钢铁钒钛

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张俊, 严定鎏, 齐渊洪

2015, 36(3): 1-5. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.001

摘要(30) PDF(1)

摘要:
通过热力学分析,探讨钠化-碳热还原一步法处理钒钛磁铁矿实现资源综合回收的可行性,基于计算结果,提出了合理的工艺路线,并针对钒、钛产品品质的提高提出了相应的措施。分析结果表明,在850~1 155℃的温度范围内进行钠碱反应—低于1 400℃的温度下进行深度还原处理钒钛磁铁矿的新工艺是合理的。同时,钠化剂的加入在热力学上有利于铁矿物的还原,碳的存在促进了钠化反应的发生。通过调整铝硅比可以降低浸出液的杂质含量,大幅提高钒、钛产品的品质,如何实现钒、钛分离是今后努力的方向。采取NaOH溶液与NaHCO₃双循环工艺,可以避免蒸发浓缩过程,大幅度降低了能耗。

某低品位钒钛磁铁矿干式选铁尾矿的选钛试验

陈超, 张裕书, 张少翔, 龙运波

2015, 36(3): 6-10. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.002

摘要(27) PDF(1)

摘要:
某低品位钒钛磁铁矿干式选铁尾矿含钛9.65%,由于矿区严重缺水,钛资源一直未被回收利用。针对该矿铁钛矿物嵌布特点,制定了干式预选抛尾、磨矿弱磁除铁、强磁浮选选钛的技术方案,研究了磁场强度、磨矿细度等对选别指标的影响,最终获得了TiO₂品位45.29%、回收率45.34%的钛精矿,有效回收了矿石中的钛资源。

降低海绵钛致密度研究

王璁, 杨仰军, 李开华, 顾丽莉

2015, 36(3): 11-15. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.003

摘要(20) PDF(1)

摘要:
开展了降低海绵钛致密度的优化试验,研究了加料速度、反应温度、液面高度以及加料方式对海绵钛致密度的影响。结果表明:采用多点布料和降低料速,海绵钛产品的平均装桶率可达到63.0%和62.6%;还原温度降低100℃和还原液面降低150 mm条件下,装桶率可达到61.3%和61.2%。试验所得产品符合国标中0级品的标准。SEM图像表明试验产品仍保持了原有的层状海绵结构。

钠化钒液水解沉钒的研究

殷兆迁, 郭继科, 陈相全, 付自碧

2015, 36(3): 16-20. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.004

摘要(22) PDF(1)

摘要:
钒的水解沉淀与钒液的性质、杂质含量、浓度、温度及酸度有关,通过对高浓度钠化钒液除硅、水解沉钒、除钠试验研究,得到了纯度大于99.5%的五氧化二钒,达到了化工应用的要求,高浓度钠化钒液水解制备五氧化二钒的工艺是可行的。通过高浓度钠化钒液除硅研究得到了最佳工艺参数:硫酸铝与钒液中硅化学反应摩尔比为1.0、温度为95℃、p H值10.0、反应时间为60 min;通过水解沉钒得知,较佳钒浓度为50 g/L、p H值为2.5、温度为90℃,钒收率大于99%。

低温溶胶法制备W、N-TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂降解动力学研究

李雪, 张研, 张滢, 金泽, 刘云义

2015, 36(3): 21-25. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.005

摘要(24) PDF(1)

摘要:
采用低温溶胶法制备W、N-TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂,研究其对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能。用所制备的W、N-TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂降解不同浓度的甲基橙,得出其降解反应为一级反应;符合Langmiur-Hinshelwood(L-H)动力学模型,反应速率常数k=2.18 mg/(L·min),表观吸附平衡常数K=0.075(L/mg);反应半衰期随着初始浓度的增加而延长。

金红石纳米TiO₂对油漆抗紫外性能的影响

吴健春, 路瑞芳

2015, 36(3): 26-29. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.006

摘要(16) PDF(1)

摘要:
采用多种表面活性剂对金红石纳米TiO₂进行有机表面处理,选择出最佳的表面活性剂,以便提高金红石纳米TiO₂在有机体系中的分散性。将改性后的纳米TiO₂应用于家具漆、防腐漆、汽车漆面漆中,并通过检测油漆经过不同时间紫外老化后的色差和失光率情况来判断油漆的抗老化性能。结果表明:用B/C两种分散剂做表面处理后的纳米TiO₂具有优异的分散性,改性后的纳米TiO₂在油漆应用后表现出优异的抗紫外性能,其抗变色和保光性能得到了大幅度提高。

