氧化铝球
2017-06-06 17:50:12
氧化铝球有活性氧化铝球、惰性氧化铝球以及耐火空心球。 活性氧化铝球是具有很多毛细管道的白色球粒,有很多毛细孔通道,这些孔道的表面有较高的活性,能对气体,蒸汽,液体的水份具有选择吸附本领。在一定条件下干燥深度可达-70℃以下的露点,饱和可在175℃-400℃加热除水而复活,能进行多次,还可从染污的氧、氢、二氧化硫中吸附润滑油及其它油类蒸汽,并可做催化剂或载体。广泛用于石化、炼油、电子、乙烯、丙烯、空气等干燥装置,已在全国许多双氧水厂,化肥厂,制氧厂和石油化工炼油单位使用,并取得了良好效果。活性氧化铝瓷球还根据吸附物质的极性强弱来确定,对水、氧化物、醋酸、碱等具有较强的亲合力,是一种微水深度干燥剂,也是吸附极性分子的吸附剂。 惰性氧化铝球是广泛用于石油、化工、化肥、天然气及环保等
行业
,作为反应器内催化剂的覆盖支撑材料和塔填料。它具有耐高温高压,吸水率低,化学性能稳定的特点。能经受酸、碱及其它有机溶剂的腐蚀,并能经受生产过程中出现的温度变化。其主要作用是增加气体或液体分布点,支撑和保护强度不高的活性催化剂。 耐火空心球是一种空心球状的散状耐火材料。常见的有氧化铝空心球和氧化锆空心球。前者的氧化铝含量达99%以上,耐火度接近于2000℃,自然堆积密度为0.8~1.0 g/cm3,导热性很低。后者的二氧化锆和氧化钙的含量>99%,耐火度大于2400℃,导热性较低。 氧化铝空心球以工业氧化铝为原料,用高功率(电压80~100V,电流1000A)电炉熔融成液态,再用压缩空气或蒸汽吹散成直径不等的空心球体。也可以用树脂等有机物制成球体,然后喷洒黏结剂,再在球壳上黏附一层氧化铝细粉,经干燥和烧成后,有机物烧失,壳体烧结成空心球。氧化锆空心球以工业氧化锆为原料,加少量(4%~6%)氧化钙作稳定剂,混合均匀,经电熔成熔液,用高压空气喷吹制成空心球体。 了解更多有关氧化铝球的信息,请关注上海
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惰性氧化铝球
2017-06-06 17:50:09
简单介绍什么是惰性氧化铝球;惰性氧化铝球是广泛用于石油,化工,化肥,天然气及环保等
行业
,作为反应器内催化剂的覆盖支撑材料和塔填料,惰性氧化铝球具有耐高温,吸水率低,化学性能稳定的特点,能经受酸,碱及其他有机溶剂的腐蚀,并能经受生产过程中出现的温度变化。惰性氧化铝球的主要作用是增加气体或液体的分布点,支撑和保护强度不高的活性催化剂。惰性氧化铝球规格及直径误差直径 mm 3,6,9, 13,16 19,25 30,38 50 65,75直径误差mm 正负1.0 正负1.5 正负2 正负2.5 正负3.0 正负3.5惰性氧化铝球的产品技术指标品名 惰性氧化铝球 中铝球 高铝球AL2O3(%) 23-30 47-56 90-92AL2O3+SIO2(%) >92 >93 >94FeO3(%) <1 <1 <1CaO(%) <1.5 <2 <4k2o+Na2O(%) <4 <3.5 <4堆积重量g/cm3 1.30-1.45 1.50-1.8 1.9-2.2吸水率(%) <0.5% <2 <3莫氏硬度(级) >7 >7 >7操作温度(度) >1100 >1480 1760以上是上海
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氧化铝球
2017-06-06 17:50:09
活性氧化铝球是具有很多毛细管道的白色球粒,有很多毛细孔通道,这些孔道的表面有较高的活性,能对气体,蒸汽,液体的水份具有选择吸附本领。在一定条件下干燥深度可达-70℃以下的露点,饱和可在175℃-400℃加热除水而复活,能进行多次,还可从染污的氧、氢、二氧化硫中吸附润滑油及其它油类蒸汽,并可做催化剂或载体。广泛用于石化、炼油、电子、乙烯、丙烯、空气等干燥装置,已在全国许多双氧水厂,化肥厂,制氧厂和石油化工炼油单位使用,并取得了良好效果。 活性氧化铝瓷球除氟类似于阴离子交换树脂,但对氟离子的选择性比阴离子树脂大,活性氧化铝吸附脱氟效果好,容量稳定,每立方米活性氧化铝吸氟6400克,本产品具有强度高,磨损低、水浸不变软、不膨胀、不粉化、不破裂。可广泛用于石油裂解气、乙烯丙烯气的深度干燥和制氢、空分装置、仪表风干机的干燥、双氧水中氟化物处理,还可以去除废气中的硫气氢、二氧化碳、氟化氢、烃类等污染物质,特别适应含氟水的除氟处理。新型的氧化铝液体材料,该液体纳米氧化铝,不沉底,不分层。纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明色固含量的20%-25%。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该5-10纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂皆是透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。 性质1、 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101透明,含量高。不沉淀不分层。2、 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101有水性液体,油性液体,可以是醇类,醚类,酮类液体。皆是透明,相容性很好。3、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101 PH=7.0 但是具体ph值具体可根据客户要求调整。调整ph值对液体无影响。4、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧5、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著6、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中7、提高紫外固化涂层的耐刮擦能力和耐用性,这些紫外固化涂料大量用于需要高度耐磨的领域.氧化铝瓷球还根据吸附物质的极性强弱来确定,对水、氧化物、醋酸、碱等具有较强的亲合力,是一种微水深度干燥剂,也是吸附极性分子的吸附剂。
活性氧化铝球
2017-06-06 17:50:09
活性氧化铝球 活性氧化铝球是具有很多毛细管道的白色球粒,有很多毛细孔通道,这些孔道的表面有较高的活性,能对气体,蒸汽,液体的水份具有选择吸附本领。在一定条件下干燥深度可达-70℃以下的露点,饱和可在175℃-400℃加热除水而复活,能进行多次,还可从染污的氧、氢、二氧化硫中吸附润滑油及其它油类蒸汽,并可做催化剂或载体。广泛用于石化、炼油、电子、乙烯、丙烯、空气等干燥装置,已在全国许多双氧水厂,化肥厂,制氧厂和石油化工炼油单位使用,并取得了良好效果。 活性氧化铝球还根据吸附物质的极性强弱来确定,对水、氧化物、醋酸、碱等具有较强的亲合力,是一种微水深度干燥剂,也是吸附极性分子的吸附剂。 活性氧化铝瓷球除氟类似于阴离子交换树脂,但对氟离子的选择性比阴离子树脂大,活性氧化铝吸附脱氟效果好,容量稳定,每立方米活性氧化铝吸氟6400克,本产品具有强度高,磨损低、水浸不变软、不膨胀、不粉化、不破裂。可广泛用于石油裂解气、乙烯丙烯气的深度干燥和制氢、空分装置、仪表风干机的干燥、双氧水中氟化物处理,还可以去除废气中的硫气氢、二氧化碳、氟化氢、烃类等污染物质,特别适应含氟水的除氟处理。新型的氧化铝液体材料,该液体纳米氧化铝,不沉底,不分层。纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明色固含量的20%-25%。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该5-10纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂皆是透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。 性质1、 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101透明,含量高。不沉淀不分层。2、 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101有水性液体,油性液体,可以是醇类,醚类,酮类液体。皆是透明,相容性很好。3、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101 PH=7.0 但是具体ph值具体可根据客户要求调整。调整ph值对液体无影响。4、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧5、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著6、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中7、提高紫外固化涂层的耐刮擦能力和耐用性,这些紫外固化涂料大量用于需要高度耐磨的领域.
活性氧化铝球生产工艺技术
2019-01-02 09:41:28
活性氧化铝球生产方法,涉及化学品氧化铝生产工艺,该方法以氢氧化铝为原料经粉碎、快速脱水、制粒、水化、活化焙烧、筛分包装等工序,主要的技术特点是,在上述快速脱水工序,闪速焙烧炉的入口温度为850-950℃,其出口温度控制在430-490℃,在制粒工序所用粘结剂的配方为100份水、8-12份碳酸氢铵、6-10份碳酸钠、40-60份ρ氧化铝,在料球的水化工序,料球水化处理后再用蒸气水化,温度为90-100℃,时间4-6小时,所述活化焙烧工序,其焙烧温度为390-430℃,焙烧时间30-40分钟。采用本发明工艺方法制出的活性氧化铝球,其比表面达280m#+〔2〕/g以上,广泛应用于石油化学工业,特别在净化乙烯、丁烯等化工原料时吸附净化效果很好,同时能有效防止丁烯单体发生异构化反应。
非金属矿物研磨中金属磨机磨损铁的去除工艺研究
2019-01-18 11:39:45
非金属矿是重要的工业矿物,广泛应用于各行业中。非金属矿物(如长石、石英、高岭土等)均为多成分共生,其杂质含量特别是其中的Fe元素含量,决定了产品的质量等级。实际应用中对非金属矿物材料的纯度要求较高,为降低非金属矿中铁杂质含量,在其加工过程中通常需要进行除铁处理。
目前,磁选是非金属矿除铁采用的最广泛和最有效的方法,一般会在除铁之前对矿物进行研磨,以提高分选及提纯效果。但是在非金属矿物的整个磨选及输送流程中,会混入机械铁,导致外界Fe元素对原料的二次污染。现今采用PP 或PE 材质的输送管路和陶瓷类流槽可以良好解决输送过程中的铁污染,而对于磨矿过程中产生的铁污染的研究很少。
因此,本文以长石矿为例,分别采用非金属磨(石碾、高铝球磨等)和金属磨(棒磨、球磨等)进行磨矿,比较分析两种工艺条件下分选指标的差异,并优化长石的分选提纯工艺。
1 各行业对长石的指标要求
目前我国的长石原矿中的含铁量一般为0.2%~2.0%,表1—3 列出了各行业对长石物料的品级划分标准及质量要求。
2 采用不同方式研磨对分选指标的影响
随着非金属矿物需求量的不断增大,各选矿厂也需要提高产量,因此以往使用的石碾等非金属磨逐渐由产量更大的棒磨等金属磨替代。棒磨机在功耗上较石碾有一定降低,场地占用也有大幅的下降,并且其检修、维护量较少,从扩大产量方面来看是一个不错的选择。但由于其研磨介质为金属,因此在研磨过程中会产生大量的机械磨损铁并混入原料中,使原料的含铁量有所增加,加大了后序除铁的难度。以某长石为例,按一般的分选工艺(如图1所示)对其进行除铁提纯。采用不同介质磨研磨前后,长石中各成分含量如表5 所示。
表4 长石研磨前后成分含量变化情况由表4可见,长石在棒磨后Fe2O3 比较石碾研磨增加了0.08%,分析增加的Fe元素应来源于棒磨磨损铁。对研磨后的两种物料分别通过LGS-EX(实验室专用强磁选机)进行13 000 Gs 背景场的选别试验,结果如表5所示。
表5 长石物料的磁选结果由表5 的结果可以看出,经棒磨研磨后的物料即使采用13 000 Gs 背景场的强磁选设备也不能完全将磨矿时产生的机械铁全部选别出来。
图2 为长石经棒磨和强磁提纯除杂后精砂。
由图2 可以看出,分选后物料中仍有较小的黑色颗粒存在。
3 金属磨机磨损铁特性分析
分析磨机磨损铁的来源主要为研磨棒和衬板。试验所用磨机的磨棒为45#钢,衬板为常用的Mn13。其中Mn13为奥氏体结构,是弱磁性材料,单纯依靠磁选无法将其彻底选出。
对磨机进行空载运行,分析磨损铁的粒度,其分布如图3 所示。由图3 可见,磨损铁的粒度大多在1~10μm,10μm 以下的占总量的99%,其粒度是非常细小的。因此,该铁粉多悬浮于液体之中。
要将颗粒从液体中吸出,则需满足条件: F 吸>mg+F 表面
式中:F 吸为磁场吸力,F吸=k·Χ·B·V·dH/dl(其中k 为自定义吸力常数、Х 为比磁化率、B 为分选磁场强度、dH/dl 为分选磁场梯度、V为物料体积),即相同的磁场和梯度下对同种物料的吸力与物料体积V 成正比;m 为物料的质量,m=ρ·V(其中ρ 为物料密度),即同种物料颗粒的质量与物料体积V成正比;F表面为物料离开液面时所要克服的水的表面张力,F表面=σ·d(其中σ 为水的表面张力系数、d为物料出水时边长),即同种物料表面张力与其出水边长d成正比。对于同种物料,其吸力、阻力(质量加表面张力)与粒度大小间的关系如图4 所示。由图4可见,在物料粒度很小的情况下,阻力会明显大于吸力,此时物料是无法被吸出的;随物料粒度的增大,在磁场强度和梯度一定的条件下,阻力的增幅会变小,当粒度达到一定大小时,吸力便会大于阻力,将物料从液体中吸出。
4 磨损铁去除方案
由上面的分析可知,单纯依靠磁选并不能完全去除金属磨机磨损带入物料中的机械铁。由于磨损铁均为微细粒级存在,为了能够更好地消除其对后序工艺造成的干扰,本试验在强磁选之前增设了多道脱泥设备,以期可以在强磁选工序之前将这些微细粒级存在脱除出去。
改进后的分选工艺流程如图5 所示。由表7 和表8 可见,棒磨研磨并脱泥再经过强磁选后,物料的分选结果已经比较接近石研磨后强磁选的结果了。
5 结论
采用棒磨等金属磨机对非金属矿物进行加工无疑是提高加工能力和产量的一条很好的途径,但其加工过程中产生的机械磨损铁单独使用磁选是不能够完全分选出来的。本文针对这一问题提出的在使用金属磨机研磨后增设脱泥设备的非金属矿物改进提纯工艺,可以很好地减少机械磨损铁对最终精砂品质的影响,在实际生产中具有重要意义。
分析铝锭铸造的净化技术—溶剂、气体等
2019-03-12 10:12:51
由于在电解槽内的铝液中友许多杂质,所以铸造铝锭前有必要滤清,常用办法,溶剂,气体和弄清的净化放法。 下面扼要阐明溶剂净化法和气体净化法 1.溶剂净化法就是使用参加溶液中的溶剂,该溶剂具有密度小,活性大,吸附能力强等特色。经过吸附溶液中的氧化物,构成新的液滴升到表面。冷却后构成浮渣。去除浮渣即可浇铸铝锭。 2.气体净化、常用、氮气或氯氮混合气体,是一种首要的原铝净化法。 (1)净化。通入铝液中生成许多纤细的气泡,充沛的混合在铝液中,溶解在其间的氢,以及一些机械夹杂物,能被吸附在小气泡上。跟着气泡上升到铝液表面而排出。 (2)氮气净化法。由于有毒,且本钱较高,所以氮气净化呈现了。使用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。 厂商应根据实际需要,挑选适宜的净化办法。
铝锭铸造净化技术—溶剂、气体
2019-03-12 10:12:51
由于在电解槽内的铝液中友许多杂质,所以铸造铝锭前有必要滤清,常用办法,溶剂,气体和弄清的净化放法。 下面扼要阐明溶剂净化法和气体净化法 1.溶剂净化法就是使用参加溶液中的溶剂,该溶剂具有密度小,活性大,吸附能力强等特色。经过吸附溶液中的氧化物,构成新的液滴升到表面。冷却后构成浮渣。去除浮渣即可浇铸铝锭。 2.气体净化、常用、氮气或氯氮混合气体,是一种首要的原铝净化法。 (1)净化。通入铝液中生成许多纤细的气泡,充沛的混合在铝液中,溶解在其间的氢,以及一些机械夹杂物,能被吸附在小气泡上。跟着气泡上升到铝液表面而排出。 (2)氮气净化法。由于有毒,且本钱较高,所以氮气净化呈现了。使用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。 厂商应根据实际需要,挑选适宜的净化办法。
铝棒铸造净化技术的介绍
2019-03-01 09:02:05
6061铝棒从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有尝试用定向凝结和过滤办法进行净化。 1.熔剂净化熔剂净化是使用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,停止5~10min.捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。 2.气体净化气体净化是一种首要的6061铝棒净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。 (1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比6061铝棒愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g.但由于氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体——氮气净化法。 (2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中形成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样可以铲除铝液中的钙、钠、镁。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,6061铝棒作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。
