铁粉分类及应用
2019-01-03 09:36:51
铁粉,尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150~500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉,粒度在44~150μm为中等粉,10~44μm的为细粉,0.5~10μm的为极细粉,小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉,若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备,但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉,它们由于不同的生产方式而得名。铁粉
纯的金属铁是银白色的,铁粉是黑色的,这是个光学问题,因为铁粉的比表面积小,没有固定的几何形状,而铁块的晶体结构呈几何形状,因而铁块吸收一部分可见光,将另一部分可见光镜面反射了出来,显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。
铁粉的应用
粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大,其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件,其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。
水雾化纯铜粉
2017-06-06 17:50:05
水雾化纯铜粉是既还原铜氧化法、电解法之后最后的置换铜的方法。 铜粉是粉末冶金制品生产使用的重要原料。国际工业性铜粉的生产开始于2O世纪2O年代,当时使用的生产方法为还原铜氧化法和电解法。5O年代以后,国际上出现了新的铜粉生产方法— — 置换沉淀法和水冶法,后来,又出现了雾化法 。 在铜粉生产方面,能够替代电解法的,当首推雾化制粉法。水雾化制粉,加上氧化还原等后续处理工艺,成功研制开发了符合环保需要的低松装密度雾化铜粉。 雾化铜粉的工艺流程如下所示:电解铜块—熔炼—雾化—氧化---还原---破碎---抗氧化处理----筛分---合批—成品 1 .雾化 工业化的雾化铜粉生产分气雾化法和水雾化法两种。生产实践证明,水雾化生产效果比气雾化好。 2. 氧化 氧化过程对生产高性能低松装密度铜粉的影响极大。在生产中发现,氧化方式、氧化时间及氧化温度对粉末的氧化效果影响很大。特别是在相同的氧化时间和氧化温度条件下,氧化方式对氧化效果的影响尤其大。 氧化方式分为静态及动态两种方式。静态氧化时,铜粉氧化速度十分缓慢,而且容易结块;动态氧化则不然,故其氧化效果甚佳。如在5000C/3h条件下,静态氧化铜粉动态氧化含氧量7.5%,松装密度3.80g/cm3; 动态氧化铜粉含氧量18.7%,松装密度2.32g/cm3。当然, 在氧化过程中,适当的氧化温度和氧化时间也很重要,这里不再论述。 3. 还原 还原过程相对比较简单,还原温度一般为4OO一6O0℃ ,时间60—120min。 4 .破碎 还原后的铜粉,呈块状,有时板结严重,需要破碎。但须注意,破碎方式对成品的松装密度影响很大,它能直接影响成品的成形性能。普通滚动球磨,仅只磨15~30min,就会使松装密度从2.49g/cm3提高到3.3g/cm3。为了克服该问题,使用专业的破碎装置,使用时不会提高粉末的松装密度,而且破碎效率高,效果十分理想。 5 .抗氧化处理 铜粉由于自身特点,容易氧化,我们采用自己开发的氧化剂处理后,其抗氧化效果可达2年之久。水雾化纯铜粉,其微观形状为珊瑚不规则状,比表面发达,成形性好,能够替代电解铜粉。
碳化硅
2017-06-06 17:50:02
碳化硅(SiC)又称碳硅石、金钢砂、耐火砂,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。碳化硅的硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅微粉
2017-06-06 17:50:03
利用碳化硅生产磨料过程中产生的碳化硅细粉尾料。碳化硅最初的用途是作为磨具和耐火材料,直到20世纪中期,特别是70年代后,碳化硅超细微粉独特的性能才被人们逐渐认识。因为它具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀及高的热传导率等优异性能,被开发的用途越来越多,应用面越来越广,作为一种新型的陶瓷材料,受到人们极大的关注。,开发研究亚微米级碳化硅微粉是近几年是国家科工委重点支持和发展的新项目。碳化硅除大量作为磨料应用外,近几年在精细技术陶瓷领域发展十分迅速,因而我国也成为碳化硅生产大国,年生产碳化硅九十万吨,大部分出口,在碳化硅磨料生产过程中,有很大部分尾料(粒度在10um-0)无应用价值,且库存量很大,是生产磨料厂家解决不掉的难题,给我国资源造成很大的浪费。用气流磨加工碳化硅磨料时,约有5%-15%的物料变成了尾尘.这部分碳化硅微粉由于粒度分布范围很宽,无法直接利用.对气流磨碳化硅尾尘用砂磨机研磨,经过研磨可以得到分布窄、单峰的理想微细粉体。近几年精细技术陶瓷在我国发展十分迅速,具备上述性能的超细微粉生产的碳化硅技术陶瓷,用于制造高性能陶瓷发动机、机械密封件、高温喷火嘴、高温流体输送器件、高温密封器件、高温陶瓷轴承、陶瓷切削道具、军工防弹和车辆防弹装备等。为我国碳化硅结构陶瓷的发展和应用提供优质材料。解决国内碳化硅细料的库存,给企业创造价值。为我国的技术创新提供优质材料,生产亚微米级碳化硅微粉因先进成熟的生产工艺为该产品的出口提供可靠的质量保障,对我国亚微米级碳化硅迅速发展实行
产业
化生产具有十分重要的社会意义和经济效益。碳化硅微粉的生产能力已经成为衡量
产业
发展的重要依据。
碳化硅的价格
2017-06-06 17:50:03
2010年国内碳化硅的
价格
仍将趋于平稳。我国碳化硅的主要分布在甘肃、宁夏、青海、新疆、河南、四川、贵州、湖北等地区。全国黑碳化硅产能约100万吨左右。其中甘肃地区约占50%,宁夏约占25%,其他地区黑碳化硅产能约占25%。绿碳化硅产能在55万吨左右,其中青海、四川、新疆为主产区,产能占80%以上。2008年到2009年,国内碳化硅
市场价格
呈暴涨、暴跌、持续下跌、反弹的
走势
。 2008年上半年,因担心奥运会期间影响原料供应,制品企业大量备货,原燃料
价格
大幅上涨,碳化硅也进入暴涨期。其中,4-5月一级碳化硅涨势最为迅猛,涨幅超过30%,创单月涨幅最高。7月份,电价统一上调,加之原料无烟煤
价格
的上涨,为碳化硅
价格
上涨再度提供动力。到奥运前,一级碳化硅
价格
已经涨至8000元/吨,为2008年历史最高,较年初碳化硅
价格
增长74%。 奥运结束后,前期备货较多的企业开始消化库存,
市场交易
量开始下滑。2008年9月金融危机全面爆发,低迷的
市场
需求导致碳化硅
价格
迅速下滑。从2008年9月到2009年1月,碳化硅一路下跌,一级碳化硅降幅23.38%。在此期间,因需求不旺,碳化硅
市场交易
量大幅下降,国内碳化硅生产企业停产、减产来应对金融危机。11月底,政府为刺激经济,下调电价,但电价的下调,再次推动碳化硅
价格
的走低,并未带动当地电石、铁合金、硅铁、碳化硅等耗能企业动工复产。 进入2009年,因
市场
需求不旺,一级碳化硅难以承受库存压力,
价格
继续走低。5月份,丰水期优惠电价的实施,为碳化硅
价格
下滑再一次提供动力。二级黑碳化硅在满足国内
市场
的同时,多数出口到国外
市场
,供应略显紧张,因此二级碳化硅全年
价格
波动较小。 2009年底,国家统一上调电价。西北各地区根据实际情况上调电价,其中甘肃地区电价上调0.08元/千瓦时,宁夏地区上调0.05元/千瓦时,青海地区电价上调超过0.03元/千瓦时,一时间碳化硅
价格
迅速上涨,最低上调200元/吨,最高上调500元/吨。此时,原料无烟煤和石油焦
价格
开始上涨,涨幅接近30%。碳化硅
价格
开始反弹,但下游
市场
需求仍处于低迷状态。2010年,我国有关部委将着力开展提升优化传统
产业
、抑制过剩产能扩张,开展节能降耗、减排治污,淘汰落后产能等工作。 我国碳化硅总产能约155万吨,产能严重过剩。2009年,西北地区黑、绿碳化硅产能均有增长,但各地区均存在部分落后产能。2010年,各地区将采取实质性措施提高
产业
集中度。其中,青海省政府决定在2010年底前,淘汰6300KVA以下的冶炼炉;宁夏地区将继续对铁合金、碳化硅等
行业
实施能耗电价联动机制,最大限度地降低高载能产品单耗;甘肃省也将继续对小功率冶炼炉进行整顿。在国家对高耗能
行业
进行控制的情况下,下一步相关部门将对电价、
行业
准入标准进行相应调整,或推动碳化硅成本增加,
价格
走高。 2010年,我国将继续实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策。中国国务院发展研究中心称,2010年中国经济有望出现相对温和的增长和较低
价格
上涨的良好局面,国内生产总值(GDP)增长率预计在9.5%。国内经济的稳步增长将在一定程度上带动国内碳化硅
市场
需求。 工信部部长李毅中指出,2009年我国出口下降16%,2010年预计出口增长8%。在全球经济回暖预期加强的情况下,2010年碳化硅出口情况将好于2009年。虽然出口形势比较乐观,外贸企业仍应时刻关注国际经济形势和汇率变化情况。目前国内碳化硅的
价格
趋于平稳。
碳化硅的用途
2017-06-06 17:50:02
碳化硅的用途主要体现在四大领域的五大用途。碳化硅主要有四大领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。碳化硅的5大主要用途1?
