本发明属于高温合金母合金纯净化冶炼及铸造领域,具体涉及一种用于高W镍基高温合金冶炼的镍铬钨中间合金的制备方法与应用。将Cr和W通过真空感应熔炼以及加入适量Al单质预合金化处理,制备成Ni‑Cr‑W三主元中间合金,再通过中间合金制备母合金。所述中间合金的成分可根据母合金中的Cr/W比灵活设计,达到冶炼母合金时不添加Cr、W单质的目的。本发明适用于大多数高W镍基高温合金母合金的冶炼,在保证合金纯净化程度的同时,能够提高Cr、W等易偏析元素的均匀化程度,并降低易挥发元素的烧损率,大幅度提高了母合金的冶金质量,经济效益显著。
本发明属于冶金熔炼技术领域,具体涉及一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器。本发明的技术方案如下:一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,包括铁芯、线圈、不导磁底座或磁轭,所述不导磁底座或磁轭水平设置,所述铁芯竖直设置在所述不导磁底座或磁轭上,所述铁芯形成沿圆周方位均匀对称设置,所述铁芯的极性面向上朝向金属熔池炉底,交流电流过所述线圈产生的磁场通过所述铁芯进入金属熔池内部,在金属熔池内部形成旋转磁场。本发明提供的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,可产生具有竖直方向分量的旋转电磁力,驱动熔池内熔融金属形成螺旋运动,有利于充分搅拌熔融金属。
本发明属于冶金领域,具体涉及一种从冶炼铜渣中直接还原回收铜铁的方法。步骤是:将高温熔融态铜渣经中间包转移到高温还原炉,喷吹氧气进行脱硫预处理,加入造渣剂保温,喷吹天燃气进行熔融还原,最后1.5~2℃/min缓慢降温到1096℃,保温1h,得到7.3at%Cu-Fe铜合金熔体和γ生铁,或1.5~2℃/min缓慢降温到850℃,保温1h,得到2.7at%Cu-Fe铜合金熔体和γ生铁。本发明方法实现了铜、铁等有价组元的全回收利用,将还原熔炼所得的合金熔体进行缓冷分离,得到了富铜合金和低硫γ生铁,实现了铜、铁分离,提高了产品的附加值。
本发明属真空冶金设备领域,尤其涉及一种应用于真空自耗电极电弧炉熔炼时弧区放电状态的电动调节观弧摄像装置,它包括底固定架(1);在底固定架(1)上设有导轨(3)、摄像头活动架(2)、固接于底固定架(1)上的减速电机(5)及丝杠旋转移动机构(4);丝杠旋转移动机构(4)一端与减速电机(5)的动力输出端配接,其另一端与摄像头活动架(2)活动相接;摄像头(6)置于摄像头活动架(2)之上;所述摄像头活动架(2)与导轨(3)活动相接;在所述底固定架(1)上,于摄像头活动架(2)的侧面固定设有行程开关(7);所述导轨(3)的横截面呈V形结构。本发明结构简单,维修维护方便,摄像位置可随时进行远程电动调整。
一种中强度高吸能镁合金及可深度冷弯管材的制备装置和方法,属于金属材料技术及冶金技术领域;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%,Ca:0.1~0.3%,Al:0.5~1%,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;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。
本发明属于金属材料及冶金技术领域,具体涉及一种镁合金熔体处理方法。将配置好的镁合金材料放置在熔炼炉中熔化,之后进行精炼,精炼结束后使熔体进行静置;熔体处理之前,设置含电磁线圈组的电磁发生系统的脉冲电流、脉冲频率、脉冲形式和不同线圈所通电流相位差参数;将模具系统放置在具有冷却功能的电磁发生系统中,再将静置后的熔体转移至具有冷却控制装置的模具系统中,采用电磁线圈组对合金熔体进行处理;熔体处理结束后,先关闭电磁发生系统,待冷却控制装置使熔体凝固冷却后,关闭模具系统的冷却控制装置,取出铸锭。该方法简单、操作容易、易于控制、无污染、处理效率高、处理效果好,可全过程处理,易移植工业化生产应用。
