钢铁钒钛

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余彬, 孙朝晖, 鲜勇, 唐红建

2014, 35(5): 1-6. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.001

摘要(30) PDF(1)

摘要:
系统研究了转炉钒渣无焙烧酸浸液中钒与铁的萃取分离情况。进行萃取-反萃单因素试验,分别考察萃取温度、初始pH值,萃取剂组成、萃取相比,萃取、反萃时间,反萃剂浓度、反萃相比等因素对萃取和反萃结果的影响。萃取试验结果表明:在常温(20℃),浸出液pH₂.0,有机相组成20% P204+5% TBP+75%磺化煤油,相比(O/A)1:1,震荡时间5 min条件下,钒的一级萃取率达到74.49%,铁的萃取率仅为1.92%,其他离子不进入有机相;该条件下进行四级错流萃取,钒的总萃取率可达97.89%。反萃试验结果表明:反萃时间4 min,反萃剂浓度200g/L,反萃相比(O/A)5:1时,钒的反萃率达98.58%,有机相中的铁不进入反萃水相,提钒酸浸液得到净化。

水解条件对低浓度钛液制备金红石型颜料钛白的影响

陈华, 田从学, 梁安兵

2014, 35(5): 7-11,30. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.002

摘要(28) PDF(0)

摘要:
以低浓度工业钛液为水解原料,通过自生晶种热水解硫酸法工艺制备出金红石型颜料钛白。考察底水量、加料速率和熟化时间对金红石型钛白粒子形貌、粒径分布及颜料性能的影响,并采用粒度测试、SEM、XPS、TEM及颜料性能测试对所制备的样品进行了表征。结果表明:最佳的水解操作条件为底水量22%、加料速率8.3 r/min和熟化时间30 min,所得金红石型钛白粒度适宜、粒度分布较窄,颜料性能优良;水解条件对颜料钛白性能影响顺序为:底水量>加料速率>熟化时间。

石煤提钒焙烧竖炉热工行为研究

冯军胜, 董辉, 王爱华, 张井凡, 胡嘉

2014, 35(5): 12-16. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.003

摘要(21) PDF(1)

摘要:
石煤提钒竖炉是一种具有自主知识产权的焙烧设备,具有初始投资较小、钒转化率较高、能耗较低等优点。通过热工测试开展竖炉热工行为研究,以弄清竖炉现炉况及能耗情况,提出竖炉稳定高效运行和节能的途径。研究表明:①竖炉炉况:炉内氧浓度和焙烧时间基本能够满足生产要求;炉内气流分布不均。②稳定炉况主要措施:给煤均匀,供给助燃风和冷却风均匀,炉顶引风均匀,完善生球造球,平稳连续布料和排料。③竖炉的热效率和火用效率分别为71.24%和37.22%;竖炉单位产品能耗比回转窑高9.16%,比平窑低40.50%。④节能主要措施:回收炉顶烟气余热,强化气固换热,适当增加炉墙厚度等。

烟气硫酸应用于沉钒工艺研究

伍珍秀, 孙朝晖, 陈文龙, 杜光超

2014, 35(5): 17-20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.004

摘要(27) PDF(0)

摘要:
模拟某钒厂沉钒工艺分别用工业硫酸和烟气硫酸沉钒,以钒损和成本均最低的结果为依据进行探索试验。选取其中钒损和成本低的一组试验,优化其工艺参数。试验结果表明,一步沉钒法烟气硫酸沉钒钒损最小,成本最低。其最优沉钒工艺参数:加沉钒剂后调节pH值为2.2,99℃至沸腾沉钒1 h,以每吨V₂O₃计,钒损为3.06 kg,成本763.18元,远低于工业硫酸沉钒成本。该技术应用于工业生产后,沉钒上层液钒含量均值为0.31 g/L,完全满足生产要求。其最终产品V₂O₃质量、粒度分布及堆比重均与工业硫酸沉钒水平相当。

超声搅拌辅助铸造法制备新型钒基固溶体贮氢材料

贺春山

2014, 35(5): 21-24. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.005

摘要(19) PDF(0)

摘要:
为了改进钒基固溶体贮氢材料的性能,采用超声搅拌辅助铸造法制备新型钒基固溶体贮氢材料V₃TiNi_0.56 Co_0.1Al_0.2,并进行物相组成、显微组织、吸放氢性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,该新型钒基固溶体贮氢材料由V基固溶体相和少量的TiNi相、Ti₂Ni相组成,具有较佳吸放氢性能和耐腐蚀性能,室温最大吸氢量为1.781%、室温放氢平台压力为0.46 MPa,腐蚀电位较V₃TiNi_0.56正移709 mV。

