析。结果表明:随着钒含量的增加,高氮20MnSi螺纹钢晶粒由8.6μm变化到1.9μm,但渗碳体析出不平直;当钒的含量为0.039%时,会使屈服强度达到944 MPa,抗拉强度1 100 MPa,伸长率26%,屈强比0.85,显著提高了螺纹钢的力学性能;钒的增加使高氮20MnSi螺纹钢脆性区转变为塑性区,当钒含量为0.047%时,试验钢的脆性区消失。

沉钒废水汽提脱氨塔结垢成因及对策

滕晓慧

2015, 36(1): 48-51. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.009

摘要(16) PDF(1)

摘要:
分析沉钒废水脱除氨氮过程中汽提脱氨塔结垢形成原因,主要是由于在高温、碱性条件下,沉钒废水中钙、镁离子极易与水中碳酸根、氢氧根、硅酸根等离子发生复杂反应,形成钙镁垢。提出解决脱氨塔结垢措施:①向沉钒废水中加入质量比例0.02%的阻垢分散剂KL101;②采取定期清洗汽提脱氨塔管道、换热器、鲍尔环填料等方法。通过实施以上措施后,汽提脱氨塔运行周期由不足7 d提高到40 d以上,实现长周期、安全稳定连续运行,脱氨后的沉钒废水NH₃-N浓度不大于30 mg/L,达标排放。

钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原试验研究

师学峰, 徐红军, 张颖异, 万新宇, 曹晓恩

2015, 36(1): 52-56. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.010

摘要(25) PDF(12)

摘要:
针对钒钛磁铁矿的特点及利用难点,研究了钒钛磁铁矿气基还原过程及其影响因素,讨论了还原温度、还原时间、还原气氛和气体流量对钒钛磁铁矿还原率和金属化率的影响。试验结果表明,钒钛磁铁矿试样在还原温度为1 000℃,还原时间为2 h,还原气氛为21%CO+55%H₂+24%N₂,还原气体流量为13.26 L/min的条件下,可得到还原率为96.72%,金属化率为92.05%的良好结果。采用气基竖炉直接还原工艺流程,能够将钒钛磁铁矿中的铁氧化物还原为金属铁,实现铁的高效富集。

氢气还原不同粒度含钛海砂球团的动力学研究

李永麒, 郭汉杰, 李林

2015, 36(1): 57-63. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.011

摘要(8) PDF(1)

摘要:
采用失重法,从动力学角度分析了几种不同粒径印尼海砂球团氢气还原的规律。研究表明:在试验条件下,不同粒径球团在同一温度下的反应机理基本一致;还原温度低于900℃,整个反应由两个不同的限制性环节组成,反应开始阶段由化学反应控制,之后的反应由化学反应和内扩散共同作限制性环节;还原温度在900℃及以上,反应由三个不同的限制性环节组成,反应开始阶段由化学反应控制,中间阶段由化学反应和内扩散共同作限制性环节,反应后期由内扩散作为反应的限制性环节。不论在哪一种还原温度下,粒度小的球团矿在化学反应控速阶段反应最快,在内扩散控速阶段,内扩散阻力最小。

中低钛型高炉渣脱硫能力研究

张旭升, 吕庆, 刘小杰, 郄亚娜

2015, 36(1): 64-67,91. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.012

摘要(4) PDF(1)

摘要:
以宣钢现场渣为基准,研究了中低钛高炉炉渣的脱硫能力。研究结果表明:在CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO-TiO₂五元渣系中,碱度、Ti、Mg、Al对炉渣性能的影响较大。炉渣脱硫能力随着碱度的增加呈升高趋势。同一碱度下,TiO₂含量的增加,不利于炉渣脱硫。当炉渣碱度为1.1时,炉渣MgO含量控制在10.00%左右,炉渣Al₂O₃含量控制在12.00%左右,脱硫效果较好;随着渣中Ti含量的升高,适当增加MgO含量,减少Al₂O₃含量,有利于脱硫反应的进行。合理控制炉渣参数,对降低生铁硫含量,提高炉渣脱硫能力具有重要意义,也为高炉生产提供理论依据。

FeO对低钛烧结矿性能的影响

吕庆, 张旭升, 刘小杰, 郄亚娜

2015, 36(1): 68-72. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.013

摘要(17) PDF(1)

摘要:
以宣钢烧结配矿为基础,采用微型烧结和烧结杯试验研究FeO对低钛烧结矿性能的影响。研究结果表明:在烧结过程中FeO对烧结矿质量影响较大。随着烧结料中FeO含量的增加,烧结矿的同化性温度降低,黏结相强度呈升高趋势,液相流动性指数先升高后降低。烧结杯试验验证,烧结矿的转鼓指数随着FeO含量的增加而升高,与烧结料中FeO对烧结矿基础性能的影响规律吻合。混矿中FeO含量控制在14.43%~16.19%时,烧结矿质量最优。合理控制烧结矿中FeO含量,运用烧结料中FeO对烧结矿的影响规律,对综合利用矿石资源和优化烧结配矿有重要意义。

