高温含铁回转窑窑渣在线还原—熔分机理研究

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作者 郑利佳 刘超 +2 位作者 邢宏伟 康月 周君 《烧结球团》 北大核心 2025年第4期91-98,共8页

以含铁窑渣高值资源化利用为目标,基于高温含铁窑渣物化性能提出在线还原—熔分工艺,利用Factsage热力学软件研究含铁窑渣在线还原—熔分质能匹配规律,基于热力学模拟结果以焦炭为还原剂研究高温含铁窑渣在线还原—熔分机理,探明还原—... 以含铁窑渣高值资源化利用为目标,基于高温含铁窑渣物化性能提出在线还原—熔分工艺,利用Factsage热力学软件研究含铁窑渣在线还原—熔分质能匹配规律,基于热力学模拟结果以焦炭为还原剂研究高温含铁窑渣在线还原—熔分机理,探明还原—熔分反应过程物相组成变化规律,获取适宜碳氧质量比、升温速率及熔分温度等参数。结果表明:含铁窑渣还原—熔分过程发生的反应主要为铁氧化物、氧化锌和铁酸锌的还原,以及CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)渣系的熔分;计算得出在线还原—熔分方法处理高温含铁窑渣能够节省约1.76×10^(8)J/t的热量,在减少焦炭消耗的同时也降低了CO_(2)的排放;在碳氧质量比为1.4、升温速率为15℃/min、熔分温度为1500℃的条件下,含铁窑渣的还原—熔分效果较好,金属收得率达到93.67%。 展开更多

关键词 资源化利用率 在线还原—熔分 高温含铁窑渣 碳氧质量比 升温速率

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不同密度准东高铁煤熔融特性 被引量：2

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作者 陈丽娟 王世海 +5 位作者 魏博 刘啸天 刘坤朋 王建江 李显 程泽宁 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-6,共6页

研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布... 研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布。发现准东高铁煤分离出不同密度组分主要分布于1.40~1.50 g/cm^(3),占51.79%,煤中铁赋存形态主要为硫铁矿及少量菱铁矿;煤灰中元素不同,分离出组分密度也不同,且随Fe元素含量增加煤样组分密度增大,在密度组分>1.50 g/cm^(3)的制备煤灰中Fe元素质量分数达67.50%;各组分灰成分差异大,煤中Fe是影响熔点主要因素之一,可显著降低整体煤灰熔融温度;结合高温灰样XRD与SEM-EDS分析,不同密度组分中钙铝黄长石含量增加是导致灰熔融温度增加的原因;Fe、Mg主要富集于轮廓较明显块状灰颗粒,Si和Ca主要富集于熔融区域,且随密度增大块状颗粒含量增多;块状灰颗粒矿物主要为镁铁氧化物和赤铁矿,熔融区域矿物主要为钙铝黄长石,在1300℃煤灰中熔融区域与块状颗粒并未熔合,可知高铁煤中Fe主要存在于煤中外来矿物,且含钠矿物与钙铝黄长石发生低温共熔,熔融区域熔点降低。 展开更多

关键词 准东高铁煤 灰熔融特性 不均匀熔融 灰熔融温度

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动高压物理在地球与行星科学研究中的应用 被引量：7

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作者 毕延 经福谦 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期79-92,共14页

综述了动高压物理应用于地球和行星科学研究中的一些最新进展,包括地球内部的物质组成与热力学状态,巨行星的物质组成模型,太阳系中的碰撞成坑与吸积相互作用等。依据铁的冲击波数据,结合其他热力学数据,可以得到一条统一的铁的熔化曲线... 综述了动高压物理应用于地球和行星科学研究中的一些最新进展,包括地球内部的物质组成与热力学状态,巨行星的物质组成模型,太阳系中的碰撞成坑与吸积相互作用等。依据铁的冲击波数据,结合其他热力学数据,可以得到一条统一的铁的熔化曲线,将动高压与静高压数据完全统一,初步解决了长期困扰高压界的动、静压关于铁的熔化温度存在系统偏差的诘难。外推到ICB处(330 GPa),铁的熔化温度(亦称锚定温度)约为(5 950±100) K。冲击Hugoniot 数据,结合地震学模型可以约束地幔与地核的物质组成。冲击压缩下钙钛矿型(Mg0 9,Fe0 1)SiO3的高压声速测量结果表明,1 770 km深度的不连续面不仅是一个相变界面而且是一个化学成分或矿物学分界面。低温可凝聚气体(H2、He)或冰(H2 O, CH4, CO2, NH3 和N2 )的冲击波数据,及Jeffrey 数等其他数据可以用来构建巨行星(如木星和土星)的物质组成模型。地球深部矿物的冲击温度测量可以用来研究它们的高压熔化行为,据此建立的高压相图可以为控制地幔对流的地幔物质的准静态蠕变提供约束条件。熔融硅酸盐在上地幔压力条件下的冲击压缩数据,可以约束地幔熔岩稳定存在的深度,在此深度地幔熔岩不会因固体围岩提供的浮力而向上运移到地表,从而在此深度形成稳定的低速带。冲击波数据在描写行? 展开更多

