一、MoSi_2发热体在熔铝炉中的运用(论文文献综述)
袁方[1](2021)在《含CrOx熔渣粘度与预报模型研究》文中指出粘度作为非常重要的熔渣性能,与决定冶金反应快慢的传质过程密切相关。良好的熔渣流动性能够保证冶炼过程顺行,进而提升产品质量和金属收得率。因此,为了更好的了解冶金生产过程,达到操作流程的可控制、可预报,需要对各种成分、各种温度下的熔渣粘度有一个清晰的认识。含铬熔渣作为含铬合金生产的重要组成部分,在冶炼过程中起到了至关重要的作用。然而,含铬熔渣中的铬元素价态不一且易形成高熔点相,目前关于含铬熔渣粘度的报道十分有限,且不成体系。现有的粘度计算模型也由于缺少含铬熔渣粘度数据而具有一定局限性。本文首先针对含铬熔渣熔点高及含铬渣中铬元素价态多的特点,设计并搭建了最高保温温度可达1700℃、拥有良好密闭性能可完全控制气氛的高温粘度计,并利用热力学计算软件FactSage分析了CaO-SiO2-(MgO/Al2O3)-CrOx渣系Cr2+和Cr3+所占比例以及Cr2O3含量变化时不同渣系的液相率,然后分别通过XPS价态分析和XRD检测确定了熔渣适合使用旋转柱体法进行粘度测量;通过柱体旋转法,给出判断熔渣是否属于牛顿流体的判定方法并结合固相率计算结果得到了含铬熔渣固相率对流变行为的影响规律;进而对CaO-SiO2-(MgO/Al2O3)-CrOx渣系的熔渣粘度进行了系统的测量并讨论了温度、熔渣组分等因素对含铬熔渣粘度的影响规律;此外,还结合熔渣的拉曼光谱分析和计算了含Cr2O3、CrO的熔渣结构和熔渣的聚合度,揭示了各熔渣组分对含铬熔渣聚合度的影响;最终,针对牛顿流体熔渣和所有含铬渣分别建立了含铬熔渣的粘度预报模型,从而实现对CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Cr2O3渣系粘度的预测。论文的主要内容和结果如下:(1)自主搭建了一套适合含铬熔渣粘度测量的高温粘度测量仪。仪器有着测量准确度高、最高测量温度高和体系内气氛可控制三大特点。粘度计最小可测量有效粘度数据为0.01cp,粘度精度为±1.0%;可以在1700℃高温下长时间工作且测量时仪器整体密闭,有利于进行气氛控制。(2)本试验条件下 CaO-SiO2-Cr2O3 渣、CaO-SiO2-Al2O3-Cr2O3 渣、CaO-SiO2-2%MgO-Cr2O3渣,通过气氛控制确保Cr2O3价态不发生变化,价态计算结果和XPS结果表明熔渣中的铬元素主要保持+3价;对本实验条件下的CaO-SiO2-(MgO/Al2O3)-CrO渣系,通过配以过量金属Cr片的方式保证CrO价态稳定,计算结果也表明CaO-SiO2-(MgO/Al2O3)-CrO渣系中Cr2+含量比Cr3+多两个数量级以上;(3)论文测试含铬熔渣为牛顿流体时,CaO-SiO2-(FeO/MgO/Al2O3)-CrOx熔渣的粘度随Cr2O3和CrO含量的增加而降低;CaO-SiO2-Al2O3-CrOx熔渣的粘度随Al2O3含量的增加呈现先增加后降低的趋势,随MgO、FeO含量的增加,CaO-SiO2-(FeO/MgO)-CrO3熔渣的粘度逐渐降低;相比于无铬渣,Cr2O3会使CaO-SiO2-Al2O3-Cr2O3中的[AlO4]四面体含量增加;在CaO-SiO2-MgO/FeO-Cr2O3渣中,大量MgO和Cr2O3极易生成镁铬尖晶石;FeO使得渣中部分Cr2O3转变为Cr与CrO,熔渣成分更为复杂。(4)当论文测试的含Cr2O3熔渣流体性质为非牛顿流体时,熔渣粘度随固相率的增加而增加;当固相率为5%-10%时,若固相率增加的同时溶入液相的Cr2O3含量增加,则熔渣保持牛顿流体,反之,熔渣转变为非牛顿流体。当固相率>10%时,随固相率持续增加,熔渣转变为非牛顿流体。(5)论文测试熔渣聚合度的计算结果表明:随着Cr2O3、CrO、MgO、FeO、碱度的增加,熔渣结构变得简单,Cr3+、Cr2+、Mg2+、Fe2+均以结构修饰体的形式存在于硅酸盐熔渣中,Al2O3含量的增加会使得[AlO4]四面体向[A106]八面体转变,熔渣的结构出现先复杂后简单的变化。(6)根据本文所测牛顿流体的粘度数据对Iida模型进行了优化,获得了不同体系适用的A、E参数;利用BP神经网络拟合出适用于全流体性质的含铬熔渣粘度模型,并得到程序代码,粘度模型适用范围为碱度0.5~1.2,Cr2O3含量为 0-9 wt.%,Al2O3 含量为 0-15 wt.%,MgO 含量为 0-8 wt.%。通过以上研究本论文最终得到含铬熔渣的流体特征,系统的完善了含铬熔渣的粘度数据,了解了含铬熔渣的结构特征及其影响因素,建立的含铬熔渣粘度预报模型为含铬金属冶炼流程的可控制和可预报提供了理论基础。
程浩然[2](2018)在《大气环境工业硅钙系造渣除磷的研究》文中研究指明随着光伏产业的迅猛发展,低成本的冶金法制备太阳能级多晶硅技术备受关注。通常,硅中的金属杂质通过酸洗和定向凝固去除,硼通过造渣去除,磷则通过真空条件去除。然而由于除磷所需要的真空条件苛刻,因此系统地探索一种有效地除磷的新工艺具有重大的理论价值与实际意义。本论文提出采用低成本造渣工艺,参照实际工业生产的大气环境条件,深入研究CaO-SiO2-CaF2渣系的除磷工艺与机理,取得如下结果:(1)用正交分析方法,研究了 CaO-SiO2-CaF2造渣剂除硼和除磷的对比实验。结果表明,影响除硼效果最大的是渣硅比和造渣时间,硼的最大去除率达94%,且造渣熔炼半小时的除硼效率较高。但与除硼不同,影响造渣除磷最大的因素是碱度和渣硅比。熔硅在冷却过程中会生成次生相CaSi2,且渣碱度越大,CaSi2含量越多,而磷容易在CaSi2中富集,并经酸洗去除。磷的最大去除率达99%。还发现,当造渣后所得的渣碱度高于1.39时,由于Ca2Si04的β-γ相变,其体积增加了 12%,渣冷却时会发生自然粉化,有利于渣硅分离。(2)研究次生相CaSi2的生成机理:结果表明,钙系造渣时,硅中的一部分磷被氧化进入到渣中,而其余部分磷则是被还原了,磷在渣硅间的分配比和磷在CaSi2与硅间的分配比在造渣10分钟时分别达到最大值0.82和33.63。研究表明,在短时间造渣熔炼时,Si与CaO反应生成的Ca进入到硅中,并在浇铸后冷却过程中,Ca与Si、P发生了反应生成CaSi2与CaxSiyPz,且CaSi2也有利于Fe、A1、Ca等金属的去除。当造渣时间超过15分钟后,Si和Ca会被氧化,降低了渣碱度,从而使渣中的磷大量进入硅中,因此低碱度渣不利于除磷。(3)研究硅钙合金直接除磷的可行性:研究发现,硅钙合金可以去除硅中的磷,并且去除效果随合金添加量增加而上升。当硅钙合金与硅的比例为2时,磷在CaSi2与Si间的分配比达到74.39,此时P去除率达到95.45%。
宁国山[3](2018)在《赤泥资源化利用新工艺的研究与开发》文中研究指明赤泥是氧化铝生产的主要固体废弃物,其堆存大量占用土地,且会引发一系列的环境问题。赤泥中含有大量氧化铁,具有金属回收价值和强氧化性,赤泥中氧化钠、氧化铝等有利于降低炼钢渣的熔点和黏度。如能将赤泥成功应用于钢铁冶炼,可望借助钢铁工业的巨大体量进行赤泥的大规模消纳处理,不仅能在一定程度上解决氧化铝工业废渣的处理难题,而且能够降低炼钢生产成本,具有重大的环保意义和显着的经济效益。本论文针对赤泥的成分和物相特征,结合炼钢脱硫、脱硅、脱磷的热力学条件和工艺特点,进行了赤泥基脱硫、脱硅脱磷渣系的设计与开发,提出了赤泥在炼钢过程中的资源化利用方法,并进行了相关的工业应用试验研究。以高铁赤泥为主原料,利用球团还原焙烧—熔分改质工艺可制备出合格的生铁和脱硫剂,实现赤泥的大批量资源化利用。高温模拟实验表明,赤泥含碳球团经还原焙烧后金属化率可达83.5%以上,且金属化率随还原温度的升高显着增大。在赤泥预还原球团中添加适量的CaO和Al2O3进行改质,在1450℃下进行还原熔分,可实现渣铁的有效分离。金属铁收得率可达到92%以上,所得铁水质量符合炼钢要求。熔分渣中w(T.Fe)可降至0.5%以下,主要物相为12CaO·7Al2O3和CaO·TiO2,熔化温度在1320~1400℃范围内,硫容量(1gCs)为2.48~1.94,满足炼钢脱硫要求。添加适量的CaO对赤泥进行改质处理,研制开发出一种可应用于铁水预处理的脱硅脱磷剂,具有良好的脱硅脱磷能力。工业试验表明,将赤泥基脱硅脱磷剂应用于铁水预处理,铁水的脱硅率最高可达到63.64%,铁水的脱磷率最高可达到25.68%。综合考虑各项经济指标,采用赤泥基脱硅脱磷剂进行铁水脱硅脱磷预处理,累计可节省成本15.84元·t-1铁。同时,还能提高入转炉铁水成分的稳定性,有助于转炉实现少渣冶炼,降低了金属料消耗和安全隐患,提高了炼钢对铁水异常情况的适应能力。论文的研究成果可为赤泥的大规模资源化利用提供重要的指导和借鉴。
