鼓风烧结配料所采用的熔剂
2019-01-07 17:38:01
鼓风烧结配料所采用的熔剂粒度小于6mm。配加的熔剂和数量须根据鼓风炉渣成分(即渣型)计算确定。
一、硅质熔剂 一般用石英石,含SiO290%以上。若用河砂或含金石英石,SiO2含量可适当降低,但不小于75%。
二、铁质熔剂 多用烧渣,含Fe45%以上。也可用铁屑或铁矿石。
三、块状石英石(尤其含金石英石)、铁矿石粒度大于30mm时,也可直接加入鼓风炉。
表1为熔剂的化学成分实例。
表1 熔剂的化学成分实例,%熔剂名称FeCaOSiO2Al2O3MgOPbZnSAuAg石灰石10.5754.330.95 石灰石20.4155.731.340.330.59 石灰石30.353.970.620.230.89 石英石10.191.0891.80.14 石英石20.52.2197.12 石英石31.261.0894.86 河砂12.41.3575.853.04 河砂21.510.687.48 河砂33.02.074~80 0.30.10.1 烧渣147.44.158.2 烧渣243.866.29.31 烧渣347.554.3510.21 平江金精矿38.120.0433.975.62 0.150.195.67133.815.4灵宝精矿14.230.640~60 0.2~1.80.2718~2430~70100~400秦岭精矿16.980.6347.47 5~131.5920.270150浸出渣银精矿8.243.214.241.41 4.8341.124.62.0560铜浸出渣30~40 30~35 0.01 8~10140
注:Au、Ag的单位为g/t。
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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铅和铅锌鼓风烧结对原料、熔剂的一般要求
2019-01-07 17:38:01
原料、熔剂的一般要求:
铅和铅锌烧结对原料、熔剂的一般要求列
表1 烧结原料、熔剂、焦粉的一般要求物料名称化学成分,%粒度,mm水分,%备注铅精矿按国家(部)标准或协议按选矿定<12,北方冬天<8含砷不大于0.5%铅锌混合精矿Pb+Zn>48%同上同上同上铅块矿(杂矿)含Pb>25%<10<2含铜不大于1%石灰石CaO≥50;Mg≤3.5;SiO2+Al2O3≤3<6<2 石英石SiO2≥90;Al2O3≤2~5<6<2以河沙或含金石英砂作熔剂时,SiO2含量可适当降低。焦粉固定碳>75<10<1
注:表中粒度系指配料工序的要求。
粉末冶金中的烧结
2019-03-07 11:06:31
烧结是粉末冶金进程中最重要的工序。在烧结进程中,因为温度的改动粉末坯块颗粒之间发作粘结等物理化学改动,然后增加了烧结制品的电阻率、强度、硬度和密度,减小了孔隙度并使晶粒结构细密化。
一 . 界说
将粉末或粉末压坯通过加热而得到强化和细密化制品的办法和技能。
二 . 烧结分类
依据细密化机理或烧结工艺条件的不同,烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反响烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
1 . 固相烧结 : 按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
单元系固相烧结 纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为肯定熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。
单元系固相烧结进程大致分3个阶段:
(1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)。首要发作金属的回复、吸附气体和水分的蒸发、压坯内成形剂的分化和扫除。因为回复时消除了限制时的弹性应力,粉末颗粒直触摸面积反而相对削减,加上蒸发物的扫除,烧结体缩短不明显,乃至略有胀大。此阶段内烧结体密度根本坚持不变。
