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球化助熔剂
球化助熔剂
鼓风炉化矿采用的原料、熔剂和燃料
2019-01-07 07:51:21
一、铅锌氧化矿
表1为会泽铅锌矿的铅锌氧化矿化学成分实例。
表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(一)矿种PbZuGe g/tFe共生矿3.19~7.13.63~13.1950~9013.53~17.0砂矿0.65~4.480.68~14.6519~533.18~26.32单锌矿0.11~2.940.72~6.0840~601.5~8.68古炉渣3.29~5.115.15~9.4839~5320.8~32.4续表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(二)矿种SiO2CaOMgOAl2O3共生矿10.02~14.658.90~16.220.32~7.491.32~8.03砂矿4.69~50.120.46~22.130.11~9.53.40~18.56单锌矿2.3~23.139.34~42.371.84~12.660.71~10.5古炉渣18.6~22.51.04~4.171.30~3.503.6~6.4 二、熔剂
熔剂为石灰石。用制团的方法造块时,块状石灰石加入鼓风炉;用烧结法造块时,石灰石的粒度应小于6mm,在烧结配料时加入,以期得到自熔性烧结块。 三、燃料
表2为焦炭性质及化学成分实例。
表2 焦炭性质及化学成分实例焦种块度
mm固定碳
%挥发分
%灰分
%灰分的化学成分,%SiO2FeCaOMgOAl2O3土焦20~20050~673~1030~4053~5910~123~101.514~17机焦30~15081.61.8316.0244.510.061.240.81
含铁粉矿球团化制备工艺研究
2019-01-24 09:36:35
近年来,随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大,在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等,这些粉矿的含铁量比较高,是一种可循环再利用的宝贵资源。此外,金属矿在开采过程中也会产生粉矿,对这些含铁粉矿资源的再次利用,具有重要意义,因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。
在含铁粉矿利用过程中,还存在以下主要问题:①生产出来的球团抗压力太低,满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高,含铁矿粉本身来源复杂,严格要求是不可能的,甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化,这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长,有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力,没办法实现批量生产。
本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺,并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点;要实现这一目标,首先粘结剂的烘干温度要低,加热时间要短,能源消耗要少,不污染环境,所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6],在前人研究的基础上,对粘结剂进行了进一步深入研究,获得了新的无机、有机复合粘结剂,以此为基础,对加热固化制度工艺也进行了研究,并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性,以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。
一、试验条件与方法
(一)原材料
1、粘结剂,采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。
2、含铁粉矿,来自攀枝花某企业,其化学组成见表1。(二)试验过程
每次称取含铁粉矿原料500g,试验采用人工配料混合,试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个,每个球团用料30g,直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结,最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近,所以在试验中,都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。
(三)抗压力测试
试样为直径25mm,高20mm的圆柱体,每种条件下制作5个试样进行抗压力测试,去掉最高、最低值,取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。
(四)所用仪器与设备
加压设备为YE-30型液压式压力试验机,烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉,抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析
(一)加热固化制度对球团抗压力的影响
所用粘结剂要在加热条件下才能固化,因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献,采用自制的无机有机复合粘结剂,首先在固定12%粘结剂用量的条件下,通过改变加热固化温度,进行试验,其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见,将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力是依次增大的,在500℃时达到最大值。当温度800℃时,径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献,当球团试样加热到500℃左右时,球团试样中的粘土失去结构水,粘土变成了死粘土,相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦,从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此,粘土向死粘土的转化,可使球团在雨水作用的条件下不会散开,而保持其力,有利于球团生产后的储存和运输,这对大批量生产球团的企业非常重要。
试验过程中,发现水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程,在105℃时保温0.5h,以除去试样中的水分(表3)。
从表3可见,在105℃保温0.5h后,球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h,可以除去球团试样中的水分,防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以抗压力就提高了。综上,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃,让其在此保温0.5h后,再连续升温到500℃并保温1h。
(二)粘结剂加入量对抗压力的影响
在球团化的制备工艺中,球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用,所以粘结剂的加入量的多少,直接影响到球团整体性能,也是进行工业化生产过程中,生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺,采用不同的粘结剂加入量,进行了试验,试验结果见表4。从表4可见,随着粘结剂加入量的增加,球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量,当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中,径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加,形成的粘结膜球团的数量也会相应增加,球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时,粘结剂的量早已达到饱和状态,多的粘结剂无法再继续形成粘结膜,反而增加了球团中的水分,影响了粘结剂的加热固化效果,导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%,先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的条件下,在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验,并用所生产的球团进行了转鼓指数测定,发现大部分转鼓指数在67%左右,最高的可达90%。
(三)不同粉矿条件下的抗压力
为了验证此球团化制备工艺的普适性,选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%,中加粉40%,转炉污泥24%,含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%,中加粉30%,高铁粉30%,铁精矿20%,含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%,中加粉50%,高铁粉40%,含铁量50.89%。
按粘结剂加入量为12%,烘干制度采用先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,对以上3种不同的粉矿原料进行试验,结果见表5。从表4可见,3个不同的原料配比,按此工艺,其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN,达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性,有很广的应用前景。
通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验,找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高,能满足进入高炉冶炼的要求;此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求,具有普适性;在此工艺中,固化时间为2h左右,生产周期短,适合企业实现批量生产;为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。
三、结论
(一)试验研究表明,球团在加热固化过程中,先在105℃时保温0.5h,除去球团中的水分,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN,成品球团还能抗水,便于工厂保存和运输。
(二)当粘结剂的用量在12%时,所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN,能满足高炉冶炼的要求。
(三)通过对不同含铁粉矿的试验研究表明,此工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性。
参考文献
[1] 甘勤.攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J].金属矿山,2003(2):62-64.