一种低品位铜钴矿的生物选择性浸出方法属于微生物冶金领域。按以下步骤进行:将铜钴矿破碎研磨,将含有氧化亚铁微螺菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌的混合菌液接种至9K培养基中进行培养得到细菌培养液。将铜钴矿加到细菌培养液中,对钴精矿进行细菌浸出,当细菌浸出液中钴的浸出率为97%以上时,将含钴、铜等有价金属离子的浸出液与浸出渣进行分离,然后采用Lix984N萃取剂萃取提铜,得到铜产品;将提铜后的萃余液进行铁矾法沉淀除铁,得到铁产品;将除铁后的含钴液进行结晶获得草酸钴产品。本发明工艺流程短,操作简易,设备简单,能耗低,不需要高温熔炼,不排放污染性烟尘和有毒气体,并能够快速实现钴与其他有价金属的分离和高效回收。
本发明公开了一种超高温熔化公斤级氧化物和金属粉混合物的方法,属于材料高温冶金技术领域。采用分瓣式水冷铜坩埚,采用电磁感应加热坩埚内的氧化物和金属粉混合物,氧化物和金属粉预先埋入小金属环,上述材料在惰性气氛下熔炼。由于氧化物在室温下为介电体,电磁场不能把氧化物和金属粉的混合物加热至熔化,因此采用利用电磁场加热预埋入的小金属环直至熔化,金属环周围的氧化物和金属粉混合物被金属环加热至一定温度后可以吸收电磁场能量,高频电磁场逐渐将小金属环周围的混合物加热熔化,最终熔池逐渐扩大至全部坩埚材料,保温一定时间确保混合物全部熔化,并且金属层和氧化物良好的分层。
本发明属于真空冶金设备技术领域,尤其涉及一种液压驱动的大型真空冶炼炉长行程水平连续加料装置。其可实现长行程大量加料的大型真空冶炼炉长行程水平连续加料装置。包括伸缩油缸、油缸支架、加料仓、加料仓盖、仓盖油缸、真空隔离阀、推料轨道组件、导向轮、送料滚子、推料车、推料车轮、推料车后板、推料板、轨道、抽空接口、送料挡板;伸缩油缸安装在加料仓一端,并与推料车相连;加料仓上装有加料仓盖,加料仓另一端装有真空隔离阀,通过真空隔离阀再与熔炼设备连接。
本发明公开了一种500~600℃用高强钛合金及其加工方法,包括合金成分、制备方法、热变形和热处理等要素。所说的合金成分(重量百分比),Al:5.50%~7.00%,Mo:3.5%~5.00%,Zr:3.00%~8.00%,Sn:1.50%~4.00%,W:0.80%~2.0%,Si:0.2~1%,B:0.5%~1.3%,O:≤0.3%,余量为Ti和不可避免的杂质元素。本发明合金材料可通过熔炼法和粉末冶金烧结法获得,随后通过热变形和热处理工艺组合获得锻件产品,采用上述工艺制备得到的锻件为双态组织、TiB和硅化物均匀分布于基体中,材料在室温至600℃范围内均具有较高的强度和良好的塑性,可用于制作航空航天关键部件在500~600℃长时使用,也可用于航天飞行器等耐温结构件在600~650℃短时使用。
本发明公开了一种利用电磁感应加热钨管引熔氧化物和金属混合物方法,属于材料高温冶金技术领域。采用水冷铜坩埚高频感应加热炉,水冷铜坩埚内放置待熔材料,高熔点钨管一端预埋入混合物中,钨管另一端连接提升装置。在惰性气氛下熔炼,高频电磁场首先加热氧化物中钨管,钨管通过热传导将周围氧化物和金属混合物熔化形成小熔池。随后启动钨管提升装置,钨管与高温熔池脱离接触,高频电磁场直接加热小熔池并逐渐将全部混合物材料熔化。利用钨管可以成功引熔混合物,并且具有提升功能的钨管能够减少钨与熔体接触时间,避免钨金属进入熔池影响熔体化学组成。
一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器,其特征在于:所述氧化镁陶瓷过滤器采用夹层结构,具体为在大孔隙表层过滤网和细孔隙内层过滤网之间增加一层氧化镁陶瓷球层作为中间层,氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球的直径大小不一。本发明属于冶金领域,具体涉及到一种镁合金熔炼纯净化用过滤器。通过本发明所述技术方案,由于添加直径大小不一的氧化镁陶瓷球层作为中间层,可以大大提高过滤器的过滤效果,得到高纯净化的合金液体,进而得到高纯净化的铸件或铸锭。