铸造烧结制备VC增强表面复合材料凸轮轴的研究

丁义超

2015, 36(3): 30-34. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.007

摘要(17) PDF(1)

摘要:
利用铸造、粉末冶金方法制备了表面复合材料凸轮轴,并应用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、微区成分分析(EDS)对该表面复合材料的微观结构进行了分析,结果表明该表面复合材料复合层是VC颗粒增强铁基复合材料,并与基体实现了冶金结合。对凸轮轴表面复合层的性能进行了测试,测试表明该复合材料具有良好的耐磨性能及高温抗氧化性能。

中间层热处理温度对VO₂/TiO₂复合薄膜热致相变性能的影响

张玉波, 苗景国, 李志宏, 黄婉霞

2015, 36(3): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.008

摘要(9) PDF(1)

摘要:
通过溶胶凝胶法在云母表面制备了TiO₂中间层薄膜,再在中间层上制备了VO₂薄膜。通过视频光学接触角测量仪检测TiO₂薄膜的亲水性,利用XRD、傅立叶红外光谱仪和紫外可见分光光度计对复合薄膜的结构及光学特性进行分析。试验表明,紫外光激发后的TiO₂薄膜具有良好的亲水性,能够实现V溶胶的均匀涂覆。TiO₂中间层经510~560℃退火后,复合薄膜沿(011)晶面择优取向生长,复合薄膜红外屏蔽效能高,相变温度及滞后温宽都较低。中间层经460℃退火后的复合薄膜沿(111)晶面取向生长,红外屏蔽效能达到92%以上。

提钒尾渣高温改性试验研究

唐红建, 张力, 孙朝晖, 鲜勇, 余彬

2015, 36(3): 41-44. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.009

摘要(21) PDF(1)

摘要:
借助XRD和SEM,对改性前后的提钒尾渣进行工艺矿物学研究,特别是铁、钒的矿物学特征对还原效果的影响及规律。系统研究了配碳量、还原温度、还原时间对还原效果的影响,结果表明:在配碳量25%、还原温度1 150℃、还原时间2 h的较佳工艺条件下,铁的金属化率达到91.86%,为下一步的电炉熔分奠定了基础。

碳酸铵沉钒废水循环利用的试验研究

王俊, 孙朝晖, 刘佳媛, 付自碧, 苏毅

2015, 36(3): 45-48,61. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.010

摘要(15) PDF(1)

摘要:
针对高钙高磷钒渣碳酸化浸出液不能直接采用现有产业化沉钒工艺生产的现状,采用碳酸铵沉钒工艺对高钙高磷钒渣碳酸化浸出液进行沉钒试验,并将浸出过程中产生的残渣洗水与沉钒过程中产生的沉钒洗水混合蒸发浓缩后与沉钒上层液混合,作为浸出剂再次用于浸出。经过五次循环试验,结果表明:试验制备的V₂O₅产品中V₂O₅含量在99%以上,各组分均符合行业标准,并实现了废水的循环利用。

国内提钒尾渣再提钒技术研究进展

孟利鹏, 赵楚, 王少娜, 杜浩, 郑诗礼, 邹兴

2015, 36(3): 49-56. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.011

摘要(11) PDF(1)

摘要:
以攀钢和承钢提钒尾渣为研究对象,通过对尾渣成分、物相和形貌结构的分析,在结合前人研究的基础上,归纳得到了国内提钒尾渣中钒的存在价态及可能物相。通过总结近年来不同提钒尾渣(以低价钒为主的攀钢提钒尾渣和以高价钒为主的承钢提钒尾渣)再提钒技术的研究进展,将提钒尾渣再提钒的关键问题总结为“外包裹硅酸盐矿物的分解、残留钒铁尖晶石结构的破坏和尾渣中低价钒的氧化”三种控制环节的选择性强化,通过与现有尾渣再提钒技术的对比,提出了不同类型的提钒尾渣需采用不同的再提钒工艺。

红格钒钛磁铁矿中硫化物的矿物学特征研究

罗金华, 武昭妤, 李俊翰, 吴恩辉, 廖先杰, 唐锐, 杨绍利

2015, 36(3): 57-61. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.012

摘要(14) PDF(2)