侯栋[4](2017)在《电渣重熔含铝钛不锈钢的冶金反应和成分控制研究》文中进行了进一步梳理以1Cr21Ni5Ti、OCr18Ni1OTi为代表的含铝钛钢种是钛稳定化的不锈钢,为了保证良好的耐晶间腐蚀性,钢中需要加入一定量的钛。铝是作为炼钢或电渣重熔过程中的脱氧剂加入而残留于钢锭中。由于钛和铝均为强铁素体形成元素,过高含量会增加奥氏体不锈钢中的铁素体含量,恶化其热加工塑性,同时提高不锈钢的裂纹敏感性。鉴于铝、钛元素在钢中的上述特性,在进行含铝钛钢种冶炼时严格控制钛、铝元素的成分区间对提高该类钢种的耐腐蚀性、热加工塑性具有重要的作用。电渣重熔作为生产该类高品质特殊钢的终端工艺,在重熔过程中严格控制铝、钛的含量及沿电渣锭轴向的均匀性对提高该类钢种的组织、性能起着重要的作用。本文针对电渣重熔含铝钛钢种中的成分均匀性的控制问题,主要从三个方面进行了研究:第一,渣系作为最基本的解决途径,开发了适用于“高钛低铝”型钢种的重熔渣系;第二,冶炼工艺作为重要的解决手段,建立了电渣重熔过程中的动力学传质模型,研究保护气氛下冶炼工艺对目标钢种的合金成分影响机制,提出合理的冶炼工艺;第三,通过热力学平衡及元素质量平衡建立了电渣重熔中的脱氧热力学模型,为大气气氛下电渣重熔中的脱氧制度奠定基础。首先,本文采用1Cr21Ni5Ti不锈钢及若干组渣系进行了 MoSi2电阻炉的渣-金平衡实验的研究。通过测定钢中的铝、钛含量随渣-金接触时间的变化趋势,研究不同渣系对钢中铝钛含量的影响,并采用热力学及炉渣分子离子共存理论进行了机理分析,得到了含铝钛钢种的重熔渣系的设计原则。渣-金平衡实验表明:采用低CaO渣系使得“高钛低铝”型钢种中的铝钛含量变化较小;随着渣中CaO含量的升高,钢中“烧钛增铝”现象越明显。采用炉渣分子离子共存理论的计算结果表明:随着渣中CaO含量的增加,lg(aTiO23/aAl2O32)的值呈降低的趋势,当反应温度T和△G一定时,钢中的铝钛比lg([Ti]3/[Al]4)随着lg(aTiO23/aAl2O32)的下降呈降低的趋势,从而引起“烧钛增铝”的现象发生。因此,低CaO的渣系更适用于“高钛低铝”型钢种的电渣重熔。其次,基于薄膜理论和渗透理论,详细分析了电渣重熔中电极端部的金属熔化至滴落、熔滴穿过渣池、金属熔池三个阶段的传质机理,建立了电渣重熔过程中的传质动力学模型,利用Matlab对其进行编程求解,得到电渣锭中合金元素的含量随电渣锭高度的变化规律图。分别采用5%CaO和18%CaO含量的渣系进行了结晶器容量为50公斤的电渣重熔实验,得到实际电渣重熔中低CaO渣系有利于“高钛钕低铝”型钢种的冶炼;将传质模型的计算结果与实际电渣重熔中的熔渣、电渣锭的成分进行比对分析,验证了该模型和计算方法的准确性。同时,结合模型和实验开发了含铝钛钢种的新型电渣重熔工艺。电渣重熔中的熔渣是一个先升温再恒温的过程,在升温阶段由于3[Ti]+2(Al2O3)=4[Al]+3(TiO2)反应的平衡常数随着温度的不断变化,使得电渣锭中的铝钛呈不均匀变化。因此,在采用低CaO的基础渣系上,首先确定了渣中TiO2的含量,即铝钛反应在1477 ℃下相平衡时的TiO2含量值;其次在电渣重熔初期的升温阶段内持续均匀地补加额外的TiO2,补加总量为在1677 ℃和1477 ℃下计算得到铝钛反应相平衡时TiO2含量的差值。本实验中采用含0.03%Al和0.66%Ti的1Cr21Ni5Ti不锈钢电极,及CaF2:CaO:Al2O3:MgO:TiO2=59:5:18:10:8的渣系,在重熔初期的前13分钟内加入6%的TiO2,得到了铝钛成分均匀的电渣锭。新型电渣重熔工艺能够使得电渣锭中的铝钛呈均匀分布。最后,建立了电极氧化增重模型和脱氧热力学模型。电极氧化实验表明1Cr21Ni5Ti不锈钢的激活能为231.433 kJ/mol,在直径60 mm的自耗电极、熔速为66 kg/h的重熔条件下,其到达渣面时单位面积的FeO的增量为IFeO=0.068 g/cm2。基于热力学平衡和各个元素的原子质量平衡,建立了电渣重熔中的脱氧热力学模型。该模型在非保护气氛下重熔时,具有简便、修正系数少等优点,能够较准确地计算出电渣重熔时的各个元素的变化趋势。热力学脱氧模型计算以及实验结果表明:在大气气氛下脱氧剂铝粉的收得率为80%;在重熔初期升温阶段内补加额外的TiO2有助于改善铝钛成分的均匀性;为防止过多的铝粉溶解到渣中造成钢液增铝,在整个重熔过程中脱氧剂铝粉的加入量不宜过高。
李帅[5](2017)在《基于碳热还原的拜耳法赤泥资源化利用研究》文中研究指明赤泥是氧化铝工业排放的废弃物,每年有数千万吨排放,大量赤泥弃置堆积不仅占用了大量的土地,如果处理不当还会对环境造成污染。国内外针对赤泥的资源化综合利用进行了大量研究,但至今尚缺乏可大规模消纳赤泥的综合利用技术。论文根据拜耳法赤泥的成分和物相特征,开展了赤泥含碳球团还原焙烧过程及金属化球团熔分过程的实验研究,并进行熔分渣的改质设计及脱硫性能评价。在此基础上,提出了一种赤泥资源化利用新工艺。研究工作可为赤泥在钢铁工业中的资源化利用提供理论指导。在本实验条件下,得到如下主要结论:(1)赤泥含碳球团经还原焙烧后金属化率可达83.5%以上,且金属化率随还原温度的升高显着增大,1200℃下还原12min后金属化率可达91.3%,还原效果良好。(2)向赤泥金属化球团中添加24.9%~57.6%的CaO及9.4%~42.4%的A1203进行改质,在1450℃下进行终还原和熔分,可实现渣铁的有效分离,金属铁收得率可达到92%以上,所得铁水质量符合炼钢要求;熔分渣中w(T.Fe)可降至0.5%以下,利用调质设计后的熔分渣进行钢液脱硫实验,脱硫率可达76.6%。(3)利用新工艺处理拜耳法赤泥,可实现赤泥资源的综合回收利用,得到生铁和精炼脱硫渣两种产品。
王晓玲[6](2014)在《熔盐介质中二硼化钛超细粉体的制备研究》文中进行了进一步梳理TiB2具有高熔点,高强度和硬度,优良的耐磨性,好的导电性及化学稳定性,与熔融金属良好的润湿性等优异的性能,在高温结构陶瓷材料功能材料复合材料耐火材料航空材料等众多领域有广泛应用而化学组成均一粒径分布均匀活性高的TiB2粉体是制备上述材料的基础针对目前TiB2粉体的制备方法存在反应温度高过程不可控以及合成的粉体颗粒粗大等缺点,本研究提出了一种在熔盐介质中通过发生氧化物的金属热还原反应合成TiB2粉体的方法研究了原料的种类及配比反应温度保温时间熔盐的组成还原剂的种类对合成的TiB2粉体纯度形貌及结构的影响研究结果表明:以单质Ti为钛源,B2O3为硼源,金属Mg粉为还原剂,在8001100的熔盐(NaCl-KCl NaCl-CaCl2NaCl KCl)中反应26h合成出了TiB2纳米粉体在NaCl-KCl熔盐中,w(B2O3)/w(Mg)为3:1的条件下,经1000保温4h后合成了颗粒尺寸约为40200nm,比表面积为52.714m2/g的立方状及六方状的TiB2粉体金属Al粉为还原剂,在1000保温4h后合成了TiB2-Al18B4O33复合粉体以TiO2为钛源,单质B为硼源,金属Mg粉为还原剂,在8001100的熔盐(NaCl-KCl NaCl-CaCl2NaCl-KCl-K2TiF6NaCl KCl)中反应36h合成出了TiB2纳米粉体在NaCl-KCl熔盐中,Ti/B摩尔比为1:2.4的条件下,经1000保温3h后合成了尺寸约为530nm的球形TiB2粉体;保温6h后得到了尺寸为3060nm,比表面积为49.142m2/g的立方状TiB2粉体金属Al粉为还原剂,在1000保温6h后合成了TiB2-Al2O3复合粉体以TiO2为钛源,B2O3为硼源,金属Mg粉为还原剂,在9501050的熔盐(NaCl-KCl NaCl-CaCl2KCl)中反应4h合成出了TiB2纳米粉体在NaCl-KCl熔盐中反应物TiO2B2O3和Mg按摩尔比为1:4:8.5配比,经1000保温4h后合成了颗粒尺寸约为50nm的立方状及六方状TiB2粉体金属Al粉为还原剂,在1000保温4h后合成了TiB2-Al18B4O33复合粉体
