一种高塑性高吸能镁合金及可深度冷弯的管材制备装置和方法,属于金属材料技术及冶金技术领域;该镁合金成分按质量百分比分别为:Zn:1.5~2.2%,Ce:0.2~0.7%,La:0.1~0.2%,Mn:0.3~0.9%,Zr:0.06~0.6%,余量为Mg及杂质;其中,按质量百分比,Ce:La=(2~7):1,Mn:Zr=(1.5~5):1,杂质Fe<0.003%;该装置包括中空的挤压杆、分流挤压上模、分流挤压下模、挤压筒、挤压垫片和涡轮增压冷却系统;镁合金管材制备方法:1)将原料进行熔炼,对熔体进行净化处理;2)将熔体降温至680~700℃进行半连续铸造;3)将经过均匀化处理和预处理后的镁合金棒材,进行分流挤压,制得可深度冷弯高吸能镁合金管材。
本发明提出的是制酸系统产出的高温尘生产精镉过程中除铊的方法。高温尘进行中性浸出,得到的底流经高酸浸出和水洗后,上清液返回中性浸出,水洗渣返鼓风炉系统配料;中浸液利用鼓风法氧化除铁,除铁后进行固液分离,滤渣返漩涡炉系统配料,滤液使用铬酸钾除铊,然后再次进行固液分离,滤渣用于提取铊,滤液经一次置换,产出的海绵镉经压团熔炼后得粗镉,一次置换后液经二次置换,产出的二次海绵镉返回浸出系统提取锌和镉,二次置换后液进入污水处理系统进行处理。本发明方法的应用能够提高除铊效率,锌、镉有价金属的损失小,操作简便,过滤容易。适宜湿法冶金行业镉生产过程中脱除铊的应用。
本发明属于冶金领域,具体涉及一种提高亚共晶Al-Si合金电导率的长效变质剂及制备和使用方法。本发明的变质剂成分按照质量百分比为:Sr:1~4%,富镧铈混合稀土:5~20%,余量为Al,其中按照重量比,Sr:富镧铈混合稀土=1:(5~10),其制备方法是首先进行配料、熔炼,再进行合金化,采用挤压铸造制备出的坯锭再进行热挤压制取变质剂丝材,最终得到提高亚共晶Al-Si合金电导率的长效变质剂产品,变质有效时间至少为5h。本发明的变质剂使用方便,效果稳定,变质有效时间长且无变质潜伏期,经检测,变质有效时间至少为5h,采用本发明的变质剂丝材变质处理后对合金电导率提升明显。
一种超高强6000系铝合金及其制备方法,属于冶金技术领域,其成分按重量百分比含Si0.9~1.4%,Mg1.4~1.8%,Cu0.9~1.3%,Cr0.05~0.25%,Zr0.05~0.25%,Fe0.3~0.7%,Ti≤0.04%,余量为Al和杂质,抗拉强度500~520MPa,屈服强度465~503MPa,延伸率≥10%。制备方法为:(1)准备原料;(2)熔炼后搅拌均匀后升温至745~755℃;(3)除气处理,然后静置,去除浮渣;(4)进行半连续铸造获得铸锭;(5)均匀化处理;(6)在温度400~500℃保温1~2小时;然后进行热挤压变形,出模后进行在线穿水,获得挤压棒材;(7)固溶处理后水淬,再进行人工时效处理,空冷至室温,获得超高强6000系铝合金棒材。本发明通过添加微量元素Zr、Cr及适量Fe元素获得优良的强韧性能,保持了易成型性、良好的焊接性能、耐蚀性等特点,适合于生产复杂断面高强度轻质结构件。
一种加压电渣炉,属冶金设备领域。由立柱和定位盘组成的炉体框架,其中密封装置、熔炼室、结晶器、底水箱依次连接,密封装置内设有在密封条件下能与其滑动连接的电极,电极下端、电极卡头、自耗电级依次连接,电极上部固定在横梁上,电极、水冷电缆、交流供电电源依次电连接,熔炼室上设有熔炼室气体入口,熔炼室的水冷套上设有熔炼室冷却水入口和熔炼室冷却水出口;熔炼室外侧设有安全防爆装置;结晶器的水冷套上设有冷却水入口、出口;底水箱上设有底水箱冷却水入口和底水箱冷却水出口,底水箱固定在台车升降平台上,台车升降平台上设有丝母,丝母中的丝杠置于定位盘和底座之中,丝杠、联轴器、电机依次动连接,电机与控制电源电连接。