本发明的一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法,属于湿法冶金技术领域。步骤为:将烟尘与浓硫酸按一定酸尘比混合预处理;烟尘进行稀硫酸浸出,并经固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣,浸出渣送铅冶炼系统回收;向一次浸出液中加入碱性试剂,使溶液中砷以稳定砷酸盐固体形式脱出;置换法回收铜、镉等有价金属,向沉砷后液中加入锌粉,在一定温度时间下,铜等有价金属以海绵铜的形式从溶液中沉淀回收;浓缩结晶回收锌,对沉铜后液进行净化处理后,浓缩结晶得到七水硫酸锌产品;本方法适用于浸出铜冶炼过程中熔炼和吹炼工艺所产生的烟尘,方法适用范围广,对铜、铅、锌、砷等元素处理效果好,经济效益高,适合产业化应用。
一种埋弧等离子熔融炼铁方法,属于冶金技术领域。铁矿石在高炉中熔炼形成熔池,当高炉中的熔池上方形成厚度300~500mm的渣层时,将等离子喷枪和喷煤枪插入渣层中,点燃等离子喷枪产生等离子弧,并通过等离子喷枪的夹层向渣层中喷吹铁矿粉;同时通过喷煤枪向渣层中喷吹煤粉,控制煤粉经过等离子弧的火核中心,对铁矿粉进行冶炼。本发明的方法能够充分利用热源,减少能量损失,降低生产成本,抑制粉尘的产生,生产工艺稳定,对提高生产效率和减少污染具有重要意义。
一种轻合金熔体磁致振动凝固的装置及方法,属于轻合金熔体处理技术领域。轻合金熔体磁致振动凝固的装置,包括感应磁场产生系统、振动系统和冷却系统;还可以包括永久磁场系统。采用上述装置,进行轻合金熔体磁致振动凝固的方法,按照轻合金熔炼、装置前期准备;磁致振动处理;轻合金熔体凝固,获得轻合金铸锭。该方法在轻合金凝固过程中,采用一套振动强度与频率方便可调的磁致振动装置,将振动杆伸入到合金熔体中,利用电磁场引起振动杆振动进而改变合金凝固行为。该装置操作简单,强度与频率方便易调,可显著提高镁、铝等轻合金凝固组织均匀性,细化晶粒,极大提高轻合金铸锭的冶金质量。
一种利用铝土矿浮选尾矿电热法生产一次铝硅合金的方法,属于冶金技术领域,按以下步骤进行:(1)将铝土矿浮选尾矿采用浸出液进行浸出,获得悬浊液;(2)在悬浊液中加入絮凝剂并搅拌均匀,静置后将上清液与沉降层分离,过滤获得滤渣用水洗涤;(3)将洗涤后的滤渣烘干、破碎,然后与烟煤混合,以纸浆废液为粘结剂制成球团;(4)将球团烘干,放入电弧炉中进行熔炼,获得一次铝硅合金。本发明的方法以铝土矿浮选尾矿为原料,在不添加纯氧的情况下制备出高铝含量的一次铝硅合金,在生产过程中不产生二次污染,实现了铝土矿浮选尾矿的综合利用。
本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种废锌锰电池的回收利用方法。该方法包括电池的拆解、溶出氢氧化钾、煅烧、混料制团、真空还原、金属锌和铝锰合金的熔炼等,通过人工分拣,提取不锈钢和铜,通过水溶液溶出氢氧化钾,通过真空铝热还原从电解质中提取锌和锰,最终获得不锈钢、铜、氢氧化钾、金属锌、铝锰合金和富氧化铝渣等产品,实现了废锌锰电池中有价物质的全部回收利用,且处理过程中没有废气、废水、废渣等二次污染。
一种中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%,Ca:0.1~0.3%,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。
本发明公开了一种超高温熔化百公斤级氧化物和金属粉混合物的方法,属于材料高温冶金技术领域。采用分瓣式水冷铜坩埚,采用电磁感应加热坩埚内的氧化物和金属粉(或小颗粒)混合物,混合物中预先埋入小金属环,上述材料在惰性气氛下熔炼。由于氧化物在室温下为介电体,电磁场不能把氧化物和金属的混合物加热至熔化,因此采用利用电磁场加热预埋入的小金属环直至熔化,金属环周围的氧化物和金属混合物被金属环加热至一定温度后可以吸收电磁场能量,高频电磁场逐渐将小金属环周围的混合物加热熔化,最终熔池逐渐扩大至全部坩埚材料,保温一定时间确保混合物全部熔化。