摘要:
通过光学显微镜、扫描电镜和电子探针、X射线荧光光谱分析等手段,对四川攀枝花红格矿区钒钛磁铁矿中硫化物的产状与形态、内部结构特征、化学组成及变化等矿物学特征进行了详细研究。结果表明,矿石金属(Co、Ni、Cu、Fe等)硫化物矿物以磁黄铁矿、黄铁矿为主,呈不规则粒状或者呈集合体状分布于钛铁氧化物、硅酸盐矿物粒间,这是硫化物的主要产出形式。从化学成分来看,Co、Ni、Cu与Fe、S含量间的关系并无明显的规律性。硫化物是由磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿等不同比例组成的矿物体。该研究结果为该矿区钒钛磁铁矿中硫化矿物的选冶工艺以及综合利用提供了重要参考依据。

空气加湿对烧结性能指标的影响

何木光, 蒋大军, 宋剑, 易凯, 何宣, 郭刚

2015, 36(3): 62-66. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.013

摘要(16) PDF(1)

摘要:
为了探索空气加湿对钒钛磁铁精矿烧结性能的影响,在实验室进行了烧结料层表面空气加湿试验,其结果为,增产效果最好的是点火后18 min喷水0.4%,利用系数达到1.31 t/(m²·h),与基准期对比增产率达到15.94%;其次是不喷水的二次点火烧结,利用系数1.281 t/(m²·h),增产率13.40%。综合评价效果最好的是点火后18 min喷水0.4%,综合指数达98.54,其次是实行二次点火烧结(不喷水)综合指数98.50,第三是点火后18min喷水0.3%,其综合指数97.33,这三种组合的综合效果均高于基准期96.25。

钒钛磁铁矿酸性球团与碱性料混烧的矿相结构研究

丁海超, 李福民, 孙艳芹, 陈树军, 吕庆, 黄宏虎

2015, 36(3): 67-72. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.014

摘要(8) PDF(1)

摘要:
钒钛磁铁矿酸碱厚料层混合烧结是一种新的烧结工艺,即将钒钛铁精粉分别制成高碱度物料和酸性球,再混入燃料、返矿等进行烧结的方法。试验结果表明,与承钢现场常规烧结工艺相比,酸性球团矿的加入使烧结料层的结构发生改变,透气性变好,烧结矿的成品率明显提高,烧结矿中铁酸钙、磁铁矿含量升高,赤铁矿、钙钛矿含量降低;烧结矿的强度提高,低温还原粉化等冶金性能改善。

MgO含量对低钛烧结矿质量的影响

刘然, 李红玮, 李豪杰, 李燕江, 刘颂

2015, 36(3): 73-77. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.015

摘要(10) PDF(1)

摘要:
以宣钢原料为对象,依据烧结生产情况研究了不同Mg O含量对烧结矿质量的影响。结果表明随着Mg O含量的增加,烧结矿各项指标均受不同程度的影响,适宜的Mg O含量有利于提高烧结矿的成品率、转鼓强度,改善其冶金性能。综合考虑其与烧结过程参数、烧结矿的粒度组成、成品率和转鼓指数及冶金性能的关系,确定宣钢烧结矿适宜Mg O含量为2.50%~3.00%。

烧结气化脱磷过程中磷的转化及物相分析

张伟, 王辉, 邢宏伟, 田铁磊, 吴礼忠, 刘帆

2015, 36(3): 78-82. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.016

摘要(10) PDF(1)

摘要:

为了探索烧结过程中磷的转化机理,在热力学计算基础上,采用微型烧结试验,对焙烧产物进行成分检测和XRD分析。结果表明,在配碳4%、SiO₂1.41%、CaCl₂1.36%条件下,脱磷率最高达到20%;添加SiO₂时,Ca₅(PO₄)₃F先脱氟转化为Ca₃(PO₄)₂,进而发生脱磷反应;添加CaCl₂后,焙烧产物中Ca₅(PO₄)₃F衍射峰减弱,CaSO₄衍射峰强度明显增强,同时出现CaF₂相和CaSiO₃相,结合反应式,证明气化脱磷反应发生,脱磷产物为PCl₃气体。