一种原位颗粒增强镁基复合材料的电磁/超声制备方法,属于冶金技术领域,公开一种用电磁连铸技术制备镁基复合材料的方法。其特征是熔炼添加微合金化元素CA、稀土Y、稀土CE的镁基熔体;选择AL-TI-C或AL-TI-B增强体系,采用自蔓延高温合成法原位合成含增强颗粒的镁基复合材料熔体,对镁基复合材料熔体施加电磁/超声复合搅拌;最后采用连铸工艺将镁基复合材料熔体连铸成型,并且在结晶器范围内施加电磁场和超声场,获得多相增强镁基复合材料连铸坯。本发明的效果和益处是将复合材料自蔓延反应法与电磁连续铸造技术、超声波技术有机地结合,得到表面光洁、颗粒增强相在基体中均匀分布、增强体与基体结合良好的镁基复合材料连铸坯,制备工艺简单。
一种飞速还原直接炼钢的装置及方法,属于钢铁冶金技术领域。该装置包括铁矿粉预处理,飞速还原炉和炼钢炉三个系统。其方法为:先将普通铁精矿通过细磨精选制备超纯铁精矿,实现冷态除杂;再与以氢气为主的还原气体通入还原炉中,气固两相并行向下流动的过程中进行飞速还原,得到金属化率为85~100%的预还原铁粉后,喷吹至炼钢炉中的钢水区,同时喷吹煤粉和氧气进行连续炼钢,得到含C的质量分数为0.01~0.40%的钢水,熔炼尾气经过改质后通过底喷元件吹入熔池进行搅拌。该方法简化了炼钢流程,提高了生产效率,同时减少CO2排放,减轻环境负荷。
一种铝合金复合铸锭的连铸方法及其装置,属于铝合金铸造技术领域,装置包括分体结晶器、合金液分配器、热顶板和引锭,其中引锭的上方固定连接两个挡板,每个挡板上方与冷却板连接;两个冷却板将分体结晶器内部分为芯材熔体腔和表材熔体腔;方法为:将待复合的两种合金分别熔炼、精炼、静置;向冷却板水腔和水箱内通入冷却水并保持水流动;将芯材合金液导入芯材熔体腔;将表材合金液导入表材熔体腔;启动引锭开始铸造。本发明能够确保表材合金液体流动均匀,液面稳定,温度均匀,消除高冷却强度的三角区,确保冷却板下的形成的支撑面沿冷却板水平方向温度均匀,确保复合面的全面冶金结合。
一种屈服强度420MPa级冷轧钢板及其制备方法,属于冶金技术领域;钢板组成成分及其质量百分比为:C?0.06~0.09%,Si?0~0.2%,Mn?0.8~1.0%,Ti?0~0.02%,Nb?0.01~0.025%,其余为Fe及不可避免杂质元素;制备方法:1)按照冷轧钢板的化学成分配比,熔炼成钢锭并锻造成板坯;2)将板坯保温,进行热轧,制得热轧板后,以一定冷却速率,冷却至适当温度时卷取;3)将卷取后的热轧板,酸洗后冷轧,制得冷轧板;4)将冷轧板,采用低温均热和分段冷却的连续退火处理。本发明屈服强度420MPa级冷轧钢板,微观组织主要包括铁素体、珠光体和渗碳体,其屈服强度为435~450MPa,抗拉强度为518~548MPa,延伸率A80为25.0~26.3%。
本发明涉及镁及镁合金变质处理组织细化效果的热分析检测方法,具体地说是利用变质效果与熔体凝固时冷却速率曲线上特征参数的相关性,建立了热分析检测技术,并依此发展了相应的热分析装置。本发明的热分析检测方法步骤如下:1.建立热分析冷却曲线(T-T);2.对冷却曲线求导得出冷却速率曲线(DT/DT-T);3.从冷却速率曲线上分别求出变质前后熔体的再辉放热峰面积;4.定义变质度判断变质效果。上述热分析过程包括数据的采集,冷却曲线的计算机分析,放热峰面积的量化,结果的比较,通过计算机和数据分析软件实现,构成计算机辅助热分析检测装置。本发明的热分析检测方法和检测装置,可以用于镁及其合金的熔炼现场,作为炉前分析手段,控制和提高冶金质量。