铸造铝锭前须知
2019-03-11 11:09:41
由于在电解槽内的铝液中友许多杂质,所以铸造铝锭前有必要滤清。
据悉,常用的办法包含:榜首,溶剂净化法就是使用参加溶液中的溶剂,该溶剂具有密度小,活性大,吸附能力强等特色。经过吸附溶液中的氧化物,构成新的液滴升到表面。冷却后构成浮渣。去除浮渣即可浇铸铝锭。第二。气体净化、常用、氮气或氯氮混合气体,是一种首要的原铝净化法。(1)净化。通入铝液中生成许多纤细的气泡,充沛的混合在铝液中,溶解在其间的氢,以及一些机械夹杂物,能被吸附在小气泡上。跟着气泡上升到铝液表面而排出。(2)氮气净化法。由于有毒,且本钱较高,所以氮气净化呈现了。使用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。(3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。厂商应根据实际需要,挑选适宜的净化办法。
造纸用超细重质碳酸钙原料选择和加工技术要点
2019-01-04 09:45:37
随着我国中性造纸和涂布加工技术的迅猛发展,重质碳酸钙作为填料和颜料在我国的各造纸厂得到了广泛的应用。造纸中使用重质碳酸钙,不仅取代部分高岭土等矿物填料,可降低生产成本,提高企业的经济效益;更重要的是使用重质碳酸钙,应用好中性施胶具有较好的经济效益和社会效益,是创造绿色环保的重要途径。
造纸中使用高固含量的重质碳酸钙,由于阻留的水份较少,滤水性好,使造纸机的运行性能较好;由于重质碳酸钙的粒度组成和形态较好,有利于纸张纤维的结合和纸页的强度,同时还可以改善纸张的白度,不透明度、光泽度、平滑度、吸水性,降低造纸涂料的粘度和提高拉毛强度等。
但如果加工重质碳酸钙时的原料选择和加工过程中某些方法的不妥,往往会影响重质碳酸钙在造纸行业的应用和效果,下面就造纸用重质碳酸钙的加工方法浅谈几点看法。
一、造纸用重质碳酸钙原料的选择
造纸用重质碳酸钙的原料一般根据矿石的物理性能和化学成份情况,尤其是依据矿石的硬度状况,通常人们喜欢选用高纯度、高白度的白垩、石灰石、大理石、冰洲石和方解石等碳酸盐类矿物作为造纸用重质碳酸钙的首选原料。
选用矿石硬度越低性质越软的重质碳酸钙原料对造纸行业来说越有利,因为它的磨耗值较低,对保护和延长造纸机的滤网、刀头等部件的寿命越有利。故此,欧洲等发达国家一般均选用纯度高、白度好的优质白垩土作为造纸用重质碳酸钙的首选原料。而我国由于地质成因等情况的不同,很少有储量大的优质白垩土,现大多采用储量丰富的高白度、高纯度的大理石和方解石等作为造纸用重质碳酸钙的主要原料。
当选用大理石和方解石等作为造纸用重质碳酸钙的原料时,一定要注意矿石的纯度,矿石越纯,碳酸钙含量越高的原料,对造纸越有利。根据我国矿石成因的特性,我国纯大理石矿床不多,在不少的大理石矿床中含有一定量的石英岩或其他硬质矿石;在大、小方解石中,伴生有白云岩等结构致密性质较硬的矿石,这些硬质矿石与大理石、方解石等共生,在干、湿法加工造纸用重质碳酸钙时,往往会产生少量过粗、过硬粒子,稍不留心,对造纸厂的气、刮刀等部件易产生划痕,从而影响成品纸的质量。
故此,要求重质碳酸钙加工厂的技术人员必须把好进厂原料质量关,尽量选用高白度、高纯度,同一矿山,同一矿脉和同一矿点(矿坑)的矿石。对纯度不纯的矿石,尤其是含有硬质脉石的矿石,尽量进行进厂前(或加工前)的人工剔除,以保证加工原料的纯度和加工产品的质量。
下面就我国加工重质碳酸钙用矿物原料的矿石硬度情况列表如下:我国浙江、江苏、山东等地造纸用重质碳酸钙的原料--方解石,大多从安徽省青阳县南阳乡三溪口东山--来龙山一带矿点购买而来,而东山--来龙山一带方解石主要为1号矿体和2号矿体。具体情况如下:关键问题:
矿体夹石主要为方解石大理岩及含白云质方解石大理岩,方解石晶粒较大,白云石呈团块状分布,容易区分剔除。
所以我们用安徽青阳一带的方解石加工重钙时,一定要人工剔除白云石类的硬质矿石,以保证造纸用重钙的产品质量。值得注意的是,现国内造纸用重质碳酸钙加工厂一味追求高白度、高纯度的方解石作为重质碳酸钙加工原料,而忽略了其他性质较软的碳酸盐类矿物。实际上,我国高纯度并具有一定自然白度的石灰岩等矿山不少,若加以好好研究和开发,倒是各大型造纸厂今后所喜欢用的填、涂料原料。
二、湿法研磨作业磨剥介质的选择
造纸用重质碳酸钙的生产,一般采用干法和湿法两种生产方式。作为造纸填料用的重质碳酸钙,根据情况,一般可采用干法或湿法生产,但大多采用湿法生产;而作为造纸涂料用的重质碳酸钙,一般均采用湿法生产。因湿法生产的重质碳酸钙产品具有较好的光滑性和匹配性(亲和性),对现代化的高速纸机更有利。
湿法生产重质碳酸钙国内现大多采用大小规格不等的磨剥机,而磨剥介质选择的好坏将直接影响重质碳酸钙产品的质量和加工成本的高低,从而将波及到造纸厂成品纸的质量。
我国二十世纪九十年代中期,刚开始湿法加工造纸用重质碳酸钙时,当时大多采用玻璃微珠作为磨剥介质;当时全国最大的年产5万吨的安徽芜湖英格瓷公司的加工厂,也只采用进口的海滨砂作为磨剥介质。用玻璃微珠和海砂作为磨剥介质来生产重钙,产量和质量都具有一定的局限性。近些年来,随着科学技术的发展,我国现造纸用重质碳酸钙的生产,磨剥介质大多采用氧化铝球和氧化锆球等,或分段采用氧化铝球和氧化锆球等。值得注意的是,不管生产造纸填料用重质碳酸钙还是造纸涂料用重质碳酸钙,湿法生产磨剥介质的选择至关重要。
湿法作业磨剥介质的选择各重质碳酸钙加工厂应根据造纸厂对重质碳酸钙产品的物化性能要求,并结合自身加工的矿石性质,磨剥工艺、磨剥设备等具体情况进行;尽量选择生产规模较大、供货及时、产品质量较稳定的生产厂家供货;
国内现生产和提供氧化铝球和氧化锆球的生产厂商较多,货源充足,且价廉物美。而法国、韩国和匈牙利的氧化锆球其质量也较好,价格也适中,值得各重质碳酸钙厂家试用,并且生产成本也不高。更值得一提的是,各重质碳酸钙加工厂对于湿法研磨用的氧化铝球和氧化锆球最好长期固定使用某一厂家某种牌号的产品,不要任意变更或在同一研磨筒体内任意掺合其他厂家的牌号产品混合使用,这样,易导致不同厂家的研磨介质,由于其采用不同条件下的生产方法生产的产品其性能不一致,尤其是研磨介质球的硬度不一致,在磨剥过程中易产生硬球吃软球,导致球耗猛增,生产波动,生产的重质碳酸钙产品质量也不稳定。从而会影响造纸厂成品纸的质量。
其次,根据重质碳酸钙加工研磨段数的不同,其每一工段作业大小球径的配比也不相同;合理的球径配比和设备充填率,可提高研磨产量,减少研磨段数和生产质量较好浆料的先决条件。
三、湿法研磨作业研磨助剂的选择和添加
研磨助剂选择的好坏和添加方法的正确与否将是湿法生产重质碳酸钙加工工艺流程能否畅通和生产成本高低的关键。
目前,我国各造纸用重质碳酸钙加工厂大多使用无机和有机研磨助剂,有使用国产的、中外合资的、独资的和国外购进的,但大多数采用苏州产的分散剂(DC)和美国罗门哈斯公司产的9400等牌号产品。
研磨助剂种类的选择一定要结合被加工矿石的特性和加工工艺流程,找出其最佳点;可单一品种使用或多种助剂混合使用。
添加方法:由于每段研磨作业矿物都会产生一个新的解理面,表面产生大量电荷和增加矿浆粘稠度等,故建议湿法生产重质碳酸钙每段研磨作业前均应添加一定量的研磨助剂。
添加量:具体应视矿浆的粘度和流动性情况而定,记住切不可一次多加,多加倒起反作用并不利研磨作业。
值得注意的是,适当降低每段研磨作业矿浆的温度,有利于研磨效果和可减少研磨助剂的添加量。
四、湿法研磨作业如何生产造纸用理想的重质碳酸钙产品
窄粒度分布的重质碳酸钙产品是造纸行业理想的填、涂料产品。在湿法研磨作业中,应控制好以下几个环节,有利于产品的形成:
首先,对湿法加工的原料除了纯度和白度的检测外,对粒度也应进行检测,尽量选择窄粒度分布的原料进行制浆和加工;若粒度分布范围较宽的原料,最好采取干法预先筛除细粒级物料(800目~1250目以上的细物料)后再进行加工。
其次,在加工过程中,应根据研磨段数,对每一段研磨介质(氧化铝球或氧化锆球)的球径进行科学、合理的配比,尤其是最后一、二段的球径配比至关重要。并选择合理的添球方式(添球量、添球时间和添球球径),添加适量的研磨助剂和控制好矿浆流量等,这样才能生产出造纸行业理想的重质碳酸钙产品来。
铝棒铸造净化技术
2019-03-13 09:04:48
6061铝棒从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有尝试用定向凝结和过滤办法进行净化。 1.熔剂净化熔剂净化是使用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,停止5~10min.捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。 2.气体净化是一种首要的6061铝棒净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。 (1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比6061铝棒愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g.但由于氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体——氮气净化法。 (2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中形成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样可以铲除铝液中的钙、钠、镁。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,6061铝棒作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。
铝锭铸造的净化技术
2019-03-11 11:09:41
从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有的试用定向凝结和过滤办法进行净化。
1.熔剂净化熔剂净化是使用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,停止5~10min.捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。
2.气体净化气体净化是一种首要的原铝净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。
(1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比铝愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g.但由于氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体——氮气净化法。
(2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中形成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样可以铲除铝液中的钙、钠、镁。
(3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。
6061铝棒铸造的净化技术
2019-03-01 09:02:05
6061铝棒从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有的试用定向凝结和过滤办法进行净化。 1.熔剂净化熔剂净化是使用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,停止5~10min.捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。 2.气体净化气体净化是一种首要的6061铝棒净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。 (1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比6061铝棒愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g.但由于氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体——氮气净化法。 (2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中形成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样可以铲除铝液中的钙、钠、镁。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,6061铝棒作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。
微晶氧化铝陶瓷的制备、应用与发展
2019-01-02 15:29:20
20世纪二三十年代以来,科学技术的高速发展,对陶瓷提出了新的挑战。尽管陶瓷中的玻璃相使其变得坚硬致密,然而也正是它妨碍了陶瓷强度的进一步提高。同时,玻璃相也是陶瓷绝缘性能,特别是高频绝缘性能差的根源。随着陶瓷制造工艺的不断进步,特别是对陶瓷烧结过程、显微结构的深入研究,人们已制造出玻璃相含非常低甚至几乎不含玻璃相而由许多微小晶粒结合成的结晶态陶瓷,实现了从传统陶瓷到先进陶瓷的重大飞跃。 先进陶瓷材料是指以精制高纯人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制的工艺,经烧结而制得的陶瓷材料,以其具有的高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及声、光、电、磁等优异性能而区别于传统陶瓷(日用陶瓷、建筑卫生陶瓷等),亦称为高技术陶瓷、精细陶瓷、精密陶瓷、现代技术陶瓷、工业陶瓷、特种陶瓷等。无论从材料本身性能或材料所采用的制备技术来看,先进陶瓷材料已成为陶瓷科学和材料与工程科学领域里非常活跃、极富挑战性的前沿研究学科,微晶氧化铝陶瓷也是先进陶瓷材料中异军突起的重要陶瓷材料之一。 国内微晶氧化铝陶瓷简介 作为引领我国先进陶瓷技术与产业发展方向的中材高新材料股份有限公司,在20世纪末已出色完成一批用于航天等高科技领域和现代军事技术所不可替代的先进陶瓷关键材料,进入21世纪,又依托其在工业陶瓷领域三十多年所取得的一系列科技成果和研发经验等优势,加快了公司一系列陶瓷制品的产业化进程。目前,公司已是国内最大的微精耐磨氧化铝陶瓷生产企业之一,拥有微晶耐磨氧化铝球石、衬砖和衬片三大类产品,其中氧化铝瓷球拥有从φ3到φ80的14种规格,从75MQ到95MQ的9大系列;氧化铝衬砖拥有H40、H50、H60、H70等4种规格,90、95两大系列;氧化铝衬片有5种规格,4大系列。年生产总量可达22000吨,产品规模始终处于国内同行业的领跑地位,并居亚洲第一,产品质量已获中国产品质量协会颁发的最高信誉AAA等级证书。 中材高新微晶耐磨耐腐蚀氧化铝产品具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀等特性,作为磨介和研磨护层应用于物料的物理粉碎过程中,广泛用于建筑卫生陶瓷、工业陶瓷、电子陶瓷、高档耐火材料、特种水泥、搪瓷、非金属矿产品深加工、化工及医药、涂料等行业。它不仅可以提高产品质量、大幅度提高化工产品的研磨细度、减少化工产品杂质的引入,而且能提高研磨效率25%-35%,降低能耗30%以上。 近年来,中材高新积极改进生产工艺,提高产品质量。90B系列氧化铝制品(球石、衬砖等)的当量磨耗≤0.2‰,已远远优于行业标准,90G耐磨氧化铝球石已达到与意大利BITOSSI公司高档球相当的质量水平,其当量磨耗≤0.10‰。滚制成型氧化铝小尺寸研磨球系列产品,通过设备改造和工艺改进,其抗冲击性能及其他质量指标稳步提高。
氧化铝陶瓷的应用领域
2018-10-25 10:30:13
随着科学技术的发展及制造技术的提高,氧化铝陶瓷在现代工业和现代科学技术领域中得到越来越广泛的应用。1、机械方面:有耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片,氧化铝陶瓷钉,陶瓷密封件(氧化铝陶瓷球阀),黑色氧化铝陶瓷切削刀具,红色氧化铝陶瓷柱塞等。2、电子、电力方面:有各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件,电子材料,磁性材料等。3、化工方面:有氧化铝陶瓷化工填料球,氧化铝陶瓷微滤膜,氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。4、医学方面:有氧化铝陶瓷人工骨,羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿、人工关节等。5、建筑卫生陶瓷方面:球磨机用氧化铝陶瓷衬砖、微晶耐磨氧化铝球石的应用已十分普及,氧化铝陶瓷辊棒、氧化铝陶瓷保护管及各种氧化铝质、氧化铝结合其他材质耐火材料的应用随处可见。6、其他方面:各种复合、改性的氧化铝陶瓷如碳纤维增强氧化铝陶瓷,氧化锆增强氧化铝陶瓷等各种增韧氧化铝陶瓷越来越多地应用于高科技领域;氧化铝陶瓷磨料、高级抛光膏在机械、珠宝加工行业起到越来越重要的作用;此外氧化铝陶瓷研磨介质在涂料、油漆、化妆品、食品、制药等行业的原材料粉磨和加工方面应用也越来越广泛。
现在触手可及的铝 从前竟是“皇室特供”?