张新疆[7](2014)在《Nb-Ti-C-B系铌基复合材料及其抗氧化涂层的微观组织与性能研究》文中研究说明航空航天技术的快速发展对超高温环境下热端部件材料的耐用温度提出了更高的要求。难熔金属铌具有高的熔点(2468℃)、相对低的密度(8.57g/cm3)和良好的机械加工性能等优点。因此,铌基材料已被普遍认为是替代镍基合金的一类极具应用前景的下一代超高温结构材料。但是,纯铌的高温强度不高及抗氧化能力严重不足成为其发展应用的主要障碍。为提高铌的强度,将混杂硬质陶瓷相引入铌或铌合金基体制成铌基复合材料取得了很好的强化效果。而提高铌高温抗氧化的方法主要有合金化法和涂层法。合金化法虽对铌材料的抗氧化性能有所改善,但抗氧化元素的加入需超过一定的临界值才能对基体起到保护作用,这将损害材料的机械加工性能。表面涂层法是兼顾基体材料力学性能的同时,对其进行抗氧化防护的有效途径。本文采用熔铸法制备了新颖的混杂碳化物和硼化物强化Nb–Ti–C–B系铌基复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和能谱等技术对不同成分复合材料的组织结构进行了研究,并测试评价了各材料的硬度、室温压缩性能、室温断裂韧性和高温压缩性能,探讨了复合材料的增强及破坏机制。然后,利用熔盐法在不同基体材料表面制备了硅化物涂层借以提高其抗氧化性,并利用X射线衍射技术、扫描电镜和能谱等分析方法研究了涂层的组织结构,测试了涂层的高温抗氧化性和抗热震性,探讨了涂层的形成机制、抗氧化机理和失效机制。熔铸法制备的Nb–Ti–C–B铌基复合材料由体心立方的Nbss、面心立方的碳化物(Nb,Ti)C和正交的硼化物(Nb,Ti)B相组成。细小混杂的(Nb,Ti)C和(Nb,Ti)B相分布在树枝状Nbss周围呈现网状结构。(Nb,Ti)C/Nbss和(Nb,Ti)B/Nbss的界面洁净,无反应层。树枝状Nbss作为初生相,剩余液相以(Nb,Ti)C、(Nb,Ti)B和Nbss共晶组织的形式形成于枝晶间的网状组织中。Ti在Nb中的固溶及低密度硼化物碳化物的生成使得复合材料具有比纯铌更低的密度。力学性能测试结果表明,复合材料网状结构中第二相含量的增加提高了材料的硬度和室高温抗压强度,但降低了室温断裂韧性。材料在经受外力时,包含有大量混杂硬质相的网状结构可起到骨架支撑作用,借以提高材料的强度,但裂纹容易在网状结构中萌生和扩展,当网状结构中的硬质相含量增高,裂纹的桥联及大角度偏转消失,材料的韧性下降。Mo或W添加在复合材料中未引入新相及改变组成相的结构,但发生了固溶现象。Mo添加复合材料的相组成为Nbss(Mo)、(Nb,Ti)C和(Nb,Ti,Mo)B;W添加复合材料的相组成为Nbss(W)、(Nb,Ti,W)C和(Nb,Ti,W)B。Mo或W添加在复合材料中未改变混杂碳化物和硼化物网状分布的特点,但其细化了树枝状Nbss晶粒及网状组织,同时粗化针状硼化物。Mo或W添加复合材料中,树枝状Nbss为初生相,其后枝晶间发生共晶反应形成碳化物和硼化物混杂分布的网状结构。Mo或W的添加提高了复合材料的密度,且材料的密度随着它们添加量的增加而增大。Mo或W的加入提高了材料的硬度和室高温抗压强度,但降低了材料的室温断裂韧性。固溶强化和初生Nbss晶粒细化有助于材料硬度强度的提高,但基体的固溶硬化恶化了材料的韧性。不同基体材料表面涂层由主体层(Nb,X)Si2和过渡层(Nb,X)5Si3组成。(Nb,X)Si2晶粒呈纳米量级,涂层较致密。850℃和1000℃循环氧化测试结果表明,无涂层复合材料在氧化很短时间内即发生严重的氧化膜剥落开裂现象,而有涂层的材料经受更长时间的氧化仍未出现氧化膜的剥落,涂层的存在大大提高了复合材料的抗氧化能力。不同基体涂层的氧化动力学曲线遵循抛物线规律。涂层氧化产物均含有Ti2Nb10O29和SiO2相,但在含W基体的涂层氧化产物中还发现WO3的存在。涂层氧化膜中微裂纹及孔洞的存在可为氧的扩散提供快速通道,加速了涂层的氧化。经受240次室温1100℃热震循环后,不同基体材料涂层仍未发生脱落现象。热震过程中,增厚的(Nb,X)5Si3过渡层有效减缓了裂纹向基体扩展速度,提高了涂层的抗热震性能。
罗洪峰[8](2014)在《金属的铝液熔蚀—磨损及新型合金铸铁研究》文中进行了进一步梳理铝液熔蚀-磨损常见于铝合金熔炼、成形及热浸镀铝生产中,不仅造成部件使用寿命的降低,而且可能会造成铝液的污染,使铝及其合金产品性能的下降,甚至报废。本文采用自制高温金属熔蚀-磨损试验装置研究了不同金属材料在铝液中的熔蚀-磨损特性,提出铝液熔蚀-磨损工况下材料设计原则,在此基础之上,设计制备新型耐铝液熔蚀-磨损合金铸铁并与304不锈钢进行复合。采用750℃×24h静态铝液浸没试验研究了QT350、HT300、高铬铸铁、合金HT、Q235、H13、Cr13、SKH51、W、Mo、Nb、Ta和Zr在铝液中的熔蚀行为。结果表明:Zr因在铝液中熔解度大而完全熔解,其余金属材料与铝液发生互扩散形成金属间化合物。钢铁中碳以石墨形式存在时,具有阻隔铝液腐蚀金属的作用,其效果与石墨形态、大小和分布有关;以碳化物形式存在时,其耐铝液熔蚀性能不如石墨,但远较铁基体优异,对基体具有保护作用。钢铁中石墨或碳化物的数量越多、间隙越小则其耐铝液熔蚀性能越好。难熔金属与铝液形成的金属间化合物和金属基体的结合强度很差,无法起扩散屏障作用,但难熔金属在铝液中的熔解度很小,因而具有优异的耐铝液熔蚀性能。为了研究金属材料在铝液中的熔蚀-磨损行为,研制了高温金属熔蚀-磨损试验机,该设备实现了金属液熔蚀-磨损工况的模拟,并具有金属液用量少、载荷施加准确及摩擦力准确传递与测量的特点,为研究材料在熔融金属中的熔蚀-磨损机理,开发新型耐高温金属液熔蚀-磨损材料提供了技术支持。采用自制高温金属熔蚀-磨损试验装置研究了QT350、HT300、高铬铸铁、Q235、H13、Cr13、SKH51、W、Mo在750℃铝液中的熔蚀-磨损行为。结果表明:金属材料在铝液中熔蚀-磨损所形成的金属间化合物的相组成与其在铝液中的熔蚀所形成的金属间化合物的相组成相同。由于铝液熔蚀形成的脆硬金属间化合物在摩擦磨损的切削作用下与金属基体分离形成磨粒对金属基体产生犁削,金属材料在铝液中的磨损机制以磨粒磨损为主。熔蚀-磨损交互作用量占熔蚀-磨损总量的比例均在95%以上,熔蚀与磨损的交互作用造成材料损伤急剧增大。在金属材料铝液熔蚀-磨损行为研究基础上,提出了铝液熔蚀-磨损工况下材料设计原则:以铸铁为基体,加入足够数量的碳化物形成元素如Cr、W,以在基体中获得具有较好耐铝液熔蚀性能并在熔蚀-磨损过程中起支撑作用的高硬度碳化物,此外,加入少量其它合金元素如Mo、V等改善材料的组织与性能。在铝液熔蚀-磨损工况下材料设计原则提出的基础上,以高铬铸铁为基体,添加W、Mo、V、B合金元素,成功研制一种新型耐铝液熔蚀-磨损合金铸铁。结果表明:与H13钢相比,新型合金铸铁耐铝液熔蚀性能提升3倍以上,耐铝液熔蚀-磨损性能提升12倍以上。为使新型合金铸铁可用于大尺寸部件的制备,利用瞬时液相扩散连接成功制得304不锈钢/新型合金铸铁复合材料。研究了连接温度、保温时间及连接压力对接头组织和力学性能的影响。当连接温度为1080℃,连接压力为6MPa,保温时间为6min时,获得了具有良好组织和力学性能的接头,接头的拉伸强度超过新型合金铸铁的拉伸强度,剪切强度达317.5MPa。