[2] 田昊,马晓春.烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J].烧结球团,2005(4):34-36.
[3] Eisele T C,Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J].Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review,2003,24(1):90-98.
[4] 刘新兵,杜烨.含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J].烧结球团,2003,28(6):47-50.
[5] 李宏煦,姜涛,邱冠周,等.铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J].中南工业大学学报,2000,31(1):17-20.
[6] 杨永斌.有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J].中南大学学报:自然科学版,2007,38(5):851-857.
废铝熔剂
2017-06-06 17:50:04
废铝熔剂的研究在我国目前还是在发展研发阶段,有许多发明和创新都在废铝熔剂上面进行的,主要也是因为废铝回收利用这个工业在我国的发展比较慢,废铝熔剂必定是废铝回收利用的过程中使用的产品之一。接下来让我们简单介绍一下废铝熔剂。从废铝熔渣中回收
金属
的废铝熔剂,特别适用于从铝渣中回收
金属
铝(铝合金),属于
金属
处理或回收技术领域。通常从废铝熔渣中回收铝,工艺过程复杂,条件差,回收率低,本废铝熔剂包括由NaNO3,Na2SiF6和NaCl,KCl的予熔混合物等组成,使用它,可以在各种不同情况下回收铝,方法简单,使用量少,回收率高。从废铝熔渣中回收
金属
铝的废铝熔剂,其中含有Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6])、NaCl和KCl的予熔混合物,其特征在于:(1)主要发热剂是NaNO↓[3](或KNO↓[3]) (2)熔剂中各成份的重量百分比为:NaNO↓[3](或KNO↓[3])"30~60% Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6]"15~30% NaCl,KCl予熔混合物"10~40%。更多关于废铝熔剂的相关信息可以登陆上海
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球墨铸铁与球化剂的现状和发展
2019-01-21 18:04:33
球墨铸铁问世至今已有52年,其发展迅速之快令人惊讶,即使在经济不景气的情况下,球铁仍然有所发展,有人称球墨铸铁为不适当退却中的胜利者,指出:球墨铸铁由于其高强度、高韧性和低价格,所以在材料市场上仍占有重要的地位,尽管几年来钢铁铸造总产量有所下降,但球铁产量并未下降,奥——贝球铁的出现增强了球铁的竞争地位。 1.球铁的生产和研究现状 1.1常规球铁 目前常规球铁——即以铁素体和珠光体为基体的球铁仍占球铁产量中的绝大部分比例,因此注意提高常规球铁的性能和质量,在保持球铁的竞争地位中起了重要的作用。 1.1.1对影响球铁质量的因素加强控制 球铁的组织与性能取决于铸铁的成份和结晶条件以及所用球化剂的质量,研究认为为了确保球铁的机械性能,必须针对铸件具体壁厚、浇注温度、所用球化剂、球化处理工艺、冷却参数的优化以及有效的排渣措施进行严格控制,而适当的降低碳当量,合金化和热处理是改善球铁的有效措施。 1.1.2有效控制铁素体球铁和球光体球铁的生产[2] 控制球铁基体的主要因素有铸铁的成份、所用球化剂、孕育剂的类型,加入方法以及冷却条件等。 铸态铁素体球铁的成份控制 微过共晶成份,其中碳稍高,但不出现石墨漂浮,含硅稍低,孕育剂硅量应少于3%,锰越低越好,应使Mn<0.04%,硫、磷应低,使S≤0.02%、 P≤0.02%,这是因为硅可改善球铁组织和相应的塑性,Si=3.0~3.5%可得到全部铁素体组织。有研究指出,Si=2.6~2.8%时,铸铁具有最高的延伸率和冲击韧性,但硅在铁中的显微偏析随着含磷量的增加,这种偏析越严重,并对机械性能有不良影响,特别是当温度低于零度时影响更大,而含硫低可以选用低镁低稀土球化剂球化,并减少“黑斑”缺陷的产生,而“黑斑”主要是镁、铈硫化物和氧化物的聚集物,此外也要用低硅球化剂以保证可以进行多次孕育。 