渣铁成分对铁水含砷量的影响

吕庆, 黄宏虎, 刘小杰, 郄亚娜, 丁海超

2015, 36(3): 83-87. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.017

摘要(15) PDF(2)

摘要:
在实验室对炉渣碱度、铁水初始硫含量和温度对铁水含砷的影响进行研究。结果表明,在试验条件下,铁水含砷量随着二元碱度的增大而增高;碱度超过1.16之后生铁中砷含量变化减缓,改变碱度对生铁砷含量影响已不明显;增大炉渣碱度有利于炉渣脱砷,但不宜过大。随着生铁中初始硫含量的增加,铁水中砷含量也随之增加,说明炉渣脱砷率下降。所以,在相同条件下生铁含硫高则含砷也高,在实际生产中应尽量降低[S],控制生铁含硫在一定意义上也就控制了砷含量。在1 400~1 550℃温度范围内,炉渣脱砷率随温度的升高而降低;温度超过1 475℃后,脱砷率降低幅度变得更显著。

转炉加块矿条件下生产Q235B钢的洁净度研究

汪佳杰, 彭其春, 周明伟, 彭明耀, 毕建民

2015, 36(3): 88-92. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.018

摘要(10) PDF(1)

摘要:
使用氧氮分析仪、金相显微分析仪、大样电解法、SEM与EDS等途径,对在转炉加块矿条件下采用KR-BOFAr-CC工艺生产的碳素结构钢Q235B钢的洁净度进行研究。结果表明:从氩站进站到连铸铸坯过程中,钢水中检测到的显微夹杂物数量总体减少,经过氩站吹氩处理后,显微夹杂物平均数量降低了26.63%,表明吹氩效果较明显;在各生产工序过程钢中主要的显微夹杂物为Al₂O₃和MnS,其中还包含少量CaO-MgO-Al₂O₃、CaO-Al₂O₃与MgO-Al₂O₃复合夹杂。在氩站精炼过程中,TO含量降低了19.60×10^-6;在浇铸过程中,TO含量增加了10.55×10^-6,这是由钢水发生二次氧化或卷渣引起的。从转炉到铸坯过程中,平均氮含量呈递增趋势,在转炉终点到氩站出站过程中增氮最为严重。主要的大型夹杂物为SiO₂,还有少量的MgO-Al₂O₃-SiO₂。

不同流量下两流中间包水力学模拟试验

刘辉, 王佳, 梁健, 周俐

2015, 36(3): 93-98. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.019

摘要(16) PDF(1)

摘要:
采用1∶2.5的模型对国内某钢厂72 t两流板坯连铸中间包进行水力学模拟。在不同的流量情况下,研究有、无控流装置以及湍流抑制器对中间包流场的影响,得出了最佳内腔的控流装置组合。研究表明,最佳控流装置组合的挡堰深度为80 mm,挡坝高度为100 mm、坝堰间距80 mm、并安装湍流抑制器的效果较佳。在流量分别为1.63、2.00、2.57、3.00m³/h情况下,最短响应时间分别增加了13、7、22、13 s,死区体积分别降低了3.5%、11.2%、9.1%、13.8%。

Cr12N钢高压凝固过程中的气泡析出行为

王书桓, 刘吉猛, 赵定国, 黄凯, 李伟峰

2015, 36(3): 99-103. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.020

摘要(10) PDF(2)

摘要:
针对冶炼Cr12N铁素体不锈钢时有气泡产生的现象。用蔡司显微镜对冶炼出的钢锭进行观察并采用图像分析软件对得到的图片进行分析处理,得到气泡的分布规律。结果表明:当熔炼压力0.6 MPa时,凝固压力由1.0MPa增加到1.6 MPa,气泡数量的平均值由46.37个/mm²降到9.46个/mm²;直径大于20μm的气泡数量下降到原来的17.4%,而直径小于5μm的气泡数量增加了37.7%;但随着凝固压力的增加,气泡面积百分比越来越小。在熔炼压力0.3 MPa凝固压力1.6 MPa条件下得到的钢锭,其下表面的气泡平均面积含量比例是上表面气泡含量的23.9%,边缘位置处的气泡平均面积含量比例是中心位置处的25.9%。

钒微合金化钢的热影响区韧性

Fahlström K, Hutchinson B, Komenda J, Lindh-Ulmgren E, Martin D, Beladi H

2015, 36(3): 104-110. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.021

摘要(9) PDF(1)