一种基于温度场模型的电弧炉电流设定值的优化方法,属于冶金技术领域,过程如下:设定电弧炉三相电极的初始化参数,所述参数包括:熔炉半径R0、电极半径r0、电极间的距离即极心距D0;按批次向电弧炉内加入物料;建立电弧炉的温度场模型,优化电弧炉三相电极中的电流设定值;采用电流设定值进行熔炼;本发明利用有限差分的方法建立了电弧炉中温度场的数值模型,在此基础上建立了能源消耗模型,采用粒子群算法对电流设定值进行分段优化,节约能源消耗。
一种RAFM钢用纳米强化剂及其制备和使用方法,属于特殊钢冶金技术领域。该RAFM钢用纳米强化剂含有的组分及其质量百分比为:有效粒子Y2TiO5和Y2Ti2O7为5~13%,余量为纯铁。其制备方法为:按照一定浓度配置前驱液体(FeCl3、Y(NO3)3和Ti(SO4)2混合液);其后采用浓氨水进行滴定,得到前驱胶体,进行离心洗涤、脱水脱氯处理后,制得纳米前驱体;采用CO还原预分散制备纳米粒子;配加电解铁粉,于真空感应炉内真空碳脱氧熔炼,铸锭并轧制成型;采用喂线工艺,将强化剂在精炼过程中加入钢液。该方法制备的纳米强化剂在RAFM冶炼过程中添加纳米有效强化粒子Y2TiO5及Y2Ti2O7提高钢材性能,节约生成成本,且有利于RAFM钢的洁净化生产。
本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种亚晶界强化的高强度含Ti无间隙原子钢及其制备方法。其化学成分,按重量百分比为:Mn0.12~0.16%,Ti0.08~0.10%,余量为Fe和不可避免杂质;亚晶界强化的高强度含钛无间隙原子钢的抗拉强度为540~710MPa,屈服强度为510~600MPa;其微观结构为等轴铁素体晶粒,晶粒的直径在20~30μm,几何必要位错界面之间的间距是300~500nm,胞状结构的尺寸400~800nm。其制备方法是将金属Fe、金属Mn及金属Ti熔炼、浇注成铸锭,再进行固溶处理,进行热轧,得到热轧板,进行得到薄钢板,对薄钢板进行退火,得到亚晶界强化的高强度含钛无间隙原子钢产品。本发明的原子钢材料具有很高的强度及较好的塑性变形能力,对迅速发展的汽车工业,机械制造业等技术领域的发展具有重要价值。
本发明属于金属材料技术及冶金技术领域,具体涉及一种可轧性优良的镁合金及其板材的制备方法。本发明的可轧性优良的镁合金是Mg-Zn-Cu系镁合金,按质量百分比,含有1.0%~5.5%的Zn,1.0%~4.0%的Cu,0~1.0%Mn或Zr,0~1.0%的Y、Nd、Gd、Ce或MM,Mg为余量,杂质Fe含量<0.005%。将经熔炼和铸造后得到的镁合金样品预热至300~450℃,保温2h,在轧辊温度为室温~200℃条件下进行轧制,道次压下率为10%~65%,总压下率为80%~90%,得到无边裂的Mg-Zn-Cu系镁合金板材。本发明的Mg-Zn-Cu系镁合金在热轧过程不发生边裂,若在轧制温度较高时,即使在不加热轧辊且板材无中间退火的情况下,仍然可获得无边裂的热轧板材。
一种复合磁场制备大规格细晶均质铝合金铸锭的装置及方法,装置包括结晶器、外感应线圈和内感应线圈单元;内感应线圈单元由内感应线圈、导磁套筒和绝热套组成,导磁套筒内部设有隔板;内感应线圈位于隔板下方的空腔内。方法为:(1)熔炼获得铝合金熔体;(2)向结晶器冷却水套通入冷却水;对外感应线圈通电;将铝合金熔体浇入结晶器;(3)通入冷却介质对内感应线圈进行冷却;(4)内感应线圈单元插入熔池,对内感应线圈通电,开始铸造,铝合金熔体在复合磁场作用下完成铸造。本发明的装置及方法有利于获得组织细小均匀,成分均匀的,热裂倾向小的高质量铸锭;进而提高大尺寸铝合金铸造速度,改善冶金质量。