有色金属
冶炼工业的应用利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉?精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶保护管等?2?钢铁
行业
方面的应用利用碳化硅的耐腐蚀?抗热冲击耐磨损?导热好的特点,用于大型高炉内衬提高了使用寿命?3?冶金选矿
行业
的应用碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道?叶轮?泵室?旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5—20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一?4?建材陶瓷,砂轮工业方面的应用利用其导热系数?热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料?5?节能方面的应用利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%?特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍? 碳化硅的用途 非常广泛。
碳化硅制品
2017-06-06 17:50:03
碳化硅制品具有具有耐磨、耐腐、耐高温导热等性能。碳化硅制品的用途:碳化硅制品具有耐磨,抗热震,高强度,升温快等特性。广泛用于电阻炉用耐火材料,井式炉,管状炉及电炉板。碳化硅制品时使用碳化硅砂,根据不同的用途,采用各种结合剂高温烧结而成。广泛应用于钢铁、矿山、发电厂、化工和
有色金属
冶炼等
行业
。产品种类可分为:一、砖类。各种普异型砖,用于各类炉体的砌筑;二、管槽类。各种形状直径不同管和槽用于钢铁、矿山、电厂的输煤除渣、防腐、耐磨。三是泵类。各种型号的碳化硅耐磨泵、喷沙嘴、出入口耐磨管等。四是塔器。各类塔盘、容器,用于
有色金属
冶炼和化工行碳化硅业。碳化硅制品广泛应用于矿山冶金等
行业
。
绿碳化硅
2017-06-06 17:50:02
碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅含SiC99%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。黑碳化硅含SiC约98.5%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和
有色金属
等。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。
碳化硅板
2017-06-06 17:50:03
碳化硅板是民用
产业
中不可缺少的材料。碳化硅板导热性能好,热振稳定性高,高温下长时间使用不变形、不软化、不产生疏松膨胀,可保持碳化硅固有的高的热传导率,使用在高温窑炉上,作为隔焰板使用,可显著提高炉膛温度,节约能源、增加
产量
,提高经济效益。碳化硅板特点:1.耐火度高.2.导热性能好.3.膨胀系数小.4.强度高.5.超薄型,节能.碳化硅板适用于各种日用瓷、艺术瓷、中高档卫生瓷、磁性材料、建陶、砂轮等窑炉上,作为隔焰板、推板、棚板、支架、匣钵使用,应用于燃煤、燃气、燃油等各种工业窑炉中,也可作为内衬材料,及粉末冶金
行业
罐体材料使用。未来碳化硅板的应用会越来越广泛。
纳米碳化硅
2017-06-06 17:50:03
纳米碳化硅由于自身的微观形貌和晶体结构使其具备更多独特的优异性能和更加广泛的应用前景。纳米碳化硅被普遍认为有望成为第三代宽带隙半导体材料的重要组成单元。SiC纳米材料具有高的禁带宽度,高的临界击穿电场和热导率,小的介电常数和较高的电子饱和迁移率,以及抗辐射能力强,机械性能好等特性,成为制作高频、大工率、低能耗、耐高温和抗辐射器件的电子和光电子器件的理想材料。SiC 纳米线表现出的室温光致发光性,使其成为制造蓝光发光二极管和激光二极管的理想材料。近年来的研究表明:微米级SiC晶须已被应用于增强陶瓷基、
金属
基和聚合物基复合材料,这些复合材料均表现出良好的机械性能,可以想象用强度硬度更高及长径比更大的SiC 一维纳米材料作为复合材料的增强相,将会使其性能得到进一步增强。SiC一维纳米材料具有[1]阈值场强低,电流密度大,高温稳定性好等优异特点可望作为电场发射材料,利用这一特性可制成第三代新型电子光源,并将在图像显示技术方面发挥巨大作用。随着研究的深入,研究者还发现一维SiC纳米结构在储氢、光催化和传感等领域都有广泛的应用前景。纳米碳化硅具有纯度高,粒径小,分布均匀,比表面积大,高表面活性,松装密度低的物理特性,具有极好的力学,热学,电学和化学性能,即具有高硬度,高耐磨性和良好的自润滑,高热传导率,低热膨胀系数及高温强度大等特点。纳米碳化硅的用途广泛:1、 改性高强度尼龙合金用新材料:纳米sic粉体颗粒在高分子复合材料中相容性好分散度好,和基本结合性好,改性后高强度尼龙合金抗拉强度比普通PA6提高10%以上,耐磨性能提高2.5倍以上&def用户反应很好。 主要用于装甲履带车辆高分子配件、汽车转向部件,纺织机械,矿山机械衬板,火车部件等在较低温度下烧结就能达到致密化。2、 改性特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)耐磨性能:用偶联剂进行表面处理后的纳米碳化硅,在添加量为10%左右时,可大大改善和提高PEEK的耐磨性。(用微米级碳化硅填充PEEK的磨损方式以梨削和磨粒磨损为主,而用纳米级碳化硅填充PEEK的磨损方式以轻微的粘着转移磨损为主。)3、 纳米碳化硅在橡胶轮胎的应用:添加一定量的纳米碳化硅在不改变原胶配方进行改性处理,在不降低其原有性能和质量的前提下,其耐磨性可提高15%—30%。另外,20纳米碳化硅应用在橡胶胶辊、打印机定影膜等耐磨、散热、耐温等橡胶产品。4、 纳米SiC复合镀镍等
金属
表面: 采用纳米级微粒第二项混合颗粒,镍为基质
金属
,在
金属
表面形成高致密度,结合力非常好的电沉积复合镀层,其
金属
表面具有超硬(耐磨)和减磨(自润滑)耐高温的特点。其复合镀层显微硬度大幅度提高、耐磨性提高3-5倍、使用寿命提高2-4倍、镀层与基体的结合力提高30-40% 、覆盖能力强,镀层均匀、平滑、细致。5、 其他应用:高性能结构陶瓷(如火箭喷嘴、核工业等)、吸波材料、抗磨润滑油脂、高性能刹车片、高硬度耐磨粉末涂料、复合陶瓷增强增韧等。纳米碳化硅拥有广阔的
市场
前景。
碳化硅粉
2017-06-06 17:50:03
碳化硅粉是极好的耐磨损耐高温材料。碳化硅粉由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。碳化硅粉具有极好的力学、热学、电学和化学性能,即具有高硬度、高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、低热膨胀系数及高温强度大特点。其主要用途包括:1制造结构器件:如冶金,化工,机械,航天及能源等
行业
中使用的滑动轴承,液体燃料喷嘴,坩埚,大功率高频率模具,半导体元器件等。2.