邓雄[9](2013)在《炭素材料熔盐法原位反应制备MoSi2-SiC复合涂层研究》文中指出炭材料具有许多优异性能,如低密度、线膨胀系数低、摩擦磨损性能优异、导热导电性好等,被广泛应用于航空航天、冶金、化工等领域。但是,炭材料在空气中于400℃开始氧化,氧化失重使炭材料的结构、性能受到严重的破坏和影响,限制了其作为高温耐热材料的应用。针对高温抗氧化中存在的问题,本研究采用熔盐法在1000℃左右制备了MoSi2-SiC复合涂层,然后在静态空气中进行抗氧化性能研究。利用熔盐法制备MoSi2-SiC复合涂层,以熔融盐作为热介质和化学反应介质,利用熔盐体系中离子迁移和扩散速度高、反应物混合均匀等特点,可以显着降低反应温度、缩短反应时间。首先利用仲钼酸铵和KCl在炭材料样品表面制备了Mo2C涂层,涂层均匀包覆样品表面,与基体具有良好的结合性,不存在明显的穿透性裂纹,涂层厚度约为50μm。在仲钼酸铵浓度不超过30%的情况下,随着浓度的提高,涂层致密性越好;但是浓度超过30%之后,致密性变差。然后利用Si粉溶解在熔盐NaCl和NaF中,将Mo2C涂层硅化获得MoSi2-SiC复合涂层,复合涂层同样与基体具有良好的结合性,涂层厚度约为60μm。在Si含量不超过20%的情况下,随着含量的提高,涂层致密性越好;但是含量超过20%之后,致密性变差。制备了MoSi2-SiC复合涂层的炭材料样品在不同温度进行抗氧化实验之后,依次分为三层:靠近基体的Mo4.8Si3C0.6过渡层、中间为MoSi2-SiC复合层、最外层为SiO2包覆层。石墨样品从氧化开始一直到氧化100h的过程中,氧化之后的重量相对原始重量始终是在增大,但是增重量逐渐减少。在1500℃氧化100h后增重0.24%。实验结果表明石墨样品表面制备MoSi2-SiC复合涂层具有良好的抗氧化性能。炭/炭样品在900℃温度下,从氧化开始一直到氧化20h的过程中,样品氧化之后的重量相对原始重量始终是在增大,但是在1300℃、1400℃、1500℃时,增重逐渐减小,最后开始失重。在1500℃氧化10h后失重0.07%。结果表明炭/炭样品表面制备MoSi2-SiC复合涂层的抗氧化效果达到了预期的目的,但是不如石墨样品表面制备的复合涂层效果好,其抗氧化性能有待进一步提高。图46幅,表5个,参考文献79篇
孟梅[10](2013)在《石墨—碳化硅坩埚的抗氧化性能研究》文中研究表明本文在对进口石墨-碳化硅坩埚样品综合分析的基础上,以石墨、碳化硅、粘土、硅粉为主要原料,研究了石墨-碳化硅坩埚试样原料组成、烧成温度、成型方法和表面涂层等因素对其抗氧化性能的影响,得到以下实验结果:(1)石墨-碳化硅坩埚试样的烧成温度对其致密性有重大的影响。当烧成温度在1150℃时,烧制出的石墨-碳化硅坩埚试样气孔率最低,致密性能最好。(2)碳化硅的含量对石墨-碳化硅坩埚试样的抗氧化有很大的影响。随着碳化硅含量的增加,试样的气孔率逐渐降低,失重率减小,抗氧化性能增大;碳化硅含量在35%50%范围内,气孔率和失重率降低的幅度最大,当碳化硅含量增加到50%,试样的体积密度最大,气孔率和失重率最小,此时试样的抗氧化性能最好。(3)硅粉对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能有一定的提高作用,随着硅粉含量的增加,试样的气孔率逐渐降低,失重率减小,抗氧化性能增大。当石墨-碳化硅坩埚试样中硅粉的加入量达15%时,试样的失重率最小,此时试样抗氧化性能最好。(4)通过比较等静压成型和机压成型对试样抗氧化性能的影响,实验发现采用等静压方法制备的石墨-碳化硅坩埚试样,致密性非常好,失重率很低,说明此方法能够有效提坩埚的抗氧化性能;利用等静压成型的试样随着氧化时间的延长失重率增加缓慢,说明等静压成型能够有效地提高坩埚试样的使用寿命。(5)试样表面涂层的组成和厚度对坩埚基体抗氧化性能有一定影响。试验研究的最终结果表明:当涂层厚度相同时,试样表面涂层中加入硅粉和B2O3均能降低坩埚的失重率,提高其抗氧化性能;而且当涂层组分相同时,多层涂覆比单层涂覆试样进一步减小其气孔率和失重率,增加试样的抗氧化性能。
二、MoSi_2发热体在熔铝炉中的运用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、MoSi_2发热体在熔铝炉中的运用(论文提纲范文)
(1)含CrOx熔渣粘度与预报模型研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 含铬熔渣来源及粘度研究现状 |
2.1.1 含铬熔渣的来源 |
2.1.2 含铬熔渣粘度研究现状 |
2.2 含铬熔体物化性质的研究 |
2.2.1 含铬熔体相图研究 |
2.2.2 含铬熔体熔点研究 |
2.2.3 温度和组分变化对熔渣粘度的影响 |
2.2.4 熔体结构变化对熔渣粘度的影响 |
2.3 熔渣结构及其分析方法 |
2.3.1 熔渣的结构 |
2.3.2 熔渣结构的分析方法 |
2.4 熔渣粘度模型研究现状 |
2.4.1 主要的粘度模型 |
2.4.2 现有粘度模型分析 |
2.5 冶金熔渣流变行为研究现状 |
2.6 课题研究背景及研究目的和内容 |
2.6.1 课题背景 |
2.6.2 研究思路与内容 |
3 粘度测试装置与测量方法 |
3.1 粘度测量装置概述 |
3.2 实验设备校准 |
3.2.1 高温炉温度校准和炉体水平校准 |
3.2.2 粘度计常数校准 |
3.3 粘度测试实验方案 |
3.3.1 粘度测试样品的制备 |
3.3.2 高温粘度计的预设 |
3.3.3 熔渣粘度测量方法 |
3.3.4 高温熔渣的物性检测 |
3.4 粘度测试样品成分设计 |
3.4.1 CaO-SiO_2-(FeO/MgO/Al_2O_3)-Cr_2O_3体系渣样成分设计 |
3.4.2 CaO-SiO_2-(MgO/Al_2O_3)-CrO体系渣样成分设计 |
3.5 本章小结 |
4 含铬熔渣中Cr的价态分析和液相率计算 |
4.1 含铬熔渣中Cr的价态分析 |
4.1.1 CaO-SiO_2-CrO_x体系中Cr~(3+)占比 |
4.1.2 CaO-SiO_2-Al_2O_3-CrO_x体系中Cr~(3+)占比 |
4.1.3 CaO-SiO_2-MgO-CrO_x体系中Cr~(3+)占比 |
4.1.4 CaO-SiO_2-(MgO/Al_2O_3)-Cr_2O_3熔渣的XPS分析 |
4.1.5 CaO-SiO_2-(MgO/Al_2O_3)-CrO体系熔渣的价态分析 |
4.2 CaO-SiO_2-(MgO/Al_2O_3)-Cr_2O_3渣系液相率计算 |
4.2.1 液相率与渣系中Cr_2O_3溶解度计算 |
4.2.2 CaO-SiO_2-Cr_2O_3体系的物相分析 |
4.2.3 CaO-SiO_2-Al_2O_3-Cr_2O_3体系的物相分析 |
4.2.4 CaO-SiO_2-MgO-Cr_2O_3体系的物相分析 |
4.2.5 CaO-SiO_2-(MgO/Al_2O_3)-Cr_2O_3体系熔渣的检测 |
4.3 本章小结 |
5 含Cr_2O_3熔渣牛顿流体下粘度测量与结构分析 |
5.1 含Cr_2O_3熔渣的流变行为 |
5.2 含Cr_2O_3熔渣的粘度测量及其影响因素分析 |
5.2.1 温度对含Cr_2O_3熔渣粘度的影响 |
5.2.2 Cr_2O_3对含Cr_2O_3熔渣粘度的影响 |
5.2.3 Al_2O_3对CaO-SiO2-Al2O3-3wt.%Cr_2O_3渣系粘度的影响 |
5.2.4 MgO对CaO-SiO_2-MgO-3wt.%Cr_2O_3渣系粘度的影响 |
5.2.5 FeO对CaO-SiO_2-FeO-3wt.%Cr_2O_3渣系粘度的影响 |
5.2.6 碱度变化对含Cr_2O_3熔渣粘度的影响 |
5.3 含Cr_2O_3熔渣的结构分析 |
5.3.1 拉曼光谱分析方法 |
5.3.2 Cr_2O_3对CaO-SiO_2-Cr_2O_3渣系结构的影响 |
5.3.3 Al_2O_3对CaO-SiO_2-Al_2O_3-3wt.%Cr_2O_3渣系结构的影响 |
5.3.4 MgO对CaO-SiO_2-MgO-3wt.%Cr_2O_3渣系结构的影响 |
5.3.5 FeO对CaO-SiO_2-FeO-3wt.%Cr_2O_3渣系结构的影响 |
5.3.6 碱度变化对含Cr_2O_3熔渣结构的影响 |
5.4 本章小结 |
6 含CrO熔渣粘度测量与结构分析 |
6.1 含CrO熔渣的粘度测量及其影响因素分析 |
6.1.1 温度对含CrO熔渣粘度的影响 |
6.1.2 CrO含量变化对熔渣粘度的影响 |
6.1.3 不同组分对含CrO熔渣粘度的影响及对比 |
6.2 含CrO熔渣的聚合度分析 |
6.2.1 含CrO熔渣系的聚合度表征 |
6.2.2 CrO含量变化对熔渣聚合度的影响 |