2019-03-01 14:09:46
在21世纪铝可谓是适当常见的金属了,从日常运用的易拉罐,到航空器械的要害部件,都不难寻找铝的踪迹。但咱们有没有幻想过,现在咱们习以为常的铝,在百年前竟是“皇室特供”,与各种稀世珍宝齐头并进? 关于铝的发现,世界上公认是德国化学家维勒于1827年发现的。1825年,丹麦科学家奥斯特发表文章说,他提炼出一块银白色的金属,形状和光泽有点像锡,但因为他忙于自己的电磁学研讨,加上他的办法提炼出的金属铝并不纯粹,杂志的知名度也缺乏,这个试验并未引起轩然。但他的朋友维勒得知了这个试验,并非常感兴趣,因此根据这个试验埋头苦干,用了两年的时刻,总算提炼出了金属铝粉末。然后,他又开端致力于提炼出一块细密的铝块,用了18年时刻总算成功,并用相同的办法制得金属铍。1854年,法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合,通入后加热得到氯化钠,复盐,再与过量的钠熔融,得到了金属铝,可是运用钠作为还原剂出产的铝本钱比黄金还贵,虽然完成了铝的工业化出产,但报价断定了它其时仅仅王公贵族的玩意。 因为铝的无价之宝,在其时,铝都被当作稀世珍宝看待。法国拿破仑三世是一个虚荣心极重的人,指令官员为自己制作一顶铝王冠到会一次隆重的宴会,一起在宴会中自己运用一套铝制餐具,而其他的来宾只能运用金制银制餐具,以此显示自己的尊贵。1855年巴黎饱览会上,展出了一小块铝,注释为:来自稀土的白银,并放在了较宝贵的珠宝周围。1889年,俄国沙皇为了表彰化学家门捷列夫创造元素周期表的功劳,赠与他一只铝制奖杯。 众所周知,铝是地壳中较丰厚的金属,占地壳总质量的7.45%,但为何铝制品在其时却如此贵重?正因为铝的化学性质适当生动,因此一般的还原剂都力不从心,所以在其时铝的冶炼是适当困难的。后来通过十几位科学家100多年的尽力,才初次制得了纯铝,铝才正式走进千家万户。 而铝之所以能完成大规模出产,电解铝技能的创造功不可没。 1884年,美国奥伯林学院化学系的一名名叫霍尔的青年学生,偶尔听到一位教授(恰巧的是,这位教授就是维勒的学生)说:“不论谁能创造一种低本钱的炼铝法,都会高人一等。”这让霍尔意识到,只要创造一种廉价的炼铝办法,才能将铝带给千家万户。 霍尔运用前期的一项发现,即把电流通到熔融的金属盐中,可以使金属的离子在阴极上堆积下来,从而使金属离子分离出来,一起运用熔融状况的冰晶石作为精制氧化铝的溶剂,再以碳作为阴极,在瓷坩埚里通上电流,并较终成功电解出一把金属铝球,宣告电解铝办法的成功。现在,这些铝球被珍藏在美国制铝公司的陈设厅中。无独有偶,一位远在法国的科学家埃鲁也在1886年的晚些时候创造了相同的炼铝法,因此后人一提起电解炼铝法,都会把霍尔和埃鲁的姓名联络在一起。 电解铝办法的创造,使铝这种地壳中含量占8%的元素得以成为为人类供给多方面重要用处的材料,铝的产值不断添加也使铝价急速跌落,从此走入了寻常百姓家。到了20世纪60年代,铝在全世界有色金属产值上超过了铜位居首位,此刻的铝已不再是王公贵族的玩物,可是它的用处正在渐渐变广,大到国防、航天、电力、通讯,小到锅碗瓢盆等生活用品,无不有铝的踪迹,而且不同的含铝化合物也正在医药、有机组成、粹等范畴发挥重要的效果。 “旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。”这句诗用来描述铝的开展再适宜不过。跟着科技的前进,铝必将在更宽广的范畴为人类发光发热。
活性氧化铝干燥剂
2019-01-15 09:51:32
活性氧化铝干燥剂◆ 简介:
活性氧化铝球具有吸附性能、催化活性的多孔性、高分散度、大比表面积等特点。活性氧化铝按内部主晶相组成分为Y型和X-P型,按照其用途可分为活性氧化铝吸附剂、活性氧化铝干燥剂和活性氧化铝催化剂载体。
◆适用范围:
适用于多种气体和液体的干燥,在石油、化肥、化工等许多反应过程中作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。
◆ 主要技术参术及规格:品种性能
活性氧化铝吸附剂
活性氧化铝干燥剂
活性氧化铝催化剂载体通用型
高强型
通用型
空分用型晶相类型
Y型
X-P型
Y型化学成分%
Al2O3
≥92
≥93
≥90
≥95Na2O
≤0.3其余
6-8
5-7
<10
<5物理性能
外形尺寸mm
φ2-3
φ5-8
φ2-3
φ2-3φ3-5
φ3-5
φ3-5φ4-6
φ4-6
φ4-6比表面积m2/g
≥300
300-325
≥300
350±20
280-360孔容率ml/g
≥0.35
≥0.5
0.4±0.05
0.4±0.03
0.4-0.6静态吸水量%
≥15
17-19
≥15
≥19
≥28堆积密度g/cm3
0.68-0.72
0.74-0.77
0.68-0.72磨耗率%
≤0.04点压碎强度N/颗
φ2-3
≥70
222-311
φ2-3
≥70
φ2-3
≥70φ3-5
≥100
φ3-5
≥100
φ3-5
≥100φ4-6
≥100
φ4-6
≥100
φ4-6
≥10
微纳米复合材料有望颠覆复合材料生态体系
2019-01-03 15:20:50
麻省理工学院机械工程系终身教授方绚莱博士参与开发的微型晶格纳米架构材料,在全球知名的《麻省理工学院技术评论》评选的2015年十项可能改变世界的技术中,如今,基于这项颠覆性技术,方绚莱回国创业,力争弥补我国在功能性复合材料领域的空白。该技术所用的材料都是以往所熟悉的塑料、金属和陶瓷等材料,新技术通过改变材料结构提升性能,使材料在拥有原本高强度、高硬度的同时,大幅减轻重量。中国粉体网讯 “同样体积的铝球和铁球,同时从楼顶自由落下,哪个先落地?”使用全球最前沿的微纳米架构材料技术之后,答案可能是纸球。
由麻省理工学院(MIT)机械工程系终身教授方绚莱博士参与开发的微型晶格纳米架构材料,在全球知名的《麻省理工学院技术评论》评选的2015年十项可能改变世界的技术中,排名第二,全球仅有美国和欧洲的数支团队掌握该技术。如今,基于这项颠覆性技术,方绚莱回国创业,力争弥补我国在功能性复合材料领域的空白。日前,方绚莱在京受访时解释了这项颠覆性技术。他表示,该技术所用的材料都是以往所熟悉的塑料、金属和陶瓷等材料,新技术通过改变材料结构提升性能,使材料在拥有原本高强度、高硬度的同时,大幅减轻重量。
实现该材料结构的生产,目前主要采用一项先进的微纳米打印技术层层构建起来,但规模化生产仍然是难题。方绚莱说,希望在不断加大研发的基础上,解决产能瓶颈,达到规模效应。预计将在3-5年的时间内可以见到这项新材料的规模化应用。他表示,可以想象,这项技术在汽车、高铁、医疗等领域都将拥有非常广阔的应用前景,并对相关工业产生巨大影响,颠覆复合材料的生态体系。
业内人士称,国内新材料产业与国际先进水平仍存在较大差距,颠覆性技术的研发与投资将有助于提升国内新材料及先进制造业技术水平。
铝锭铸造技术与管理(1)
2019-03-14 11:25:47
3月11日音讯:一、概述 铝电解槽中出产出的原铝,在质量上相差较大。别的,还含有一些金属杂质,气体和非金属固态夹杂物。铝锭铸造的使命是提凹凸档次铝液的使用率,并尽或许除掉其间的杂质。原铝中的杂质可分为以下三类:第一类是金属元素,如铁、硅、铜、钙、镁、钛、钒、硼、镍、锌、镓、锡、铅、磷等,其间首要元素是铁和硅;第二类对错金屑固态夹杂物,Al2O3,AlN和Al4C3;第三类是气体,H2,CO2,CO,CH4,N2,其间首要的是H2。在660C下,100g铝液中大约溶解0.2cm3的。气体在铝液中的溶解度随温度升高而添加。从电解槽吸出的铝液,都要经过净化处理,铲除掉一部分杂质,然后铸成产品铝锭(99.85%A1)。 含99.996%Al纯铝(铝丝φ2mm,硬拔者),电阻率为2.668×10-8Ω·m。纯铝中如有杂质元素,则电阻率增大。.影响最大者为铬、钒、锰、锂、钛。影响较小者为铟、铅、锌、镉、锡、铍、铁。 1.铝中杂质元素的平衡 用拜耳法从铝土矿出产出的工业氧化铝中,杂质的含量相对于质料铝土矿来说大为削减。除了从碱液中带来的碱以外,杂质元素的分析值总量一般少于1%。其间首要杂质是SiO2和Fe2O3。除了氧化铝给电解槽带来杂质外,炭阳极和熔剂冰晶石也带来不少杂质。炭阳极带来的杂质首要是铁和硅,冰晶石也是这样。 假如质料的杂质元素悉数析出在原铝里,则所得铝的档次只要99.7%Al。但是,实践出产出来的铝却具有较高的档次99.8%Al。这种不同首要是由于杂质元素的蒸腾构成的。铁、钛、磷、锌和镓从氧化铝来的占多数,而硅和钒则从炭阳极来的占多数。从熔剂来的杂质元素,以磷为多,约占磷总量的20%,其他硅、铁,钛和钒都很少。 平衡表的开销,硅和铁都超越了从质料带来的数量,其间硅超越60%左右,铁超越37%左右。电解槽的内衬材料,例如高灰分的槽底炭块和炭糊以及耐火材料,是这些杂质元素的另一个重要来历。此外,由于操作东西和阴极钢棒遭受腐蚀,使铁也进入了平衡。其他几种元素,出入挨衡。 开销分配在原铝和废气中的杂质元素量是不一样的。蒸腾量最大的是磷,占收入总量的72%,钒占64.4%,铁占62.4%,钛占57.7%,镓占49.6%,锌占19.7%。最小的是硅,仅占收入总量的13.3%。之所以如此,原因是:①硅和锌在电解质里以比较难蒸腾甚至不蒸腾的化合物形状存在,倒如SiO2,ZnO或ZnF2。硅和锌明显地堆集在铝液里。铝液被硅和锌污染的程度,首要是由物料平衡中供入的硅化合物和锌化合物总量来决议的。在这种景象下,槽罩的搜集功率无关紧要。②铁、镓、钛和镍至少部分地以挥发性化合物的形状存在于系统中。这些化合物大概是在进入电解质之后才生成的。或许的化合物是Fe(CO)5,Ni(CO)4,TiF3,TiF4和GaF3等。假如槽罩的搜集功率进步,则会在必定程度上影响铝的质量。③钒和磷只以挥发性化合物形状存在。或许的化合物,首先是氟化物(VF3和PF3)和(P2O5)。由于电解质中磷含量升高会影响电流功率,而铝中钒量增多则会减小铝的导电功能,所以可以预料到进步槽罩的搜集功率会对原铝质量以及最佳出产作用方面带来危害。 2.铝锭的分类 铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺度又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭; 重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al); 铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg); 板 锭--500~1000kg(制板用); 圆 锭--30~60kg(拉丝用)。 3.铝锭铸造工艺流程 出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—重熔用铝锭—制品查看—制品检斤—入库 出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—合金锭—铸造合金锭—制品查看—制品检斤—入库 二、原铝净化 从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有的试用定向凝结和过滤办法进行净化。 1.熔剂净化 熔剂净化是使用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。 净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,停止5~10min。捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。 2.气体净化 气体净化是一种首要的原铝净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。 (1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比铝愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g。但由于氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体--氮气净化法。 (2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,经过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中构成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样可以铲除铝液中的钙、钠、镁。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。 (miki)
铝锭设备
2017-06-06 17:49:56