连续镀锌线试验设备加工的含钒DP980钢组织与性能

龚宇, 梁小军, 华明建, A. J. DeArdo

2015, 36(1): 73-76. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.014

摘要(13) PDF(1)

摘要:
利用连续镀锌模拟设备,研究了微合金化元素Nb、V和V-N加入到低碳高强(980级)双相钢后组织与性能的变化。在基本成分基础上,设计了不同含量的V或Nb、采用高N或正常N含量的钢,经过不同的热浸镀锌(GI)、合金化镀锌(GA)和超快冷处理。此外,还利用石英管炉对模拟镀锌后的钢板进行热处理。结果表明,马氏体—贝氏体—铁素体各相比例受到不同微合金化元素加入量的强烈影响,但是各相强度影响较小。在小于0.1%C~1.75%Mn钢中实测抗拉强度达到1 100 MPa、同时具有良好的塑性和加工硬化性能。

核伤突出路段的钢轨合理选用研究

袁俊, 邓建辉, 高洪, 周渝, 岳铮

2015, 36(1): 77-80. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.015

摘要(11) PDF(1)

摘要:
通过对核伤突出路段钢轨伤损特点和伤损原因的研究,以及在成昆线、陇海线的钢轨核伤突出路段进行U75V、U76CrRe热轧钢轨和U75V、PG4热处理钢轨的铺设使用试验,提出了核伤突出路段的钢轨合理选用建议。结果表明,热处理钢轨具有较好的抗疲劳核伤伤损性能,在钢轨核伤突出路段不宜使用热轧钢轨,而应该使用热处理钢轨。

Mo-Ti高强钢强度波动原因分析

梁文, 吴润, 刘志勇, 陶文哲, 陈吉清, 谭佳梅

2015, 36(1): 81-84. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.016

摘要(12) PDF(1)

摘要:
采用金相检测、能谱分析等方法,对Mo-Ti高强钢强度波动的原因进行了研究,结果表明:卷取温度设定过高和板宽方向温度不均匀是造成Mo-Ti高强钢强度波动的主要原因。0.12%Ti-0.10%Mo高强钢的最佳析出温度为570℃,Mo元素能促使含Ti钢中生成大量细小而弥散的第二相(Mo_xTi_1-x)(C_yN_1-y),这些纳米级的第二相能产生强烈的析出强化效果。通过下调卷取温度以及采取层流冷却边部遮挡等措施,得到了抗拉强度800 MPa、强度均匀的高强钢。

Q235方坯非金属夹杂物行为研究

孙立根, 任英强, 刘阳, 朱立光, 刘增勋

2015, 36(1): 85-91. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.017

摘要(17) PDF(2)

摘要:
基于夹杂物示踪剂法对国内某厂Q235B钢转炉—连铸生产工艺的各个环节展开了系统的研究和分析。结果表明:铸坯中夹杂物水平较高,二次氧化严重。其中显微夹杂物为SiO₂-MnO-MnS、SiO₂-MnO-MoO₃等复合夹杂,未发现Ce、La等示踪元素;大型夹杂物中则普遍含有Ce、La、K、Na等示踪元素,说明其主要源于中间包覆盖剂,保护渣和钢包渣的卷入。大型夹杂物危害极大,需要从中间包、浸入式水口等反应器针对性的结构优化,冶炼浇铸工艺的稳定化和冶金辅料的性能优化三方面共同着手来实现大型夹杂物的去除。

LD-LF-CC工艺生产LX72A钢的夹杂物演变规律研究

辛彩萍, 岳峰, 田罗林, 吴启帆

2015, 36(1): 92-97. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.018

摘要(6) PDF(1)

摘要:
通过热力学计算及转炉、LF炉、中间包、铸坯、线材的系统取样与电镜等检测,对LD-LF-CC工艺生产的LX72A钢中夹杂物在各工序的种类、数量进行研究,并对T[O]、N含量随工序的变化情况进行检测。结果表明:随工艺的进行,夹杂物在转炉终点以Al₂O₃-SiO₂-MnO系为主,LF精炼后,夹杂物转变成熔点较低、易于上浮的球形Al₂O₃-SiO₂-CaO-MgO系夹杂,线材中夹杂物演变为Al₂O₃-SiO₂-CaO-MgO系。中间包和铸坯中夹杂物急剧减少,说明调碱度对夹杂物的变性有很好的作用。线材中w_T[O]=25×10^-6,w_[N]=40×10^-6,符合帘线钢生产要求。

小方坯五流对称中间包流场优化与应用

杨春雨, 孙彦辉, 张西超, 徐蕊, 葛亮, 汪成义

2015, 36(1): 98-102. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.019

摘要(16) PDF(1)