一种超高强度贝氏体钢板及其制备方法,属于冶金技术领域,钢板成分按重量百分比含C0.18~0.22%,Si1.45~1.55%,Mn3.0~7.0%,Ni0~3.0%,Cr0~0.8%,Mo0~0.5%,其余为Fe及不可避免杂质;其抗拉强度为1650~1800MPa;制备方法按以下步骤进行:(1)按设定成分熔炼并浇铸制成铸坯;(2)在1200±30℃加热2~3h后进行热轧,获得热轧钢板;(3)以10~30℃/s的速度升温至850~950℃,保温10~180s进行奥氏体化;(4)空冷至220~380℃,在220~350℃保温20~180min。本发明的方法不需要进行调质处理,也不需要采用盐浴炉预冷却,降低了工艺控制难度,简化了制造工序;制备发钢板具有高强塑性匹配和高冲击韧性;热处理后钢板板形良好,残余应力低,使用性能良好。
本发明属于冶金提纯技术领域,特别涉及一种增强合金化分凝提纯多晶硅的方法。该方法首先对工业硅和原铝进行清洗预处理,然后在氩气保护下使原铝完全熔化,之后向熔融的铝液中加入工业硅,升温至1100-1200℃进行合金化熔炼,完全熔化后加入金属或金属氧化物,保温之后缓慢冷却,硼化物和初晶硅先后析出并沉积在坩埚底部,将坩埚上部铝硅熔体倾倒并贮存,最后对初晶硅进行无机酸处理,去除残余金属及硼化物,之后进行烘干处理,即可得到硼含量低的多晶硅。本发明在Si-Al合金提纯的基础上加入Fe、Ti、TiO2等微量金属或金属氧化物,从而达到去除硅中硼杂质,使硼含量达到满足太阳能级硅的要求,实用性强,工业生产周期短,节能降耗环保,技术稳定,生产效率高。
本发明涉及钢铁冶金技术领域,特别涉及一种钢水精炼用预熔型脱硫剂,其特征在于,由下述几种组分按重量百分比组成:氧化钙55~70%;高铝矾土10~25%;铝灰10~25%。所述的铝灰为制铝生产中的熔渣。其制备方法是将上述组分研磨制成0~2mm粉末,按比例混合,经1450~1600℃高温熔炼,出炉冷却后,破碎成0~70mm颗粒即可。其杂质SiO2≤8%、Fe2O3≤1.5%、MgO≤1.2%、CaF2≤3%、水分≤0.5%。本发明的有益效果是:(1)熔点低,熔速快;(2)脱硫率可达60%以上;(3)脱硫剂用量减少50%左右;(4)可用于钢水、铁水脱硫;(5)无氟或微氟,有利环保。
一种固/气定向共晶凝固制备多孔材料的方法。利用本发明的设备和工艺,通过提高工作压力、增加和控制冷却速度、降低非金属杂质含量,使熔炼速度比现有技术提高2~10倍,并可直接监测金属熔化及浇铸的全过程。制备的多孔材料,孔隙均匀(无论铸件径向上还是轴向上),材料内部孔隙尺寸可以相同,也可以不同,还可以形成变截面的锥形孔腔。可应用于冶金机械、石油化工、能源环保、国防军工、核技术和生物制药等工业过程中的流体渗透与过滤控制、高效燃烧、强化传质传热、阻燃防爆、人工骨骼、辐射吸收和消音控制等,是实现各种技术突破的关键技术。