本发明属于金属陶瓷材料制备领域,具体涉及一种可用做切削刀具的金属陶瓷材料CrB4的常压下制备方法,解决现有技术中超硬切削刀具材料合成采用高温高压粉末冶金的方法,成本高,效率低等问题。本发明通过第一原理的计算,预测CrB4硬度高,密度低,化学惰性好,且能在常压下合成。根据相图,设计其制备方案为Cr和B按一定配比真空熔炼,然后封入真空石英管,制定合理热处理制度,在高温下长时间保温。通过优化其制备方案,使其工艺适合于工业生产,在短的时间内得到高含量的CrB4,降低生产成本,提高生产效率,使之在新型切削刀具材料上得到应用。
本发明涉及钢铁冶金领域,具体是一种高品质轴承钢加压钙处理的夹杂物控制方法。该方法为在加压条件下向钢液中加入含钙包芯线,细化钢中非金属夹杂物的洁净钢生产方法,通过加压熔炼设备按照钢种预定目标成分冶炼,严格控制钙铝比例,氧、硫含量,将夹杂调控为CaS‑CaO‑(MgO)类型。本发明提出的钢液加压钙处理方法,能够保证钢中非金属夹杂物稳定控制为细小弥散的CaS‑CaO‑(MgO),打破了传统钢液钙处理夹杂物控制目标区域为钙铝酸盐的局限,有效克服了钙加入钢液过程的含量不稳定问题。同时,细小的CaS‑CaO‑(MgO)夹杂物不易变形,利于性能提升,将成为生产高品质各向等性钢材的技术基础。
本发明属于冶金行业过程控制技术领域,尤其涉及一种信号驱动的电熔镁炉电极电流一步最优前馈PID控制方法。该方法包括对实时数据进行采集并存储;根据电机转动频率以及电极电流建立熔炼过程电极电流机理模型;通过Taylor展开电极电流机理模型而建立由低阶线性模型和高阶非线性未建模动态组成的电极电流控制器设计模型;针对低阶线性模型设计PID控制器,针对高阶非线性未建模动态设计消除前一拍未建模动态的补偿器;通过采用一步最优前馈补偿律来设计PID控制器和前一拍未建模动态补偿器的参数,得到电熔镁炉电极电流的控制器。采用上述方法改善了电流控制精度,降低了能源消耗,满足工艺要求。
本发明公开了一种高温、高强钛合金及其加工方法,包括合金成分、制备方法、热变形和热处理等要素,所述合金成分为(重量百分比),Al:5.00%~6.70%,Sn:3.00%~5.00%,Zr:2.5%~7.50%,Mo:0.3~2.0%,Si:0.25%~1.5%,Nb:0.30%~1.00%,Ta:0.50%~2.00%,W:0.20%~1.60%,C:0.02~0.1%,B:0.1%~1.5%,余量为Ti和不可避免的杂质元素。本发明合金材料可通过熔炼法和粉末冶金烧结法获得,随后通过热变形和热处理工艺组合获得锻件产品,采用上述工艺制备得到的锻件为双态组织,材料在室温至700℃范围内均具有较高的强度和良好的塑性,可用于制作航空航天关键部件在600~700℃长时使用,也可用于航天飞行器等耐温结构件在700~750℃短时使用。
一种屈服强度1000MPa级超高强钢板及其制备方法,属于冶金技术领域。该屈服强度1000MPa级超高强钢板的制备方法为:1)按照热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,以一定冷却速率,冷却至适当温度,随后在线升温至一定温度后卷取制得热轧板;3)进行回火热处理。得到的屈服强度1000MPa级超高强钢板是高强钢板,微观组织主要包括贝氏体和纳米级碳化物,碳化物弥散分布在贝氏体基体上,屈服强度为≥1000MPa,抗拉强度为≥1150MPa,断后延伸率A≥18%。
一种电渣炉熔化电极剩余长度的软测量方法根据电极复杂的受力关系得电极长度软测量公式,根据熔炼过程中各位置变化关系及熔化结晶模型得到电极剩余长度的软测量公式。由于受到干扰因素及不确定因素的影响,单一的重量预测模型或位置预测模型都不够准确,于是根据多传感器测量理论,对二者的结果进行融合,采用基于随机加权估计的多传感器信息融合算法,用于解决多传感器对电极剩余长度进行测量时权的最优分配问题。本发明属于电渣冶金领域,为大型电渣炉的自动换电极操作提供必要条件,可以减少贵金属原材料的浪费,降低生产成本,提高生产效率。该方法的特点是安全可靠、成本低、易于推广。
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