对珠光体球铁而言,在生产时铸铁成份中锰可提高至0.8~1.0%,有些铸件如果是用作耐磨性曲轴时,锰可提高至1.2~1.35%,生产铸态珠光体元素铜。加入量大于1.8%时,它阻碍石墨球化,但促进基体完全珠光体化,一般球铁中铜含量应小于1.5%,锡是强烈的珠光体化元素,其对硬度的影响大于铜和锰,但Sn≥1.0%时使石墨畸变,因此其含量应限制在0.08%以下。 1.1.3 稀土在球铁中的作用 稀土能促进镁合金的球化效果(球化率和球的圆整度),它对壁厚球铁件中防止球状石墨畸变的效果受到了重视,这也是国内外球化剂中都包含稀土的主要原因之一。 在铸件中有些元素能破坏和阻碍石墨球化,这些元素即所谓的球化干扰元素,干扰元素分为两类,一是消耗球化元素型干扰元素,它们与镁、稀土生成MgS、MgO、MgSe、RE2O3、RE2S3、RE2Te3等,使球化元素降低从而破坏了球状石墨形成;另一类是晶间偏析型干扰元素,包括锡、锑、砷、铜、钛、铝等在共晶结晶时,这些元素富集在晶界,促进使碳在共晶后期形成畸形的枝晶状石墨 ,球化干扰元素原子量越大,其干扰作用越强,现在许多研究都已找到了干扰元素在铸铁中的临界含量,当这些元素含量小于临界含量时,并不能形成畸变石墨。 [next]在有干扰元素的铸铁中,加入稀土可消除其干扰作用,有研究报告指出在铸铁中干扰元素之和应小于0.10%即z=Ti+Cr+Sb+V+As+Pb+Zn+…<0.10% 有研究指出,中和铁水中的Al、Sb、TI、Pb、Bi、等只要分别加入0.005~0.04%Ce即可,例如,中和Ti、Pb、Sb、Al等只要分别加入0.005~0.007%、0.014%、0.15%和0.008%的Ce即可。 干扰元素在铸件壁厚,冷却速度慢的情况下破坏作用更大。 干扰元素对球铁基体也有影响,Te、B强烈促进白口形成,Cr、As、Sn、Sb、Pb、Bi稳定珠光体,Al、Zr促进铁素体。 值得注意的是,目前正在发展一些球化元素与干扰元素复合球化剂,以改善大断面球铁的处理效果及石墨球的圆整度。 1.1. 4球铁检测加强 球铁检测是保证其质量的重要措施,目前正在研究发展线分析,即产品在生产过程中进行分析,以确定其质量,已有不少单位在大批量生产条件下利用超声波对铸件质量进行分析。 在利用超声波测定铸铁组织时,片状石墨的声速为4500m/s、蠕墨铸铁为5400m/s、球墨铸铁5600m/s,此外在铸铁中高频衰减率的变化也可判断铸铁类型,球铁中心频率为5MHz而片状铸铁仅为1.5MHz。目前还有单位正在用超声波作球化级别的测定,已可测定合格的球化级别和不合格的产品(3级和4级之间),但还不能进行更细分级测定,此方法正在完善中。 1.2奥——贝球铁 20世纪70年代,荷兰、中国、美国彼此独立地,几乎是同时宣布各自研究成功了贝氏体球铁,中国研究成功的是下贝氏体,美国为下贝氏体+马氏体,荷兰为上贝氏体+奥氏体,荷兰成果最具代表性,即现在所称的奥——贝球铁。1977年M.Jokason宣布荷兰的Kgmi Kgmmene公司所属的karkkila铸造厂开发了一种特性优异的新型铸铁,即奥——贝球铁,并在1978年召开第45届国际年会上宣读了有关论文,此一发明在美、英、法、加等13个国家申请了专利(美国专利号:3860457,荷兰专利1996/72,原西德专利2852870),引起了各国重视,被誉为近几十年来铸铁冶金中的重大成就之一。 奥——贝球铁兼备高强度、高韧性和高耐磨性。如英国的标准有NE-GJS-800-8,EN-GJS-1000-5,EN-GJS-1400-1。 奥——贝球铁成份与常规球铁成份相同,球化剂和处理工艺也相同,其差别是必须进行等温淬火处理,等温淬火温度不同时可分别获得上贝氏体+奥氏体,下贝氏+奥氏体,下贝氏+马氏体等不同基体。这种铸铁成本高、生产难度较大,目前应用面虽在不断扩大,但其总量并不大,被人们称之为21世纪材料。 2.球化剂的现状 球化剂是目前获得球铁的主要手段之一,在志包钢稀土一厂共同完成国家攻关课题“稀土三剂系列化”时,我校课题组对世界上100多个球化剂生产厂,国内主要合金生产进行调研,取得了英、美、法、德、日、前苏联、印度等十几个国家50多家合金生产厂的产品样本及国内主要球化剂生产厂的产品样本,为对比国内外球化剂性能及今后球化剂生产改进提供了依据。 [next]2.1球化剂的类型 按生产方式分有下述几种 (1)球化剂的类型 包括镁硅系合金、稀土镁硅系合金、钙系合金(日本用的较多),镍镁系合金、纯镁合金、稀土合金。 上述合金中目前世界上用的最为广泛的是稀土镁硅铁合金,但中国合金中RE/Mg的比值范围大(0.5~2.2),国外的合金RE/Mg的比值范围小(0.1~0.3)。中国合金中稀土大于等于镁含量的占多数,小于镁含量的占少数,而国外(除前苏联一些合金外)球化剂合金中的稀土含量几乎都小于镁含量,因此稀土三剂系列化课题组建议除保留FeSlMg8E18外(此合金是效果优良的蠕化剂),其它全部球化剂中RE/Mg≤1,随后修订的国家标准中采纳了这个建议。 钙镁球化剂主要是日本生产和应用,如日本信越(SHIN—ETSU)生产的钙系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中镁含量从4~28%变动,但钙含量变化较小,其变化范围为20~31%;此类合金白口倾向小,但要求处理温度高,处理后渣量大。 镍镁合金在美洲、欧洲均有应用,美国国际镍公司生产的镍镁合金最高达82~85%,其中Mg、Ca分别为13~16,及20,镍最低的57~61%(其中Mg4.0~4.5%,Ca<2.5,Fe32~36)。德国金属化学公司生产的镍镁合金中Ni47~51%,Mgl5~17%,C1.0%Si28~32%,RE1.0%余Fe。这些合金的优点是比重大,反映平稳,镍可起合金化作用,其特点是价格贵,这种合金在中国基本没有应用。 镍硅系合金目前在中国基本上已不用。纯镁合金处理时要用专用的压力加镁包,镁的吸收率高,但处理安全措施要极为严格,生产中应用比例较小。 稀土是发明球铁时使用的球化剂,它的发现推进了球铁工业应用的进程。但价格高,白口倾向大,过量会使石墨变态,现在己不作为球化剂单独使用,仅作为辅助球化元素。 (2)压块状球化剂 用镁粉和铁粉及所设计的硅含量直接加压成型,这种球化剂中含硅很低,通常称为低硅压块状球化剂,因而为后续的孕育提供了大的余地,有利于生产铸态球铁,但这种合金易漂浮,处理效果波动大,处理时最好跟块状球化剂混合使用。 (3)包芯线型球化剂 将镁粉、铁粉包覆在薄钢板或钢板中,将其快速送入铁水中达到球化目的,这种球化剂较贵,且设备投资大,但处理时合金吸收率高,因此处理球铁的总成本几乎没有提高。 (4)粉状球化剂 这种球化剂是俄罗斯的一个专利,使用时将镁粉与抑制剂混合放入包内,并使铁水从合金表面上流过,逐层与合金反映达到球化效果,这种专门工艺称之为MC。 2.2球化剂的应用 目前国内外在球铁生产中主要应用火法冶炼的合金,压块球化剂、包芯线球化剂、粉状球化剂应用的很少,火法冶炼的球化剂在生产中应用占90%以上,目前这类合金中增加Ba、Ca、Cu、Ni等以达到控制基体目的,对合金中的氧化镁含量已有限量指标。现对中国33个典型工厂和美国77个工厂生产球铁工厂进行对比分析。 [next] 中国33个工厂的基本情况是:33个工厂总计有36个熔炉,其中电炉(中频、工频、电弧炉)9个占25%,冲天炉22个占61%,冲天炉一电炉双联熔炼厂4个占11%,高炉1个占3%,球铁处理温度大于1500℃,4个占11%,1450~1500℃,20个占56%,1350~1400℃,6个占16.7%,1300~1350℃,2个占5.6%;大于1270℃1个占2.7%;铁水含硫量小于等于0.03%占20%;处理方法中冲入法占94%,喷吹法占3%,压力加镁法3%,用量最大的6#合金Mg8RE8占46%,其次为Mg8RE5占37%,Mg9RE5占11%。 美国77个工厂的基本情况是: 熔化设备冲天炉占30%,感应电炉占63%,球化处理温度1482~1538℃占75%;原铁水在球化处理前有50%工厂采用预脱硫工艺,有90%的工厂S小于0.025%,球化处理方法中在美国大工厂中冲入法占36%,而小厂(小于200吨/周)冲入法仅占22%,压入法、多孔塞法、型内处理法、Tundish盖包法、压力加镁法则占绝大部分比重,使用的球化剂中含镁大于%的占8.2%Mg4~6%占63.3,含镁小于4%占16.4%纯镁占5%,其它的镁合金占8.2%。 资料表明中国生产球铁方面还有不小的差距,美国生产的电炉可保证球化处理所需要的高温,一般经预脱硫,含硫量低,质量要优于我国处理球铁的质量,因此处理球铁可用低镁、低稀土球化剂,而且质量控制也严格,包括使用衰退时间控制器。 