(2)中温阶段(T烧(0.4~。.55T动。开端发作再结晶、粉末颗粒表面氧化物被彻底复原,颗粒触摸界面构成烧结颈,烧结体强度明显进步,而密度增加较慢。
(3)高温阶段(T烧二0.5一。.85T熔)。这是单元系固相烧结的首要阶段。分散和活动充沛进行并挨近完结,烧结体内的很多闭孔逐渐缩小,孔隙数量削减,烧结体密度明显增加。保温必定时刻后,全部功用均到达安稳不变。
( 2 )多元固相烧结: 组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末系统在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。
多元系固相烧结除发作单元系固相烧结所发作的现象外,还因为组元之间的彼此影响和作用,发作一些其他现象。关于组元不彼此固溶的多元系,其烧结行为首要由混合粉末中含量较多的粉末所决议。如铜一石墨混合粉末的烧结首要是铜粉之间的烧结,石墨粉阻止铜粉间的触摸而影响缩短,对烧结体的强度、耐性等都有必定影响。关于能构成固溶体或化合物的多元系固相烧结,除发作同组元之间的烧结外,还发作异组元之间的互溶或化学反响。烧结体因组元系统不同有的发作缩短,有的呈现胀大。异分散对合金的构成和合金均匀化具有决议作用,全部有利于异分散进行的要素,都能促进多元系固相烧结进程。如选用较细的粉末,进步粉末混合均匀性、选用部分预合金化粉末、进步烧结温度、消除粉末颗粒表面的吸附气体和氧化膜等。
2. 活化烧结: 是指选用物理或化学的手法使烧结温度下降、烧结时刻缩短、烧结体活化烧结功用进步的一种粉末冶金办法.活化烧结工艺分为物理活化烧结工艺和化学活化烧结工艺两大类。
物理活化烧结: 物理活化烧结工艺有依托周期性改动烧结温度、施加机械振动、超声波和外应力等促进烧结进程。
化学活化烧结工艺: (1)预氧化烧结。 (2)改动烧结气氛的成分和含量。(3)粉末内增加微量元素。(4)运用超细粉末、高能球磨粉末进行活化烧结。活化烧结首要用于钨、钼、铼、铁、钽、钒、铝、钛和硬质化合物材料等的烧结。
活化烧结进程烧结进程是一个物理化学反响进程,其烧结反响速度常数K可用下式表明[1]:K=AexP(-Q/RT)式中A为包含反响原子磕碰的“频率要素”在内的常数;Q为烧结进程活化能;T为烧结温度。由上式能够看出,进步烧结温度T、下降烧结活化能Q和增大A值均可进步烧结速度。活化烧结是指下降烧结活化能Q的烧结办法。
完成办法活化烧结 首要是从3个方面来完成的:(1)改动粉末表面状况,进步粉末表面原子活性和原子的分散才能。(2)改动粉末颗粒触摸界面的特性,以改进原子分散途径。 (3)改进烧结时物质的搬迁办法。 [2]
活化剂的挑选原则(1).活化剂在烧结进程中构成低熔点液相(2).活化剂在基体中的溶解度应低,而基体组元在活化剂中的溶解度要大。(3).活化剂应在烧结进程中偏聚在基体颗粒之间,为基体组元间的物质搬迁供给通道。
三 . 烧结气氛
为了操控周围环境对烧结制品的影响并调整烧结制品成分,在烧结中运用以下几类不同功用的烧结气氛:
1.氧化性气氛,包含纯氧、空气、水蒸气等,用于贵金属的烧结,氧化物弥散强化材料和某些含氧化物质点电触摸材料的内氧化烧结以及预氧化活化烧结;
2.复原性气氛,包含氢、分化、煤气、转化天然气等,用于烧结时复原被氧化的金属及维护金属不被氧化,广泛用于铜、铁、钨、钼等合金制品的烧结中;
3.慵懒或中性气氛,包含氮、氩、氦及真空等;
4.渗碳气氛,即CO,CH4及其他碳氢化合物的气体,关于铁及低碳钢具有渗碳作用;
5.渗氮气氛,即NH。以及关于某些合金系而言的N2。关于不同合金,上述分类能够有改动。在烧结进程中,在不同阶段或许选用不同的气氛。
四 . 烧结防氧化
假如是气氛烧结,首要操控气氛的露点,露点太高表明气氛水分含量高,会发作氧化。假如是真空烧结,首要操控真空度,保证炉子的密封功用
五.烧结准则