铝锭设备是投资者们很关心的问题,本文会给出相关的信息。铜棒铝棒或铜锭铝锭加热设备销售范围:全国产品数量:100 台商品价格:10000用途它适用于石化炼油厂研究所(院)、炼油生产装置常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、芳烃分离、加氢精制、烷基化、气体分馏、沥青、制氢、脱硫、制硫等,部分炼厂还有溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、石蜡成型、溶剂精制、润滑油加氢精制和白土精制等油管伴热装置本产品具有美观,清洁卫生,便于安装,可进行分段加热及分段控温。订货时,请附图说明要求,注明加热炉反应器的直径,炉体直径,炉体长度,加热段数及支架安装尺寸,每段电压功率及数量。一.铝锭的分类与铸造工艺1.铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭;重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al):T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al):高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al);铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg);板锭--500~1000kg(制板用);圆锭--30~60kg(拉丝用)。2.铝锭铸造工艺流程出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—重熔用铝锭—成品检查—成品检斤—入库出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—合金锭—铸造合金锭—成品检查—成品检斤—入库二、原铝净化从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因此铸造之前需要进行净化。工业上主要采用澄清、熔剂、气体等净化方法,也有的试用定向凝固和过滤方法进行净化。1.熔剂净化熔剂净化是利用加入铝液中的熔剂形成大量的细微液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸附和溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后形成浮渣除去。净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附能力的盐组成。使用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再插入混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,静止5~10min。捞出表面浮渣即可浇铸。根据需要也可将熔剂撤在表面上起覆盖作用。2.气体净化气体净化是一种主要的原铝净化法,所用气体是氯气、氮气或氯氮混合气体。(1)氯气净化。以前采用活性气体氯气作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把氯气通入铝液内时生成很多异常细小的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,随着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入氯气时还能使某些比铝更加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入氯气而生成相应的氯化物,得以分离出来。所以氯化法是一种非常有效的原铝净化法。氯气用量为每吨铝500-700g。但因为氧气有毒而且比较贵重,为了避免空气被污染和降低铝锭生产的成本,故在现代铝工业上已逐渐废去了氯化法改成惰性气体--氮气净化法。(2)氮气净化法。又称为无烟连续净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液连续送入净化炉内,通过氧化铝球过滤层,并受到氮气的冲洗,于是铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以清除,然后连续排出,从而使细微的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化过程中造成的铝损失量相对减少,故现在广泛应用。但它不象氯气那样能够清除铝液中的钙、钠、镁。(3)混合气体净化法。采用氯气和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去氢气和分离氧化物,另一方面清除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%氯气。也有采用10%氯气+10%二氧化碳+80%氮气。这样效果更好,二氧化碳能使氯气与氮气很好的扩散,可缩短操作时间。四、铸锭工艺现在铝锭铸造工艺一般采用浇铸工艺,就是把铝液直接浇到模子里,待其冷却后取出。产品质量的好坏主要在这一步骤,而且整个铸造工艺,也是以这一过程为主。铸造过程是一个由液态铝冷却、结晶成为固体铝锭的物理过程。1.连续浇铸 连续浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方式。均使用连续铸造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后,由混合炉进行浇铸,主要用于生产重熔用铝锭和铸造合金。外铸是由抬包直接向铸造机浇铸,主要是在铸造设备不能满足生产,或来料质量太差不能直接入炉的情况下使用。由于无外加热源,所以要求抬包具有一定的温度,一般夏季在690~740℃,冬季在700~760℃,以保证铝锭获得较好的外观。混合炉浇铸,首先要经过配料,然后倒人混合炉中,搅拌均匀,再加入熔剂进行精炼。浇铸合金锭必须澄清30min以上,澄清后扒渣即可浇铸。浇铸时,混合炉的炉眼对准铸造机的第二、第三个铸模,这样可保证液流发生变化和换模时有一定的机动性。炉眼和铸造机用流槽联接,流槽短一些较好,这样可以减少铝的氧化,避免造成涡旋和飞溅,铸造机停用48h以上时,重新启动前,要将铸模预热4h。铝液经流槽流入铸模中,用铁铲将铝液表面的氧化膜除去,称为扒渣。流满一模后,将流槽移向下一个铸模,铸造机是连续前进的。铸模依次前进,铝液逐渐冷却,到达铸造机中部时铝液已经凝固成铝锭,由打印机打上熔炼号。当铝锭到达铸造机顶端时,已经完全凝固成铝锭,此时铸模翻转,铝锭脱模而出,落在自动接锭小车上,由堆垛机自动堆垛、打捆即成为成品铝锭。铸造机由喷水冷却,但必须在铸造机开动转满一圈后方可给水。每吨铝液大约消耗8-10t水,夏季还需附吹风进行表面冷却。铸锭属于平模浇铸,铝液的凝固方向是自下而上的,上部中间最后凝固,留下一条沟形缩陷。铝锭各部位的凝固时间和条件不尽相同,因而其化学成分也将各异,但其整体上是符合标准的。重熔用铝锭常见的缺陷有:①气孔。主要是由于浇铸温度过高,铝液中含气较多,铝锭表面气孔(针孔)多,表面发暗,严重时产生热裂纹。②夹渣。主要是由于一是打渣不净,造成表面夹渣;二是铝液温度过低,造成内部夹渣。③波纹和飞边。主要是操作不精细,铝锭做的太大,或者是浇铸机运行不平稳造成。④裂纹。冷裂纹主要是浇铸温度过低,致使铝锭结晶不致密,造成疏松甚而裂纹。热裂纹则由浇铸温度偏高引起。⑤成分偏析。主要是铸造合金时搅拌不均匀引起的。2.竖式半连续铸造 竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。铝液经配料后倒入混合炉,由于电线的特殊要求,铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需加入Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处理。使表面组织细密化。高镁合金加2#精炼剂,用量5%,搅拌均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂抹一层润滑油,向水套内放些冷却水,将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好,使分配盘每个口位于结晶器的中心。浇铸开始时,用手压住自动调节塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内达到2/5时,放开自动调节塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内达到30mm高时即可下降底盘,并开始送冷却水,自动调节塞控制铝液均衡地流入结晶器中,并保持结晶器内的铝液高度不变。对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时清除。铝锭长度约为6m时,堵住炉眼,取走分配盘,待铝液全部凝固后停止送水,移走水套,用单轨吊车将铸成的铝锭取出,在锯床上按要求的尺寸锯断,然后准备下一次浇铸。浇铸时,混合炉中铝液温度保持在690~7l0℃,分配盘中的铝液温度保持在685-690℃,铸造速度为190~21Omm/min,冷却水压为0.147~0.196MPa。铸造速度与截面为正方形的线锭成比例关系:VD=K式中 V为铸造速度,mm/min或m/h;D为锭截面边长,mm或m;K为常值,m2/h,一般为1.2~1.5。竖式半连续铸造是顺序结晶法,铝液进入铸孔后,开始在底盘上及结晶器内壁上结晶,由于中心与边部冷却条件不同,因此结晶形成中间低、周边高的形式。底盘以不变速度下降。同时上部不断注入铝液,这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝固区.由于铝液在冷凝时要收缩,加上结晶器内壁有一层润滑油,随着底盘的下降,凝固的铝退出结晶器,在结晶器下部还有一圈冷却水眼,冷却水可以喷到已脱出的铝锭表面,为二次冷却,一直到整根线锭铸完为止。顺序结晶可以建立比较满意的凝固条件,对于结晶的粒度、机械性能和电导率都较有利。此种铸锭其高度方向上没有机械性能上的差别,偏析也较小,冷却速度较快,可以获得很细的结晶组织。铝线锭表面应平整光滑,无夹渣、裂纹、气孔等,表面裂纹长度不大于1.5mm,表面的渣子和棱部皱纹裂痕深度不许超过2mm,断面不应有裂纹、气孔和夹渣,小于lmm的夹渣不多于5处。<br
用金尾矿合成赛隆族材料
2019-01-24 09:37:13
尾矿是矿山工业开采后的废弃物。当前尾矿处理存在很多问题:占用大量土地,造成巨大矿产资源浪费,严重影响生态环境。尾矿的二次利用过程中,也存在高附加值产品少、缺少市场竞争力的弊端。金矿尾矿是复杂的难处理资源,其对环境的污染十分突出,排放量又十分巨大,我国仅河南灵宝市黄金集团总公司一家目前就已堆存金尾矿1500多万t。因此,研究金金尾矿的综合利用工艺技术,对于充分合理地开发和利用矿产资源具有重要意义。
赛隆资料(SiAlON)是一种以Si3N4为基,由Si、Al、O、N形成的固溶体,具有良好的高温抗氧化性、耐热冲击性和抗侵蚀性,使用前景广阔。Ca-α-SiAlON是固溶碱土金属的五元系赛隆族材料,拥有高硬度、良好的耐磨性和耐侵蚀性等独特性能。本研究探讨以灵宝金尾矿为主要原料,利用碳热还原氮化方法合成Ca-α-SiAlON/SiC粉体,以期获得高附加值的金尾矿产品,从而为金尾矿的高效综合利用开辟一条可行的途径。
一、实验原理
J.W.T.Van Rutten等人1995年曾经在CaO或CaSiO3、SiO2和Al2O3原料体系中配入碳粉,通过碳热还原氮化法合成Ca-α-SiAlON的反应机理进行了研究,后来人们普遍接受了他们的理论解释。他们发现:Ca-α-SiAlON的生成温度为1450℃以上。在1500℃下保温65h,可进一步合成单相Ca-α-SiAlON;在1350℃下,主要的产物是SiO2和Si2N2O;1450℃时,主要得到α-SiAlON和β-SiAlON;温度高于1650℃时,主要的产物是SiC,而不是Ca-α-SiAlON。研究指出,整个反应过程可以概括为两步:
(一)形成低Z值的β-SiAlON:
4.6SiO2+0.7Al2O3+9.9C=Si4.6Al1.4O1.4N6.6(1)
(二)固溶Ca和更多的N:
0.8CaO+2Si4.6Al1.4O1.4N6.6+2.4C+0.8N2=Ca0.8Si9.2Al2.8O1.2N14.8(2)
二、实验原料
实验主要原料为河南灵宝金矿尾矿,配入适量硅砂和分析纯CaO调整原料组分。灵宝金尾矿和硅砂的化学组成如表1所示。
表1 灵宝金尾矿和硅砂的化学组成 %原 料成分含量SiO2Al2O3CaOK2ONa2OFe2O3烧 损金尾矿49.0216.8913.683.853.0813.481.57硅 砂99.300.180.200.150.17
三、实验方法
将尾矿、硅砂、分析纯CaO和活性炭以无水乙醇为介质在氧化铝球磨罐中湿混24h,料浆入烘箱,在60℃下充分干燥后,再在氧化铝球磨罐中干混4h,确保原料充分混匀,然后在40MPa压力下压成型。素坯采用BN埋粉,置于氮气炉中进行常压烧结,高纯氮气(含N2量>99.999%)流量控制在1.0L/min。烧成后的试样于800℃空气气氛中恒温6h,除去残余游离碳。样品制成后,利用X射线衍射(XRD)分析其物相组成,利用电子扫描显微镜(SEM)观察其形貌。