我国从90年到现在球化剂生产已有了很大变化,稀土镁合金国家标准经过修订,对合金中的RE作了重大调整,除保留Mg8RE18以外,其它合金中Mg/Re均大于1,工厂使用的合金中稀土量有所下降,Mg8RE5—7的合金应用大量增加,电炉也增加了不少,但原铁水中的含硫量变化不大,预脱硫工艺未有效地推广,因此我国球化剂中Mg、BE仍处在较高的水平上,新的球化处理工艺在我国推广不多,如在美国占有很大比例的Tundish盖包法在我国几乎还未得到应用,这些都是我国球铁生产厂待解决的问题。 2.3球化剂在使用中的问题及质量因素控制指标 影响球化剂质量的因素有:成分、粒度、形状、密度、MgO含且等。 这里仅就火法冶炼生产的球化剂分析,例举不少工厂使用中反映的问题: (1)球化剂成分不准。 (2)球化剂粉化合金粒度不合要求。 (3)球化剂密度波动大、有些球化剂上浮快,反应过于激烈,安全无保证。 (4)MgO含量过高,球化处理不良,球化剂加入量过大。 (5)球化处理后衰退快。 (6)球化后白口倾向大。 要解决上述问题,应从两方面入手: 一是合金生产厂提供质量合格的产品。首先要完善氧化镁分析问题,其次严格控制原材料,控制促进合金粉化的元素和干扰元素,加强管理,第三要严格执行准确的冶炼工艺,控制好影响球化剂质量的主要指标,第四是提供用户所要求的粒度。 [next]另一方面对生产的工人进行培训,让它们懂得合金特性及准确的使用方法。生产中的问题与生产工人素质直接相关,有些工人只是教什么做什么,不能举一反三,这是不行的。需要合金生产厂家和使用厂家的配合,普及提高对球铁的认识和生产技术水平,这样才能使我国球铁生产保持良好的发展势头。 3.计算机在球铁生产中的应用 球铁由于其糊状凝固的特征决定所生产的铸铁由于补缩不良经常产生缩孔、缩松等缺陷,为了能在铸件生产以前预测这些缺陷情况,早在印年代国内外就开展了铸造过程数值模拟.铸造过程数值模拟是使用数值模拟技术,在计算机虚拟的环境下模拟实际铸件形成过程,包括金属液体的充型过程、冷却凝固过程、应力形成过程、判断成型过程中主要因素的影响程度,预测组织、性能和可能出现的缺陷,为优化工艺减少废品提供依据。 1962年丹麦的Forsund第一个采用电子计算机模拟铸件的凝固过程,此后美国、英国、德国、日本、法国等相继开展了这方面的研究。我国于70年代末开始,大连理工大学、沈阳铸造研究所率先在我国开展了这一技术的研究,并分别于1980年发表了研究报告(郭可韧等,大型铸件凝固过程的数字模拟,大连工学院学报,1980(2)1—16;沈阳铸造研究所,铸件凝固热场电子计算机模拟,铸造,1980(1)14—22,此后在我国高等院校投入大量人力开展了这项研究,在“六五”、“七五”期间国家攻关项目中部有计算机在铸造中应用的攻关项目,“六五”的项目为“大型铸钢件凝固控制”、“七五”项目为“大型铸钢件铸造工艺CAD”,组织产、学、研联合攻关,大大推动了此项技术在我国的发展,目前清华大学、华中理工大学已分别能提供FT—Star和华铸CAE—Inte CAST4.0商品化学的软件并在三明重型机器有限公司等单位应用,获得了良好的效果。 计算机数值模拟由前处理、中间计算和后处理三部分组成,包括几何模型的建立,格点划分,求解条件(初始条件和边界条件)的确定,数值计算,计算结果的处理及图形显示。其所用的数值模拟的基本方法主要是有限差分法,有限元法和边界元法。目前铸造中应用的较多的领域是: 1)凝固过程数值模拟,主要进行铸造过程的传热分析。包括数值计算方法的选择,潜热处理、缩孔缩捡预测判别,铸件、铸型界面传热问题处理。 2)流动场数值模拟,涉及动量、能量与质量传递,其难度较大。使用的数值求解技术有MAC 法、SAMC法,SOLA—AOF法以及SOLA一—MAC法。 3)铸造应力模拟,此项研究开展较晚,主要进行弹塑性状态应力分祈,目前有Heyn模型,弹塑性模型,Perzyna模型,统一内变量模型等。 4)组织模拟,目前尚处起步阶段。分宏观、中观和微观模拟。能计算形核数,分析初晶类型,枝晶生长速度,模拟组织转变,预测机械性能。目前有确定性模型,Monte、Cellular、Automaton等统计法模型、相场模型等。 计算机及其应用是目前迅速发展的技术领域,铸造作为重要的工业领域之一,理应加强投入。研究开发计算机在铸造研究及生产领域的应用,彻底改变过去那种“睁眼造型,闭眼浇注”的状态,计算机的应用也必将会促进球墨铸铁的应用和发展。
铝助汽车减肥
2019-01-15 09:49:15