金属
及其它材料表面处理: 刀具,模具,耐热涂层,散热表面涂层,防腐涂层及吸波涂层等。3.复合材料:制备
金属
基,陶瓷基,高分子基复合材料。碳化硅粉已经成为工业
产业
中重要的应用材料。
碳化硅晶须
2017-06-06 17:50:03
碳化硅晶须是目前晶须中强度最高的一种复合材料增强体。碳化硅晶须是一种灰绿色、尺寸细小的单晶短纤维。其物理性质具有高模量、耐腐蚀、耐高温、密度小等特点。直径0.3~1.3μm,长5~45μm,密度3.2g/cm3,耐热温度1600~1800℃,拉伸强度14GPa。弹性模量450GPa。碳化硅晶须采用化合物热分解法、氢还原法、化学反应法等制取。用含硅化合物为原料,将原料混合物放在石墨坩埚容器内,加热至一定温度,高温下含硅化合物分解产物和石墨蒸发产物于保护气氛中,在生长容器上化合、堆积从而形成2H相碳化硅晶须。用这种晶须增韧的陶瓷,将具有更高的断裂韧性和强度以及高的耐磨性能,可做切削刀具,以及作为陶瓷发动机及其它机械零部件。碳化硅晶须主要用于制作航天航空器、汽车零部件、复合陶瓷车刀以及高温工程的增强复合材料等。碳化硅晶须已经成为军用民用
产业
中的重要材料。
还原铁粉让普通铁精粉身价倍增
2018-12-13 10:31:09
日前,记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到,该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉,使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前,还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。(据2006年6月26日报道,国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590(含税)元/t、霍邱660-670(含税)元/t 、本溪510-520 (含税)元/t )
北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年,该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力,引进和采用乌克兰先进技术,并积极与国内科研院所开展技术合作,实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型,开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年,该公司开始生产还原铁粉,目前已达到9000吨的年生产能力,产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业,同时出口日本等国家和地区。 据了解,还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉,经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯,使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉,粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域;用还原铁粉制成的各种零部件,能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点,使下游各类制造业节约能源和原材料,降低生产成本。 来源:世纪金山网
二氧化硅
2017-06-06 17:50:03
二氧化硅又称硅石。在自然界分布很广,如石英、石英砂等。白色或无色,含铁量较高的是淡黄色。密度2.2 ~2.66.熔点1670℃(鳞石英);1710℃(方石英)。沸点2230℃,相对介电常数为3.9。不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。 二氧化硅的结构可认为是4个氧原子位于四面体的顶点上。多面体中心是一个硅原子。这样,每4个氧原子近似共价键合到硅原子,满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分,则氧的化合价也被满足,结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中,某些氧原子,成为氧桥位,与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥,只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比,有氧桥的部分越大,氧化层的粘合力就越大,而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此,可以认为,SiO2与其说是原子晶体,却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。 二氧化硅矿物是指分子表达式相同(SiO2),但结构有差异的矿物,这些矿物统称为类质异像体,主要包括石英、方石英和鳞石英。这些矿物在地球上主要存于花岗岩、砂岩和黑硅岩中,而月球上几乎缺乏,主要原因是:化学成分演化上,月球形成一个低硅、高铝的月壳,高硅的花岗质岩石极为稀少;月球在演化上缺乏像地球一样有一个可以结晶出二氧化硅矿物的水系和热水体系。尽管二氧化硅矿物在月球岩石上极为稀少,但对月球岩石的分类和成因的研究具有重要的作用。 二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料。
纳米二氧化硅
2017-06-06 17:50:04
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小,比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各
行业
作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,
金属
软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。 为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能,因而得到人们的极大重视。 纳米二氧化硅广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶(搪)瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。
废弃镍资源的再利用:雾化法生产镍粉
2018-12-14 15:07:37
我国镍资源相当稀少,利用低成本的废弃镍网、片角料生产高纯度、高附加值、经济效益可观的超细镍粉不仅可变废为宝,还减少环境污染。 据专家介绍,一般情况下由于镍网、片角料网眼不容易形成磁场,会造成炉温升温困难,达不到镍熔化温度或者原材料因酸液长期浸泡含有杂质,造成原材料酸性纯度不高;还因为出料率低度造成镍粉纯度不高、目数低等总是而该技术恰好解决了这些难题。 专家还指出,该技术用纯度较低的废弃镍网、片及边角料经熔融雾化法生产高纯度微米级镍粉,是一项既保护环境,减少污染,又能将资源再生得用的环保衫技术,符合国家产业政策。该项目采用的生产技术解决了废弃镍网在中频炉内因磁场屏蔽而造成的升温困难,通过添加适量的纯化剂,提高了产品纯度,成功地生产出了高纯度微米级镍粉,具有创新性,有独立知识产权,实现了废弃镍资源的综合利用,该产品主要性能指标达到国内同类产品领先水平。但专家同时强调,如何把产品进一步开发为纳米级产品才是今后研究的关键。.
碳化硅价格
2017-06-06 17:50:03
2010年国内碳化硅
价格
仍将趋于平稳。我国碳化硅的主要分布在甘肃、宁夏、青海、新疆、河南、四川、贵州、湖北等地区。全国黑碳化硅产能约100万吨左右。其中甘肃地区约占50%,宁夏约占25%,其他地区黑碳化硅产能约占25%。绿碳化硅产能在55万吨左右,其中青海、四川、新疆为主产区,产能占80%以上。2008年到2009年,国内碳化硅
市场价格
呈暴涨、暴跌、持续下跌、反弹的
走势
。 2008年上半年,因担心奥运会期间影响原料供应,制品企业大量备货,原燃料
价格
大幅上涨,碳化硅也进入暴涨期。其中,4-5月一级碳化硅涨势最为迅猛,涨幅超过30%,创单月涨幅最高。7月份,电价统一上调,加之原料无烟煤
价格
的上涨,为碳化硅
价格
上涨再度提供动力。到奥运前,一级碳化硅
价格
已经涨至8000元/吨,为2008年历史最高,较年初碳化硅
价格
增长74%。 奥运结束后,前期备货较多的企业开始消化库存,
市场交易
量开始下滑。2008年9月金融危机全面爆发,低迷的
市场
需求导致碳化硅
价格
迅速下滑。从2008年9月到2009年1月,碳化硅一路下跌,一级碳化硅降幅23.38%。在此期间,因需求不旺,碳化硅
市场交易
量大幅下降,国内碳化硅生产企业停产、减产来应对金融危机。11月底,政府为刺激经济,下调电价,但电价的下调,再次推动碳化硅
价格
的走低,并未带动当地电石、铁合金、硅铁、碳化硅等耗能企业动工复产。 进入2009年,因
市场
需求不旺,一级碳化硅难以承受库存压力,
价格
继续走低。5月份,丰水期优惠电价的实施,为碳化硅
价格
下滑再一次提供动力。二级黑碳化硅在满足国内
市场
的同时,多数出口到国外
市场
,供应略显紧张,因此二级碳化硅全年
价格
波动较小。 2009年底,国家统一上调电价。西北各地区根据实际情况上调电价,其中甘肃地区电价上调0.08元/千瓦时,宁夏地区上调0.05元/千瓦时,青海地区电价上调超过0.03元/千瓦时,一时间碳化硅
价格
迅速上涨,最低上调200元/吨,最高上调500元/吨。此时,原料无烟煤和石油焦
价格
开始上涨,涨幅接近30%。碳化硅
价格
开始反弹,但下游
市场
需求仍处于低迷状态。2010年,我国有关部委将着力开展提升优化传统
产业
、抑制过剩产能扩张,开展节能降耗、减排治污,淘汰落后产能等工作。 我国碳化硅总产能约155万吨,产能严重过剩。2009年,西北地区黑、绿碳化硅产能均有增长,但各地区均存在部分落后产能。2010年,各地区将采取实质性措施提高
产业
集中度。其中,青海省政府决定在2010年底前,淘汰6300KVA以下的冶炼炉;宁夏地区将继续对铁合金、碳化硅等
行业
实施能耗电价联动机制,最大限度地降低高载能产品单耗;甘肃省也将继续对小功率冶炼炉进行整顿。在国家对高耗能
行业
进行控制的情况下,下一步相关部门将对电价、
行业
准入标准进行相应调整,或推动碳化硅成本增加,
价格
走高。 2010年,我国将继续实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策。中国国务院发展研究中心称,2010年中国经济有望出现相对温和的增长和较低
价格
上涨的良好局面,国内生产总值(GDP)增长率预计在9.5%。国内经济的稳步增长将在一定程度上带动国内碳化硅
市场
需求。 工信部部长李毅中指出,2009年我国出口下降16%,2010年预计出口增长8%。在全球经济回暖预期加强的情况下,2010年碳化硅出口情况将好于2009年。虽然出口形势比较乐观,外贸企业仍应时刻关注国际经济形势和汇率变化情况。目前国内碳化硅
价格
趋于平稳。
碳化硅脱氧剂
2017-06-06 17:50:03
碳化硅脱氧剂是一种新颖的高性能复合脱氧剂。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。碳化硅脱氧剂是一种新颖的高性能复合脱氧剂,可代替
价格
较贵的传统脱氧剂硅铁粉和合金粉,适用于普钢、合金钢和特种钢冶炼时脱氧,具有脱氧迅速、成渣早、还原气氛浓、泡沫丰富等优点,还能有效地提高元素的回收率,也有增碳作用,代替部分增碳剂,大大地降低了炼钢成本。用碳化硅作为炼钢脱氧剂可使钢水质量稳定,且具有细化晶粒,清除钢水中有害杂质的作用,使用后钢水浇铸温度高,铸坯质量好,单位成本低。
铋矿三氯化铁浸出-铁粉置换法
2019-01-31 11:06:17
流程由6道工序组成:铋矿的浸出与复原;铁粉置换沉积海绵铋;氧化再生;海绵铋熔铸粗铋;粗铋火法精练;铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下:浸出液经加铋矿复原,使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉,沉积出海绵铋,经过氧化,再生三价铁。
此法在工艺上比较老练,铋的浸出率高(渣计98%~98.5%),综合利用好,污染较小,为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高,1t海绵铋耗用工业1.5~1.8t,氧气0.4~0.5t,铁粉0.5~0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能,铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视,废液排放量大,浸出液中因为离子浓度相对较高,黏度较大,渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1 铋锡中矿浸出-铁粉置换提铋工艺流程图
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
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[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.