本研究固定硅砂的加入量为SiO2满足化学计量、活性炭的加入量为理论配碳量的1.3倍、烧结保温时间为5h,着重考察CaO掺量和温度这两个因素对合成Ca-α-SiAlON的影响。以Ca0.8Si9.2Al2.8O1.2N14.8为基准。可算出按化学计量时原料中CaO 掺量应为4.2%,本实验研究CaO按化计量掺入(4.2%)和过量掺入(6.3%)时,在5个不同级别高温下的反应情况。二因素五水平正交优化实验方案如表2所示。
表2 二因素五水平正交优化实验方案实验号烧结温度/℃CaO掺量/%1
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3
4
5
6
7
8
9
101350
1350
1450
1450
1500
1500
1550
1550
1600
16004.2
6.3
4.3
6.3
4.3
6.3
4.3
6.3
4.3
6.3
四、实验结果与讨论
(一)CaO掺量对生成产物的影响
在以往制备α-SiAlON的过程中,常选择稀土添加剂作为烧结助剂。以CaO作为烧结助剂,较稀土添加剂便宜,应用前景更为广阔。CaO含量对生成产物有重要影响。在可以生成Ca-α-SiAlON的温度区域内,不同实验条件下生成产物的物相分析结果见表3。表中生成产物中的Ca-α-SiAlON和SiC两物相的质量分数比WCa-α-SiAlON/WSic由下式计算:
(3)
式中Iα(102),Iα(210)分别为Ca-α-SiAlON在(102)和(210)面的X射线衍射峰积分强度;Isic(111),Isic(111)为SiC在(111)和(220)面的X射线衍射峰积分强度。
表3 实验条件与产物物相分析结果产物号温度/℃CaO掺量/%主要物相WCa-α-SiAlON/WSic1
2
3
4
5
6
7
8
9
101350
1350
1450
1450
1500
1500
1550
1550
1600
16004.2
6.3
4.2
6.3
4.2
6.3
4.2
6.3
4.2
6.3C,玻璃相
C,玻璃相
C,SiC,玻璃相
C,SiC,玻璃相
Ca-α-SiAlON,SiC
Ca-α-SiAlON,SiC
Ca-α-SiAlON,SiC
Ca-α-SiAlON,SiC
Ca-α-SiAlON,SiC
Ca-α-SiAlON,SiC0
0
0
0
0.35
0.68
0.66
0.97
2.58
1.05
实验结果表明:烧结温度为1350℃、1450℃时,没有生成Ca-α-SiAlON相;1500℃下,CaO掺量为化学计量(4.2%)和6.3%时,生成了少量Ca-α-SiAlON相;1550℃下,随CaO掺量升高,产物中Ca-α-SiAlON含量增加,SiC含量相对减少;1600℃下,在CaO的化学计量点(4.2%)生成了最多的Ca-α-SiAlON,而CaO掺量为6.3%时Ca-α-SiAlON比便减小。由此可知,CaO过量加入时,温度的升高对Ca-α-SiAlON相对比例的影响减弱(1550℃时为0.97,1600℃时为1.05)。但在较高合成温度时,CaO的过量加入又会减少Ca-α-SiAlON在产物中的比例。所以合成过程中一定要综合考虑温度和CaO加入量两个条件。这也难了J.W.T.Van Rutten等人的理论,即温度较低时,只有CaO过量才能有更多的Ca固溶到物相中形成Ca-α-SiAlON,而反过来,CaO过量加入,Ca2+更多地固溶到物相中,又使得在较低温度时就形成了Ca-α-SiAlON。温度较高时,Ca2+活度增加,更易固溶到物相中,此时如果过量加入CaO,Ca2+将更多地进入硅氧四面体形成较为稳定的硅酸盐网络织构,减少O2-进入[SiN4]8-四面体的机会,因而不易生成Ca-α-SiAlON。
(二)温度对生成产物的影响
Ca-α-SiAlON的理论生成温度是1450℃。1350℃时实验产物中大多是残存的游离炭和玻璃相,而没有发现Ca-α-SiAlON相,说明低温时很难发生生成Ca-α-SiAlON的反应。图1是CaO掺量为化学计量(4.2%)时,不同温度下生成产物的XRD图谱。
图1 CaO掺量为4.2%时不同温度下制得样品的XRD图谱
▲-C;◆-β-SiC;□-α-Si2N4;■-β-Si3N4;●-Ca-α-SiAlON(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
通过对比不同温度下生成产物的XRD图谱,可归纳出Ca-α-SiAlON的生成随温度升高经历以下过程:
1、在1350℃下几乎没有发生氧化物的碳热还原,产物主要为未反应的碳粉及玻璃相。图1(a)中显示了玻璃衍射形成的散射峰,说明在此温度附近主要是发生液相产生过程。
2、1450℃时,SiO2开始碳热还原反应,生成SiC相。此时氮化过程尚未发生,主要产物为SiC,并且XRD图谱中显示仍有散射峰。虽然理论上1450℃即可生成Ca-α-SiAlON,但对于实验中的高杂质含量复杂原料体系,此温度下尚不能产生SiAlON相,还需要更高的反应温度。
3、1500℃时,氮化过程开始,生成产物的主要物相为SiC、α-Si3N4和β-Si3N4。高温下,高杂质含量的原料体系比低杂质含量的原料体系产生更多的液相,而在大量液相存在的情况下,Al3+离子更容易与Si-O四面体中的Si4+互换而进入四面体形成稳定结构,只有反应温度足够高时,Al3+才能获得中够能量从Si-O骨架中解脱出来,与Si、O、N重新结合形成SiAlON。
4、到1550℃时,、α-Si3N4和β-Si3N4逐渐消失,产生了少量的Ca-α-SiAlON,产物的物相为Ca-α-SiAlON和SiC,其中SiC为主要物相。
5、1660℃时,体系中SiC的量相对减少,Ca-α-SiAlON量明显增加,此时生成产物的物相为Ca-α-SiAlON和SiC,且Ca-α-SiAlON占居主导地位。
综上所述,随着温度升高,反应产物依次为SiC、α-Si3N4、β-Si3N4和Ca-α-SiAlON。在1600℃时,Ca-α-SiAlON大量生成而α-Si3N4和β-Si3N4消失,说明α-Si3N4和β-Si3N4仅是反应过程中的中间产物。
(三)合成Ca-α-SiAlON的工艺条件选择
CaO掺量为化学计量(4.2%)、烧结温度为1600℃时,所获得产物(表3所列9号产物)WCa-α-SiAlON/WSic值最高,由式(3),可算出该产物结晶相中Ca-α-SiAlON的相对含量达到72%。对该产物进行了电子显微扫描,以确认Ca-α-SiAlON的形貌,结果见图2。
图2 9号产物的SEM照片
(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
显微扫描结果显示,9号产物主要以柱状晶体貌存在。而图1(e)XRD分析结果表明,此时主晶相为Ca-α-SiAlON,因此可推断柱状晶为Ca-α-SiAlON相。根据晶体结构理论,α-SiAlON的基体α-Si3N4的晶胞参数c/a=0.38,在烧结过程中,c轴方向为它的择优生长方向,所以产物主要为柱状晶。温度再升高,如J.W.T.Van Rutten等人所指出的,主要产物将是SiC,而不是Ca-α-SiAlON。据此,确定9号产物所对应的工艺条件为合成Ca-α-SiAlON/SiC的适宜条件。
五、结论
(一)一定温度范围内,升高温度有利于合成Ca-α-SiAlON相。随反应温度升高,反应产物依次是SiC、α-Si3N4、β-Si3N4和Ca-α-SiAlON,α-Si3N4、β-Si3N4和SiC是合成Ca-α-SiAlON的中间产物。
(二)对于本原料体系,合成Ca-α-SiAlON的适宜条件为烧结温度1600℃,保温5h,CaO按化学计量(4.2%)配入。生成产物以Ca-α-SiAlON为主,有少量SiC,Ca-α-SiAlON的形貌为柱六晶。
铝锭铸造工艺技术流程、注意事项及管理
2019-03-13 09:04:48
铝电解槽中出产出的原铝,在质量上相差较大。别的,还含有一些金属杂质,气体和非金属固态夹杂物。铝锭铸造的使命是提凹凸档次铝液的运用率,并尽或许除掉其间的杂质。原铝中的杂质可分为以下三类:第一类是金属元素,如铁、硅、铜、钙、镁、钛、钒、硼、镍、锌、镓、锡、铅、磷等,其间首要元素是铁和硅;第二类对错金屑固态夹杂物,Al2O3,AlN和Al4C3;第三类是气体,H2,CO2,CO,CH4,N2,其间首要的是H2。在660C下,100g铝液中大约溶解0.2cm3的。气体在铝液中的溶解度随温度升高而添加。从电解槽吸出的铝液,都要通过净化处理,铲除掉一部分杂质,然后铸成产品铝锭(99.85%A1)。含99.996%Al纯铝(铝丝φ2mm,硬拔者),电阻率为2.668×10-8Ω·m。纯铝中如有杂质元素,则电阻率增大。.影响最大者为铬、钒、锰、锂、钛。影响较小者为铟、铅、锌、镉、锡、铍、铁。 1.铝中杂质元素的平衡 用拜耳法从铝土矿出产出的工业氧化铝中,杂质的含量相关于质料铝土矿来说大为削减。除了从碱液中带来的碱以外,杂质元素的分析值总量一般少于1%。其间首要杂质是SiO2和Fe2O3。除了氧化铝给电解槽带来杂质外,炭阳极和熔剂冰晶石也带来不少杂质。炭阳极带来的杂质首要是铁和硅,冰晶石也是这样。 假如质料的杂质元素悉数析出在原铝里,则所得铝的档次只要99.7%Al。但是,实践出产出来的铝却具有较高的档次99.8%Al。这种不同首要是因为杂质元素的蒸腾构成的。铁、钛、磷、锌和镓从氧化铝来的占多数,而硅和钒则从炭阳极来的占多数。从熔剂来的杂质元素,以磷为多,约占磷总量的20%,其他硅、铁,钛和钒都很少。 平衡表的开销,硅和铁都超越了从质料带来的数量,其间硅超越60%左右,铁超越37%左右。电解槽的内衬材料,例如高灰分的槽底炭块和炭糊以及耐火材料,是这些杂质元素的另一个重要来历。此外,因为操作东西和阴极钢棒遭受腐蚀,使铁也进入了平衡。其他几种元素,出入挨衡。 开销分配在原铝和废气中的杂质元素量是不一样的。蒸腾量最大的是磷,占收入总量的72%,钒占64.4%,铁占62.4%,钛占57.7%,镓占49.6%,锌占19.7%。最小的是硅,仅占收入总量的13.3%。之所以如此,原因是: ①硅和锌在电解质里以比较难蒸腾甚至不蒸腾的化合物形状存在,倒如SiO2,ZnO或ZnF2。硅和锌明显地堆集在铝液里。铝液被硅和锌污染的程度,首要是由物料平衡中供入的硅化合物和锌化合物总量来决议的。在这种景象下,槽罩的搜集功率无关紧要。 ②铁、镓、钛和镍至少部分地以挥发性化合物的形状存在于系统中。这些化合物大概是在进入电解质之后才生成的。或许的化合物是Fe(CO)5,Ni(CO)4,TiF3,TiF4和GaF3等。假如槽罩的搜集功率进步,则会在必定程度上影响铝的质量。 ③钒和磷只以挥发性化合物形状存在。或许的化合物,首先是氟化物(VF3和PF3)和(P2O5)。因为电解质中磷含量升高会影响电流功率,而铝中钒量增多则会减小铝的导电功能,所以能够预料到进步槽罩的搜集功率会对原铝质量以及最佳出产作用方面带来危害。 2.铝锭的分类 铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺度又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭;重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al);铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg);板锭--500~1000kg(制板用); 圆锭--30~60kg(拉丝用)。 3.铝锭铸造工艺流程 出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—重熔用铝锭—制品查看—制品检斤—入库出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—合金锭—铸造合金锭—制品查看—制品检斤—入库二、原铝净化 从电解槽吸出的铝液中含有各种杂质,因而铸造之前需求进行净化。工业上首要选用弄清、熔剂、气体等净化办法,也有的试用定向凝结和过滤办法进行净化。 1.熔剂净化 熔剂净化是运用参加铝液中的熔剂构成许多的纤细液滴,使铝液中的氧化物被这些液滴湿润吸赞同溶解,组成新的液滴升到表面,冷却后构成浮渣除掉。 净化用的熔剂选用熔点低、密度小,表面张力小、活性大、对氧化渣有很强吸附才能的盐组成。运用时,先将小块熔剂装入铁笼里,再刺进混合炉底部来回搅动,至熔剂化完后取出铁笼,中止5~10min。捞出表面浮渣即可浇铸。根据需求也可将熔剂撤在表面上起掩盖作用。 2.气体净化 气体净化是一种首要的原铝净化法,所用气体是、氮气或氯氮混合气体。 (1)净化。曾经选用活性气体作净化剂(氯化法)。在氯化法中,把通入铝液内时生成许多反常纤细的AlCl3,气泡,充分地混合在铝液内。溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物便吸附在AlCl3气泡上,跟着AlCl3气泡上升到铝液表面而排出。通入时还能使某些比铝愈加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入而生成相应的氯化物,得以别离出来。