本发明涉及一种制备先进超超临界含B的9Cr耐热钢的工艺,其采用真空碳脱氧加负压渗氮熔炼工艺结合电渣重熔冶炼工艺,先通过控制冶炼气氛和合金化顺序,得到合金元素含量均在目标范围内的铸锭,进行锻造成型,得到作为电渣重熔冶炼的电极,然后将该电极用于电渣重熔冶炼工艺,通过对电渣重熔过程中的渣系成分和冶炼气氛进行控制,得到化学成分均在目标范围内的电渣锭,该电渣锭可用于锻造成所需的9Cr耐热钢工件。本发明能够精确控制电渣重熔电极的化学成分和质量,从而使实现电渣重熔铸锭的冶金质量的可控性和稳定性,能有效控制含B的9Cr耐热钢中的O,N及已氧化合金元素含量控制在目标范围内,提高9Cr耐热钢的冶金质量。
一种抗水化高纯氧化钙坩埚的制备方法,是为解决目前氧化钙坩埚普遍存在的坩埚中氧化钙纯度低时,易给熔炼的金属及合金引入杂质,氧化钙纯度高时,坩埚非常容易水化,在反复使用中易开裂,使用寿命短等技术问题而设计的。该方法将高纯碳酸钙电熔得到氧化钙砂后,将其破碎到合适的粒度进行混合级配。取级配好的氧化钙砂混合氧化锆粉料,再将混合好的粉体,加入无水粘结剂。经冷等静压得到氧化钙坩埚坯体,再经过烧结制得所需要的抗水化高纯氧化钙坩埚。有益效果:抗水化高纯氧化钙坩埚作为真空感应炉内衬,熔炼出的金属或合金性能超越了石墨坩埚,提高了抗水化和抗热震性能,降低了氧化钙的烧结温度;采用冷等静压成型,使坩埚成型更简单便捷;由于其具有纯度高,力学性能好的特点,可广泛应用于真空冶金行业。
本发明涉及一种由含铜熔渣回收有价组分的方法,其包括:S1、炉渣混合:将铜渣加入熔炼反应装置中,并加入钙系矿物与添加剂,形成混合熔渣,将混合熔渣加热至熔融状态作为反应熔渣,混合均匀,实时监测该反应熔渣,通过调控使混合后的反应熔渣同时满足条件a和条件b,获得反应后的熔渣;S2、分离回收。本发明既可以处理热态熔渣,充分利用熔融铜渣物理热资源和热态冶金熔剂,又可以处理冷态炉渣,通过调整熔渣物理化学性质,利用含铜熔渣成熟的物理化学性质,实现了含铜熔渣冶金工艺,并解决目前炉渣大量堆积,环境污染问题,及重金属元素污染问题。
本发明公开了一种具有高含量难熔元素的镍基高温合金的制备工艺,属于合金制备技术领域。该工艺采用真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)工艺制备具有高含量难熔元素的合金。真空感应熔炼期间,通过控制加料方式、提高精炼温度和延长精炼时间、加快凝固速率等,有效抑制难熔金属和低密度合金元素的偏析现象,提高母合金锭上下的成分均匀性。通过电渣重熔消除合金锭中二次缩孔和降低杂质含量,提高冶金质量。本发明不仅能够明显降低高含量难熔元素的微观偏析和宏观偏析现象,而且能够有效降低高温合金中O、N等有害气体元素的含量,进而提高合金纯净度、降低高比重元素的偏析程度,改善合金反常组织的遗传性,提高合金的综合力学性能。
本发明关于一种高碳中高合金钢及其制备方法,其中,所述制备方法包括如下步骤:步骤1)采用真空感应熔炼工艺、真空自耗熔炼工艺制备出自耗锭;在自耗锭中:液析碳化物的最大等效直径小于100μm、全氧含量小于10ppm、夹杂物尺寸≤10μm、N含量小于40ppm;步骤2)以自耗锭作为坯料,先进行保温处理,再进行至少一次高温扩散及热变形处理,得到高碳中高合金钢;其中,每一次高温扩散及热变形处理的步骤包括:以设定升温速率将坯料的温度升温至高温扩散处理温度,进行高温扩散处理;再以设定降温速率将坯料的温度降温至热变形处理温度,进行热变形处理。本发明提供一种替代粉末冶金技术的低成本工艺,能有效减小甚至消除高碳中高合金钢中的粗大析出相。
本发明属于冶金行业过程控制技术领域,尤其涉及一种基于高阶非线性项的电熔镁炉三相电流PID控制方法。该方法对电熔镁炉熔炼过程的实时数据进行采集,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,并通过设计消除跟踪误差的补偿器来消除高阶非线性项变化率的影响,得到由PID控制器、前一拍高阶非线性项补偿器与高阶非线性项变化率补偿器之和组成的电熔镁炉电极电流控制器。该方法能够改善电流控制精度,满足工艺要求。