一种稳恒磁场作用下铝合金低过热度复合铸造的方法及装置,装置由结晶器、电磁线圈、外层合金熔体分配器、冷却水套、换热板、小熔池和大熔池构成。工艺步骤为:合金熔炼、合金精炼,精炼后对合金熔体进行除气、扒杂,然后将熔体分别静置30~60MIN,启动静磁场,磁场强度30~40MT,开始高温熔体浇铸,浇铸温度高于该合金熔点15℃~30℃;高温熔体液面达到在换热板下沿之上40~50MM时,开始低温熔体开始浇铸,浇铸温度高于该合金熔点80℃~100℃;启动铸造机,开始进行常规的半连续铸造。本发明确保了稳定平直的冶金结合的复合界面的形成,在工艺上,易于实现。
一种电渣重熔制备镍基高温合金空心钢锭设备与方法,属于冶金技术领域。其特征是设备中采用了单电源双回路供电、T型导电结晶器和内结晶器,制备方法包括:准备自耗电极组,制取成分合适的渣系,经烘烤和熔化后浇入由T型导电结晶器和内结晶器形成的空腔内,同时先开启导电回路Ⅱ的电源,在开启导电回路Ⅰ的电源,将自耗电极组插入熔渣中进行熔炼、抽锭,自耗电极组剩余较少时及时更换,直至冶炼结束。该方法可制造出成分均匀、内外表面质量良好的镍基高温合金空心钢锭。
本发明涉及一种低成本的、含锡(Sn)与铝(Al)的高强度高塑性镁合金及其制备方法,属于金属材料类及冶金领域,通过合理选择合金化元素,解决现有技术中AZ91系列合金普遍存在塑性较差的问题,以及AM60/50合金存在强度不高的缺陷。镁合金组分及重量百分比为:3-7%Al,3-6%Sn,剩余部分为Mg和不可避免的杂质。熔炼过程在气体保护下进行,将工业纯美熔化后,分别加入纯Sn、纯Al,等合金元素完全溶解后精炼,保温除渣后进行铸造。本发明合金在铸态下,抗拉强度σb达到210-250MPa,屈服强度σ0.2达到90-180MPa,延伸率δ达到11-16%,具有高的强度与优良的塑性,不需要热处理,即可直接使用。
一种氧化物弥散强化低活化铁素体/马氏体钢及其冶炼工艺冶炼方法,属于特殊钢冶金技术领域。该包括的原料及其质量百分比为:电解铬(8.9~9.1%)、电解锰(0.4~0.5%)、高纯硅(0.05~0.08%)、高纯石墨(0.08~0.12%)、金属钨(1.4~1.6%)、金属钽(0.1%)、金属钒(0.18~0.22%)、海绵钛(0.1~0.25%)、高纯稀土钇(0.2~0.5%)、氧化铁皮(1%),余量为高纯低硫低磷生铁。其制备方法包括:备料、真空感应熔炼、浇铸、锻造和电渣重熔工艺,制得ODS?RAFM,具有致密度高、成分均匀、耗能少、纯度高、冶炼方法稳定、满足大型核电设备所需的大规格ODS钢。
一种屈服强度500MPa级冷轧钢板及其制备方法,属于冶金技术领域;钢板组成成分及其质量百分比为:C:0.06~0.09%,Si:0~0.2%,Mn:0.8~1.0%,Ti:0.03~0.05%,Nb:0.02~0.04%,其余为Fe及不可避免杂质元素;制备方法:1)按照冷轧钢板的化学成分配比,熔炼成铸坯;2)将铸坯保温,进行热轧,制得热轧板后,以一定冷却速率,冷却至适当温度时卷取;3)将卷曲后的热轧板,酸洗后冷轧,制得冷轧板;4)将冷轧板进行分段加热和分段冷却的连续退火处理。本发明冷轧钢板,微观组织主要包括铁素体、珠光体和渗碳体,屈服强度为530~560MPa,抗拉强度为580~615MPa,延伸率A80为21.3~22.5%,屈强比≥0.90。
本发明公开一种从尾矿中浸出铌钪的方法,涉及湿法冶金技术领域。其包括以下步骤:S1、在选铁、稀土和萤石的尾矿中添加氢氧化钙和煤粉,得到混合物,将混合物焙烧后得到焙烧矿;S2、对焙烧矿进行球磨处理,并通过弱磁选,得到弱磁选铁精矿和弱磁选尾矿;S3、将弱磁选尾矿与浓硫酸混合,搅拌浸出,得到硫酸浸出物,经过滤洗涤后,得到含有铌和钪的浸出液和浸出渣。本发明的方法操作简单,能耗低,具有良好的环境效益,工艺成本低,可有效浸出选铁、稀土和萤石尾矿中的铌、钪,铌、钪浸出率高,还能回收高品位、高收率的铁。