所以氯化法是一种十分有用的原铝净化法。用量为每吨铝500-700g。但因为氧气有毒并且比较宝贵,为了防止空气被污染和下降铝锭出产的本钱,故在现代铝工业上已逐步废去了氯化法改成惰性气体--氮气净化法。 (2)氮气净化法。又称为无烟接连净化法,用氧化铝球(418mm)作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液接连送入净化炉内,通过氧化铝球过滤层,并遭到氮气的冲刷,所以铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以铲除,然后接连排出,从而使纤细的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。氮气对大气无污染,且净化处理量大,每分钟可处理200~600kg铝液,净化进程中构成的铝丢失量相对削减,故现在广泛应用。但它不象那样能够铲除铝液中的钙、钠、镁。 (3)混合气体净化法。选用和氮气的混合物来净化铝液,其作用是一方面脱去和别离氧化物,另一方面铲除铝中某些金属杂质(如镁),常用的组成是90%氮气+10%。也有选用10%+10%二氧化碳+80%氮气。这样作用更好,二氧化碳能使与氮气很好的分散,可缩短操作时刻。 三、铸锭工艺 现在铝锭铸造工艺一般选用浇铸工艺,就是把铝液直接浇到模子里,待其冷却后取出。 产品质量的好坏首要在这一进程,并且整个铸造工艺,也是以这一进程为主。铸造进程是一个由液态铝冷却、结晶成为固体铝锭的物理进程。 1.接连浇铸 接连浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方法。均运用接连铸造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后,由混合炉进行浇铸,首要用于出产重熔用铝锭和铸造合金。外铸是由抬包直接向铸造机浇铸,首要是在铸造设备不能满意出产,或来料质量太差不能直接入炉的情况下运用。因为无外加热源,所以要求抬包具有必定的温度,一般夏日在690~740℃,冬天在700~760℃,以确保铝锭取得较好的外观。 混合炉浇铸,首先要通过配料,然后倒人混合炉中,拌和均匀,再参加熔剂进行精粹。浇铸合金锭有必要弄清30min以上,弄清后扒渣即可浇铸。浇铸时,混合炉的炉眼对准铸造机的第二、第三个铸模,这样可确保液流发生变化和换模时有必定的机动性。炉眼和铸造机用流槽联接,流槽短一些较好,这样能够削减铝的氧化,防止构成涡旋和飞溅,铸造机停用48h以上时,重新启动前,要将铸模预热4h。铝液经流槽流入铸模中,用铁铲将铝液表面的氧化膜除掉,称为扒渣。流满一模后,将流槽移向下一个铸模,铸造机是接连行进的。铸模顺次行进,铝液逐步冷却,抵达铸造机中部时铝液现已凝结成铝锭,由打印机打上熔炼号。当铝锭抵达铸造机顶端时,现已彻底凝结成铝锭,此刻铸模翻转,铝锭脱模而出,落在主动接锭小车上,由堆垛机主动堆垛、打捆即成为制品铝锭。铸造机由喷水冷却,但有必要在铸造机开动转满一圈后方可给水。每吨铝液大约耗费8-10t水,夏日还需附吹风进行表面冷却。铸锭归于平模浇铸,铝液的凝结方向是自下而上的,上部中间最终凝结,留下一条沟形缩陷。铝锭各部位的凝结时刻和条件不尽相同,因而其化学成分也将各异,但其全体上是契合标准的。 重熔用铝锭常见的缺点有:①气孔。首要是因为浇铸温度过高,铝液中含气较多,铝锭表面气孔(针孔)多,表面发暗,严峻时发生热裂纹。②夹渣。首要是因为一是打渣不净,构成表面夹渣;二是铝液温度过低,构成内部夹渣。③波纹和飞边。首要是操作不精密,铝锭做的太大,或者是浇铸机运转不平稳构成。④裂纹。冷裂纹首要是浇铸温度过低,致使铝锭结晶不细密,构成疏松甚而裂纹。热裂纹则由浇铸温度偏高引起。⑤成分偏析。首要是铸造合金时拌和不均匀引起的。 2.竖式半接连铸造 竖式半接连铸造首要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的出产。铝液经配料后倒入混合炉,因为电线的特殊要求,铸造前需参加中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需参加Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处理。使表面安排细密化。高镁合金加2#精粹剂,用量5%,拌和均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂改一层光滑油,向水套内放些冷却水,将枯燥预热过的分配盘、主动调理塞和流槽放好,使分配盘每个口坐落结晶器的中心。浇铸开端时,用手压住主动调理塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内到达2/5时,铺开主动调理塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内到达30mm高时即可下降底盘,并开端送冷却水,主动调理塞操控铝液均衡地流入结晶器中,并坚持结晶器内的铝液高度不变。对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时铲除。铝锭长度约为6m时,堵住炉眼,取走分配盘,待铝液悉数凝结后中止送水,移走水套,用单轨吊车将铸成的铝锭取出,在锯床上按要求的尺度锯断,然后预备下一次浇铸。 浇铸时,混合炉中铝液温度坚持在690~7l0℃,分配盘中的铝液温度坚持在685-690℃,铸造速度为190~21Omm/min,冷却水压为0.147~0.196MPa。铸造速度与截面为正方形的线锭成比例关系: VD=K,式中V为铸造速度,mm/min或m/h;D为锭截面边长,mm或m;K为常值,m2/h,一般为1.2~1.5。 竖式半接连铸造是次序结晶法,铝液进入铸孔后,开端在底盘上及结晶器内壁上结晶,因为中心与边部冷却条件不同,因而结晶构成中间低、周边高的方式。底盘以不变速度下降。一起上部不断注入铝液,这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝结区.因为铝液在冷凝时要缩短,加上结晶器内壁有一层光滑油,跟着底盘的下降,凝结的铝退出结晶器,在结晶器下部还有一圈冷却水眼,冷却水能够喷到已脱出的铝锭表面,为二次冷却,一直到整根线锭铸完停止。 次序结晶能够树立比较满意的凝结条件,关于结晶的粒度、机械功能和电导率都较有利。比种铸锭其高度方向上没有机械功能上的不同,偏析也较小,冷却速度较快,能够取得很细的结晶安排。 铝线锭表面应平坦光滑,无夹渣、裂纹、气孔等,表面裂纹长度不大于1.5mm,表面的渣子和棱部皱纹裂缝深度不许超越2mm,断面不该有裂纹、气孔和夹渣,小于lmm的夹渣不多于5处。 铝线锭的缺点首要有:①裂纹。发生的原因是铝液温度过高,速度过快,添加了剩余应力;铝液中含硅大于0.8%,生成铝硅同熔体,再生成必定的游离硅,添加了金属的热裂性:或冷却水量缺乏。在结晶器表面粗糙或没有运用光滑油时,锭的表面和角部也会发生裂纹。②夹渣。铝线锭表面夹渣是因为铝液动摇、铝液表面的氧化膜决裂、表面的浮渣进入铸锭的旁边面构成。有时光滑油也可带入一些夹渣。内部夹渣是因为铝液温度过低、粘度较大、渣子不能及时浮起或浇铸时铝液面频频变化构成。③冷隔。构成冷隔首要是因为结晶器内铝液水平动摇过大,浇铸温度偏低,铸锭速度过慢或铸造机轰动、下降不均而引起的④气孔。这儿所说的气孔是指直径小于1mm的小气孔。其发生的原因是浇铸温度过高,冷凝过快,使铝液中所含气体不能及时逸出,凝结后聚集成小气泡留在铸锭中构成气孔。⑤表面粗糙。因为结晶器内壁不光滑,光滑作用欠好,严峻时构成晶体表面的铝瘤。或因为铁硅比太大,冷却不均发生的偏析现象。⑥漏铝和重析。首要是操作问题,严峻的也构成瘤晶。 3.铸锭质量的确保 (1)重熔用铝锭。铸锭进程中最重要的技能条件是浇铸温度,在浇铸进程中有必要严格操控浇铸温度,一般高于铝液凝结温度30~50℃。 (2)线锭。线锭的浇铸略为杂乱,需操控的条件有铸锭速度。铸锭速度与铸锭直径有关。其浇铸温度坚持680~690℃,冷却水压为0.147~0.196MPa,结晶器内壁铝液水平操控在30mm左右。操控好以上条件,并加强操作办理,即可取得较好的质量。
钨矿物原料的分解—盐酸分解法
2019-02-13 10:12:38
酸分化法为现在工业上处理标准白钨精矿(要求含黑钨及磷、砷等杂质低,例如我国的一级B类白钨精矿)的首要办法,将流程作恰当修改后,亦可用于处理质量稍差的白钨精矿(含40% ~70%W03,一起含少数CaC03等易溶于酸的化合物),具有流程短、本钱低一级特色。 A 准则流程 准则流程如下图所示。 B 墓本原理 a 首要反响及其热力学条件 白钨矿: CaW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+CaCl2(aq) (1) 黑钨矿: FeW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+FeCl2(aq) (2) MnW04(s)+2HC1(aq)====H2WO4(s)+MnC12(aq) (3) 上述反响在25℃的平衡常数及浓度平衡常数Kc(Kc=〔CaCl2)/〔HCl〕2)见表1。
表1 某些反响的平衡常数反响序号Ka(25℃核算值)Kc=[CaCl2][HCl]2(测定值)(1)107104(2)6.3×104700(3)2.5×108 [next]
b 反响机理及影响分化率的要素 反响机理 郑昌琼等研讨标明,当拌和速度满意快时,经过固态H2W04膜的分散为分化进程的操控性进程,跟着浓度的不同,进程中反响的级数以及生成的H2W04膜的性质也不彻底相同,在浓度为1~4mo1/L时,膜对分散进程的阻止效果最大,而在8mo1/L左右则阻止小些。对人工白钨而言,其分化分数(x)与时刻(t)的联系遵守以下方程式: 2 1 - ——x - (1 - x)2/3 = kt 3 反响的表观活化能(40-98℃)为37.93 kJ/mol ,属固相膜(即H2W04膜)操控。对白钨精矿而言,测出表观活化能为43.61 kJ/mol。 影响分化率的要素进步分化温度、添加用量和延长时刻都有利于进步分化率。在酸用量必定的情况下,改变酸浓度的一起就改变了固液比,浓度进步则一方面反响剂浓度大,有利于反响;另一方面固液比变大,不利于液相内的传质,总的说来,人们普遍认为选用高浓度有利于进步分化率。因为进程属经过H2W04膜的分散操控,因而减小矿的粒度,相应地将减小H2W04膜的厚度,有利于进步分化率,例如在用量为理论量的2.5倍,浓度29.75%,100℃,拌和1.5h的条件下,当粒度分别为58~74μm和小于58μm,则分化率分别为87.3%和95.1%。 因为经过H2W04膜的分散为速率操控进程,故在球磨的一起进行分化有利于进步分化率。此外,因为黑钨矿难与HCl反响,故原猜中含铁(黑钨矿)高,则分化率下降。 杂质行为 用分化时的杂质行为见表2。表2 白钨矿分化进程中的杂质行为杂质及其矿藏分化进程中的行为铁及重金属硫化物与反响生成相应的氯盐并放出H2S。为防止H2S将钨酸还原成贱价化合物,分化时往往参加精矿重0.1%~0.15%的硝石砷:As2S5,As2S3在中性气氛下不与HCl反响,在有氧化剂NaNO3存在时,生成H3AsO4进入溶液:
3AsS3+28NaNO3+10HCl+4H2O====6H3AsO4+9Na2SO4+10NaCl+28NO↑FeAsO4部分反响,生成H3AsO4进入溶液,并进一步构成杂多酸钼:辉钼矿中性气氛下不与HCl反响,有氧化剂存在时:
3MoS2+18NaNO3+6HCl====3H2MoO4+6Na2SO4+6NaCl+18NO钼:钼酸钙矿CaMoO4+2HCl====H2MoO4+CaCl2;H2MoO4在中溶解度远大于H2WO4(见表3);故在高酸度下部分进入溶液与钨别离,工业条件下除钼率达50%~70%磷:磷灰石2Ca5(PO4)3F+18HCl→6H3PO4+9CaCl2+CaF2(或HF),H3PO4和H3AsO4相同与钨构成杂多酸,P的存在使钨的丢失量进步。HF加快对设备(如珐琅等)的损坏金属氧化矿大部分金属氧化矿与HCl反响生成相应的氯直盐[next]
表3 H2WO4和H2MoO4在中的溶解度浓度20℃50℃70℃H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO44004407.02551.39.45535.66.48270192.64.32270.04.86265.05.25200101.51.7124.52.50135.02.1613029.20.6518.60.692.60.678010.90.256.480.2813.00.25403.80.132.460.094.60.01