雾化热解法制备活性氧化锌
2019-02-11 14:05:30
超细氧化锌是一种近年来开展的新式高功用无机产品,它具有了其本体块状物料所无法比拟的优异功能。现在氧化锌的制备办法首要有:直接沉淀法、均相沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法、醇盐水解法、溶剂蒸腾法等。
雾化热解进程作为一种新式的超细粒子制备技能,遭到材料、化学工程、气溶胶、超导等范畴研究人员的广泛重视。本文以锌焙砂为质料,用NH3-NH4·HCO3-H2O系统作为浸出剂,经浸出-雾化热解-锻烧制取活性氧化锌。
一、实验
(一)实验原理
锌焙砂的首要成分为ZnO,并伴有少数的ZnSO4、ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3及ZnS,在性系统中浸出时,锌焙砂中Cu、Ni、Cd、Co等杂质元素也生成合作物进入溶液,ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3及ZnS等不溶解,残留在渣中。
在净化进程中,因系统呈弱碱性,Cu、Ni、Cd、Co等杂质均易被锌粉置换除掉,净化后液选用并流式离心雾化枯燥器雾化枯燥,溶液通过高速旋转的离心盘雾化成微米级液滴,当即与热风触摸,在枯燥器中呈螺线型运动,而且随同枯炎热分化进程。雾化后的每一个球形液滴能够作为一个反响器,其阅历三个阶段,首要因为NH3蒸腾温度低,在高温下NH3敏捷蒸腾,导致溶液中[Zn(NH3)m]2+合作物失去平衡,分出碱式碳酸锌前躯体,此阶段相当于蒸进程;第二阶段为水的蒸腾,粒子表面的水蒸气分压远大于空气中的水蒸气分压,枯燥进程持续进行,分压差为枯燥进程的推动力;第三阶段为降速阶段,粒子表面的水蒸气分压等于空气中的水蒸气分压,两者之间的分压差等于零,不再进行枯燥,可是此刻物料分化敏捷,而得到高活性氧化锌。
因碱式碳酸锌分化不彻底,将前躯体在马弗炉中锻烧,锻烧温度300~600℃,锻烧时刻30~60min,而得到高活性氧化锌。
(二)试剂及试料
(25%~28%)、碳酸氢铵,分析纯;实验质料取自江西某炼锌厂的锌焙砂,其化学成分(%):Zn 53.17、S 2.58、Cu 1.03、Pb 1.48、Cd 0.09、Fe13.06、As 0.24、Sb 0.08。
(三)实验装置
浸出实验在1 L圆底三口烧瓶中进行,选用恒温磁力拌和器坚持稳定的反响温度,操控温度差错士1℃,拌和速度为450 r/mine
(四)实验及分析办法
每次取40 g氧化锌焙砂,按必定的液固比参加配好的及碳酸氢铵混合液,通过必定时刻的浸出后过滤,用EDTA滴定法分析滤液中Zn的浓度,核算Zn的浸出率。锌粉置换除杂反响所用锌粉粒度为145~175μm,在快速拌和下缓慢参加。净化液通过滤后在离心喷雾枯燥器中雾化、枯燥、分化得到中间产品,最终在马弗炉中煅烧得到活性氧化锌。以SEM、XRD等分析手法分析产品的粉体结构、描摹特征。
二、成果与评论
(一)浸出
1、 NH3/NH4+对Zn浸出率的影响
在总浓度8mol/L,液固比8∶1,温度35℃、时刻lh的条件下,调查NH3/NH4+对Zn浸出进程的影响,成果见图1。从图1可知,NH3/NH4+对Zn浸出率的影响显着,当NH3/NH4+从1∶1添加到2.5∶1时,Zn浸出率显着进步,通过预订的浸出时刻,Zn浸出率由75.96%添加到82.56%,当铵比持续增大,Zn浸出率缓慢下降。其原因首要是因为NH3/NH4+的改变,引起浸出液pH的改变,依据Zn浸出电位-pH图,pH的巨细直接影响ZnO的浸出进程,在NH3/NH4+=2.5∶1时,浸出液pH=12。因而断定浸出液NH3/NH4+=2.5∶1。图1 铵比对Zn浸出率的影响
2、液固比对Zn浸出率的影响
在总浓度8 mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、温度35℃,时刻1h的条件下,调查液固比对Zn浸出进程的影响,成果如图2所示。从图2可看出,液固比对Zn浸出率的影响非常显着,当液固比低于8∶1时,跟着液固比的添加,Zn浸出率显着添加;可是当液固比大于8∶1后,Zn浸出率改变不大。因而断定液固比为8∶1。图2 液固比对Zn浸出率的影响
3、总浓度对Zn浸出率的影响
在液固比=8∶1、NH3/NH4+=2.5∶1、温度35℃、时刻1h的条件下,调查总浓度对Zn浸出进程的影响,成果如图3所示。从图3可看出,总浓度对Zn浸出率的影响显着,当总浓度小于8 mol/L时,跟着总浓度的添加,Zn浸出率显着进步;可是总浓度大于8mol/L后,Zn浸出率改变不大。因而断定总浓度为8mol/L。图3 总浓度对Zn浸出率的影响
4、浸出时刻对Zn浸出率的影响
在总浓度8mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、液固比=8∶1、温度为35℃的条件下,调查浸出时刻对Zn浸出进程的影响,成果如图4所示。从图4可看出,浸出时刻对Zn浸出率的影响显着。在NH3-NH4·HCO3-H2O系统中,Zn浸出反响敏捷,在浸出时刻为10min时,Zn浸出率就到达72.28%,而且跟着时刻连续,浸出率快速进步,浸出40min时,Zn浸出率到达82%。当浸出时刻到60min,Zn浸出率到达82.34%,可浸Zn根本浸出彻底。
5、浸出归纳条件实验
依据以上实验成果,断定最佳浸出的归纳条件为:总浓度8 mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、液固比=8∶1,时刻1h。浸出液锌含量为54.34g/L,浸出率为82.56%,首要杂质元素含量(mg/L):Cu250、Pb 25.1、Co 0.52、Cd 31.6、Fe 3.3、As 0.43、Sb 0.15。按可溶性的氧化锌、硫酸锌核算,可溶锌浸出率大于97%。形成浸出率低的原因是焙砂中铁酸锌、硅酸锌含量较高。浸出液进行二次浸出,锌含量可到达97.62 g/L。图4 浸出时刻对Zn浸出率的影响
(二)净化
由上述成果可知浸出液中Cu、Ni、Cd、Co等杂质元素含量较高,本实验选用锌粉置换法除掉这些杂质,净化实验在高拌和强度下进行,选用的锌粉粒度为145~175μm,温度操控在50℃左右,反响时刻1h。在此条件下,溶液中Cu、Cd、Co、Fe等杂质均可被置换除掉,净化后液杂质元素含量(mg/L):Cu 0.32、Pb 0.79、Co 0.02、Cd 0.68、Fe 1.3、As0.06、Sb 0.0。Cu净化率到达99.87%,一起Co净化率为96.15%,净化后液中Fe含量为1.3 mg/L,
到达净化要求。
(三)雾化分化
雾化分化在并流式离心喷雾枯燥器中进行,溶液通过蠕动泵泵入雾化器中,经高速离心效果,将机械能转化成细微雾滴的表面能,而且在极短的时刻内完结蒸腾、水蒸腾、碱式碳酸锌的分出及分化进程。溶液的黏度及表面张力对雾化起阻止效果,其首要由物料的性质及组成操控。
雾化热解进程在人口温度为340℃,出口温度180℃以上,雾化转速为400n/s,进料速度为60mL/min;料液浓度为100g/L的条件下进行,产品进行SEM分析,成果如图5所示。从图5可看出,大部分为长度不大于2μm的针状物,其为前期跟着气蒸腾而分出的碱式碳酸锌,通过水分蒸腾枯燥分化而得的氧化锌。还有少部分为未彻底分化的前躯体,为表面润滑的实心球体。这是因为物料在枯燥器内与执风并行活动,目在枯燥器内只逗留20~30s,热风温度跟着水分的蒸腾直线下降,在出口温度仅能到达180℃左右,低于碱式碳酸锌的分化温度,所以有部分不能分化。图5 雾化分化粉体的SEM图
(四)煅烧
锻烧在马弗炉中进行,温度设定为400℃,时刻1h。锻烧后的粉末XRD谱图与ZnO的XRD标准卡片(JCPDS)对照分析标明,煅烧后制备的氧化锌微粒与JCPDS标准卡片相符,这阐明得到了六方晶系结构的氧化锌粉体,衍射峰都很尖利,而且几乎没有杂质衍射峰,阐明结晶程度和纯度都较高。
锻烧后描摹及粒度经电镜分析,其成果如图6~7。如图6所示,其间大部分针状物的描摹、粒度都没有发作显着的改变,少部分发作聚会现象。从图7能够看出,前躯体中的球形碱式碳酸锌则生成蜂窝状,增大了其比表面积。图6 400℃煅烧后针状ZnO粉体的SEM图图7 400℃煅烧后蜂窝状ZnO粉体的SEM
三、定论
(一)在总浓度8 mol/L,液固比=8∶1、NH3与NH4+的比为2.5∶1,温度35℃、时刻1h的条件下,一段浸出液锌含量为54.34 g/L,浸出率为82.56%,两段浸出液进锌含量可到达97.62 g/L,平均可浸锌浸出率到达97%以上;