随着顾客们提出“绿色”的理念,汽车驱动器更小,更轻,更能节省能量了。 尽管政府人员提出低碳经济生活以及更少的二氧化碳排放,但这并不能意味着的小,比如说交通工具。 Evora使用了更轻的铝和复合构件,包括复合顶板以及车身,使汽车减肥!
从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的?
2019-01-03 15:20:48
石墨是我国优势矿种之一,亦是重要的战略矿物资源,利用新技术精细加工的天然石墨新材料在电子、化工、轻工、军工、国防、航天等多种领域发挥了关键作用。据悉,天然石墨市场现-195主流报3200-3700元/吨。球化石墨主流报14000-21000元/吨。从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的?
石墨根据其结晶不同,分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。《球化天然石墨》(JC/T2315-2016)标准适用于以天然鳞片石墨为原料,采用机械物理方法处理成的球形或类球形的石墨产品,并指出球化天然石墨的理化性能应符合以下规定:球化石墨,前景广阔
一方面,随着地球上石油能源日益减少,人类对环境保护的日益重视,以清洁环保的电动汽车不断替代污染严重的汽柴油汽车将成为大势所趋。而电动车与电力存储市场的快速增长意味着锂电池需求上升。按照国家提出的目标,2020年我国电动汽车可达400万辆,按每辆汽车配备3块电池,每块混合动力轿车电池负极材料20公斤计算,将带动24万吨负极材料的生产规模。另一方面,石墨作为燃料电池、锂离子电池、超级电容器等新型高效能源器件生产的辅助原料,具有广阔的市场前景。上世纪末,天然石墨首先在日本用于锂离子电池的负极材料来替代价格昂贵的人造石墨,本世纪初,我国也成功的应用天然鳞片石墨原料开发以适应锂离子电池生产的负极材料,即球形石墨的改性产品,从此,锂离子电池产业链进入了一个崭新的时代。
球形石墨材料具有良好的导电性,结晶度高,成本低,理论嵌锂容量高,充放电电位低且平坦,循环寿命长,绿色环保等特点,作为锂离子电池负极材料重要部分,是国内外锂离子电池生产用负极材料的换代产品。
球形石墨生产工艺研究进展
球形石墨是以优质高碳天然鳞片石墨为原料、采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理,生产的不同细度,形似椭圆球形的石墨产品。
球形石墨加工机理:首先把天然鳞片石墨粉粉碎成适宜的粒度,然后再进行去棱角化的加工处理,使之最终形成椭球形或类球形的外形,同时利用分级装置将球形颗粒与去棱角化过程中剥离下来的细粉分离开来,便可得到正态分布的球形石墨。首先,对于石墨原料的选择。
一方面,原料的粒度要合适。太粗成本较高;太细影响球形石墨产出率,辅产品太多,也会增加原料成本。研究表明,采用-100目粒度的原料来生产球形石墨比较合适。
另一方面,含碳量也是一个非常值得重视的因素。含碳量越高,其原料成本也就越高,含碳量越低,提纯遍数增加,也会加剧设备的磨损,总成本也会增大。经实践积累,含95%~96%的原料,综合成本最经济。
其次,关于球形石墨加工设备的选择。
(1)球形工艺中使用比较多的是气流涡旋粉碎机,其既具有粉碎的性能又具有去棱角化的效果。此外,分级设备的好坏会直接影响到球形化石墨的产出率和球形石墨的技术指标控制,所以选择时要加以重视。
(2)用于锂离子电池的石墨负极材料,其纯度要求往往在99.95%以上,因此,提纯工艺在整个生产过程中必不可少且至关重要。目前,高纯球形石墨的生产一般采用化学提纯方法生产,所用化工原料都是强酸类物质,故提纯设备必须是耐酸耐腐蚀设备。同时,由于化学提纯都是在一定的温度下完成的,所以设备还同时具备一定的耐高温性能。
(3)化学反应结束后,球形石墨中的杂质都被溶解于反应溶液中,只有通过洗涤才能将杂质带走。工艺上采用的洗涤设备主要有压滤机和离心机两种。压滤机的优点是回收率高,跑料少,劳动强度低,安全易操作,缺点是洗涤效果相对较差,有死角洗不到。而离心机的优点是洗涤较充分,效果好,但缺点也较多,如跑料多,浪费大,出料时劳动强度大,安全易性不如压滤机,同时比较浪费水。将二者结合使用效果好。
(4)把提纯洗涤合格后的球形石墨烘干去水分,将水分控制在0.5%以下。在烘干过程中,最容易出现的问题是二次污染,即球形石墨烘干后出现因混入杂质而成为不合格品,主要表现为含碳量和微量元素的指标不合格。采用较多的烘干设备有烘干窑,微波烘干机和烘干炉等。