C 工业实践 a 酸分化进程 设备 (1)拌和浸出槽 槽内壁及拌和器均衬以耐腐蚀的橡胶,或槽壁在内衬玻璃钢的情况下,再砌一层石墨砖,以确保设备有满意的运用寿命,酸分化时一般用蒸汽直接加热。设备无特殊密封办法。 (2)密闭酸分化槽 其主体设备结构与拌和浸出槽相同,但密封杰出,滚动轴采纳机械密封,并选用耐磨、耐酸的密封元件;改进了传动系统以削减轴滚动进程的摇摆,然后确保在操作进程不漏气,槽内可在50kPa的正压下操作,温度达110℃,HC1蒸发量及消耗量少,因而有很好的经济效益及环保效益。 (3)热球磨反响器结构见下图。对其内衬材料及球的原料要求在工作温度下耐、耐磨,现在没有找到能一起满意上述要求的材料。前苏联科学工作者主张用熔铸辉绿岩。我国科学工作者对研磨介质的材料进行了比较,发现在酸分化的详细条件下,钦球、卵石每小时的损耗量分别在0.36%和0.1%以下,一个直径20mm的铝球可运用5000h。 首要技能经济指标 某些工厂的工艺特色及首要技能经济指标见表4,一般白钨矿酸分化时操控终究母液含HCl约100~150g/L。[next]
表4 白钨精矿分化的首要技能经济指标工艺特色技能参数分化率/%酸用量/理论量固:液温度/℃时刻/h白钨精矿热球磨分化1.3~1.51:155~60499白钨精矿拌和分化3.5~4.01:2~100 约99.540%~75%WO3的白钨矿酸分化后再碱浸 98白钨精矿密闭酸分化2.9~3.0--110199.7
b 溶进程 先将粗钨酸用热水调浆,按1kg钨酸加1.2~1.5kg水,操控矿浆密度为1.6~1.65g/cm3(亦有操控为1.35 g/cm3左右的),将热矿浆参加剧烈拌和、浓度为25%~28%的中,1kgW03约需28%浓度的1~1.5L,操控温度约60℃左右,2h左右即可彻底溶解,终究操控溶液含游离35g/L左右,过滤所得的溶液含W03350g/L左右。 溶时,H2W04、H2Mo04分别成(NH4)2 WO4、(NH4)2 Mo04形状进入溶液,磷、砷亦成相应的铁盐进入溶液,为除磷、砷可参加MgCl2,使之成铵镁盐沉积,终究钨酸铵溶液中As/W03、P/W03可降至0.01%以下。 酸分化后溶渣的产出率约相当于精矿量的10%~15%,其间含W03达5% -30%,应进一步处理收回WO3。 参考文献: 1.郑昌琼.分化白钨精矿动力学开始研讨.稀有金属,1980(6):11~15
覆铜板用硅微粉指标要求及发展趋势
2019-01-03 14:43:30
非金属矿物粉体材料在覆铜板行业是主要的无机填料,覆铜板生产过程中主要根据其性能来选择相应的填料,常用的无机填料有滑石粉、氢氧化铝、氧化铝、二氧化铁、硅微粉(二氧化硅)等,其中硅微粉(二氧化硅)已是各类覆铜板中一种重要的填料。
1、硅微粉的性能特点
硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、粉磨(球磨、振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯和高纯水处理等工艺加工而成。硅微粉是一种功能性填料,其添加在覆铜板中能提升板材的绝缘性、热传导性、热稳定性、耐酸碱性(HF除外)、耐磨性、阻燃性,提高板材的弯曲强度、尺寸稳定性,降低板材的热膨胀率改善覆铜板的介电常数。同时,由于硅微粉原料丰富,价格低廉,能够降低覆铜板的成本,因此在覆铜板行业的应用日趋广泛。
2、覆铜板常用的硅微粉填料
在生产覆铜板时,硅微粉的投料比例主要有一般比例(15%-30%)和高填充比例(40%-70%)两种,其中高填充比例技术多用于薄型化覆铜板生产。覆铜板常用的硅微粉填料有超细结晶型硅微粉、熔融硅微粉、复合型硅微粉、球形硅微粉和活性硅微粉。(1)超细结晶型硅微粉
超细结晶型硅微粉是精选优质石英矿,经洗矿、破碎、磁选、超细碎、分级等工艺加工而成的石英粉。结晶型硅微粉在覆铜板行业中的应用在国外起步较早,国内硅微粉厂家在2007年前后具备此种粉体的生产能力,并很快获得用户认可。
使用结晶硅微粉后,覆铜板的的刚度、热稳定性和吸水率都有较大幅度的改善,随着覆铜板市场的快速发展,结晶硅微粉的产量和质量都有了较大幅度的提高。
考虑到填料在树脂中的分散性和上胶工艺的要求,结晶型硅微粉必须进行活性处理再和球形粉配合使用,避免其与环氧树脂混合时结团,或是过小的填料粒径导致胶液粘度急剧增大,带来上胶时玻璃纤维布浸润性问题。(2)熔融硅微粉
熔融硅微粉系选用天然石英,经高温熔炼冷却后的非晶态二氧化硅作为主要原料,再经独特工艺加工而成的微粉,其分子结构排列由有序排列转为无序排列。由于具有较高的纯度呈现出极低的线膨胀系数、良好的电磁辐射性、耐化学腐蚀等稳定的化学特性,常应用于高频覆铜板的生产。随着高频通信技术的发展,对高频覆铜板的需求量越来越大,其市场每年以15-20%的速度增长,这必将也带动熔融硅微粉需求量的同步增长。
(3)复合型硅微粉
复合型硅微粉是以天然石英和其他无机非金属矿物(如氧化钙、氧化硼、氧化镁等)为原料,经过复配、熔融、冷却、破碎、研磨、分级等工序加工而成的玻璃相二氧化硅粉体材料。
复合型硅微粉莫氏硬度在5左右,明显低于纯硅微粉,在印制线路板(PCB)加工过程中,既能降低钻头磨损,又能保持覆铜板的热膨胀系数、弯曲强度、尺寸稳定等性能,是一种综合性能比较优良的填料。目前国内许多覆铜板厂家已开始使用复合型硅微粉来代替普通硅微粉。
(4)球形硅微粉
球形硅微粉是以精选的不规则角形硅微粉作为原料,通过高温近熔融和近球形的方法加工得到的一种颗粒均匀、无锐角、比表面积小、流动性好、应力低、堆比重小的球形硅微粉材料,其添加于覆铜板生产原料中,可大幅度增加填充量降低混合材料体系的粘度,改善加工工艺性能,提高上胶玻纤布的渗透性,降低环氧树脂固化过程的收缩率,减小热涨差改善板材的翘曲。日本覆铜板生产厂家多选用的SiO2纯度为99.8%、平均粒径在0.5μm-1μm的球形硅微粉产品。
(5)活性硅微粉
采用活性处理的硅微粉作填料可以明显改善硅微粉与树脂体系的相容性,进一步提高覆铜板的耐湿热性能和可靠性。目前,国产的活性硅微粉产品因其只用硅偶联剂简单的混合处理,效果不够理想,粉体与树脂混合时很容易团聚,而国外有许多专利提出了对硅微粉的活性处理,例如德国专利提出用聚硅烷和硅微粉混合,并在紫外线照射下搅拌,获得活性硅微粉;日本专家提出硅烷二醇衍生物处理硅微粉,并在混合过程中加入催化剂,使偶联剂对粉体的包裹均匀,从而能使环氧树脂能与硅微粉达到理想的结合效果。
3、覆铜板对硅微粉性能方面的要求
(1)对硅微粉粒径的要求
在覆铜板使用硅微粉填料中,粒径不可太大也不能太小。
松下电工公司提出:采用平均粒径超过10μm的硅微粉,所制成的覆铜板在电气绝缘性上会降低。而平均粒径低于0.05μm时,会造成树脂体系粘度有明显的增大,影响覆铜板制造的工艺性。
京瓷化学公司提出:熔融硅微粉平均粒径宜在0.05-2μm范围内,其中最大粒径应在10μm以下,这样才能保证树脂组成物的流动性良好。
日立化成公司提出:从提高有“相互两立”关系的耐热性与铜箔粘接强度考虑,合成硅微粉的平均粒径在1-5μm范围为宜,而在覆铜板要特别注重钻孔加工性提高的角度“侧重考虑”,那么选择平均粒径在0.4-0.7μm更为适合。
(2)对硅微粉形态的选择
在各种形态的二氧化硅中,与熔融球形二氧化硅、熔融透明二氧化硅以及后来的纳米硅(树脂)相比,结晶型二氧化硅对树脂体系性能的影响都不是最佳的,例如它的分散性、耐沉降性不如熔融球形二氧化硅,耐热冲击性和热膨胀系数不如熔融透明二氧化硅;综合性能更不如纳米硅(树脂),但从成本和经济效益上考虑,行业中更倾向于使用高纯度的结晶型二氧化硅。目前,在国内的覆铜板企业中,大多数还是使用结晶型硅微粉。熔融型硅微粉除了价格比较高外,对它的功效、特性还处于认识及小批量应用的阶段。
在覆铜板中应用选择硅微粉品种上,尽管球形硅微粉在日本专利中有许多研究成果(多为试验室范围内的成果),且在提高覆铜板某些性能方面有很好的功效,但其价格较高,目前在常规、中档次覆铜板中还无法大批量应用。
因此,降低球形硅微粉生产成本、搞好与国内覆铜板厂家的合作开发、应用,是当前国内球形硅微粉生产厂家要做的重要之事。
总之,覆铜板厂家在硅微粉应用上,需要根据所要达到的性能的主要项目、指标,以及选用其它填料、填料表面处理技术的运用、成本等各个方面去综合考虑。
4、硅微粉在覆铜板中应用的发展趋势
(1)大有可为的超细结晶型硅微粉
目前,应用在覆铜板上的超细硅微粉平均粒径在2-3微米,随着基板材料向超薄化方向发展,将要求填料具有更小的粒度,更好的散热性。未来覆铜板将采用平均粒径在0.5-1微米左右的超微细填料,结晶型硅微粉因具有良好的导热作用将被广泛应用,考虑到填料在树脂中的分散性和保证上胶工艺的顺利开展,结晶型硅微粉很可能会和球形粉配合使用。尽管有不少导热性比结晶型硅微粉更好的填料,如氧化铝球形粉等,但它们价格非常高,未来很难被覆铜板厂家大规模使用。
(2)快速发展的熔融硅微粉市场
随着各类先进通信技术的发展,多种高频设备都已被广泛应用,其市场每年都以15-20的速度增长,这必将在一定程度上带动熔融硅微粉市场的快速发展。
(3)稳定的复合型硅微粉市场
目前,国内大多数覆铜板厂家已开始使用复合型硅微粉来代替结晶型硅微粉,并逐步提高使用比例,复合型硅微粉的市场将在未来2年内达到饱和。硅微粉厂家在提高产量的同时,也在不断优化产品指标,为进一步降低钻头磨损,开发更低硬度的填料将非常必要。
(4)乐观的高端球形粉市场
PCB基板材料正在迅速的向着薄形化方向发展,特别是HDI多层板当前实现基板材料的薄形化表现得更为突出。许多便携式电子产品在不断推进它“薄、轻、小”和多功能的情况下,需要PCB的层数更多、厚度更薄。随着电子产品向小型化、集成化方向的发展,未来HDI板的比重将明显提高,与此同时,国内IC载板项目也在全国多地展开。在良好的市场环境下更要求国内硅微粉厂商能够推出具有高纯度、高流动性,低膨胀系数,良好粒度分布的高端球形硅微粉产品,因此球形硅微粉在覆铜板行业的应用前景非常值得期待。
(5)可期待的活性硅微粉市场
采用活性硅微粉作填料可以使覆铜板的一些性能得到明显改善,目前市场上已经有硅微粉厂家在推出活性硅微粉产品。但若想在覆铜板领域大量推广使用活性粉,硅微粉厂家的任重道远,不仅需要上游偶联剂厂家的密切配合,更需要下游覆铜板厂家的通力合作。只要解决改性的技术难题,活性硅微粉的市场将非常值得期待。
铝加工产品熔铸工序节能降耗的方案与措施
2019-03-12 09:00:00
节能降耗是社会经济展开的一个永久论题,不只可以为人类展开发明与堆集更多的财富,并且对环境保护和子孙后代具有深远影响。跟着全球经济一体化与树立循环经济展开的趋势日益显着,削减(Reduce)、再运用(Reuse)和再循环(Recycle)的“3R”展开道路逐渐被各行各业所推重且执行到国家经济展开大纲。 《我国制作2025》提出,坚持“立异驱动、质量为先、绿色展开、结构优化、人才为本”的基本方针,经过“三步走”完成制作强国的战略方针。其表现为“四大改变”。 1)由要素驱意向立异驱动改变。 2)由低本钱竞赛优势向质量效益竞赛优势改变。 3)由资源耗费大、污染物排放多的粗豪制作向绿色制作改变。 4)由出产型制作向服务型制作改变。 咱们从国家战略读到了立异、绿色等要害词。 刚刚出台的《我国制作2025》新材料技能道路图指明晰铝合金工业方针:关键打破低能耗短流程、高效高精度加工新技能、新工艺及配备。高功用大规格材料制备及精细成形工艺与操控、执役功用点评技能。先进铝合金材料年产销量要到达100万吨。工业规划要到达500亿。可见低能耗短流程等节能减排也是我国材料工业的展开方向。 我国的铝加工业展开十分迅速,据《我国有色金属工业展开研讨报告》数据显现:加工材产值1980年的不到30万吨,2010年我国铝材一年产值为2026万吨,2014年出产铝材为4845万吨,5年翻了一番多,我国已成为铝加工材当之无愧的出产大国,其间山东、河南、广东三省名列三甲;山东一省就有1000万吨以上的产值,展开速度惊人。铝加工工业是动力耗费巨大,而熔铸工序作为铝加工最大的动力耗费工序,是国家施行节能减排的关键范畴,逐渐筛选污染严峻、能耗超支、陈腐落后的设备,展开合理工业布局,进步设备功用及配备,进步工艺技能水平成为铝合金工业节能环保展开干流趋势,也是业界研讨和重视的焦点。 笔者在铝加工特大型厂商作业多年,一向从事工艺立异、科研和新产品开发作业。为更好地执行国家战略,也出于央企的社会职责和知识分子的情怀,现归纳对国内外铝合金熔铸技能展开现状的了解,从配备晋级和工艺改立异进两个首要方面深入分析一下铝合金压力加工产品熔铸工序节能降耗的有用途径。 1 国内外铝合金熔铸工序展开特色及动力耗费现状 1.1 国内外铝合金熔铸工序展开特色 现在,全体的铝合金熔铸展开方向可以归纳为节能、环保、高效和低本钱。其我国外先进的铝合金熔铸工序展开特色归纳为:设备向大型化、精细化、紧凑化、成套化、主动化方向展开;工艺技能不断立异,向节能降耗、精简接连、高速高效、广谱穿插的方向展开;筛选传统的低层次的产品而展开高级高科技的新产品;管理水平全面完成主动化和现代化,体系和机制不断进行调整,以习惯社会展开和商场改变的需求。我国铝合金熔铸工序展开特色则是正在进行张狂引入、照抄照搬、大改组、大兼并、上规划、上水平的改造进程;产品结构大调整,向中、高级和高科技产品展开;大搞科技进步,技能立异和信息开发,树立技能开发中心;大力进行体系与机制调整,与世界铝加工工业接轨。我国铝合金铸造硬件出现“八国联军”形状,先进国家现已布置4.0战略,现已或正在组成智能工厂。全体看,我国铝合金熔铸职业展开远远落后国外先进出产水平。 