6.3 本章小结 |
7 非牛顿流体含铬熔渣的粘度测量与分析 |
7.1 非牛顿流体形成因素 |
7.1.1 温度对含铬熔渣流变行为的影响 |
7.1.2 Cr_2O_3含量变化对含铬熔渣流变行为的影响 |
7.2 含Cr_2O_3非牛顿流体熔渣的粘度测量 |
7.2.1 不同流体性质下温度对含铬熔渣粘度影响的对比分析 |
7.2.2 不同流体性质下Cr_2O_3含量变化对熔渣粘度影响的对比分析 |
7.3 本章小结 |
8 含铬熔渣的粘度预报模型 |
8.1 牛顿流体含铬熔渣粘度预报模型 |
8.1.1 牛顿流体含铬熔渣粘度预报模型的建立依据 |
8.1.2 牛顿流体CaO-SiO_2-Cr_2O_3渣系粘度预报模型的参数拟合 |
8.1.3 牛顿流体CaO-SiO_2-MgO-Cr_2O_3渣系粘度预报模型的参数拟合 |
8.1.4 牛顿流体CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3渣系粘度预报模型的参数拟合 |
8.2 用BP神经网络建立含铬熔渣粘度预报模型 |
8.2.1 BP神经网络模型建立方法 |
8.2.2 BP神经网络拟合含铬熔渣粘度预报模型 |
8.3 本章小结 |
9 结论与创新点 |
9.1 结论 |
9.2 主要创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)大气环境工业硅钙系造渣除磷的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要创新和贡献 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光伏发电 |
1.2.1 光伏发电历史 |
1.2.2 光伏电池原理 |
1.2.3 光伏电池分类和发展 |
1.3 工业硅提纯 |
1.3.1 硅性质 |
1.3.2 光伏发电对晶体硅纯度的要求 |
1.3.2.1 硅中的杂质 |
1.3.2.1.1 金属杂质 |
1.3.2.1.2 非金属杂质 |
1.3.2.2 SEMI标准 |
1.3.2.3 除磷除硼必要性 |
1.3.3 工业硅提纯方法 |
1.3.3.1 化学法 |
1.3.3.2 冶金法 |
1.3.3.2.1 吹气精炼 |
1.3.3.2.2 定向凝固与合金结合定向凝固 |
1.3.3.2.3 真空熔炼 |
1.3.3.2.4 造渣 |
1.3.3.2.5 酸洗 |
1.4 造渣除磷 |
1.5 本文选题依据和内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究目标 |
1.5.3 研究内容 |
参考文献 |
第二章 工业硅冶炼及其造渣提纯探索 |
2.1 工业硅冶炼原理 |
2.1.1 冶炼方法 |
2.1.2 原料 |
2.1.2.1 硅石 |
2.1.2.2 碳质还原剂 |
2.1.2.3 电极 |
2.2 工业硅冶炼热力学分析 |
2.3 工业硅杂质来源 |
2.3.1 牌号 |
2.3.2 杂质主要来源 |
2.4 工业硅造渣提纯探索 |
2.4.1 工业硅原料分析 |
2.4.2 造渣剂分析 |
2.4.3 造渣后工业硅 |
2.4.4 造渣后的渣分析 |
2.4.4.1 造渣后的渣相 |
2.4.4.2 坩埚炉口凝结渣 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 造渣及辅助材料和分析设备 |
3.1 造渣设备及辅助材料 |
3.1.1 感应加热原理 |
3.1.1.1 电磁感应原理 |
3.1.1.2 焦耳定律 |
3.1.1.3 集肤效应 |
3.1.1.4 感应加热的功率和频率 |
3.1.1.5 热传导定律 |
3.1.2 感应加热特点与应用 |
3.1.3 中频炉 |
3.1.4 耐火材料 |
3.1.4.1 酸性耐火材料 |
3.1.4.2 中性耐火材料 |
3.1.4.3 碱性氧化物 |
3.1.4.4 耐火材料的性能 |
3.1.5 熔炼坩埚 |
3.2 分析设备 |
3.2.1 仪器分析的主要性能指标 |
3.2.1.1 精密度 |
3.2.1.2 准确度 |
3.2.1.3 选择性 |
3.2.1.4 标准曲线 |
3.2.1.5 灵敏度 |
3.2.1.6 检出限 |
3.2.2 分析设备 |
3.2.2.1 ICP-AES/ICP-OES |
3.2.2.2 SIMS |
3.2.2.3 XRD |
3.2.2.4 SEM |
参考文献 |
第四章 造渣除硼除磷的正交分析 |
4.1 研究背景及正交分析 |
4.1.1 研究背景 |
4.1.2 正交分析 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 实验结果 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 渣相分析 |
4.3.2 除硼结果和正交分析 |
4.3.3 除磷结果及正交分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 工业硅钙系造渣除磷机理的研究 |
5.1 研究背景及造渣剂 |
5.1.1 研究背景 |
5.1.2 造渣剂 |
5.1.2.1 造渣剂组成及熔点 |
5.1.2.2 造渣剂黏度 |
5.1.2.3 造渣剂密度 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 造渣 |
5.2.2 酸洗 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 造渣后酸洗实验结果分析 |
5.3.1.1 造渣酸洗对工业硅中Fe、Al和Ca等主要金属杂质的去除 |
5.3.1.2 硅中CaSi_2 |
5.3.1.3 不同造渣时间、碱度、渣硅比对硅中CaSi_2含量的影响 |
5.3.1.4 CaSi_2去除 |
5.3.2 CaO硅热反应还原成Ca进入Si |
5.3.3 除P实验分析 |
5.3.4 除P的理论分析 |
5.3.4.1 氧化除P |
5.3.4.2 还原除P |
5.3.5 高碱度还原除P过程中熔炼石墨坩埚的腐蚀 |
5.3.5.1 石墨主要化学成分 |
5.3.5.2 石墨的化学稳定性 |
5.3.5.3 造渣熔炼时石墨坩埚腐蚀 |
5.3.5.3.1 石墨坩埚的氧化 |
5.3.5.3.2 石墨坩埚的内壁腐蚀 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 硅钙合金除磷的探索 |
6.1 硅钙合金及其相图 |
6.1.1 硅钙合金相图 |
6.1.2 硅钙合金生产 |
6.1.2.1 钙的主要理化性质 |
6.1.2.2 硅钙合金的生产方法 |
6.2 硅钙合金除P实验 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 造渣及合金实验中的CaSi_2 |
6.3.2 合金实验后CaSi_2中的B和P的计算 |
6.3.3 硅钙合金除P |
6.3.4 硅钙合金实验后Si的损失计算 |
6.3.5 硅钙合金除B |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
攻读博士期间的科研成果 |
1 发表的期刊论文 |
2 申请的发明专利 |
3 参与的科研项目 |
4 获奖情况 |
致谢 |
(3)赤泥资源化利用新工艺的研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 赤泥概述 |
2.1.1 赤泥的组成及性质 |
2.1.2 赤泥对环境的危害 |
2.1.3 赤泥的处理方式 |
2.2 赤泥的综合利用研究现状分析 |
2.2.1 赤泥在建筑材料生产中的应用 |
2.2.2 赤泥在农业领域的应用 |
2.2.3 赤泥在环保领域应用 |
2.2.4 赤泥在化工领域应用 |
2.2.5 赤泥中有价金属资源的回收 |
2.2.6 赤泥在钢铁冶金中的应用 |
2.3 炼钢脱硫、脱硅、脱磷的研究现状分析 |