本发明属于稀土冶金领域,具体涉及一种含助剂稀土氯化物溶液喷雾热解的方法。本发明的技术方案是将焙烧炉升温至700-1500℃,将浓度为10~300g/L的三价稀土氯化物溶液与助剂混合,然后与流速为5~8000升/小时的气体载体混合,以喷雾形式喷入焙烧炉内,焙烧1~40分钟,得到的产物经自然冷却,获得三价稀土氢氧化物含量90~99wt%的粉末。本发明的工艺过程中不采用氨水或NaOH等碱进行沉淀,不产生传统工艺中NH4+、Na+等离子对水的污染,极大的降低了对环境的污染,并且所得稀土氧化物产品产率高,纯度高。
本发明属于稀土湿法冶金技术领域,具体涉及一种氟碳铈矿的分解方法。按以下步骤进行:首先将氟碳铈矿与硼化物按氟硼摩尔比(2~4):1混合后,在温度为450~950℃下进行焙烧0.5~5.0小时;然后按质量配比氟优浸剂:焙烧产物=(10~20):1将氟优浸剂加入到焙烧产物中,在20~100℃条件下进行氟优浸反应0.5~10小时,得到氟优浸液和氟优浸渣;再向氟优浸液中加入KOH溶液,得到KBF4和滤液,滤液返回进行循环利用;最后按质量配比稀硫酸:氟优浸渣=(10~20):1向步骤(2)得到的氟优浸渣中加入稀硫酸,在浸出温度为50~100℃条件下进行1~4小时的稀硫酸浸出,最后得到稀土、钍硫酸浸出液。
本发明涉及湿法冶金技术领域,尤其涉及一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌粉体的方法,本发明所述的方法包括:将中低品位氧化锌矿磨细后与硫酸氢铵混合均匀并焙烧,得焙烧物料,对焙烧物料加水溶解并过滤,滤渣用于提取铅、锶、硅等有价组分,对滤液以黄铵铁矾法沉铁,以氢氧化铝形式沉铝,得到去除了铁和铝的净化溶液;将所述净化溶液与碱溶液以摩尔比Zn2+:OH‑=1:2~10混合后置于水热反应釜内,并向该水热反应釜加入质量百分浓度5~15%的PEG20000或SDBS溶液,搅拌均匀后在120~220℃反应4~12h,过滤洗涤干燥即得花状结构氧化锌粉体。
本发明属于稀土冶金领域,具体涉及一种一步喷雾热分解制备实心球状稀土氧化物的方法。本发明方法是首先将焙烧炉温度控制在400~1700℃,然后将含有浓度为10~350g/L稀土氯化物、浓度为0.1~500g/L羧酸或碳酸添加剂的溶液,与流速为5~8000升/小时的载体压缩气体混合后喷入焙烧炉内,焙烧1~60秒,焙渣经自然冷却,获得稀土氧化物含量大于90wt%的实心球状粉末产物。由于本发明采用三价稀土氯化物溶液为原料,因此生产工艺过程中不采用碳铵和有毒性的草酸,不产生传统工艺中在灼烧过程中排放二氧化碳,极大的降低了对环境的污染。一步热分解可以制备获得实心球状的粉末。
本发明涉及一种镁质熔剂性球团的制造方法,包括如下步骤:1)制备球团料A;2)一次造球:将球团料A喷加雾化水造球,制备得到粒径为5±0.5mm的球核A;3)制备球团料B;4)二次造球:以球核A为制粒核心,以球团料B为粘附粉,喷加雾化水造球,制备得到粒径为10±0.5mm的球核B;5)制备球团料C;6)三次造球:以球核B为制粒核心,以球团料C为粘附粉,喷加雾化水造球,制备得到粒径为15±0.5mm的镁质熔剂性球团生球;7)球团焙烧:将镁质熔剂性球团生球焙烧制得镁质熔剂性球团成品。镁质熔剂性球团,其碱度由内层向外层逐渐降低,氧化镁质量分数由内层向外层逐渐提高,既可以改善球团矿冶金性能,又可以避免焙烧粘结。