小 结
虽然球形石墨应用在锂离子电池中还存在一些问题,如安全问题、循环问题及大电流快充快放电等,但是国内的研究在进一步的提高。如浙江丰利“锂电池负极材料石墨球形化成套装备及技术的开发”项目被列入浙江省重点技术创新专项计划。其生产线加工后的产品结晶配向良好,圆形度高,质量稳定;生产线采用全自动控制,操作简便,大大降低了能耗,提高了生产效率。随着环保理念的增强,未来人们对球形石墨的需求将会成倍甚至成百倍的增长。锂离子电池负极材料用球形石墨会为天然石墨在新能源领域的应用开辟广阔的前景。
金矿堆淋助浸剂
2019-01-17 09:43:57
金矿堆淋助浸剂
金博公司研制生产的金矿堆浸助浸剂(ZNJ-102)是一种具有增加溶液渗透性、防止粉矿结垢和加速金溶解浸出能力的无毒环保的化工助剂。
本产品具有如下优点:
(1)使用方便,无毒无腐蚀,无刺激性气味,不会污染周围环境和损害人体健康;
(2)使用生产过程顺利,喷淋供液均匀,提高了金的浸出率,充分利用矿产资源,多产黄金;
(3)提高了活性炭的载金容量,降低了生产材料消耗和生产成本;
(4)缩短了生产周期,相对提高了处理矿量,实用性强。
产品使用方法与用量:
堆淋生产中,在调碱度期间将本产品加入到喷淋液的储液池中,待溶解完毕后随喷淋液喷入矿堆,每一次喷淋循环都要连续加入一定量的本产品,直至全部用量加入完毕。
该产品的用量参照下列公式计算:
Q=kγS
式中: S—矿堆中生石灰的加入量,单位为吨。
γ—生石灰纯度百分比(%),一般为50~80%。
K—用量系数,取0.1 ~0.2 。
一般在石灰用量的0.5-1.0倍即可。
产品使用效果:
下面两个表是本产品在云南和陕西两个黄金堆淋厂使用时所获得的测试结果。根据多家堆淋厂使用黄金助浸剂后的经验,金的浸出率普遍提高3-8个百分点,浸出时间缩短5-10天。
IMF报告:去垄断化将助中国人均GDP增长10倍
2018-12-19 11:14:20
3月14日下午消息,国际货币基金组织驻华代表处首席代表李一衡团队今日发表的报告称,如果中国通过改革来弱化对垄断行业的保护,长期来看,可能比不采取这样的措施(即去垄断化)增长约10倍。 李一衡指出,过去10年里,美国普通民众的生产率是我国普通民众的10倍,平均工资是我国普通民众的9倍。对于如此鲜明的对比,直观理解,是当前中国过低的人均产出率造就了低工资。但他认为,垄断权的存在才是造成中美企业在工作效益差异进而工资水平的真正根源。 该报告使用了一个抽象模型来呈现既得利益集团的战略行为,进一步衡量了在保护性垄断权被剔除后的潜在收益。最后得出结论,垄断导致的企业间资源分配不均,对一个经济体的整体全要素生产率带来了巨大的不利影响。 该报告还研究了现有政策管理对不同行业的影响,认为中国的政策在商品制造和重工业领域鼓励了更多竞争,而服务行业及农业领域则明显处于低效,这也是导致中美两国全要素生产率差异的主要原因。 “中国应该努力推进在金融行业、建筑业(目前为止劳动最为密集型的行业)、运输业、教育业、健康、电信和公共事业领域的改革。”该报告最后总结道,“如果中国对国内市场进行去垄断化改革,从长期来看,中国人均GDP将增长10倍。更为重要的是,收益的增长空间主要来自服务行业,人均GDP的大幅增长将主要源自全要素生产率收益。” 报告特别强调竞争的作用,提出应允许国外资本进入中国,增加竞争压力。“国内外拥有先进技术的企业进入,是迫使既得利益集团提高竞争力的唯一出路。” 据了解,这份报告是基于对美国的长期研究,并与中国进行对比而成,有大量数据做支撑。
球磨铸铁标准
2019-03-18 08:36:58
Q450铁素体球墨铸铁 0~100℃线胀系数α1:11.2×10^(-6)/K 0~200℃线胀系数α1:12.2×10^(-6)/K 0~500℃线胀系数α1:13.5×10^(-6)/K参考资料:球墨铸铁 GB/T 1348-1988球磨铸铁标准①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。 2.优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.45%的钢,钢号为“45”,它不是顺序号,所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢,应将锰元素标出,例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。 