2.3.1 炼钢脱硫的研究现状分析 |
2.3.2 炼钢脱硅的研究现状分析 |
2.3.3 炼钢脱磷的研究现状分析 |
第3章 赤泥含碳球团还原与熔分过程的实验研究 |
3.1 赤泥含碳球团的还原焙烧过程研究 |
3.1.1 研究方法 |
3.1.2 结果分析与讨论 |
3.2 赤泥金属化球团的熔分过程研究 |
3.2.1 研究方法 |
3.2.2 熔分效果分析 |
3.2.3 熔分渣熔化性能分析 |
3.2.4 熔分工艺温度优化 |
3.3 本章小结 |
第4章 基于赤泥熔分渣的脱硫渣系设计及脱硫实验研究 |
4.1 渣系硫容计算分析 |
4.2 钢液脱硫实验研究 |
4.2.1 研究方法 |
4.2.2 脱硫效果分析 |
4.3 赤泥资源化利用工艺设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 赤泥基脱硅脱磷剂的设计与开发 |
5.1 赤泥改质方案设计 |
5.2 赤泥改质渣熔化性能分析 |
5.2.1 研究方法 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.3 赤泥改质渣脱硅脱磷实验研究 |
5.3.1 研究方案 |
5.3.2 不同铁水硅初始含量条件下的脱硅脱磷效果分析 |
5.3.3 不同渣系成分条件下的脱硅脱磷效果分析 |
5.3.4 不同渣金比条件下的脱硅脱磷效果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 赤泥基脱硅脱磷剂在铁水预处理中的应用试验研究 |
6.1 工业试验方案 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 脱硅试验方案 |
6.1.3 脱磷试验方案 |
6.2 脱硅试验结果分析与讨论 |
6.2.1 铁水脱硅效果分析 |
6.2.2 脱硅过程溢渣情况分析 |
6.2.3 脱硅对铁水中硫、磷含量的影响 |
6.3 脱磷试验结果分析与讨论 |
6.3.1 炉渣成分对脱磷效果的影响 |
6.3.2 预处理温度对脱磷效果的影响 |
6.4 预处理脱硅和脱磷的成本分析 |
6.4.1 预处理脱硅成本分析 |
6.4.2 预处理脱磷成本分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
作者简介 |
(4)电渣重熔含铝钛不锈钢的冶金反应和成分控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 课题的研究目的和意义 |
1.3 课题的主要研究内容及方法 |
1.4 论文的主要创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 电渣重熔的概述 |
2.1.1 电渣重熔的基本原理 |
2.1.2 电渣重熔的基本特点 |
2.1.3 电渣重熔的发展及现状 |
2.2 电渣重熔用渣系的研究现状 |
2.2.1 渣系在电渣重熔过程中的冶金作用 |
2.2.2 电渣重熔用渣系的分类和常见渣系 |
2.3 含铝钛钢种的电渣重熔 |
2.3.1 含铝钛钢种概述 |
2.3.2 电渣重熔中易氧化元素的控制研究 |
2.3.3 电渣重熔含铝钛钢种的渣系研究 |
2.3.4 电渣重熔渣系的组元活度的研究 |
2.4 电渣重熔中的传质模型研究 |
2.5 电渣重熔过程中脱氧的研究 |
2.5.1 电渣重熔过程中脱氧的意义 |
2.5.2 电渣重熔过程中氧的来源 |
2.5.3 电渣重熔过程脱氧的研究方法 |
2.6 文献评述 |
第3章 高钛低铝型钢种的渣系研究 |
3.1 电渣重熔高钛低铝型钢种的渣系开发原则 |
3.2 实验钢种和渣系 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验装置 |
3.2.3 实验步骤 |
3.2.4 渣金平衡的实验结果 |
3.2.5 实验结果分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 电渣重熔中元素传质的动力学模型 |
4.1 电渣重熔过程中元素传质的动力学模型 |
4.1.1 模型的基本分析和假设 |
4.1.2 传质模型 |
4.2 传质动力学模型中的参数 |
4.2.1 各阶段温度和活度系数的求解 |
4.2.2 电极端部各个参数的分析 |
4.2.3 金属熔滴处的各个参数的分析 |
4.2.4 金属熔池处的各个参数的分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 电渣重熔中渣系对电渣锭成分的影响 |
5.1 电渣重熔实验 |
5.1.1 实验设备 |
5.1.2 实验方案 |
5.1.3 实验过程 |
5.2 实验结果 |
5.3 熔渣中TiO_2含量对Al_2O_3和TiO_2活度系数的影响 |
5.3.1 电渣重熔实验中的热力学分析 |
5.3.2 渣金平衡实验确定TiO_2的含量 |
5.4 传统工艺下铝钛含量的规律研究 |
5.5 铝钛成分均匀性的控制技术 |
5.6 本章小结 |
第6章 渣系对电渣锭洁净度的影响研究 |
6.1 钢中洁净度及非金属夹杂物的研究 |
6.1.1 电渣重熔后氧、硫的变化 |
6.1.2 钢中夹杂物的实验研究方法 |
6.1.3 钢中夹杂物的数量与尺寸分布 |
6.1.4 钢中夹杂物的类型与形貌 |
6.2 重熔渣系对钢中氧含量的影响研究 |
6.3 电渣重熔过程中夹杂物的转变机理 |
6.4 本章小结 |
第7章 大气下电渣重熔中的脱氧热力学模型 |
7.1 电渣重熔过程中电极氧化增重模型 |
7.1.1 钢的高温氧化 |
7.1.2 电极氧化的热重法实验研究 |
7.1.3 电极氧化动力学分析 |
7.2 脱氧热力学模型 |
7.3 模型的应用 |
7.3.1 电渣重熔实验 |
7.3.2 电渣重熔体系的温度变化 |
7.3.3 电渣重熔中FeO增量及脱氧剂的分析 |
7.3.4 电渣重熔中成分均匀性的控制研究 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论着和科研、获奖情况 |
作者简介 |
本论文包含的图、表、公式及文献 |
(5)基于碳热还原的拜耳法赤泥资源化利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 氧化铝生产发展概述 |
2.2 赤泥的综合利用现状分析 |
2.2.1 赤泥的组成和性质 |
2.2.2 赤泥的环境危害 |
2.2.3 赤泥的处理方式 |
2.2.4 赤泥的综合利用 |
2.3 精炼脱硫渣的研究现状分析 |
2.3.1 精炼脱硫渣研究 |
2.3.2 脱硫热力学及动力学 |
第3章 赤泥含碳球团还原—熔分过程的实验研究 |
3.1 赤泥含碳球团还原焙烧过程的理论与实验研究 |
3.1.1 热力学分析 |
3.1.2 动力学研究 |
3.2 金属化球团熔分过程的实验研究 |
3.2.1 研究方法 |
3.2.2 实验结果分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 赤泥基精炼脱硫渣系设计及钢液脱硫实验研究 |
4.1 熔化性能的实验测试 |
4.1.1 研究方法 |
4.1.2 熔化性能分析 |
4.1.3 熔分温度优化 |
4.2 钢液脱硫的实验研究 |
4.2.1 热力学分析 |
4.2.2 脱硫实验研究 |
4.3 赤泥资源化利用新工艺的提出 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)熔盐介质中二硼化钛超细粉体的制备研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 超细粉体技术 |
1.2 二硼化钛 |
1.2.1 二硼化钛的结构 |
1.2.2 二硼化钛材料的性质 |
1.2.3 二硼化钛的制备方法 |
1.3 金属热还原法 |
1.3.1 还原剂的选择 |
1.3.2 金属热还原法的应用 |
1.4 熔盐法 |
1.4.1 熔盐法的原理 |
1.4.2 熔盐法的特点 |