烧结准则包含升温、高温烧结、冷却等几个部分。在烧结时,依据需要,能够选用快速升温,也能够选用慢速升温;能够直接升温到最高烧结温度,也能够分阶段逐渐升温,如在需预烧或脱除成形剂和润滑剂时的状况,烧结温度和保温时刻由金属特性和制品尺度决议。冷却也有慢冷、快冷和淬火等几种状况。
六 . 粉体的改动
在烧结进程中,粉末体发作以下一系列改动:表面吸附的水分或气体蒸发或分化;应力松懈;发作回复和再结晶;原子在颗粒表面、晶界或晶内分散,使颗粒间的结合由机械结合逐渐转变为冶金结合,化学组分均匀化;在有液相存在时,发作颗粒重排,固相物质的溶解和分出,液相网络供给一物质输运的快速通道。在这些进程的归纳作用下,能获得满意必定物理、化学和几许特性要求的材料或零件。
七.烧结影响要素
烧结进程受许多要素影响,它们可分为3类
第1类与材料的温度特性有关,包含自在表面能、界面能和体积自在能,以及点阵、晶界、表面分散系数等。
第2类为粉体特性,包含有用触摸面积、表面活性、体积活性、触摸面取向等。
第3类为外部要素,包含烧结气氛、烧结温度、烧结保温时刻、升温及降温速度、颗粒表面层附层状况等。
八 . 烧结设备
常用的烧结设备有箱式炉、管式炉、马弗炉、碳管炉、感应炉、推舟炉、带式炉、辊式炉、反射炉等,分接连式、半接连、接连式等几类。选用的加热办法有电阻加热,以镍铬合金、铁铬铝合金、钨、钼、碳化硅、硅化钼等作为发热元件。还能够用碳管来通电发热,有时也运用坯块自身的电阻。感应加热的运用也很遍及。除电能外,天然气、燃油、煤亦可作为加热动力。依据对温度、升降温速度、气氛、出产的接连与否等要求,挑选烧结炉及加热办法。
九.烧结时刻的断定
应该依据不同不同的原料来断定烧结的时刻和温度,温度大概在它们熔点的80%左右。
十.举例
粉末冶金高速钢,简称粉冶高速钢,或PM高速钢。选用粉末冶金办法(雾化粉末在热态下进行等静压处理)制得细密的钢坯,再经锻、轧等热变形而得到的高速钢型材,简称粉末高速钢。粉末高速钢安排均匀,晶粒细微,消除了熔铸高速钢难以避免的偏析,因而比相同成分的熔铸高速钢具有更高的耐性和耐磨性,一起还具有热处理变形小、锻轧功用和磨削功用杰出等长处。粉末高速钢中的碳化物含量大大超越熔铸高速钢的答应规模,使硬度进步到HRC67以上,然后使耐磨功用得到进一步进步。假如选用烧结细密或粉末铸造等办法直接制成外形尺度挨近制品的刀具、模具或零件的坯件,更可获得省工、省料和下降出产成本的作用。粉末高速钢的报价尽管高于相同成分的熔铸高速钢,但因为功用优越、运用寿命长,用来制作贵重的多刃刀具如拉刀、齿轮滚刀、铣刀等,仍具有明显的经济效益。
长处
粉末冶金高速工具钢因为其制作工艺的共同性, 与铸锻高速钢比较, 具有一系列优异功用:
1) 无偏析, 晶粒细微, 碳化物细微;2) 热加工性好;3) 可磨削性好;4) 热处理变形小;5) 力学功用(耐性, 硬度, 高温硬度)佳;6)扩展了高速钢合金含量, 发明了新的超硬高速钢7) 扩展了运用范畴
十一 . 粉末冶金材料和制品的往后开展方向:
1、有代表性的铁基合金,将向大体积的精细制品,高质量的结构零部件开展。
2、制作具有均匀显微安排结构的、加工困难而彻底细密的高功用合金。
3、用增强细密化进程来制作一般含有混合相组成的特殊合金。
4、制作非均匀材料、非晶态、微晶或许亚稳合金。
5、加工共同的和非一般形状或成分的复合零部件。
粉末冶金中烧结分类
2019-01-07 07:51:16
根据致密化机理或烧结工艺条件的不同,烧结可分为液相烧结、固相烧结、活化烧结、反应烧结、瞬时液相烧结、超固相烧结、松装烧结、电阻烧结、电火花烧结、微波烧结和熔浸等。
1 . 固相烧结 : 按其组元的多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。
单元系固相烧结 纯金属、固定成分的化合物或均匀固溶体的松装粉末或压坯在熔点以下温度(一般为绝对熔点温度的2/3一4/5)进行的粉末烧结。
单元系固相烧结过程大致分3个阶段:
(1)低温阶段(T烧毛0.25T熔)。主要发生金属的回复、吸附气体和水分的挥发、压坯内成形剂的分解和排除。由于回复时消除了压制时的弹性应力,粉末颗粒间接触面积反而相对减少,加上挥发物的排除,烧结体收缩不明显,甚至略有膨胀。此阶段内烧结体密度基本保持不变。