不同热处理制度下TC4合金棒材的组织与性能

黄德明, 梁盛隆, 唐静, 杨雄飞, 蒋仁贵

2014, 35(5): 25-30. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.006

摘要(35) PDF(2)

摘要:
研究了普通退火、双重退火和固溶时效三种热处理制度下TC4合金棒材的组织与性能。结果表明:随着退火温度的提高,普通退火的棒材组织由等轴组织变为双态组织,拉伸强度随着退火温度的增加而降低,而伸长率和断面收缩率先增加后又降低,冲击韧性持续增加。随着双重退火中的二次退火温度提高,双重退火后TC4合金棒材显微组织由双态组织变为等轴组织,双态组织棒材的力学性能各项指标均好于等轴组织。随着时效温度的升高,固溶时效的棒材的显微组织由低温时效的近似网篮组织变为双态组织和等轴组织,且棒材的力学性能随着时效温度的升高而降低。从热处理效果看:在940℃固溶和530℃时效,TC4棒材的综合力学性能最佳。

汽车用新型钛合金的搅拌摩擦焊研究

段亚丽

2014, 35(5): 31-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.007

摘要(35) PDF(0)

摘要:
进行了6 mm厚汽车新型钛合金Ti-6Al-4V-0.2Y板材的单面对接搅拌摩擦焊试验,并对接头的宏观形貌、X光无损探伤、显微组织、表面硬度和力学性能进行测试与分析。结果表明,钛合金Ti-6Al-4V-0.2Y板材的焊接接头成形好、表面光亮、无明显缺陷、力学性能较佳;接头的室温抗拉强度达到900 MPa、接头系数高达96%;接头硬度最大值位于焊核区、最小值位于前进侧热影响区。

汽车用SP700钛合金电解渗氢研究

侯士元

2014, 35(5): 35-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.008

摘要(24) PDF(0)

摘要:
为了提高汽车用SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)钛合金的机械性能,利用电解渗氢的方式,在酸性环境下(1N H₂SO₄),探讨法拉第效应、时间、添加剂及温度对汽车用SP700钛合金的渗氢效果,并对试验现象进行详细研究。研究表明:汽车用SP700钛合金在室温(25℃)下,溶液中添加As₂O₃0.1g/L,在短时间和大电流密度下,电解渗氢12 h渗氢效果最佳。

铝热法还原含钛高炉渣的试验研究

甄玉兰, 张国华, 周国治

2014, 35(5): 40-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.009

摘要(27) PDF(0)

摘要:
利用铝热法对含钛高炉渣进行还原,还原后的产物为钛硅铝合金和高铝渣,可实现有价元素钛的初步富集。试验结果表明,铝热法还原含钛高炉渣在技术上是可行的,短时间即可实现渣中钛的有效分离。影响冶炼效果的主要因素包括:反应温度、反应时间、还原剂的合理配比、助熔剂CaO的添加量。采取的反应温度为1 600℃,w_渣:w_Al=100:25.98的反应条件下,10 min即可反应完全;同时,添加一定量的CaO有助于实现渣金分离。

Li₂CO₃对高钛型高炉渣提钛后急冷渣水化性能的影响

汪朋, 韩兵强, 柯昌明, 李楠

2014, 35(5): 45-50. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.010

摘要(8) PDF(0)

摘要:
利用等离子熔融技术提取硅钛合金后的急冷尾渣制备铝酸钙水泥。用化学结合水法、孔径分布、XRD以及SEM分析手段,研究Li₂CO₃对提钛后急冷残渣水化性能的影响。结果表明:提钛后急冷尾渣主要由玻璃相和部分一铝酸钙(CA)以及镁铝尖晶石(MA)组成,具有一定的水化性能;加入Li₂CO₃能明显促进急冷渣水化,增强急冷渣砂浆强度,提高水化后孔隙率和初期的结合水量,但Li₂CO₃加入量不应超过0.1%。

钒微合金钢的工艺、显微组织和性能(下)

TN贝克

2014, 35(5): 51-64. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.011

摘要(27) PDF(0)