1.4.3 熔融盐的性质及其选择 |
1.4.4 熔盐法在粉体制备中的应用 |
1.5 选题背景及研究内容 |
1.5.1 选题背景与意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 研究内容与实验方案 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验所用到的仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 样品的制备 |
2.3.2 合成产物的表征 |
第3章 B_2O_3-Ti 体系合成硼化钛粉体的研究 |
3.1 前言 |
3.2 反应的热力学计算 |
3.2.1 还原 B2O3的热力学计算 |
3.2.2 合成 TiB_2反应的热力学计算 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 w(B_2O_3)/w(Mg)比对合成 TiB_2的影响 |
3.3.2 反应温度对合成 TiB_2的影响 |
3.3.3 保温时间对合成 TiB_2的影响 |
3.3.4 熔盐组成对合成 TiB_2的影响 |
3.3.5 还原剂对合成 TiB_2的影响 |
3.3.6 B_2O_3-Mg-Ti 体系合成 TiB_2的机理分析 |
3.3.7 粒度分析 |
3.3.8 比表面积分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 TiO_2-B 体系合成 TiB_2粉体的研究 |
4.1 前言 |
4.2 热力学计算 |
4.2.1 还原 TiO2的热力学计算 |
4.2.2 合成 TiB_2的热力学分析 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 反应温度对合成 TiB_2的影响 |
4.3.2 Ti/B 摩尔比对合成 TiB_2的影响 |
4.3.3 保温时间对合成 TiB_2的影响 |
4.3.4 不同熔盐体系对 TiB_2粉体合成的影响 |
4.3.5 金属还原剂对 TiB_2粉体合成的影响 |
4.3.6 TiO_2-Mg-B 体系合成 TiB_2的机理分析 |
4.3.7 粒度分析 |
4.3.8 比表面积分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 TiO_2-B_2O_3体系合成 TiB_2粉体的研究 |
5.1 前言 |
5.2 反应热力学分析 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 反应物摩尔比对 TiB_2粉体合成的影响 |
5.3.2 反应温度对 TiB_2粉体合成的影响 |
5.3.3 熔盐组成对 TiB_2粉体合成的影响 |
5.3.4 金属还原剂对 TiB_2粉体合成的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(7)Nb-Ti-C-B系铌基复合材料及其抗氧化涂层的微观组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 铌基复合材料增强体的选择及分布状态 |
1.2.1 增强体的选择 |
1.2.2 增强体的分布状态 |
1.3 铌基复合材料的制备方法 |
1.3.1 熔铸法 |
1.3.2 定向凝固法 |
1.3.3 热压烧结法 |
1.3.4 其他方法 |
1.4 铌基材料强化原理简析 |
1.5 铌基材料提高抗氧化性的方法 |
1.5.1 合金化法 |
1.5.2 涂层法 |
1.6 铌基材料表面硅化物抗氧化涂层的研究现状 |
1.6.1 常见的硅化物抗氧化涂层体系 |
1.6.2 硅化物抗氧化涂层的主要制备技术 |
1.6.3 待解决的主要问题及改进措施 |
1.7 选题的意义及主要研究内容 |
第2章 试验材料及试验方法 |
2.1 试验原材料 |
2.2 复合材料的成分设计 |
2.3 复合材料及其抗氧化涂层的制备 |
2.3.1 复合材料的制备 |
2.3.2 抗氧化涂层的制备 |
2.4 复合材料密度的测定 |
2.5 材料微观组织结构的表征方法 |
2.5.1 X射线衍射分析 |
2.5.2 光学显微镜观察 |
2.5.3 扫描电子显微镜观察 |
2.5.4 透射电子显微镜观察 |
2.5.5 能谱分析 |
2.5.6 电子背散射衍射分析 |
2.6 材料性能的测试方法 |
2.6.1 维氏硬度的测定 |
2.6.2 室温压缩性能测试 |
2.6.3 室温断裂韧性测试 |
2.6.4 高温压缩性能测试 |
2.6.5 高温循环氧化性能测试 |
2.6.6 抗热震性能测试 |
第3章 Nb-Ti-C-B铌基复合材料的微观组织与力学性能 |
3.1 引言 |
3.2 Nb-Ti,Nb-B,Nb-C,Ti-B及Ti-C二元相图分析 |
3.3 复合材料的密度、相分析及组织结构 |
3.3.1 密度 |
3.3.2 相分析和组织结构 |
3.4 凝固过程及第二相形成机制 |
3.5 复合材料的室温力学性能 |
3.5.1 维氏硬度 |
3.5.2 压缩性能 |
3.5.3 断裂韧性 |
3.6 复合材料的高温压缩性能 |
3.7 材料的强化及破坏机制 |
3.8 本章小结 |
第4章 添加Mo或W复合材料的微观组织与力学性能 |
4.1 引言 |
4.2 不同Mo或W添加复合材料的密度 |
4.3 添加Mo或W复合材料的物相分析 |
4.4 添加Mo或W复合材料的微观特性 |
4.4.1 添加Mo或W复合材料的微观组织演化 |
4.4.2 添加Mo或W复合材料中第二相微结构分析 |
4.5 添加Mo或W复合材料的凝固过程 |
4.6 Mo或W添加对材料力学性能的影响 |
4.6.1 维氏硬度 |
4.6.2 室温压缩性能 |
4.6.3 室温断裂韧性 |
4.6.4 高温压缩性能 |
4.7 添加Mo或W复合材料的强化机制 |
4.8 本章小结 |
第5章 不同复合材料抗氧化涂层的微观组织与性能 |
5.1 引言 |
5.2 涂层的物相分析 |
5.3 不同复合材料表面涂层的微观组织 |
5.3.1 表面形貌及能谱分析 |
5.3.2 截面形貌及能谱分析 |
5.4 涂层的形成机制 |
5.5 不同复合材料表面涂层的高温循环氧化行为 |
5.5.1 850℃循环氧化行为 |
5.5.2 1000℃循环氧化行为 |
5.5.3 涂层的高温抗氧化机理 |
5.6 不同复合材料表面涂层的抗热震性能 |
5.6.1 热震后涂层的表面形貌 |
5.6.2 热震后涂层的截面形貌 |
5.6.3 涂层的抗热震机制 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)金属的铝液熔蚀—磨损及新型合金铸铁研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 材料在铝液中的失效 |
1.1.1 金属在铝液中的熔蚀 |
1.1.2 陶瓷在铝液中的熔蚀 |
1.1.3 表面涂层在铝液中的失效 |
1.2 耐铝液熔蚀材料 |
1.2.1 整体耐铝液熔蚀材料 |
1.2.2 表面处理工艺 |
1.3 课题的提出 |
1.3.1 选题的意义 |
1.3.2 主要研究内容和拟解决的关键问题 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 课题来源 |
第二章 金属材料在铝液中的熔蚀行为 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 铸铁在铝液中的熔蚀行为 |
2.2.2 钢在铝液中的熔蚀行为 |
2.2.3 难熔金属在铝液中的熔蚀行为 |
2.2.4 金属钨在铝液中熔蚀的反应动力学 |
2.2.5 铝液熔蚀条件下金属材料的选择 |
2.3 本章小结 |
第三章 金属材料在铝液中的熔蚀-磨损行为 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验设备 |
3.1.2 试验材料 |
3.1.3 试验方法 |