(2)中温阶段(T烧(0.4~。.55T动。开始发生再结晶、粉末颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒接触界面形成烧结颈,烧结体强度明显提高,而密度增加较慢。
(3)高温阶段(T烧二0.5一。.85T熔)。这是单元系固相烧结的主要阶段。扩散和流动充分进行并接近完成,烧结体内的大量闭孔逐渐缩小,孔隙数量减少,烧结体密度明显增加。保温一定时间后,所有性能均达到稳定不变。
( 2 )多元固相烧结: 组成多元系固相烧结两种组元以上的粉末体系在其中低熔组元的熔点以下温度进行的粉末烧结。
多元系固相烧结除发生单元系固相烧结所发生的现象外,还由于组元之间的相互影响和作用,发生一些其他现象。对于组元不相互固溶的多元系,其烧结行为主要由混合粉末中含量较多的粉末所决定。如铜一石墨混合粉末的烧结主要是铜粉之间的烧结,石墨粉阻碍铜粉间的接触而影响收缩,对烧结体的强度、韧性等都有一定影响。对于能形成固溶体或化合物的多元系固相烧结,除发生同组元之间的烧结外,还发生异组元之间的互溶或化学反应。烧结体因组元体系不同有的发生收缩,有的出现膨胀。异扩散对合金的形成和合金均匀化具有决定作用,一切有利于异扩散进行的因素,都能促进多元系固相烧结过程。如采用较细的粉末,提高粉末混合均匀性、采用部分预合金化粉末、提高烧结温度、消除粉末颗粒表面的吸附气体和氧化膜等。
2. 活化烧结: 是指采用物理或化学的手段使烧结温度降低、烧结时间缩短、烧结体活化烧结性能提高的一种粉末冶金方法.活化烧结工艺分为物理活化烧结工艺和化学活化烧结工艺两大类。
物理活化烧结: 物理活化烧结工艺有依靠周期性改变烧结温度、施加机械振动、超声波和外应力等促进烧结过程。
化学活化烧结工艺: (1)预氧化烧结。 (2)改变烧结气氛的成分和含量。(3)粉末内添加微量元素。(4)使用超细粉末、高能球磨粉末进行活化烧结。活化烧结主要用于钨、钼、铼、铁、钽、钒、铝、钛和硬质化合物材料等的烧结。
活化烧结过程烧结过程是一个物理化学反应过程,其烧结反应速度常数K可用下式表示[1]:K=AexP(-Q/RT)式中A为包含反应原子碰撞的“频率因素”在内的常数;Q为烧结过程活化能;T为烧结温度。由上式可以看出,提高烧结温度T、降低烧结活化能Q和增大A值均可提高烧结速度。活化烧结是指降低烧结活化能Q的烧结方法。
实现方式活化烧结 主要是从3个方面来实现的:(1)改变粉末表面状态,提高粉末表面原子活性和原子的扩散能力。(2)改变粉末颗粒接触界面的特性,以改善原子扩散途径。 (3)改善烧结时物质的迁移方式。 [2]
活化剂的选择准则(1).活化剂在烧结过程中形成低熔点液相(2).活化剂在基体中的溶解度应低,而基体组元在活化剂中的溶解度要大。(3).活化剂应在烧结过程中偏聚在基体颗粒之间,为基体组元间的物质迁移提供通道。
材料的烧结----液相烧结
2019-01-07 07:51:19
液相烧结:凡是有液相参与的烧结过程称为液相烧结。液相烧结的主要传质方式有:流动传质、溶解-沉淀传质等。
1、液相烧结的特点
液相烧结与固态烧结的共同之点是烧结的推动力都是表面能;烧结过程也是由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同点是:由于流动传质速率比扩散快,因而液相烧结的致密化速率高,可使坯体在比固态烧结温度低得多的情况下获得致密的烧结体。此外,液相烧结过程的速率与液相的数量、液相性质(粘度、表面张力等)、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等有密切的关系。
2、流动传质
粘性流动:在高温下依靠粘性液体流动而致密化是大多数硅酸盐材料烧结的主要传质过程。在液相烧结时,由于高温下粘性液体(熔融体)出现牛顿型流动而产生的传质称为粘性流动传质(或粘性蠕变传质)。
粘性流动初期的传质动力学公式:式中 r为颗粒半径;x为颈部半径;η为液体粘度;γ为液-气表面张力,t为烧结时间。
适合粘性流动传质全过程的烧结速率公式:
式中θ为相对密度。