摘要:
研究了结构钢单道次焊接接头,尤其是靠近融合线位置的粗晶热影响区(CGHAZ)的组织和力学性能。通常,这个区域的韧性比母材和焊缝金属的韧性要低很多,所以CGHAZ是最容易发生断裂的薄弱位置。重点关注钒微合金化钢板,并且与相同强度级别的铌微合金化钢板进行对比。为了充分利用钒的强化效果,有必要将氮含量提高至0.01%;为优化钢的性能,必须考虑钒与氮的配合。

RH精炼脱氧方式对含铝无取向硅钢夹杂物的影响

吕学钧, 张峰, 陈晓

2015, 36(3): 111-115. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.022

摘要(7) PDF(1)

摘要:
氧元素是硅钢中的有害杂质,RH精炼脱氧方式对氧含量的控制有重要影响。结合大生产含铝无取向硅钢的实际情况,研究了RH精炼脱氧方式对无取向硅钢夹杂物的影响。结果表明,RH精炼采用“先硅后铝”脱氧方式对应的钢中氧含量高于“先铝后硅”脱氧方式。采用“先硅后铝”和“先铝后硅”脱氧方式时Si、Al元素平均收得率分别为90.7%、78.2%和97.5%、63.7%,前者的脱氧效果要优于后者。从磁性控制角度而言,采用“先硅后铝”脱氧方式对磁性更为有利。采用“先硅后铝”和“先铝后硅”脱氧方式,对应的夹杂物种类分别以MnS+Cu_xS复合夹杂和以单个的AlN以及MnS+AlN复合夹杂为主,两者平均尺寸分别为0.73μm和0.38μm。

20mm薄板坯试制高牌号无取向硅钢的组织性能研究

薛艳春, 马良, 仇圣桃

2015, 36(3): 116-121. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.023

摘要(9) PDF(1)

摘要:
采用薄板坯工艺制备了厚度为20 mm的2.9%Si-0.77%Al无取向硅钢铸坯,经热轧、常化、冷轧、退火后,对其显微组织、析出物、磁性能进行了检测分析,结果表明:铸带为穿晶组织,热轧板表层为细小的再结晶晶粒,中心层为粗大的变形晶粒,热轧板常化后再结晶完全,成品板为等轴晶组织。成品析出物主要是AlN和(MnS+AlN)复合析出物,尺寸较粗大,为0.5~2.5μm。成品磁性能为P₁₅=2.86 W/kg,B₅₀=1.70 T。

车架管冷弯开裂原因分析

李岩杰, 宋进英, 何立新, 高影

2015, 36(3): 122-126. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.024

摘要(13) PDF(1)

摘要:
车架管通过窄带钢高频直流电阻焊管后进行冷弯加工成型,在冷弯加工过程中出现开裂现象。通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等相关试验手段,对造成车架管开裂的原因进行检验分析,认为钢材中的保护渣卷入、硅酸盐夹杂物超标、焊缝处的过热组织、冷加工硬化程度过高等均可能导致车架管开裂。针对不同开裂方式进行研究,提出采取优化炼钢工艺、轧制冷却工艺、焊接工艺等整改措施,有效控制了车架管开裂缺陷,开裂缺陷率由原来的25.5%降至2.7%,提高了成材率。

稀土亚微米氧化物对低碳钢组织和性能的影响

彭军, 牛亮, 王健, 安雷, 郭永, 安胜利

2015, 36(3): 127-130. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.03.025

摘要(13) PDF(1)

摘要:
组织细化是提高钢材性能的重要手段,氧化物冶金是细化组织的一种重要方法,研究了在超声波下,向低碳钢Q235中添加亚微米CeO₂粉体,用SEM观测了钢材的铸态和轧态组织,并测试了其硬度。结果显示外加CeO₂亚微米粉体可以细化低碳钢铸态组织,使晶粒平均尺寸由120μm降到30μm;珠光体含量逐渐增加,珠光体片间距也由0.57μm降低到0.11μm;随着CeO₂粉体加入量增加,Q235硬度增加,当CeO₂的加入量为0.7%时,显微硬度提高133.4%。

钒钛专利

2015, 36(3): 131-132.

摘要(22) PDF(1)

摘要:

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2015年第36卷第3期

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2015年 第36卷 第3期

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