3.2 试验结果与分析 |
3.2.1 熔蚀-磨损产物 |
3.2.2 表面磨损形貌 |
3.2.3 摩擦系数 |
3.2.4 熔蚀-磨损速率 |
3.2.5 熔蚀-磨损交互作用 |
3.2.6 铝液熔蚀-磨损过程解析 |
3.2.7 铝液熔蚀-磨损模型 |
3.2.8 铝液熔蚀-磨损条件下金属材料的选择 |
3.3 本章小结 |
第四章 新型耐铝液熔蚀-磨损合金铸铁的研制 |
4.1 铝液熔蚀-磨损工况下材料成分设计原则 |
4.2 制备工艺 |
4.3 试验内容和方法 |
4.4 实验结果与分析 |
4.4.1 铝液熔蚀试验 |
4.4.2 铝液熔蚀-磨损试验 |
4.5 本章小结 |
第五章 新型耐铝液熔蚀-磨损材料复合工艺研究 |
5.1 复合工艺的选择 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 工艺参数选择 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 连接温度对 304 不锈钢/新型合金铸铁 TLP 接头组织性能的影响 |
5.3.2 保温时间对 304 不锈钢/新型合金铸铁 TLP 接头组织性能的影响 |
5.3.3 连接压力对 304 不锈钢/新型合金铸铁 TLP 接头组织性能的影响 |
5.3.4 304 不锈钢/新型合金铸铁 TLP 连接工艺参数优化 |
5.4 本章小结 |
全文结论与创新点 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)炭素材料熔盐法原位反应制备MoSi2-SiC复合涂层研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 炭材料简介 |
1.3 炭材料的氧化行为以及抗氧化研究现状 |
1.3.1 炭材料的氧化行为 |
1.3.2 氧化微观机制 |
1.3.3 抗氧化研究现状 |
1.3.4 抗氧化涂层存在的问题 |
1.3.5 MoSi_2-SiC复合涂层制备方法 |
1.3.6 选题目的和意义 |
1.3.7 本课题主要研究内容 |
2 实验研究 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备与工艺 |
2.2.1 实验设备简介 |
2.2.2 工艺流程简介 |
2.3 分析检测 |
2.4 熔盐的选择 |
3 熔盐法制备Mo_2C涂层及其性能分析 |
3.1 Mo_2C涂层的制备 |
3.2 Mo_2C涂层的组织结构 |
3.3 不同工艺参数的影响 |
3.3.1 仲钼酸铵浓度的影响 |
3.3.2 反应时间的影响 |
3.3.3 反应温度的影响 |
3.4 Mo_2C涂层的形成机理 |
3.4.1 仲钼酸铵的热分解机理 |
3.4.2 仲钼酸铵分解产物与基体炭的反应 |
3.5 本章小结 |
4 熔盐法制备MoSi_2-SiC复合涂层及其性能分析 |
4.1 MoSi_2-SiC复合涂层的制备及抗氧化实验 |
4.2 MoSi_2-SiC复合涂层的组织结构 |
4.3 不同工艺参数的影响 |
4.3.1 Si含量的影响 |
4.3.2 反应温度的影响 |
4.3.3 反应时间的影响 |
4.4 MoSi_2-SiC复合涂层的形成机理 |
4.5 MoSi_2-SiC复合涂层的抗氧化性能结果分析与讨论 |
4.5.1 MoSi_2-SiC复合涂层的抗氧化性能 |
4.5.2 氧化实验后的组织结构 |
4.6 MoSi_2-SiC复合涂层的氧化机理 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(10)石墨—碳化硅坩埚的抗氧化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 石墨-碳化硅坩埚的概述 |
1.2 石墨-碳化硅坩埚的特点 |
1.3 石墨-碳化硅坩埚成型方法 |
1.4 提高石墨-碳化硅坩埚寿命的措施 |
1.4.1 炉体结构的设计或改造 |
1.4.2 在石墨-碳化硅坩埚内表面做处理 |
1.4.3 坩埚使用过程的改进 |
1.5 石墨-碳化硅坩埚在国内外的应用 |
1.6 石墨-碳化硅坩埚的发展趋势 |
1.7 本课题的研究意义和研究内容 |
2 实验方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 试样制备 |
2.4 试样性能检测 |
2.4.1 体积密度和气孔率 |
2.4.2 荧光分析 |
2.4.3 抗氧化性 |
2.4.4 热分析 |
2.4.5 扫描电镜分析(SEM) |
2.4.6 能谱分析(EDS) |
3 进口石墨-碳化硅坩埚样品的分析 |
3.1 石墨-碳化硅坩埚样品剖析 |
3.1.1 样品的体积密度与气孔率 |
3.1.2 样品的荧光分析 |
3.1.3 样品的氧化失重率 |
3.1.4 样品的热重分析 |
3.1.5 样品的扫描电镜和能谱分析 |
3.2 小结 |
4 碳化硅含量对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响 |
4.1 实验配方 |
4.2 结果及讨论 |
4.2.1 碳化硅含量对试样体积密度和气孔率的影响 |
4.2.2 碳化硅含量对试样抗氧化性的影响 |
4.2.3 试样的显微结构分析 |
4.3 小结 |
5 硅粉含量对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响 |
5.1 实验配方 |
5.2 结果及讨论 |
5.2.1 硅粉含量对石墨-碳化硅坩埚体积密度和气孔率的影响 |
5.2.2 硅粉含量对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性的影响 |
5.2.3 试样的显微结构分析 |
5.3 小结 |
6 成型方法对石墨-碳化硅坩埚试样抗氧化性能的影响 |
6.1 实验配方 |
6.2 结果及讨论 |
6.2.1 成型方法对石墨-碳化硅坩埚体积密度和气孔率的影响 |
6.2.2 成型方法对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能的影响 |
6.2.3 试样的显微结构分析 |
6.3 小结 |
7 表面涂层对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能的影响 |
7.1 实验配方 |
7.2 结果及讨论 |
7.2.1 表面涂层对石墨-碳化硅坩埚体积密度和气孔率的影响 |
7.2.2 表面涂层对石墨-碳化硅坩埚抗氧化性能的影响 |
7.2.3 试样的显微结构分析 |
7.3 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、MoSi_2发热体在熔铝炉中的运用(论文参考文献)
- [1]含CrOx熔渣粘度与预报模型研究[D]. 袁方. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]大气环境工业硅钙系造渣除磷的研究[D]. 程浩然. 厦门大学, 2018(12)
- [3]赤泥资源化利用新工艺的研究与开发[D]. 宁国山. 东北大学, 2018(01)
- [4]电渣重熔含铝钛不锈钢的冶金反应和成分控制研究[D]. 侯栋. 东北大学, 2017(06)
- [5]基于碳热还原的拜耳法赤泥资源化利用研究[D]. 李帅. 东北大学, 2017(06)
- [6]熔盐介质中二硼化钛超细粉体的制备研究[D]. 王晓玲. 武汉科技大学, 2014(03)
- [7]Nb-Ti-C-B系铌基复合材料及其抗氧化涂层的微观组织与性能研究[D]. 张新疆. 哈尔滨工业大学, 2014(01)
- [8]金属的铝液熔蚀—磨损及新型合金铸铁研究[D]. 罗洪峰. 华南理工大学, 2014(11)
- [9]炭素材料熔盐法原位反应制备MoSi2-SiC复合涂层研究[D]. 邓雄. 中南大学, 2013(05)
- [10]石墨—碳化硅坩埚的抗氧化性能研究[D]. 孟梅. 西安建筑科技大学, 2013(05)