塑性流动:当坯体中液相含量很少时,高温下流动传质不能看成是纯牛顿型流动,而是属于塑性流动类型。也即只有作用力超过其屈服值(f)时,流动速率才与作用的剪切应力成正比。此时传质动力学公式改变为:
式中 η是作用力超过f时液体的粘度;r为颗粒原始半径。
3、溶解 - 沉淀传质
在有固液两相的烧结中,当固相在液相中有可溶性,这时烧结传质过程就由部分固相溶解,而在另一部分固相上沉积,直至晶粒长大和获得致密的烧结体。发生溶解-沉淀传质的条件有:(1)显著数量的液相;(2)固相在液相内有显著的可溶性;(3)液体润湿固相。
溶解-沉淀传质过程的推动力仍是颗粒的表面能,只是由于液相润湿固相,每个颗粒之间的空间都组成了一系列的毛细管,表面张力以毛细管力的方式便颗粒拉紧。固相颗粒在毛细管力的作用下,通过粘性流动或在一些颗粒间的接触点上由于局部应力的作用而进行重新排列,结果得到了更紧密的堆积。
溶解-沉淀传质根据液相数量的不同可以有Kingery模型(颗粒在接触点处溶解,到自由表面上沉积)或LSW模型(小晶粒溶解至大晶粒处沉淀)。其原理都是由于颗粒接触点处(或小晶粒)在液相中的溶解度大于自由表面(或大晶粒)处的溶解度,通过液相传递而导致晶粒生长和坯体致密化。Kingery运用与固相烧结动力学公式类似的方法,并作了合理的分析导出了溶解-沉淀过程的收缩率为:式中 ⊿ρ为中心距收缩的距离;K为常数;γLV为液-气表面张力;D为被溶解物质在液相中的扩散系数;δ为颗粒间液膜的厚度;C0为固相在液相中的溶解度;V0为液相体积;r为颗粒起始粒度;t为烧结时间。
材料的烧结----烧结的基本概念
2019-01-07 07:51:19
根据烧结粉末体所出现的宏观变化提出了烧结的宏观定义,一种或多种固体(金属、氧化物、氮化物、粘土……)粉末经过成型,在加热到一定温度后开始收缩,在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体,这种过程称为烧结。为了揭示烧结的本质提出了烧结的微观定义,由于固态中分子(或原子)的相互吸引,通过加热,使粉末体产生颗粒粘结,经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。
烧结与烧成。烧成包括多种物理和化学变化。例如脱水、坯体内气体分解、多相反应和熔融、溶解、烧结等。而烧结仅仅指粉料成型体在烧结温度下经加热而致密化的简单物理过程,显然烧成的含义及包括的范围更宽,一般都发生在多相系统内。而烧结仅仅是烧成过程中的一个重要部分。
烧结和熔融。烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的。烧结和熔融这两个过程都是由原子热振动而引起的,但熔融时全部组元都转变为液相,而烧结时至少有一个组元是处于固态的。
烧结与固相反应。这两个过程均在低于材料熔点或熔融温度之下进行的。并且在过程的自始至终都至少有一相是固态。两个过程的不同之处是固相反应必须至少有两个组元参加(如A和B),并发生化学反应,最后生成化合物AB。AB的结构与性能不同于A与B。而烧结可以只有单组元,或者两组元参加,但两组元之间并不发生化学反应。仅仅是在表面能驱动下,由粉末体变成致密体。从结晶化学观点看,烧结体除可见的收缩外,微观晶相组成并未变化,仅仅是晶相显微组织上排列致密和结晶程度更完善。
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。
材料的烧结----固相烧结
2019-01-07 07:51:19
固相烧结:固态烧结的主要传质方式有:蒸发-凝聚、扩散传质等。
1、 蒸发-凝聚传质
蒸发-凝聚传质时在球形颗粒表面有正曲率半径,而在两个颗粒联接处有一个小的负曲率半径的颈部,根据开尔文公式可以得出,物质将从饱和蒸气压高的凸形颗粒表面蒸发,通过气相传递而凝聚到饱和蒸气压低的凹形颈部,从而使颈部逐渐被填充。球形颗粒接触面积颈部生长速率关系式:
蒸发-凝聚传质的特点是烧结时颈部区域扩大,球的形状改变为椭圆,气孔形状改变,但球与球之间的中心距不变,也就是在这种传质过程中坯体不发生收缩,即⊿L/L0 =0。气孔形状的变化对坯体一些宏观性质有可观的影响,但不影响坯体密度。