关键词 内核边界处铁的熔化温度(锚定温度) 1770km深处的成分不连续面 下地幔中的热异常 核幔边界 地球原始大气的形成 巨行星的物质组分模型 行星表面的大型撞击 K-T(白垩纪-第三纪)界面的大规模灭绝事件

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铸铁表面激光熔凝行为及温度场数值模拟 被引量：6

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作者 伊鹏 刘衍聪 +1 位作者 石永军 姜浩 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期81-84,117,共4页

为明确铸铁表面激光熔凝过程的热响应规律,考虑随温度变化的材料热物性参数和相变潜热影响,建立铸铁表面激光动态熔凝的三维数值模型并进行了验证,预测值与试验值吻合良好,采用该模型分析了热响应温度场规律及不同工艺参数的映射关系.... 为明确铸铁表面激光熔凝过程的热响应规律,考虑随温度变化的材料热物性参数和相变潜热影响,建立铸铁表面激光动态熔凝的三维数值模型并进行了验证,预测值与试验值吻合良好,采用该模型分析了热响应温度场规律及不同工艺参数的映射关系.结果表明,铸铁表面激光熔凝较钢材可获得更大的熔透深度,熔池内、外形成较大温度梯度且分别以深、宽方向分量为主,降低扫描速度和减小光斑尺寸可以获得更大的温度梯度;熔池尺寸随扫描速度和光斑半径的增大而减小,提高激光扫描速度并减小光斑尺寸可以增大凝固相变速度. 展开更多

关键词 激光熔凝 铸铁 数值模拟 瞬态温度场 熔池

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钢铁材料溶解扩散焊界面组织及性能 被引量：2

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作者 翟秋亚 徐锦锋 钱翰城 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期84-86,共3页

钢铁材料在熔焊及快冷条件下容易产生硬质相及裂纹 ,基材非熔化连接方法有利于解决这一难题。将液膜溶解扩散焊用于钢铁材料的连接 ,研究了喷熔温度对钢铁材料溶解扩散焊界面组织和性能的影响。结果表明 ,由液膜状态所表征的喷熔温度对... 钢铁材料在熔焊及快冷条件下容易产生硬质相及裂纹 ,基材非熔化连接方法有利于解决这一难题。将液膜溶解扩散焊用于钢铁材料的连接 ,研究了喷熔温度对钢铁材料溶解扩散焊界面组织和性能的影响。结果表明 ,由液膜状态所表征的喷熔温度对接头组织和力学性能具有显著的影响。随喷熔温度的提高 ,一方面 ,界面Ni、Fe原子互扩散加剧 ,界面扩散结合层厚度增大 ,界面母材产生淬硬组织的倾向增大 ;另一方面 ,接头抗拉强度有所增加 ,硬度值提高。在硬度分布曲线上 ,硬度峰值位于界面处偏向热影响区的一侧。以静镜面状液膜状态对应的喷熔温度 (70 0～ 80 0℃ )工艺性能和焊区性能最优。 展开更多

关键词 钢铁材料 溶解扩散焊 喷溶温度 组织 性能

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含碳球团的低温熔分 被引量：1

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作者 朱炳秀 魏国 +1 位作者 姜鑫 沈峰满 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期537-541,共5页