摘要:
针对铸坯中非金属夹杂物超标的问题,以某钢厂五流对称150 mm×150 mm方坯连铸中间包为研究原型,采用数值模拟的方法研究不同控流装置对中间包内流场的影响,并得到最优的挡墙结构。结果表明,原型中间包存在停留时间短,死区比例大,持续流动的钢液对中间包包壁冲刷侵蚀的问题;采用优化后的U型挡墙后,停留时间延长了257.11s,死区比例减小27.31%,且各水口均匀性明显改善。现场试验发现:中间包优化后T[O]含量降低45.81%,大颗粒夹杂物含量明显降低。

硅灰石对连铸保护渣结晶性能的影响规律

韩秀丽, 张韩, 刘磊, 潘苗苗, 刘丽娜

2015, 36(1): 103-108. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.020

摘要(11) PDF(1)

摘要:
以水泥熟料、工业矿物为主要原料,实验室配制保护渣,运用工艺矿物学方法,研究硅灰石对保护渣结晶性能及对应渣膜矿相结构的影响规律。结果表明:同一冷却速率下,随硅灰石含量的增加,试验渣的结晶温度逐渐降低;硅灰石每增加2%,临界冷却速度平均下降2℃/s;结晶孕育时间随硅灰石含量的增加而延长,利于铸坯的润滑。试验渣中硅灰石为11%~19%时,对应渣膜的结晶率均在80%以上,结晶矿物为枪晶石和硅灰石;原料中硅灰石11%~15%时,渣膜中两种结晶矿物的含量相当;硅灰石≥17%时,渣膜主要析出硅灰石,枪晶石含量明显减少,黏度增加幅度不大,但热流密度显著增大,不利于控制传热。为达到保护渣传热与润滑的统一,建议保护渣中硅灰石含量不大于15%。

开坯—粗轧生产流程铸坯温度变化规律分析

党爱国, 崔娟, 李永超, 冯艳

2015, 36(1): 109-113. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.021

摘要(11) PDF(1)

摘要:
对325 mm×280 mm大方坯在开坯、加热炉加热、堆垛缓冷和水除鳞等生产流程的温度变化规律进行了研究。结果表明:开坯到160 mm×160 mm热轧坯时,角部温度已经下降到990℃,表面中心温度下降到1 012℃。冷装热轧坯经过50 min的加热后温度基本达到1 000℃,热轧坯开坯后直接入炉经过40 min的加热后热轧坯温度已经达到1 060℃以上,基本满足了轧制的要求。铸坯经过堆垛冷却48 h后,堆垛表层的铸坯中心温度下降到20℃左右,堆垛中心的铸坯中心温度下降到80℃左右。冷却速率自顶向下逐渐减慢,堆冷铸坯的冷却速率为8.3~15.3℃/h,铸坯的平均冷却速率为10.44℃/h。热轧坯在经过水除鳞段后,铸坯角部温度下降到1 053℃,边部中心温度下降到1 055℃,整个水除鳞阶段热轧坯的温降幅度在15℃左右。

带钢边部表面缺陷原因分析

王恩睿, 吝章国, 谷凤龙, 贾耿伟, 王连轩, 程迪

2015, 36(1): 114-119. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.022

摘要(14) PDF(1)

摘要:
对影响带钢表面质量的几种常见边部缺陷及形成机理进行了研究,采用关键过程数据分析和电镜观察相结合的方法明确了形态相似、诱因各异的形成特点。结果发现,外生夹杂导致的热轧带钢边部层状、线状缺陷区分布富含F、Na、Mg、Si等元素的块体,局部存在夹杂物与氧化铁的异质混合层。薄规格冷轧带钢叠轧类层状缺陷与轧制工艺参数设置有关,其层间组织光滑;边部线状缺陷异物刮痕特征明显,缺陷处无异物质点。研究结果为带钢表面缺陷的成因及判定提供了新的分析思路。

热轧带钢表面翘皮及边损缺陷成因分析

丁美良, 关建辉, 孙林

2015, 36(1): 120-124. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.01.023

摘要(44) PDF(7)

摘要:
为改进热轧带钢质量,采用OM、SEM和EDS研究了热轧带钢翘皮及边损缺陷的微观形貌、化学成分,分析了其产生的原因。结果表明,翘皮缺陷处含有铁氧化物、二次氧化物和结晶器保护渣成分,产生的原因有结晶器保护渣卷渣、铸坯表面裂纹、热轧板表面划伤、轧钢翻边等。边损缺陷处含有铁氧化物、二次氧化物、钙铝酸盐和Mn S,产生的原因有铸坯表面裂纹、炼钢过程中的内生夹杂物等。提高连铸坯质量,控制热轧过程中缺陷的产生,是获取高品质热轧带钢的关键。

钒钛专利

2015, 36(1): 125-126.

摘要(23) PDF(1)

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2015年第36卷第1期

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