(二)在性条件下,Fe根本不会浸出,浸出液铁离子浓度仅为3.3 mg/L,净化液中Co的净化率到达96.15%;
(三)在进口温度为340℃,出口温度为 180℃,雾化转速400n/s,进料速度为60mL/min,料液浓度为100g/L的条件下进行为行雾化热解,能够得到长度不大于2μm的针状活性氧化锌。可是因为温度不行,有部分前躯体没有分化彻底,有必要进行煅烧处理;
(四)前驱体在马弗炉中400℃煅烧1h后,为蜂窝状氧化锌。
碳化硅——未来功率器件材料
2019-01-25 10:19:06
1 什么是碳化硅 碳化硅(SIC)是半导体界公认的“一种未来的材料”,是新世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料。预计在今后5~10年将会快速发展和有显著成果出现。促使碳化硅发展的主要因素是硅(SI)材料的负载量已到达极限,以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。 硅(SI)和碳化硅(SIC)以及其它半导体材料在电气特性和物理特性上有很大不同(表一),但有众所周知的相似元素和结构组成。 表(一) 几种半导体材料性能比较 特性 材料 SIC(4H-) SI GaAs禁带宽度(ev) 3.3 1.12 1.43临界电场(10-6v/cm) 3.0 0.25 0.50热导率(w/cmk) 5.0 1.50 0.50Vsat(107 cm/s) 2.0 1.00 1.00
事实上,碳化硅不是一种新发现的材料。有些人甚至争论说它是所有半导体的曾祖父。关于碳化硅的第一份报告是来自于1842年瑞典人之手。碳化硅不象其它矿物质那样有其自身矿藏,它也不会在自然界中自然出现,而需要用精炼炉的冶炼技术控制工艺来实现。早期碳化硅仅是用於研磨和切割用的材料。上一个世纪碳化硅的发展极其缓慢而艰难。表二显示了SIC的发展主要经历。 表(二) SIC材料发展史1905年 第一次在陨石中发现碳化硅1907年 第一只碳化硅发光二极管诞生1955年 理论和技术上重大突破,LELY提出生长高品质碳化概念,从此将SIC作为重要的电子材料1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法1987年~至今 以CREE的研究成果建立碳化硅生产线,供应商开始提供商品化的碳化硅基片
预计十年内(21世纪头十年)= 碳化硅器件会有突破性发展。无论是SIC单晶材料还是SIC器件制造工艺都有重大发展,碳化硅材料开始走向成熟。与硅材料一起共同作为当前和今后主要半导体材料,在有些器件领域起到不可替代的作用并占有恰当市场 碳化硅是原子的复合体而不是单晶体,主要差异和性能在于硅和碳原子的相对数目,以及原子排列的不同结构。碳化硅的物理特性取决于晶体的碳硅原子排列结构,最普通和典型的是6方晶系的结构,称之为6H、4H和3C碳化硅。[next] SIC属于“宽禁带”半导体,物理特性与硅有很大不同。单晶碳化硅(SIC)比单晶硅(SI)具有很多优越的物理特性,例如(1)大约10倍的电场强度;(2)大约高3倍的热导率;(3)大约宽3倍禁带宽度;(4)大约高一倍的饱和漂移速度(见图1)。
图1 单晶SIC和SI材料性能比较 理论上SIC器件的工作温度在500℃或更高温度,而硅器件是无法实现的。碳化硅的导热率超过铜的导热率,器件产生的热量会快速传递,这无疑对器件的通流性能提高非常有利。 SIC有很强的耐辐射性,作成的器件可以在核反应堆附近及太空中电子设备应用,较小的透射,高的电场强度以及高的饱和漂移迁移率有利于器件体积减少和复杂内部结构建立。 因此可以预见到不久将来,SIC材料和器件工艺的完善。部分SI领域被SIC来替代是指日可待的目标。 半导体材料发展的历史表明,“宽禁带”材料始终处在困难和进展缓慢的状态,如果要获得成功的快速发展,必须满足以下条件: l 适用及高效的衬底材料 l 超大面积和高质量单晶体薄膜的生长 l 能有效和精确地控制N型区和P型区的掺杂 l 具有合适的有效的绝缘方法,例MIS器件 l 开发表面造型和腐蚀工艺 半导体材料开发成功与否的判据主要是做成器件的性能和适用程度。SIC器件用在功率变流装置领域和高温工作状态是十分理想的材料,。上个世纪末,SIC器件开发成绩显著,PN结器件最高电压4.5KV已经诞生,并取得成功应用的实践。已经显示SIC光控二极管的灵敏度比SI同类器件高4个数量级,另外电流特性可实现更高的功率密度。这对电力电子装置的体积、效率和性能都有显著的改进作用。还可以用于雷达、汽车、飞机、通讯等特殊要求的领域。随着SIC材料和器件工艺完善和成熟,在潜在领域真正实现其价值,而其它半导体是无法达到的环境条件,特别象太空的苛刻条件将为SIC器件优点提供一个绝好应用场合。因此无论如何 ,SIC是一种 “未来的材料”。[next] 2 理想的功率开关器件 电力半导体器件最主要特征是高电压,大功率,通态损耗小, 即功率半导体器件通态电阻小(通态压降小),开关速度(频率)快,开关损耗小. 无功率损耗的功率开关器件是不存在的,但近几年来出现了几种与此接近的器件,即与传统的功率半导体器件相比, 通态压降,开关损耗都非常小,几乎接近理想的半导体器件. SI材料的MOSFET是一种驱动简单,开关频率和速度很快,功率损耗或称开关损耗很小的功率半导体器件,但至命缺点是电压不高 , 而且随电压升高 , 功耗迅速增加.IGBT是MOSFET的改进功率器件,同样具有MOSEFT器件驱动电路简单开关速度快的特点. 在20世纪80年代IGBT取代双极型结型晶体管, 耐压水平从几百伏很快上升到2KV以上的新型功率半导体器件.但高於2KV的功率装置系统,GTO或IGCT仍然牢牢的占领和控制着市场, 令IGBT望尘莫及. GTO、IGCT作为一种功率开关器件,具有高电压,大电流,能产生很高功率的一种器件, 但需 要用比MOSFET和IGBT更复杂和功率较大的控制电路来驱动. 电力电子线路设计工程师希望有一种器件象MOSFET一样简单易用,还能象IGCT 和 GTO 一样产生很大功率的器件. SIC的MOSFET 器件基本能实现上述要求. 由表(一)清楚地看出,SIC材料具有比SI材料更高的临界电场强度,;Emax (sic)的值大约是硅的10倍.因此同样设定PN结耐压,SIC器件所需衬底材料厚度将是SI器件的十分之一. PN结耐压与衬底材料厚度关系由图(2)三角形电场分布来描述,并由公式(1)计算最大阻断电压。
图2 P+n-二极管阻断状态空间电场分布 Vb是PN耐压;Emax是击穿电场强度; W耗尽层宽度(图2)耗尽层宽度W主要由掺杂量决定的(见公式(2),低掺杂层提供了耗尽层的大部分 Nd是低掺杂浓度,ε是相对介电常数,ε0是真空电容率,V是外加电压,Vdo是内建电势。 低掺杂层提供较宽耗尽区(见图2)。SIC的击穿电场强度比SI大一个参数级,这意味有相同阻断电压的器件,为了增加更宽的耗尽层宽度,SI器件的掺杂浓度需低二个数量级,因此SI器件的有效基区宽度也近似为SIC的10倍。 以5KV耐压的整流二极管硅器件为例,根据方程式(1),耗尽层的宽度大约是350μm,方程式(2)计算出的相应掺杂浓度约2.5×1013cm-3 。而相同耐压的SIC器件高达8×1015cm-3 左右。虽然上述计算比较近似,但已明显显示出SIC器件的优点。 同样考虑5KV整流二极管,SI器件的少子寿命在10~100μs数量级,而SIC器件要求少子寿命比SI器件低1~2个数量级就足够了。 因为长的少子寿命不利于器件关断。 另外热稳定性能能确保器件高温正常工作。因为器件的所有功耗会产生热量。它只能由衬底耗散。为了保证允许的工作温度,必须配置大的冷却装置将热量耗散。由于SIC的高热导率和高温的热稳定性,与SI相比较,冷却装置明显缩小,整个系统也做的较小。 SIC的MOSEFT具有低的传导损耗 MOSEFT器件是一种性能良好的开关器件,尤其适用于20KC频率以上的电力电子装置.器件击穿电压的关系由公式(3)定性给出 方程(3)中Rds,on 是阻断PN结的特征电阻 (Ω-cm2);Vb是PN结阻断耐压;ε是介电常数; ε0是真空电容率;Emax最大临界场 μ是载流子(电子)迁移率。 半导体物理特性显示,电阻Rds.on值随着漂移区宽度的增加而增大,随着掺杂浓度的增加而减少,这是因为载流子流动数量增加的缘故。[next] 按照方式(3)不难看出,MOSFET漂移区的阻值随着击穿电压的增加成平方增加,对硅材料仅在几百伏就达到临界的最高值。而阻值是随着临界电场的增加成立方增加。因为SIC临界电场强度比硅要高10倍,所以SIC的MOSFET的传导损耗远低于硅器件。 