根据低nC/nO含碳球团直接还原-低温熔分工艺制备粒铁的技术思想,进行了低nC/nO含碳球团低温条件下的熔分实验研究.实验结果表明,1 300℃,nC/nO为0.8的含碳球团,还原熔分时间为55 min时,得到的铁粒中存有少量熔渣2FeO.SiO2;60 min时渣铁... 根据低nC/nO含碳球团直接还原-低温熔分工艺制备粒铁的技术思想,进行了低nC/nO含碳球团低温条件下的熔分实验研究.实验结果表明,1 300℃,nC/nO为0.8的含碳球团,还原熔分时间为55 min时,得到的铁粒中存有少量熔渣2FeO.SiO2;60 min时渣铁则完全分离,铁粒中几乎没有熔渣存在.nC/nO为0.8和0.85的含碳球团还原后渣相FeO质量分数较高,熔点较低,易于渣铁熔化分离.nC/nO为0.9的含碳球团渣相FeO的质量分数较低,熔点较高,需要较长时间或在较高温度下才能进行渣铁分离.在1 320℃,nC/nO为0.8,还原熔分时间为60 min时,铁的收得率可达86.1%以上,铁粒中金属铁的质量分数约为94.8%. 展开更多

关键词 含碳球团 低配碳 低温熔分 渣铁分离 铁粒

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铸铁坩埚材料在高温熔铝中腐蚀的金相分析 被引量：2

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作者 娄本浊 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2009年第7期488-490,共3页

对不同钢铁材料进行浸镀铝试验,采用金相分析研究了不同钢铁材料在高温铝液下的腐蚀特点,提出了钢铁材料中高碳相的形态与数量对其抗高温铝液腐蚀能力有着重要影响的观点。并对几种钢铁材料的抗铝液腐蚀能力进行了排序,为生产厂家选择... 对不同钢铁材料进行浸镀铝试验,采用金相分析研究了不同钢铁材料在高温铝液下的腐蚀特点,提出了钢铁材料中高碳相的形态与数量对其抗高温铝液腐蚀能力有着重要影响的观点。并对几种钢铁材料的抗铝液腐蚀能力进行了排序,为生产厂家选择铁埚材质提供了一定的科学依据。 展开更多

关键词 高温熔铝 铸铁坩埚 腐蚀

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覆铜板废边角料熔炼渣熔化温度研究

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作者 汪金良 王龙君 《有色金属科学与工程》 CAS 2020年第1期46-50,共5页

覆铜板废边角料是一种具有明显“高硼低铁”特征的电子废料,为使覆铜板废边角料冶炼过程中具有合适的熔化温度,采用化学试剂配置合成了17组“高硼低铁”渣,利用RDS-2010型智能测试仪通过半球熔点法测定其熔点。对所测得数据进行了多元... 覆铜板废边角料是一种具有明显“高硼低铁”特征的电子废料,为使覆铜板废边角料冶炼过程中具有合适的熔化温度,采用化学试剂配置合成了17组“高硼低铁”渣,利用RDS-2010型智能测试仪通过半球熔点法测定其熔点。对所测得数据进行了多元非线性回归分析,得到了熔化温度与熔炼渣化学组成之间的数学表达式,基于回归方程考察了FeO含量(w(Feo))、Fe3O4含量(w(Fe3O4))、Al2O3含量(w(Al2O3))、B2O3含量(w(B2O3))及钙硅比(m(Cao)/m(SiO2))单一组分变化对熔炼渣熔点的影响规律。结果表明,回归方程预测值与实际值吻合度较高;熔化温度在熔渣组成成分范围内低于1100℃,具有良好的冶炼性能;熔渣的熔化温度随着w(Fe3O4)、w(Al2O3)的增加而升高,随着w(Feo)、w(B2O3)、m(Cao)/m(SiO2)的增加而下降。研究结果为电子废料的绿色回收提供数据支持。 展开更多

关键词 覆铜板废边角料 熔炼渣 熔化温度 高硼低铁 电子废料

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冷轧摩擦铁粉对河南九里山煤灰熔融性的影响 被引量：1

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作者 王航 袁春伟 +1 位作者 赵基钢 孔令涛 《洁净煤技术》 CAS 2018年第2期79-82,共4页