摘要:
钒元素最早作为一个重要的钢的合金元素,源自于钒钢回火后所得到的性能。由于透射电子显微镜的分辨率达到了~1 nm,以及选区电子衍射技术的进步,提升了对钒钢显微组织进行研究的兴趣。第二项及时的技术进步是控制轧制,特别是板、带产品控轧技术的开发。本概述的内容包括以下几方面的历史背景,即淬火回火钒钢,等温时效时、常规控轧时和薄板坯直接装炉时的析出,以及提高钒微合金钢强韧性的进展。介绍钒钢显微组织的特征,特别是析出物化学成分的分析方法及技术的进步,由于20世纪70年代X-光能谱分析的运用,电子能损失谱的运用使得钒微合金钢中碳和氮的定量分析得以实现。当今,关于钒钢还存在许多矛盾的课题。这些课题包括:钒碳化物均匀析出物的形核次序,这类形核是否是共格形核,钒析出物的化学成分,相间析出的形核机制,奥氏体中钒的碳氮化物形变诱导析出的重要性,相间析出和铁素体中的无序析出对屈服强度的贡献,以及工艺过程参数对性能的影响。对这些课题进行讨论,并将结合其它合金的长期研究,集中讨论热轧钒微合金钢。

含钒铁水提钒同时脱磷的共存理论研究

宋文臣, 李宏, 王艳南

2014, 35(5): 65-71. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.012

摘要(17) PDF(0)

摘要:
基于共存理论建立钒渣活度计算模型,研究含钒铁水提钒同时脱磷而加入的CaO对提钒及脱磷带来的影响。渣铁平衡试验结果表明在低碱度(R<1)时,钒和磷的分配比计算值和试验值吻合较好,回归分析得到了提钒率D_V和脱磷率D_P的关系:D_V=72.43+0.79D_P。模型对转炉钒渣的计算结果表明碱度升高增大磷和钒在渣金间的分配比,其中对磷的增大更加明显;温度的升高不利于提钒,但在低碱度(R<1)时有利于脱磷;碱度的升高对渣中其它组分的影响表现为使FeO、Mn O的活度和活度系数下降,SiO₂、TiO₂的活度和活度系数上升。

中钛型钒钛烧结矿液相量的研究

刘然, 刘朝卿, 吕庆, 刘小杰, 郄亚娜, 李超

2014, 35(5): 72-77. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.013

摘要(18) PDF(0)

摘要:
通过烧结杯试验结合热力学计算,分析烧结矿显微结构,研究承德中钛型钒钛烧结矿液相生成量的影响因素。结果表明,碱度提高促进Fe₂O₃与CaO发生反应形成铁酸钙,液相量增多,改善烧结矿的质量;随着配碳量的增加,烧结过程中产生的热量增加,有利于硅酸盐类高温液相的生成;TiO₂含量增加,TiO₂会优先与CaO反应生成钙钛矿,抑制性能较好的铁酸钙的生成,生成的钙钛矿分散在渣相与铁矿物之间,削弱了硅酸盐的黏结作用以及钛赤铁矿与钛磁铁矿的连晶作用,导致烧结矿的液相量随之减少。

褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响

吕庆, 刘东辉, 邹雷雷, 陈树军

2014, 35(5): 78-82. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.014

摘要(14) PDF(0)

摘要:
研究了褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响。研究结果表明:钒钛磁铁烧结矿的转鼓指数(T)和低温还原粉化指数(RDI_+3.15)随着褐铁矿配比的升高先升高后降低,还原度(RI)和荷重开始软化温度(T_10%)随着褐铁矿配比的升高而降低。软化区间(ΔT)随着褐铁矿配比的升高先减小后增大。从综合利用低价铁矿石资源,降低生产成本和改善钒钛烧结矿质量的角度,分析褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响,得出1^#褐铁矿配比为10%(褐铁矿总配比37.2%)时,烧结配矿方案最优。

低品位条件下钒钛磁铁矿高喷煤比冶炼实践

杜斯宏, 黄彬, 曾华锋

2014, 35(5): 83-87. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.015

摘要(22) PDF(0)

摘要:
介绍了攀枝花钢钒公司1^#高炉的原料结构以及在低品位钒钛磁铁矿冶炼条件下高喷煤比的生产实践。为了提高喷煤比、降低焦比,采取添加煤粉助燃剂、单枪喷煤改造为双枪喷煤、提高混合煤中高挥发分烟煤比例、提高风温和改善煤粉粒度等措施;同时,高炉采用提高鼓风动能、增加理论燃烧温度、增加矿石平台宽度稳定煤气流、减少炉温波动范围、保持适宜的造渣制度,从而改善喷吹煤粉燃烧性和提高高炉喷煤比。2014年一季度在入炉品位49.35%的条件下,喷煤比154.29 kg/t,焦比降低到421 kg/t;2014年4月在入炉品位49.32%的条件下,喷煤比164.47 kg/t,焦比降低到417 kg/t。