本发明属于真空冶金设备技术领域,尤其涉及一种冷坩埚反重力精密铸造设备。其能够满足不同熔炼条件,安全性高,并可实现多种难熔活泼金属的熔炼。包括由熔炼室、模具室构成的炉体;熔炼室内设置有冷坩埚熔炼系统;其特征在于,冷坩埚熔炼系统为分瓣式水冷铜坩埚,水冷铜坩埚周围设置有熔炼感应线圈;水冷铜坩埚上方设置有吸铸管,熔液在熔炼室中的冷坩埚熔炼系统完成熔炼后,给熔炼室充压,溶液受压后由吸铸管向上进入模具室,完成吸铸;水冷铜坩埚的坩埚底采用弧形底面。
本发明提供一种高铬含钒原料的提纯方法,包括以下步骤:一次焙烧:高铬含钒原料在400~600℃焙烧得到钒氧化物;碱浸:用碱液及氧化剂将冶金级的钒氧化物溶解,通空气氧化、并加入第一沉淀剂得到含钒浸出液;保持含钒浸出液温度不低于40℃,先调节溶液的pH到中性,再添加第二沉淀剂深度除硅,经压滤得含钒浸出液;加入第三沉淀剂浸出沉钒,水洗、抽滤得到偏钒酸铵;所述第三沉淀剂为含铵溶液和/或铵盐;将偏钒酸铵烘干;500~600℃焙烧成品偏钒酸铵,制备高纯V2O5。本发明提纯方法能避免钒铬分离过程引入的其他还原性杂质,提高了产品质量以及V2O5纯度。
本发明公开一种钒渣深度提钒方法,涉及钒化工冶金技术领域。其包括以下步骤:S1、将钒渣和焙烧剂碳酸钠混合焙烧,得到焙烧熟料;S2、将焙烧熟料与热水混合,搅拌浸提,固液分离后得到碱性含钒溶液和一次尾渣;S3、将一次尾渣与酸溶液混合,搅拌酸浸,固液分离后得到酸性含钒溶液;S4、将酸性含钒溶液加入碱性含钒溶液中进行混合,得到pH值为4‑6的混合液;S5、在混合液中加入除杂剂进行除杂,经固液分离后得到纯净的钒液;S6、在钒液中加入硫酸,调节混合液的pH值在1.9‑2.1,加入沉淀剂,固液分离后得到沉淀母液和含钒沉淀物;S7、将含钒沉淀物煅烧,得到粉状钒产品。本发明操作简单,能耗低,成本低,绿色环保,能够深度提钒,钒提取率高。
本发明属于稀土冶金领域,具体涉及一种高温分解制备三价稀土氧化物的方法。将焙烧炉升温至1000~1700℃范围内,然后将浓度为10~300g/L的三价稀土氯化物溶液,与流速为5~8000升/小时的压缩空气混合后喷入焙烧炉内,焙烧1~40分钟,经焙烧后的焙渣自然冷却,获得三价稀土氧化物含量大于99wt%的粉末产物。由于本发明采用三价稀土氯化物溶液为原料,因此生产工艺过程中不采用碳铵和有毒性的草酸,不产生传统工艺中在灼烧过程中排放二氧化碳,极大的降低了对环境的污染。
本发明公开一种从尾矿中浸出铌、钪及稀土元素的方法,涉及湿法冶金技术领域。其包括以下步骤:S1、在选铁、稀土和萤石的尾矿中添加氢氧化钙和氯化钠,混合均匀得到混合物,并将混合物焙烧后得到焙烧矿;S2、对焙烧矿进行球磨处理;S3、将球磨处理的焙烧矿与盐酸混合,加热浸出,并过滤浸出物,得到浸出渣Ⅰ以及富含稀土和钪的浸出液Ⅰ;S4、将浸出渣Ⅰ烘干,采用浓硫酸加热浸出的方法对浸出渣Ⅰ进行浸出,并过滤浸出物,得到浸出渣Ⅱ和富含铌的浸出液Ⅱ。本发明的方法操作简单,能耗低,绿色环保,工艺成本低,能够有效浸出选铁、稀土和萤石尾矿中的铌、钪及稀土,且铌、钪及稀土的浸出率高。
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