为实现冷轧磁过滤产物废弃物的资源化利用,结合大型煤气化气化炉液态排渣要求,考察了以冷轧磁过滤产物回收的摩擦铁粉的基本物化性质,研究了摩擦铁粉作为助熔剂对河南九里山煤(RC)灰熔融性的影响,通过X射线衍射研究了煤灰的矿物组成变化... 为实现冷轧磁过滤产物废弃物的资源化利用,结合大型煤气化气化炉液态排渣要求,考察了以冷轧磁过滤产物回收的摩擦铁粉的基本物化性质,研究了摩擦铁粉作为助熔剂对河南九里山煤(RC)灰熔融性的影响,通过X射线衍射研究了煤灰的矿物组成变化,并分析助熔机理过程。结果表明,冷轧摩擦铁粉的颗粒尺寸为0.6~16μm,远小于煤粒度(200μm),铁含量(以氧化物中的金属含量计)超过98%,可作为高熔点煤的铁基助熔剂使用。RC煤灰在高温下生成莫来石时,其灰熔融温度高达1 510℃,添加2%的摩擦铁粉为助熔剂可使RC煤灰熔融温度降至1 340℃,原因在于添加2.0%摩擦铁粉的煤灰以赤铁矿和石英为主,在弱还原性气氛下,含铁氧化物易被还原成FeO,FeO在高温下与煤灰反应生成铁橄榄石和铁尖晶石等低温共熔化合物,可降低煤灰熔融温度。 展开更多

关键词 冷轧摩擦铁粉 煤灰熔融温度 助熔机理 煤气化 煤灰

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激光熔凝强化RuT300收尾凹坑缺陷抑制方法研究 被引量：4

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作者 庞铭 张啸寒 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期131-138,共8页

目的突破气门座激光熔凝收尾凹坑缺陷技术瓶颈。方法建立激光熔凝强化RuT300的三维瞬态温度场仿真模型,模型中考虑激光吸收率、材料相变潜热及热物性参数的影响,并结合Niyama判据,分析激光熔凝强化RuT300收尾过程激光参数线性变化对收... 目的突破气门座激光熔凝收尾凹坑缺陷技术瓶颈。方法建立激光熔凝强化RuT300的三维瞬态温度场仿真模型,模型中考虑激光吸收率、材料相变潜热及热物性参数的影响,并结合Niyama判据,分析激光熔凝强化RuT300收尾过程激光参数线性变化对收尾凹坑缺陷的影响规律。结果在激光熔凝收尾过程中,对比未采用激光参数线性变化的收尾方式,采用激光功率线性下降(斜率为–400)的参数变化方式时,G/√D的最大值由最初的0.0085增大至0.0097;当斜率由–100减小至–400时,G/√D的最大值由最初的0.0087增大至0.0097;采用激光扫描速度线性上升(斜率为20)的参数变化方式时,G/√D的最大值由最初的0.0087增大至0.0142;当斜率由5增加至20时,G/√D的最大值由最初的0.0112增大至0.0142。伴随着激光功率线性下降或激光扫描速度线性上升,激光熔凝气门座收尾凹坑有缩减趋势,且伴随着激光功率线性下降过程斜率绝对值或激光扫描速度线性上升过程斜率的增大,收尾凹坑有进一步缩减趋势。实验分析与数值模拟结果基本吻合,说明了模型的有效性。结论在激光熔凝收尾过程中,采用激光功率线性下降或者激光扫描速度线性上升方法可以抑制收尾的凹坑缺陷,提升气门座的可靠性。 展开更多

关键词 激光熔凝 凹坑缺陷 数值模拟 Niyama判据 蠕墨铸铁 温度场

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激光参数对蠕墨铸铁熔凝组织演变及高温力学性能的影响 被引量：4

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作者 庞铭 刘全秀 《热加工工艺》 北大核心 2019年第16期129-133,共5页