1.2 国内外铝合金熔铸工序动力耗费现状 熔铸工序被誉为铝加工职业动力耗费最大的工序,采纳有用办法完成熔铸工序的节能降耗就可以促进整个铝加工职业的动力耗费大幅度下降。传统的熔铸工序动力耗费大就是因为熔铸进程所决议的,要将固态的金属经过加热而构成液态金属,并在必定时刻内坚持,终究在构成固态的进程,因而,熔铸进程中金属在两种状况间的改变就是构成熔铸工序动力耗费大的底子地点,咱们要研讨熔铸工序的动力耗费就是要研讨怎么进步熔化功率、怎么进步缩短出产辅佐时刻、怎么进步产品的成品率,然后削减重复投料构成的动力耗费糟蹋。我国铝加工熔铸工序动力耗费首要靠硬件确保并刚刚开始尝试着对动力精细化管控,先进国家现已进入进入数据和软件的年代。 2 工装东西晋级为铝合金熔铸工序节能降耗发明根底条件 先进的铝合金熔铸设备工装是铝加工业现代化的详细表现,是进步设备运用功率,更是节能降耗最为有用的手法之一,合理的挑选熔铸工序的各种设备是铝加工长时刻展开的柱石。 2.1 熔炼方法改善可以进步熔化功率,削减金属烧损,然后下降动力耗费 2.1.1挑选适宜的加热动力 熔化炉按加热动力的不同可分为电阻熔炼炉和火焰熔炼炉两种,两种设备各有优缺点,各自也将适用于不同的产品,其间电阻熔炼炉的长处是所熔炼的金属烧损小、作业环境好,但其炉膛高度小、容量小、出产功率低、出产本钱高。而火焰熔炼炉动力有轻柴油、天然气、煤气、液化等,其长处是出产本钱低、出产功率高,是现在广泛运用的节能降耗的重要设备。 现在国外火焰熔炼炉的运用十分遍及,国内涵消化吸收国外先进技能的根底上,也不断开宣布新式燃油或燃气熔炼炉,运用已适当遍及。可是因为火焰熔炼炉在出产进程中火焰直接与铝触摸,简单构成烧损大,且渣子多等问题,关于高端产品运用的铸锭坯料,多部分厂商仍是挑选电阻熔炼炉为主。因而,各出产厂商有必要依据本身产品特色,挑选适宜的加工动力,在确保质量的前提下,最大极限完成节能降耗。 2.1.2挑选适宜的炉型 熔炼炉按装料方法不同分为圆形顶装料炉和矩形侧装料炉两种,不同的炉型与装料方法也会对出产操作和动力耗费带来显着的差异,一般情况下顶部开盖的圆形顶装料炉便于一次装入许多的炉料,耗费时刻最少,是节能降耗的一种表现。但矩形侧装料炉具有熔化保温作用好、设备保护便利的长处,被广泛运用于出产运用进程中,特别是近年来,开宣布的先进的矩形侧装料炉为便利加料及扒渣,炉门选用由多个耐火材料的内衬衔接组成的全宽幅炉门,可以笔直上升和下降,由两个坐落炉壳侧墙上的液压缸驱动,选用低氮氧化物蓄热式烧嘴进行加热、焚烧体系的主动化操控,确保了铝熔体、炉膛温度的均匀及炉压的安稳,并且进步了炉子运用的安全性。因而,矩形侧装料炉展开与运用逐渐广泛,节能降耗作用显着。 2.1.3添加电磁拌和 在铝合金熔铸进程中,最要害的质量操控关键为化学成分均匀性与温度均匀性操控,一起削减氧化渣的构成。为加快熔化并削减烧损、进步出产功率,有必要对熔体施行必要的拌和,跟着熔炼炉容量的添加,人工拌和现已力所不能及,在此布景条件下,对铝合金熔炼进程中施加电磁力等外场拌和的方法逐渐构成并遍及,据资料标明,在熔体熔炼进程中施加电磁拌和具有如下长处:①进步熔化功率10%;②下降能耗10%;③削减烧损8%;④熔炼温度、化学成分愈加均匀,进步了熔体质量。磁力拌和器的运用价值对厂商经济效益影响很大。 2.2 除气净化手法与设备不断晋级,确保产品内部质量不断进步,然后下降动力耗费 在线熔体净化设备的运用显着下降了熔体渣、气及氧化膜等冶金缺点的存在,不只进步制品冶金质量,下降冶金缺点,一起纯洁的金属液下降铸造裂纹废品,然后显着下降工序能耗。多年来,经过不断的技能立异,在寻求设备杰出功用的根底上,一起越来越重视金属压力料及能耗的丢失,做得好的厂商现已将净化设备枝解开进行节能分析,并依据厂商制品要求合理挑选净化设备。现在铝合金熔铸工序配备的除气过滤设备与动力耗费包含如下两个方面: (1)除气设备:最早运用的在线除气设备有法国的 Alpur和美国的SNIF,现在世界上比较先进的在线除气设备为Hycast I-60SIR,其特色为转子置低,置于大流槽上,在铸造完毕后铝液主动放干,防止箱内金属烧损及工艺压力料的丢失。 (2)过滤设备:现在选用最为惯例的过滤设备为泡沫陶瓷板CFF过滤,过滤等级不同其陶瓷片运用寿命不同,均匀运用周期3~4炉,较短的运用寿命压力料丢失较为严峻,现在有的铝加工厂选用氧化铝球和砂状作为介质的深床过滤,可完成大批量制品的接连过滤,可以完成接连40炉不替换过滤介质,显着下降压力料等金属丢失。还有选用陶瓷颗粒经粘结剂烧结而成的管式过滤等手法用于要求有些熔体冶金质量高的制品。 2.3 铸造配备主动化和智能化确保了铸锭成型才能,然后下降动力耗费 铸造配备精度及安稳性直接决议这铸锭的成型才能,然后决议着动力耗费与丢失。国内外铝加工业熔铸工序遍及选用半接连铸造方法出产,铸造设备则阅历了钢丝绳传动展开到了液压式传动方法,设备运转精度与安稳性大幅度进步,在操控体系上大都厂商则选用了全主动操控铸造技能,运用激光测位仪操控保温炉倾动速度及转注流槽液位高度、选用激光或电容、感应式操控结晶器金属液位高度、填充速度,以及铸造速度、冷却水流量、光滑油量等工艺参数分阶段进行预设定然后完成主动操控铸造。工艺参数存档、调阅和再次运用功用,确保了批次间的安稳,也确保了安排和功用均一,铸锭成型确保才能显着增强,然后完成了动力耗费的下降。 2.4 合理进行设备匹配,节能降耗作业事半功倍 一般情况下,熔炼炉出产才能和出产工艺都小于铸造机的才能,熔化与成分调整等所需求的时刻远远大于铸造进程所需的时刻,铸造机设备运用率只要30%~70%,依照职业界一般做法,一台熔炼炉、一台保温炉、一台铸造机即简称1+1+1,为了充分发挥铸造机的才能,遍及将1+1+1方法改为2+2+1,以便到达充分运用进步出产功率,然后下降出产本钱与动力耗费的意图。可是两种匹配的出产方法各有长处,2+2+1配备适用于合同批量大的出产安排(适用于除气双配备情况下两种合金出产),2+2+1配备适用于相同合金批量合同出产安排,1+1+1配备适用于小批量、多种类出产安排,因而,需求各厂商依据本身出产的产品特色进行合理的设备匹配性研讨,研讨熔炼炉、保温炉与铸造机的对应联系。 3 工艺改善优化立异为铝合金熔铸工序节能降耗供给不竭动力 成品率的进步是下降出产本钱与动力耗费的重要手法和遍及一致,设备再先进、出产功率再高,不能高的合格率批量出产出优质的产品,下降动力耗费就无从谈起,因而工序成品率的进步相同是下降铝合金熔铸工序动力耗费的重要手法,工序成品率的进步更是被铝加工厂商特别是熔铸厂商视为质量及利益管控的首要抓手,各厂商都致力于依托技能的不断立异、工艺道路的不断晋级,以及加强与设备的匹配才能来完成成品率的进步,逐个研讨整个工序的工艺合理调配,优化工艺道路,尽量完成短流程。 3.1 合理挑选投料配比,削减熔炼烧损,完成节能降耗 3.1.1进步炉料质量 进步炉料质量不但能进步铝熔体、锭坯与产品的质量,并且能进步动力功率、下降原材料耗费。尽量选用大的重熔锭,削减碎屑料的投入可以显着削减烧损,进步熔化速度,缩短熔炼时刻,进步熔体的质量,完成节能降耗的意图。依据笔者对某单位36吨熔炼炉出产实践计算,得出如下的定论:一是投入两吨以上重熔铝锭,不投三级废料时,炉渣量最少,只要不到1.5%,二是投入一吨以下重熔铝锭,不投三级废料时,炉渣量到达2.0%,三是选用相应一级废料,几乎不投重熔铝锭时,炉渣量为2.5%,四是当投入复化锭和三级屑时,炉渣量最高,到达15%左右。上述计算相同说明晰不同的炉料质量对动力耗费的影响,因而,各出产单位有必要依据本身产品特色,合理操控炉料的巨细、形状、配比,进步炉料的质量,完成节能降耗。 3.1.2挑选适宜的炉料参加方法 不同的金属元素、不同的形状都会对熔化进程构成影响,都会对动力耗费构成影响,因而炉料的尺度与参加方法现已成为广阔铝合金熔铸厂商研讨节能降耗的中心之一。一般情况下,向铝合金中添加合金化元素可以块、饼状中间合金的方法参加,也可以粉剂或压成饼状的方法参加,从节约动力的视点看,后者好于前者,后者可以省去中间合金的制作、熔炼与铸造,一起粉剂或压成饼状具有运用便利,熔化温度低,熔解速度快、实收率高级长处,因而可以大幅度下降动力耗费,完成节能降耗的意图,可是以粉状或压成饼状的方法参加往往被以为会增大烧损,添加渣含量的危险,然后下降产品的质量,因而关于高端的产品,往往大部分厂商仍是挑选中间合金方法参加。各出产单位有必要依据本身产品特色,挑选适宜的炉料参加方法,然后到达进步质量且节能降耗的作用。 3.2 挑选适宜的铸造方法并的确合理的铸造参数,进步产品成品率,完成节能降耗 铝合金半接连铸造技能经过长时刻的展开,铸造方法也相同阅历了每次改善与革新,每一次改变都会带来产质量量的进步、出产功率的进步与动力耗费的下降。一般情况下,咱们以为铸造方法由传统的普通模具铸造,到隔热模铸造,再到热顶铸造和低液位铸造,直至现在高校院所广泛研讨的电磁铸造等。 传统普通模铸造的铸锭表面易产生冷隔、拉裂、非金属搀杂、金属浮出物及内部结晶安排缺点。为了满意压力加工要求,铸锭不得不进行铣面或加大铣面量,这样就添加了几许废料构成金属丢失,影响成品率进步,然后构成不必要的动力耗费。 隔热模铸造技能在传统铸造技能根底上进行了改善,出产的铸锭质量有了必定程度的进步,可是不能处理一切的质量问题。 热顶铸造技能与低液位铸造技能是现代化铝合金出产厂商广泛运用的推行的一种熔铸技能,国内西南铝业和东北轻合金等航空材料供给商现已广泛遍及和推行。热顶铸造技能在圆铸锭出产上运用最为广泛,特别小直径圆铸锭铸造优势更为显着,外观质量优胜,一次可以出产几根乃至几十根,不只可以进步出产功率并且可以削减铸锭车皮量,大大下降了动力耗费与本钱耗费。低液位铸造技能出产的扁铸锭外观质量优胜,出产功率高,相同可以完成节能降耗的意图。当然铸造工艺参数继续优化、操控主动化、程序化需求不懈的尽力。 3.3 展开新式熔铸工艺技能、短流程完成节能降耗 3.3.1运用电解铝液铸造铝合金铸锭 传统的铝合金熔铸工序最大的动力耗费环节就是固态炉料转化为液态的熔化进程,要想真实完成熔铸工序的节能降耗,有必要紧紧抓住熔化环节这个牛鼻子,但无论是熔炼配备晋级优化、仍是炉料质量的进步都不能从底子上处理这一问题。近年来,跟着铝合金熔铸技能的不断老练,电解铝液直接铸造出产铝合金铸锭技能正在鼓起且蓬勃展开,这样从底子上消除了熔化进程构成的动力耗费,并且削减了铸造为重熔铝锭的出产进程,下降了辅佐的动力耗费与出产本钱,因而电解铝液直接铸造铝合金铸锭坯料正在展开壮大,并且有替代传统铸造工艺的趋势,大部分铝合金铸造出产厂商选址建在电解铝厂周围,便于出产安排。可是电解铝液直接铸造铝合金铸锭对出产工艺提出了更高的要求,对铝液运送安全提出了新的要求,相关出产厂商有必要采纳有用的应对办法加以处理,然后完成终究的节能降耗。高成分、超高强和高强耐性铝合金牌号能否运用这种方法,需求体系研讨和攻关。 3.3.2展开连铸连轧技能 除了削减炉料的熔化进程外,另一个展开方向就是削减后续热轧的加热工序,削减另一个动力耗费大户,因而展开遍及了铝板带接连铸轧的熔铸新技能,接连铸轧技能替代了一般铸锭热轧工艺出产带坯所需的铸造、均火、锯切、铣面、加热、热轧等悉数工序,显着下降金属丢失及能耗的耗费。连铸连轧技能具有本钱低、能耗耗费小、技能烧损小、设备出资少等长处,是新式熔铸展开的趋势,但受设备才能、产品规格、工艺技能等原因的约束,展开并不是很快,应赶快展开科学研讨,展开连铸连轧中心技能,使铸造坯锭压延产品尽可能多的转移到铸轧产品。短流程永远是节能的首要方向。 3.3.3展开铸锭均热加热一体化工艺 展开铸锭均火加热一体化技能,即轧制前铸锭加热与均匀化退火一起进行,出炉后用于直接轧制的技能,可大大削减均火、加热总时刻,然后下降动力耗费、进步出产功率,现在国内3xxx、5xxx合金等软合金现已逐渐完成均火加热一体化技能,不只释放了均火工序窄口,也在下降均火能耗上获得必定成果,经过工序间合作下降铝加工归纳能耗也成为各厂商重视的重中之重。热加工时动力的精细化管控和冷加工的有用合作,乃至温加工是业界技能人员攻关关键。 3.4 展开再生铝的循环运用,完成节能降耗 铝最大的长处是其收回性强与可屡次重复循环运用,不但对功用无影响,并且复化重熔时的氧化丢失只要2%~3%,对工业进行的全面查询与评价显现,铝的循环运用长处反常杰出,每出产1吨原铝,发电、输电丢失与燃料运送所需的总能耗约45000kWh,排放二氧化碳约12吨,而出产1吨再生铝的能耗仅约2800 kWh,排放的二氧化碳只要约约600Kg,即可节电约95%,温室气体排放下降95%左右。出产原铝耗费的能或者说贮藏于原铝中的能(Energ Banked) 在一次循环中即得到收回,仅有微量丢失。金属再生运用是一项功在今世,利在千秋的环保工作,因而,废杂铝的收回再生对环保及生态的奉献显而易见。日常运用和耗费的铝制品(包含轿车等产品部件)全生命周期策划和施行火烧眉毛! 4 完毕语 优秀的配备根底与合理的出产工艺是铝合金熔铸工序节能降耗的根底和确保,进步产质量量是节能降耗最为有用的抓手,节能降耗是铝合金熔铸工序一项需求长时刻坚持、常抓不懈的关键作业,我国铝合金熔铸工序节能降耗潜力巨大、产质量量进步空间巨大,要赶上发达国家铝合金熔铸动力操控水平、产质量量水平还有很长的路要走、还有许多中心技能需求打破,这就需求咱们从事铝加工业的出产、科研、操作人员不断的探索和进步,为我国十三五展开方针的完成,为我国制作2025方针的完成不断尽力奋斗。