3.碳素工具钢 ①钢号冠以“T”,以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量,以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者,在钢号最后标出“Mn”,例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量,比一般优质碳素工具钢低,在钢号最后加注字母“A”,以示区别,例如“T8MnA”。 4.易切削钢 ①钢号冠以“Y”,以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.3%的易切削钢,其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者,亦在钢号后标出“Mn”,例如“Y40Mn”。 5.合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr。 ②钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。 钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”,以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢,钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi。 6.低合金高强度钢 ①钢号的表示方法,基本上和合金结构钢相同。 ②对专业用低合金高强度钢,应在钢号最后标明。例如16Mn钢,用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”,汽车大梁的专用钢种为“ 16MnL”,压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7.弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类,其钢号表示方法,前者基本上与优质碳素结构钢相同,后者基本上与合金结钢相同。
闪速炉熔剂及常用燃料
2019-03-06 09:01:40
一、熔剂
闪速炉熔剂为石英石,一般要求含二氧化硅在80%以上,含铁在3%以下。砷、氟等杂质应尽量低。若有条件,可运用含金、银、铜的石英石。各厂闪速炉用石英熔剂成分实例见表1。
表1 闪速炉用石英熔剂成分实例,%厂名SiO2其它补白贵冶>85Fe<2 As<0.1 F<0.1河砂哈里亚瓦尔塔86~89Fe2O3 2.8 Al2O32.7足尾50~55S 30~33小坂80矿东予89.1Fe 3 Al2O3 3佐贺关92全化尾砂及海砂玉野80萨姆松92Fe 3凯特里91韦尔瓦90伊达哥80温山90伊萨贝拉97.8奥林匹克坝93.4 直接取得含铜低的弃渣的玉野式闪速炉,为操控炉渣含CaO4%,增加少数石灰作熔剂。
二、燃料
闪速炉常用燃料有重油、焦粉、粉煤及天然气等。各种燃料可独自运用,也可混合运用。燃料品种的挑选主要由区域燃料直销条件及报价决议。
因为烟气用于制酸,因而对燃料含硫无要求。
各厂闪速炉用燃料的实例见表2,表3。
表2 闪速炉用重油实例工厂品种低发热值GJ/kg元素组成,%CHSONW贵冶200号渣油4185.411.20.50.50.50.5足尾厂日本C重油418612佐贺关厂船用重油4486.511.22东予厂日本C重油418612格沃古夫厂重油85.911.12.5 注:贵冶用200号渣油Q低为41.023MJ/kg;粘度为400~600mPa·s;重油密度为0.97g/cm3。
表3 闪速炉用焦粉及粉煤的实例厂名品种粒度分析低发热值MJ/kg元素组成,%CHONS灰分佐贺关厂焦粉+1.0mm 6.0%28.586.50.5810.111.0~0.5mm 14.0%0.5~0.149mm 44.7%0.149~0.044mm 21.9%-0.044mm 13.4%东予厂粉煤+88目<10%27.264.75.34.40.82.622玉野厂粉煤-100目>90% 有的冶炼厂闪速炉选用天然气为燃料,例如巴亚马雷厂用的天然气含CH498%,低发热值为35590kJ/m3,圣马纽尔厂用的天然气热值为34000 kJ/m3。