采用额定功率为3kW的Nd:YAG激光器开展不同激光参数的激光熔凝蠕墨铸铁试验,通过扫描电镜、光学显微镜、硬度仪和高温加热炉表征了激光熔凝宏观形貌、微观特性变化、硬度分布和高温回火性能。结果表明:由于激光熔凝蠕墨铸铁中匙孔效应... 采用额定功率为3kW的Nd:YAG激光器开展不同激光参数的激光熔凝蠕墨铸铁试验,通过扫描电镜、光学显微镜、硬度仪和高温加热炉表征了激光熔凝宏观形貌、微观特性变化、硬度分布和高温回火性能。结果表明:由于激光熔凝蠕墨铸铁中匙孔效应及不同激光参数差异等影响,熔凝区宏观形貌呈现勺形、帽形、碗形和盆形;伴随激光功率的增加和扫描速度的降低,且激光功率密度达到形成匙孔能量密度阈值时,熔凝区域的深宽比增加;伴随激光扫描速度和侧吹保护气流量的增加,熔凝区网状莱氏体分布区域减少;随着激光功率的增加,熔凝中心区域莱氏体由层片状转变为网状;对激光熔凝蠕墨铸铁进行500℃回火工艺处理,熔凝区硬度增加,基体与热影响区硬度降低。 展开更多

关键词 激光熔凝 蠕墨铸铁 显微组织 硬度 高温处理

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非稳态温度效应对激光熔凝蠕墨铸铁控形和控性影响的研究

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作者 庞铭 刘全秀 +1 位作者 浮艺旋 初飞雪 《热加工工艺》 北大核心 2020年第22期98-102,106,共6页

采用额定功率为3kW的Nd∶YAG激光器开展激光熔凝蠕墨铸铁实验。利用光学显微镜和硬度仪记录分析激光熔凝过程的非稳态温度效应对熔凝层深度、石墨分布及其硬度分布的影响。结果表明:沿激光扫描方向,前面熔凝过程对后面熔凝过程预热的非... 采用额定功率为3kW的Nd∶YAG激光器开展激光熔凝蠕墨铸铁实验。利用光学显微镜和硬度仪记录分析激光熔凝过程的非稳态温度效应对熔凝层深度、石墨分布及其硬度分布的影响。结果表明:沿激光扫描方向,前面熔凝过程对后面熔凝过程预热的非稳态温度效应对熔凝层深度的影响,取决于预热的非稳态温度效应形成的温度是否达到材料的熔点临界温度;激光能量输入大小影响熔凝层表面的鱼鳞纹大小和分布,在激光扫描速度为2 mm/s、激光功率为1100 W时,在熔凝层正面基本观察不到鱼鳞纹;在激光输入总能量不能达到熔池石墨完全消失的能量临界值时,伴随激光扫描速度的降低和激光功率的升高,熔凝区域石墨数量和面积降低,熔凝区域的残留奥氏体含量增加;由于激光熔凝过程的非稳态温度效应,前面熔凝过程的预热作用对后面熔凝熔池中碳元素含量和分布等的综合影响,在激光扫描速度为1.5 mm/s、激光功率为500 W时,硬度逐渐上升;在激光扫描速度为4 mm/s、激光功率为1100 W时,在扫描收尾区域硬度波动幅度降低。 展开更多

关键词 激光熔凝 蠕墨铸铁 宏观形貌 非稳态温度效应 硬度

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铁矿石颗粒尺度相变传热过程的数值模拟

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作者 郭苏雅 周鹏 +4 位作者 华晴赉 曾嘉 崔佳鑫 蒋友源 鄂殿玉 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2022年第6期396-401,407,共7页

为解析铁矿石颗粒在高炉软熔带内的复杂相变传热过程,采用焓法模型对单颗粒铁矿石加热熔化过程进行分析,获得了铁矿石颗粒内的温度分布、熔化时间和液相的体积分数等变量随时间的演变规律,讨论了铁矿石颗粒粒径、加热气流速度和加热气... 为解析铁矿石颗粒在高炉软熔带内的复杂相变传热过程,采用焓法模型对单颗粒铁矿石加热熔化过程进行分析,获得了铁矿石颗粒内的温度分布、熔化时间和液相的体积分数等变量随时间的演变规律,讨论了铁矿石颗粒粒径、加热气流速度和加热气流温度对熔化过程的影响.结果表明:铁矿石颗粒粒径大小对加热熔化过程的液相析出、相变区厚度和颗粒中心与外表面温差影响最为显著,主要原因是对流换热系数减小导致颗粒换热能力被削弱,颗粒内部导热热阻增大;加热气流速度成倍增大,颗粒熔化时间只微微缩短,而加热气流温度的逐步升高使得颗粒熔化时间有较大程度的缩短,主要原因是在高温环境中辐射换热影响增强. 展开更多

关键词 铁矿石熔化 相变换热 温度场 相界面 模拟仿真

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