10KV双极型SIC晶闸管 前面讨论可以断定,SIC制成的MOSFET器件和肖特基二极管的耐压远高于SI器件。可以高达几千伏电压水平,所以MOSFET器件有望在很多领域得到应用。 SIC的双极型器件,例如晶闸管10KV耐压水平也是很容易制造,少子寿命只要能保持在1μs~10μs之间就能获得良好的开关特性。双极型SI晶闸管,典型击穿电压6KV-7KV,这是器件的制造成本特性。也是与通态损耗、开关损耗之间最佳折衷。极限条件为硅片厚度1mm左右,少子寿命为100μS左右。这种器件只能用于工频条件下的系统中,由于开关损耗的过大而限制了应用范围。 SIC器件的工作温度 SI双极型功率半导体器件,合适的工作温度小于125℃。单极型器件,例如MOSFET,最高工作温度为150℃。最高承受的温度是半导体材料的极限温度,即载流的密度不再由掺杂决定,而是由半导体的禁带宽度所决定,通常称为本征温度。此极限温度之上,所有电流控制能力和电压阻断能力都会消失。对SI而言,极限温度是300℃左右。SIC器件的工作温度比SI器件工作温度高得多。由于SIC的PN结漏电流极小,它能够在远高于300℃时还有阻断能力,极限温度可达到1000℃以上。 美国一个研究中心开发出的碳化硅MOSFET,工作温度为650℃,这种高温能力为电力电子系统设计工程师创造很多有利条件。SIC器件的低损耗都是以硅器件对比而言的。 SIC器件和SI器件性能主要差异见表三 表三 SI器件与SIC器件性能比较 材料性能 SI器件 SIC器件电流密度(A/cm2) 30 100~300(可达500)最高工作温度(℃) 180-200(PN) 600(max)(PIN)器件耐压 1 5~10(倍)通态损耗 1 1/4~1/10开关损耗 1 1/10~1/100工作温度(℃) 180 300~500
3 SIC器件制造 SIC器件研发工作与SIC材料一样,西方发达国家,以大学和有实力的大公司为主体,投入大量资金、人力,并取得一定成果, 有很高水平的实验室样品,仅PN结耐压高达上万伏。但是真正具有商业价值,能有一定生产量的功率器件很少。最主要原因是SIC材料质量的制约。 电力电子装置所需器件要求高电压、大电流、开关损耗小等特点。就电力电子器件而言,ABB公司在SIC器件研究开发方面在投入资金、成果水平都处在世界领先水平。研究成果之一是击穿电压为4.5KV PIN二极管和2.5KV JBS(结型势肖特基二极管) 当前SIC的单极型器件的生产,材料质量问题的影响不大,仅影响大容量器件生产成品率,大功率器件采用几个芯片并联连接的形式进行封装。 SIC材料的现状,对高压双极型器件,材料质量仍存在较大问题。可靠性指标还须不能满足实际需要,而且生产成品率很低。显而易见对电力电子器件而言,SIC材料仍然是一种可敬又可畏的材料。SIC的大功率器件实现实用性和商品化之前必须先解决材料的质量问题,最需解决是贯穿基片的微管缺陷的小孔(直径为0.1μm~5μm之间)。商品化可用的基片的微管密度不大于102~103/cm2,其次是能较好形成低掺杂浓度(小于1015cm-3)的厚层(50μm以上)和双极型器件的少子寿命。[next] 美国CREE公司是世界上研发、生产SIC材料和器件最著名的公司。其中Φ35mm 4H-SIC晶片,采用热盘CVD生长35~45 μm厚的外延层,掺杂浓度为1015cm-3以下。这种掺杂取决于采用的临界电场强度,理论阻断电压是4.5~6KV。ABB公司采用一台有特殊功能的光学显微镜,将20mm2 、40mm2面积二极管方形芯片放置在无缺陷的晶片位置。这台仪器可将每一片从CREE公司购进的晶片进行检验,用计算机自动检测,识别并记录在电脑中每个缺陷在SIC晶片上正确位置。并自动生成20mm2,40mm2芯片的位置,而且还自动形成工艺性文件资料,并绘制出芯片的布置平面图形。 图3 SIC晶片上各种尺寸芯片平面布图 检查微管缺陷采用激光探头,计算机识别,数据分析并绘出一个晶图片上芯片分布图,大面积的芯片位置之外的剩余地方布置小型(1~5mm2)检测器件。(图3) ABB公司研究中心的器件研究重点,工艺包括腐蚀,介质淀积、氧化、光刻、金属化和欧姆接触的形成。光刻工艺采用激光系统平板印刷技术(Laser Lithagraphic system)。这与传统IC工艺不同,主要原因是SIC晶片表面粗糙不平,而且需进行9次曝光。重要的是Laser系统与计算机机系统连用便于自动定位。 目前SIC器件,特别是双极型功率器件难于商品化、批量生产,主要原因: (1)SIC单晶材料缺陷多,至今材料质量还未真正解决; (2)设计和工艺控制技术比较困难; (3)工艺装置特殊要求,技术标准高,例离子注入, 外延设备,激光曝光光刻机等; (4)资金投入很大,运行费用和开发费用昂贵,一般很难开展研发工作。 当前世界上研发SIC器件有美国的Cree公司,德国西门子公司,日本的东芝公司,三菱公司,富士公司。ABB公司与瑞典等合作,投入巨资开展了主要用于输变电工程的二极管,取得商品化成功。德国西门子公司的产品定位在1200V以下低压,小功率器件,已经达到商用化。ABB公司的产品主要定位在4500V,高压大电流器件。[next] 4 为什么SIC器件还不能普及 早在20世纪60年代,碳化硅器件的优点已经为人们所熟知。之所以目前尚未推广普及,是因为存在着许多包括制造在内的许多技术问题。直到现在SIC材料的工业应用主要是作为磨料(金刚砂)使用。 SIC在能够控制的压力范围内不会融化,而是在约2500℃的升华点上直接转变为气态。所以SIC 单晶的生长只能从气相开始,这个过程比SIC的生长要复杂的多,SI在大约1400℃左右就会熔化。使SIC技术不能取得商业成功的主要障碍是缺少一种合适的用于工业化生产功率半导体器件的衬底材料。对SI的情况,单晶衬底经常指硅片(wafer),它是从事生产的前提和保证。一种生长大面积 SIC衬底的方法以在20世纪70年代末研制成功。但是用改进的称为Lely方法生长的衬底被一种微管缺陷所困扰。 只要一根微管穿过高压PN结就会破坏PN结阻断电压的能力,在过去三年中,这种缺陷密度已从每平方毫米几万根降到几十根。除了这种改进外,当器件的最大尺寸被限制在几个平方毫米时,生产成品率可能在大于百分之几,这样每个器件的最大额定电流为几个安培。因此在SIC功率器件取得商业化成功之前需要对SIC的衬底材料作更大技术改进。
图4 SIC工业生产的晶片和最佳晶片的微管密度的进展 制造不同器件成品率为40% 和90% 的微管密度值 图4看出,现在SIC材料,光电子器件已满足要求,已经不受材料质量影响,器件的工业生产成品率,可靠性等性能也符合要求。高频器件主要包括MOSFET SCHOTTKY二极管内的单极器件。SIC材料的微管缺陷密度基本达到要求,仅对成品率还有一定影响。高压大功率器件用SIC材料大约还要二年的时间,进一步改善材料缺陷密度。总之不论现在存在什么困难,半导体如何发展, SIC无疑是新世纪一种充满希望的“未来的材料”。
利用磁选机提取河沙铁粉的工艺介绍
2019-01-16 17:42:18
由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升,河沙选铁的利润大幅度提高,专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。
中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿设备大致的工作原理为:通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下: 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。
首先,河道里有水,我们的选矿设备必须要浮在水面上工作,因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体,根据挖沙深度的不同,浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求,一般宽度在1.5-2米之间,长度在16-32米之间。