微细粒贫赤铁矿催化还原动力学研究

王天明, 郭培民, 庞建明, 王磊, 赵沛

2014, 35(5): 88-92. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.016

摘要(13) PDF(0)

摘要:
通过对微细粒贫赤铁矿进行非等温动力学研究,考察其反应控速环节,并探究碱金属盐对还原过程的影响,研究结果表明:还原过程由界面反应控制;碱金属盐对还原具有催化作用,降低了反应活化能。碱金属卤盐、碱金属复合盐均具有促进作用,阳离子金属性越强,卤素电负性越小,稳定性越差,高温段表观活化能降低越多,催化性能越好。复合盐稳定性越差,催化效果越强。随催化剂添加量增大,反应速率增大,高温段表观活化能降低,对还原起到促进作用。

褐铁矿直接还原熔分制备珠铁研究

陈伟鹏, 何超, 赵增武, 武文斐

2014, 35(5): 93-97,109. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.017

摘要(15) PDF(0)

摘要:
采用包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉为主要原料配制含碳球团,通过高温直接还原熔分制备珠铁。考察了配碳量、粒度、温度、保温时间对还原和熔分的影响。试验结果表明,温度和保温时间是直接还原和融分效果的主要影响因素。球团配碳量n_C/n_O=1.1,褐铁矿粉和煤粉粒度为小于0.048 mm (-320目)在1 370℃保温时间为5 min,所得产物还原率高,渣铁分离效果好,并且分离的渣能够自然粉化,有利于进一步筛分得到高品质的珠铁,产品可以作为炼钢原料。

高炉初渣及中间渣软熔性质的研究

张芳, 安胜利, 罗果萍, 王艺慈

2014, 35(5): 98-102. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.018

摘要(14) PDF(0)

摘要:
针对目前高炉炼铁原料条件日益恶化,冶炼强度不断加大,铜冷却壁热面渣皮出现稳定性下降、频繁脱落的现象,以及包钢高炉渣成分的特殊性,采用试验研究与相图分析的方法,对包钢高炉初渣及中间渣的软熔性质进行研究。结果表明,w_(FeO)为15%时,弱酸性的包钢高炉渣的稳定性较差,且碱度对高炉初渣及中间渣的稳定性影响比渣中w_(FeO)的变化更为显著;相比于w_(FeO)对高炉渣软熔性质的影响,K₂O的作用更强:碱度为1,w_(FeO)为15%时,高炉渣中w_(K₂O)每增加0.5%,其软熔温度降低20℃左右,而CaF₂含量由1.47%增加到2.67%,对高炉渣软熔性质的影响并不明显。

两对二冷电磁搅拌对无取向硅钢铸坯等轴晶率和热轧板组织的影响

万勇, 吴绍杰, 陈伟庆

2014, 35(5): 103-109. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.019

摘要(27) PDF(4)

摘要:
通过电磁搅拌力计算及工业试验,研究了两对二冷电磁搅拌器在不同搅拌参数及组合方式下50W800无取向硅钢的铸坯等轴晶率及热轧板组织。结果表明,两对搅拌辊搅拌参数一致时,搅拌参数均为380A/6Hz的铸坯等轴晶率最高,为23.48%;两对搅拌辊搅拌参数不一致时,第一对搅拌参数为380A/6Hz和第二对搅拌参数为350A/3Hz的铸坯等轴晶率最高,为25.42%。随着铸坯等轴晶率的增加,热轧板表层的再结晶晶粒尺寸逐渐增加,1/4厚度处和心部的纤维组织明显减少,且1/4厚度处再结晶晶粒的数量增加、尺寸增大。综合考虑增加铸坯等轴晶率和热轧板晶粒尺寸、减少热轧板带状组织以及降低电能消耗,第一对搅拌辊的搅拌参数为380A/6Hz和第二对搅拌辊的搅拌参数为350A/3Hz为最优搅拌参数组合方式。

抑制剂形成元素对取向硅钢中夹杂物析出行为及热轧组织的影响

周博文, 李光强, 朱诚意, 郑建新, 付勇, 张峰

2014, 35(5): 110-116. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.020

摘要(8) PDF(0)