2、 扩散传质
在大多数固体材料中,由于高温下蒸气压低,则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。在颗粒的不同部位空位浓度不同,颈部表面张应力区空位浓度大于晶粒内部,受压应力的颗粒接触中心空位浓度最低。系统内不同部位空位浓度的差异对扩散时空位的漂移方向是十分重要的。扩散首先从空位浓度最大的部位(颈部表面)向空位浓度最低的部位(颗粒接触点)进行,其次是颈部向颗粒内部扩散。空位扩散即原子或离子的反向扩散。因此,扩散传质时,原子或离子由颗粒接触点向颈部迁移,达到气孔充填的结果。
扩散传质初期动力学公式:
x/r = K r-3/5t1/5
在扩散传质时除颗粒间接触面积增加外,颗粒中心距逼近的速率为 ⊿L/L0 = K1 r-6/5t2/5
烧结进入中期,颗粒开始粘结,颈部扩大,气孔由不规则形状逐渐变成由三个颗粒包围的圆柱形管道,气孔相互联通。科布尔(Coble)提出烧结体此时由众多个十四面体堆积而成的,Coble根据十四面体模型确定了烧结中期坯体气孔率(Pc)随烧结时间(t)变化的关系式:
式中 L为圆柱形空隙的长度,t为烧结时间,tf为烧结完成所需要的时间。
烧结进入后期,晶粒已明显长大,气孔己完全孤立,气孔位于四个晶粒包围的顶点。从十四面体模型来看,气孔已由圆柱形孔道收缩成位于十四面体的24个顶点处的孤立气孔。根据此模型Coble导出了烧结后期坯体气孔率(Pt)为:
大型烧结技术了解
2019-01-04 15:47:49
由于烧结机大型化适应了“资源高效使用”和“节能减排”的可持续发展需要,因此,大型烧结已经成为新世纪烧结技术发展的主流。为了充分发挥大型烧结机的诸多优势,注重大型烧结的操作技术具有重要意义。
一、控制与优化混合制粒参数。混合料制粒是烧结工艺的重要环节,其目的是通过混匀、加水润湿和制粒,得到成分均匀、粒度适宜、具有良好透气性的烧结混合料。太钢450m2烧结机采取了三段混合工序,设计之初即把强化制粒、改善烧结料层透气性这一问题纳入重点研究解决的工艺问题,同时兼顾系统的可靠性,取得了显著效果。
二、控制FeO含量。FeO含量过高,会影响铁酸钙粘结相的生成,使烧结矿强度和还原性降低;过低的FeO含量则会导致液相量不足而影响烧结矿强度。因此,需要根据原料结构和烧结操作制度把FeO含控制量在一个合理的范围。首钢京唐烧结的含铁原料由巴西赤铁矿粉和澳洲褐铁矿粉以及少量国内磁铁精粉组成,经过一段时间的生产实践,摸索到烧结矿FeO质量分数的合理水平,改善了烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能。
三、治理烧结系统漏风。由于烧结料层越厚,阻力越大,风箱负压越高,漏风率也相应增加,因此,有必要对烧结机滑道系统及机头、机尾密封板等部位进行优化设计,加强密封,改进台车、首尾风箱隔板、弹性滑道的结构;加强对整个抽风机系统的维护检修,及时堵漏风,将漏风率降至最低程度。同时,可通过跟踪烧结废气中O2含量的变化,随时掌握烧结系统漏风的实际情况。如宝钢2006年先后在3台烧结机投入运行了烧结烟气分析系统,及时地推断出烧结过程的漏风状况,有效治理烧结系统的漏风。
四、主抽风机节能操作。主抽风机是烧结生产中电耗最大的设备,为了保证烧结过程的完全,实践中主抽风机处于运行能力相对过剩的工况。为了最大限度地利用风量,减少能源浪费,应从生产操作控制途径出发,结合主抽风机实际工作状况,使烧结生产过程主抽风机风量的使用与实际生产状况相匹配,既使烧结气流分布趋于合理,又能节省电能,同时提高烧结矿产、质量。应制定烧结操作模式化控制制度,将机速范围、料层厚度、负压与主抽风门开度范围进行合理的、严格的匹配,保证风量与机速的最佳匹配。在优化制粒的基础上降低风门开度,实现高机速、厚料层、低风门、高负压的协同化。
五、烧结终点合理控制。烧结终点的控制直接关系到烧结矿各项物理、化学指标以及技术经济指标。烧结终点控制的主要目标是将烧结终点有效地控制在最优设定位置附近,同时保证烧结终点的稳定和整个烧结面积的合理有效利用。