另外,我们为了增加船的稳定性,两个浮体之间间隔了一定的距离,一般为1.5米左右。顾名思义,这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统,河沙由链斗提上来以后,因为有大小不一的石子,为了保护磁选机的安全,必须经过筛分系统。根据河道的环境不同,一般来说,石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好,维修方便,节省动力(约3KW)。而石子很多,直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。经过筛分后的石子一般直接流入河道,如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统。磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。
磁选机的磁表强度一般要达到3800-4500高斯,规格为750*2200-2400,这样配套才能达到90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位,一般可在30-45之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方,以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。
绿碳化硅价格
2017-06-06 17:50:03
2010年国内绿碳化硅
价格
仍将持稳。国内碳化硅
市场价格
在经历2008年到2009年暴涨、暴跌、持续下跌、反弹的
走势
之后,2010年国内绿碳化硅
价格
仍将持稳。我国绿碳化硅产能在55万吨左右,其中青海、四川、新疆为主产区,产能占80%以上。 绿碳化硅主要用于线切割
行业
。2008-2009年,绿碳化硅
走势
也同样经历了先涨后跌的
走势
。因原料和国家政策的刺激,绿碳化硅
价格
下滑略微滞后于黑碳化硅。直至2009年底,随着原料和电价的上涨,绿碳化硅
价格
逐步回升。进入2009年,因
市场
需求不旺,一级碳化硅难以承受库存压力,
价格
继续走低。5月份,丰水期优惠电价的实施,为碳化硅
价格
下滑再一次提供动力。二级黑碳化硅在满足国内
市场
的同时,多数出口到国外
市场
,供应略显紧张,因此二级碳化硅全年
价格
波动较小。 2009年底,国家统一上调电价。西北各地区根据实际情况上调电价,其中甘肃地区电价上调0.08元/千瓦时,宁夏地区上调0.05元/千瓦时,青海地区电价上调超过0.03元/千瓦时,一时间碳化硅
价格
迅速上涨,最低上调200元/吨,最高上调500元/吨。此时,原料无烟煤和石油焦
价格
开始上涨,涨幅接近30%。碳化硅
价格
开始反弹,但下游
市场
需求仍处于低迷状态。2010年,我国有关部委将着力开展提升优化传统
产业
、抑制过剩产能扩张,开展节能降耗、减排治污,淘汰落后产能等工作。 我国碳化硅总产能约155万吨,产能严重过剩。2009年,西北地区黑、绿碳化硅产能均有增长,但各地区均存在部分落后产能。2010年,各地区将采取实质性措施提高
产业
集中度。其中,青海省政府决定在2010年底前,淘汰6300KVA以下的冶炼炉;宁夏地区将继续对铁合金、碳化硅等
行业
实施能耗电价联动机制,最大限度地降低高载能产品单耗;甘肃省也将继续对小功率冶炼炉进行整顿。在国家对高耗能
行业
进行控制的情况下,下一步相关部门将对电价、
行业
准入标准进行相应调整,或推动碳化硅成本增加,
价格
走高。 目前国内绿碳化硅
价格
趋于平稳。
雾化焙烧在制备高性能铁氧体材料方面的应用
2019-01-25 10:19:13
近年来,由于国防、科研、电子工业等方面的发展需要,特别是对高科技产品(如计算机、激光、微波等)的需求,对铁氧体电子材料的需求大大增加,对其性能也提出了更高的要求。目前,高性能铁氧体电子材料属于当今世界的高科技产品,具有广阔的发展前景,而国内对这一产业的开发应用尚处于起步阶段,相对于欧美、日本等发达国家而言,有很大差距。研究开发高性能铁氧体材料对我国的技术进步和经济发展、巩固国防等都具有重大意义。 某电子生产企业经过长期研究和反复试验,试制出具有世界同类产品性能的某类铁氧体电子材料产品,(该产品世界年需求量约& 万H 左右,世界市场价格为," 万元Y H),由于该产品应用范围不断扩大,其需求量将会逐年提升,市场前景广阔,但实验室试制出的科技成果要应用于工业化生产、要转化为生产力及经济效益,有许多不同的地方,还有许多工作及技术难题尚待解决,实验成果的取得,只是该技术过程的关键一步。 铁氧体的制备大致可分为如下过程:配料———混合———预烧———成型———烧结———热处理。在以上过程中,配料、混合属于企业的专有技术,经过长期的研究及试验,对其工艺已比较熟悉;成型、烧结、热处理几个工艺过程,因与传统的的铁氧体材料制备过程基本一致,只是一些处理参数的异同,也已基本掌握;可对预烧这一工艺过程,尽管投入了不菲的人力物力、应用了多种方法、做了多种尝试、但未探索到有效的处理方法,结果很不理想———不能连续生产,劳动强度大,劳动生产率低,生产过程难以控制,设备及工作面占地大、投资高。因预烧工艺对该产品的质量性能影响极大,并直接影响后续工艺处理过程,所以对该工艺过程有多方面的严格要求。我院于2002年5~8月对预烧这一工艺过程进行了半工业化试验。 1、物料成分及试验要求 1.1、物料成分 该过程需处理的物料成分如下: 树脂27%、粉体28%、水45%(超纯水),其中,粉体为90%的Fe2O3及一定比例的Ni、Zn 等;粉体粒度
[next]
2.3、试验措施 在以上工艺流程中,有几个比较困难的技术难题: (1)高温洁净空气的获取。要制取600~700℃的高温空气,对换热器的材质、加工制作都有较高要求; (2)浆料的输送及雾化。由于制备的浆料黏稠度高,流动性差,故其在管道中的输送及雾化困难,且受热时易结块,堵塞管道及喷头; (3)燃烧反应过程的动态控制。在该过程中,供给的热空气温度为600~700℃,浆料在燃烧时其树脂放出热量、水分蒸发吸收热量,另外高温燃烧室向周围环境有散热损失,要使浆料在600~800℃,下燃烧,故对其燃烧过程要严格控制,是一个动态控制过程,要保持其相对的热平衡,以保证雾化燃烧室温度在要求范围内;另外,要燃烧充分、不留残脂及水分,则要保证有足够的反应时间及富裕的空气量。 (4)设备与投资控制的矛盾。由于对物料纯净度及设备使用寿命的要求高,则设备造价必然相对较高。因此要在保证满足要求的条件下,有效地降低成本。 经过详细计算、精心设计,以上几个方面的问题得到了较好的解决。首先,高温洁净空气的获取,经过对经济效益及环境卫生方面的对比,决定采用重油作为燃料,选用高效可调燃烧机作为燃烧设备,燃烧的高温烟气进入换热器,对经过过滤的洁净冷空气加热至600~700℃,然后进入燃烧室;对于换热器要制取600~700℃高温空气这一要求,为提高换热效率及有效地降低成本,将换热器分成高温换热器及低温换热器两个,低温换热器先将冷空气预热至不超过500℃,高温换热器再将其最终加热到所需温度;由于低温换热器所占比重大,其对材质、加工制作的要求相对较低,就大大降低了换热器的成本。采用了高、低温换热器这一措施,既提高了换热效率、满足了换热要求,又有效控制了成本。[next] 其次,浆料的输送及雾化,由于其黏稠,流动性差,在方案设计时,即考虑尽量缩短输送管道长度及减少弯头数量以减少流动阻力;抬高储料桶安放位置标高,使其与喷头有一合理高差,能产生自流;对于喷头,经过调查与比较,高速离心雾化器是很好的选择,其技术参数为:喷雾盘直径120mm;转速18000r/min;水分最大蒸发量50kg/h。 许多生产企业的生产实践表明,该喷头对粘稠性物料的雾化效果极佳,且由于其高速旋转,产生负压,使管道及喷头不易堵塞。 第三,对于燃烧反应过程的控制,经过详细计算得知,浆料中树脂燃烧产生的热量,基本抵消水分气化蒸发吸收的热量,故要保证浆料在600~800℃燃烧,只要对燃烧室做好保温,尽量减少散热损失,并保证热源的供给即可。另外,在理论计算需要气量的基础上,适当增加气量的供给,并对气体流速严格控制,以保证燃烧充分、不留残脂,有足够的反应时间。 第四,为有效降低成本,对预烧工艺流程进行了多方案比选,并对每一台设备都进行了精心的定额设计,对整个工艺流程中不同的温度段,在满足使用要求的条件下,采用了不同的钢材材质及加工要求。实践证明,这是投资控制的有效方法。 3、试验效果 试验及检测结果表明,该方案完全满足预烧这一工艺要求,工艺过程简洁,布置紧凑,生产过程可实现自动控制,操作简单,劳动强度低,可连续生产,燃烧完全、不留残脂,物料混合均匀、无偏析、无磁性,无污染,且由于产物为细粉状,从而省去了原工艺流程中的下一道工序———破碎及研磨工序,也避免了物料在破碎及研磨过程中被污染,保证了物料的纯度,从而有效地保证了对该铁氧体材料的高性能要求。
炼钢炉尘提取还原用铁粉重选技改实践