摘要:
研究了铝、氮和锰、硫摩尔比对取向硅钢中夹杂物的析出行为及热轧组织的影响。结果表明,钢中的夹杂物是少量尺寸小于5μm的、以Al₂O₃为核心外包MnS与Al N的复合物;钢中析出物主要为尺寸小于0.5μm的MnS与Al N的复合抑制剂。其中氮铝摩尔比为0.9、锰硫摩尔比为15.7的取向硅钢中析出物数量最多,铸坯中数量为5 937个/mm³,热轧板坯中数量为7 024个/mm³;平均尺寸最小,铸坯中尺寸为0.17μm,热轧板坯中尺寸0.15μm,热轧后钢中析出物数量增加,并且热轧板坯边缘和中心组织都最均匀。

淬火温度对硅锰钢双相区保温+Q&P处理后组织性能影响

陈连生, 赵远, 田亚强, 宋进英, 杨栋

2014, 35(5): 117-121. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.021

摘要(10) PDF(0)

摘要:
采用双相区保温-淬火-配分工艺对低碳硅锰钢进行热处理,通过扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验等,研究了不同淬火温度对Q&P钢组织及力学性能的影响。结果表明:当淬火温度为220℃时,试验用钢综合力学性能最佳,抗拉强度达到1 400 MPa,延伸率为13.3%,强塑积达到18 620 MPa·%,随着淬火温度的升高,试验用钢的抗拉强度呈逐渐降低的趋势,塑性有所增大,室温组织中板条马氏体含量逐渐减少,碳化物颗粒逐渐增多,出现少量块状马氏体组织;双相区Mn元素向奥氏体的扩散补充了Q&P过程中碳配分的不足,最终室温残余奥氏体由两部分组成:一是少量富碳的残余奥氏体,另一部分则是经碳配分的富锰残余奥氏体,而淬火温度220℃的选取最为合理,为试验用钢提供了较好的塑性。

BSG-110TT高抗挤套管的开发

王军, 毕宗岳, 张峰, 韦奉, 李远征, 王亮, 鲁碧为

2014, 35(5): 122-128. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.022

摘要(11) PDF(0)

摘要:
采用"高频电阻焊+热张力减径+全管热处理+高温矫直"工艺开发了BSG-110TT高抗挤套管,对比分析了不同工艺阶段套管的组织及性能变化规律;对开发的高抗挤套管进行了机械性能测试,并与无缝高抗挤套管进行了对比。结果表明,BSG-110TT高抗挤套管在几何尺寸精度、残余应力、抗外压挤毁性能方面具有较大的优势,且采用上述工艺,较好地解决了焊缝冲击韧性低及抗腐蚀性能差的问题。

HRB500E钢筋高应变低周疲劳性能研究

郑家良, 盛光敏, 王丽鹃, 张东升

2014, 35(5): 129-135. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.023

摘要(12) PDF(0)

摘要:
针对钢筋在地震载荷下的失效模式,在恒应变条件下对HRB500E钢筋的高应变低周疲劳性能进行系统测试。利用威布尔双参数方法对疲劳寿命进行了统计分析,得出了不同置信度下的疲劳寿命和95%置信度下的循环韧度。并对疲劳机理和进一步提高高强钢筋高应变低周疲劳性能的途径进行了讨论。

石油套管钢中镁铝尖晶石的形成与改性

方忠强, 孙彦辉, 张西超, 汪成义

2014, 35(5): 136-141. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.024

摘要(12) PDF(0)

摘要:
通过石油套管钢的工业试验及热力学分析,研究精炼过程中镁铝尖晶石的形成和改性机理。结果表明:当钢液中溶解铝分别为0.02%和0.05%时,溶解镁只要达到1.5×10^-6和2.8×10^-6,钢中便有镁铝尖晶石生成;钢液中溶解铝0.02%,镁含量为4×10^-6~8×10^-6时,钢中溶解钙含量只要分别达到0.21×10^-6和0.42×10^-6,钢液中的镁铝尖晶石便开始向液态钙铝酸盐转变;镁铝尖晶石比氧化铝更容易改性为液态夹杂物;钢液精炼过程中夹杂物受钢渣反应和钙处理的影响,按照Al₂O₃→MgO-Al₂O₃系夹杂物→CaO-Al₂O₃-MgO或CaO-Al₂O₃系液态复合夹杂物的过程演变。

钒钛专利

2014, 35(5): 142-144.

摘要(19) PDF(0)

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2014年第35卷第5期

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2014年 第35卷 第5期

2014年第35卷第5期