2019-01-21 18:04:35
一、前言
炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%~25%的金属铁粉,攀研院在“九五”攻关时,独立开发了一种新的生产工艺,采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开,成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉(后简称铁粉),主要用于钛白还原剂,成果于2001年就在冶炼厂很好的运行。
由于炼钢厂扩能和工艺优化,年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低,若按原生产工艺,达不到生产要求,因而根据现状对原工艺进行了技改。技改后,处理能力得到大大提高,各项指标均能达到产品质量要求。
二、原因分析
(一)原料分析
铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘,是一种理化性质极不稳定的人造矿物,并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染,以上这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响。
炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动,其整体粒度细,其中-38um的粒级含量约占30%~35%,且粒度越细,金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大,表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料,由于其粒度太细,普通的选别设备无法对其进行有效选别,同时粒度太细也很容易被氧化。这样,大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间,使其处理能力降低,同时也会影响分选精度,降低选别指标。
另外,由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位,污泥的品位越来越低且越来越细, 对选别设备要求就更高,采用原工艺生产就达不到生产要求。
(二)原工艺流程及存在的缺陷
1、原工艺流程
原工艺流程如图1所示。2、原工艺存在的缺陷
(1)一次摇选处理能力不够大:摇床为粗选设备,对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选,处理能力是不够的。
(2)管磨机对矿浆研磨不充分:管磨机的入料浓度较低,且管磨机中的钢球装球率不高,钢球种类少只有一种小钢球,对矿浆的磨剥力度不够,使氧化物与金属铁不能有效的分离。
(3)管磨机电耗高:管磨机电机功率为37KW,每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一项就要2960度。
(4)二次摇选入料品位低:从管磨出来的料浆浓度较稀,也没经过选别直接进入摇床进行二次精选,粗精矿品位不高,导致二段选别效果不好,使最终的成品质量不稳。
三、解决措施
针对现有生产工艺存在的问题,对现有工艺进行了优化。
(一)新工艺流程
经改造后的新工艺流程(略)
(二)改造措施
1、将一段摇床改为螺旋溜槽。
2、在一段摇床后增加了分级机,对一段粗精矿进行了浓缩。
3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联,对球磨机钢球按要求进行配比。
4、在新增球磨机后增加一台磁选机。
四、改进效果
经过以上措施的改造,将一段摇床改为螺旋溜后,有效的增加了一段粗选的处理量,能将现有原料处理完,提高了铁粉的产量;在一段摇床后增加了分级机,对一段粗精矿进行浓缩,保证了二段球磨入料浓度,使二段磨矿更充分;将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联,节约了电,同时增加了钢球配比,保证了矿浆得到有效的研磨,使氧化物与金属铁能有效的分离;在二段增加一台磁选机,对二段摇床的入料品位进一步提高,有效控制摇床的入料浓度和品位,使二段精矿品位较稳定且都符合要求;通过改造后,产品质量稳定,从而取得了很好的经济效益。
五、结论
(一)通过技改后,有效的提高了污泥的处理量,进一步的降低了能耗。
(二)通过技改后,提高了铁粉的产量,进一步增加了市场份额,达到了预想要求。
金属硅与碳化硅简介
2018-09-20 09:48:24
硅在工业生产中是不可缺少的,硅有很多种,跟不同的金属有着不同的作用,现在我们主要来看下金属硅与碳化硅的一些区别和不同。山东碳化硅的冶炼的第一步是先将二氧化硅还原成一氧化硅,之后在一氧化硅的上升过程中,不断的反应,这样会比较容易生成碳化硅,它的反应方程式是:SiO+2C=SiC+CO↑金属硅又称工业硅或结晶硅。呈暗灰色,有金属光泽,熔点高,耐热性好,电阻率高,具有高度抗氧化作用;一般粒度在10~100mm或2~25mm;在矿热炉内质还原剂与硅石熔炼所生产的工业硅,主要用于配制合金,特别是铝合金的配制,制取多晶硅和有机硅及高档耐火材料。碳化硅是用高纯度的石英砂及优质精洗无烟煤经过电阻炉还原反应而生成的碳:硅结晶体化合物,其特点化学性能稳定.硬度高.耐高温,是磨料及耐火材料等行业优质原料。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途。以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。
绿碳化硅的生产工艺与应用
2019-01-18 09:30:13
绿碳化硅微粉生产方式与黑碳化硅基本相同,只是对原材料的要求不同。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成,经冶炼成的结晶体纯度高,硬度大,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。生产工艺
绿碳化硅制造方法同黑色碳化硅,但采用的原材料纯度要求较高,也在电阻炉中2200°C左右的高温下形成,绿色,呈半透明状,六方晶形,其Sic含量较黑色为高,物理性能与黑色碳化硅相近,但性能略较黑色为脆,也具有较好的导热性与半导体特性。
按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。 由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在最高工作转速下,不会破裂)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
一张图了解碳化硅陶瓷
2019-01-04 09:45:43
一张图了解碳化硅陶瓷
二氧化硅价格
2017-06-06 17:50:11
二氧化硅
价格
:二氧化硅含量在99.99%以上的高纯石英粉是广泛用于宇航、国防军工、电子、光纤通讯、光学仪器、激光等高科技领域的基础原材料。 二氧化硅
价格 产品名称 货品所在地 单价(不含运费) 起批量 M-5气相二氧化硅 广东佛山市顺德区 55.00/公斤 0公斤 树脂轻粉(白炭黑,二氧化硅)">硅)">树脂轻粉(白炭黑,二氧化硅) 广东中山市 7.00/pcs 1pcs 石英砂 湖北蕲春县 1.00/吨 1吨 白碳黑 上海上海市 6500.00/吨 1吨 二氧化硅 河南郑州市二七区 12000.00/吨 0吨 石英砂|二氧化硅 河北石家庄市新华区 600.00/T 100T 沉淀水合二氧化硅 河北石家庄市 5000.00/吨 0吨 分析纯二氧化硅 广东广州市 1.00/瓶 0瓶 白炭黑(二氧化硅) 广东广州市 4500.00/吨 0吨 二氧化硅 河南郑州市 15.00/kg 0kg 二氧化硅 山东济南市 4000.00/吨 1吨 二氧化硅,SiO2,又称硅石。在自然界分布很广,如石英、石英砂等。白色或无色,含铁量较高的是淡黄色。密度2.2 ~2.66.熔点1670℃(鳞石英);1710℃(方石英)。沸点2230℃,相对介电常数为3.9。不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。二氧化硅矿物是指分子表达式相同(SiO2),但结构有差异的矿物,这些矿物统称为类质异像体,主要包括石英、方石英和鳞石英。这些矿物在地球