本发明属于真空冶金设备领域,尤其涉及一种连续式冷坩埚感应雾化制备钛粉设备,包括炉体(1)、高压进气管(11)、雾化仓(12)及真空系统(3);炉体(1)包括合金加料机构(4)、安全阀(5)、红外测温机构(6)、重力料爪加料机构(7)、螺旋送料机构(8)、爆破排放装置(10)、熔炼电极(20)、底注电极(21)、水冷坩埚系统(13)、熔炼感应线圈(14)、底注感应线圈(15)及环孔形喷盘(18);重力料爪加料机构(7)的加料腔上横向设有气动插板阀(22)。本发明可连续生产,出粉率高氧含量低,粉末成份和粒径可控,设备结构简单,加工制造与维护成本低,安装方便,节能环保,安全性好。
本发明属于冶金技术领域,涉及一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法。本发明首先确定不同铁素含量要求的奥氏体不锈钢材料的Creq/Nieq值然后进行电极熔炼,电极熔炼完成后进行电渣,电渣钢锭完成后,根据不同铁素体含量要求,选择不同锻造加热温度,经过锻造及热处理形成最终产品。本发明由铁素体含量要求确定成分元素含量,进一步确定Creq/Nieq值,有利于铁素体含量的整体控制;所用电极采用电炉+炉外精炼+真空除气的冶炼方法,使铁素体相均匀分布,有利于满足其不同的要求。钢锭尺寸变大,冷却速度变慢,铁素体相的含量不易控制。利用本发明提供的铁素体含量控制方法可有效控制φ500~φ950锭型的奥氏体不锈钢材料的铁素体含量达到理想的要求值。
本发明涉及一种航空航天用高性能铸造镁合金材料及其制备方法,属于铸造镁合金材料技术领域,高性能铸造镁合金按质量百分比记,由以下组分组成:Gd:5.5~8.5wt.%,Nd:2.0~2.8wt.%,Zr:0.4~0.6wt.%,Ag:0~1.0wt.%,杂质元素总量:<0.1%,余量为镁。本发明所述高性能铸造镁合金制备方案是,按固定的加料顺序及加料工艺进行合金熔炼,并采用混合保护气对合金熔铸全流程进行保护,合金熔炼完成后浇注制备铸件或者铸锭,将铸件或铸锭通过固溶热处理,淬火冷却至室温后再经过时效处理。合金抗拉强度为310~360MPa,屈服强度为200~260MPa,延伸率为4.5~7.5%,不仅拥有较高的力学性能,同时,合金拥有良好的流动性,且铸造过程不易产生氧化夹渣等冶金缺陷,合金整体铸造工艺性良好。
本发明涉及一种由含铜与铁的混合熔渣回收有价组分的方法,其包括S1、炉渣混合:将铜渣加入熔炼反应装置中,同时加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣;将熔渣加热至熔融状态形成反应熔渣,混合均匀,实时监测该反应熔渣,同时通过调控使混合后所述反应熔渣,同时满足条件a和条件b,获得反应后的熔渣;S2、分离回收。本发明实现了实现有色冶金炉渣与钢铁冶金炉渣中铜组分、铁组分、锌组分、铅组分、金、银、磷、钙与硅组分有价组分的综合利用,解决目前炉渣大量堆积,环境污染问题。
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装置。该装置由熔炼系统、含电磁线圈组的电磁发生系统、移液系统和具有冷却控制装置的模具系统四部分组成,熔炼系统包括测温电偶、坩埚、加热体和温控柜,电磁发生系统包括电磁发生器、电磁线圈组、线圈冷却水箱,移液系统包括可加热的移液管和流量控制装置,模具系统包括模具、冷却控制装置、气体保护装置、测温电偶。该装置结构简单、操作容易、易于控制、非接触无污染处理、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。
本发明公开一种钛基复合材料及其制备方法。该方法可以减少复合材料中杂质元素的含量,大幅度降低复合材料的成分不均匀性,降低高体积分数(增强相体积分数大于15%)钛基复合材料的熔炼难度。具体为:真空自耗电极电弧凝壳熔炼炉使用的钛基复合材料电极采用粉末冶金工艺方法制备。将制备钛基复合材料的原料利用罐磨机进行真空混料,再将混好的材料倒入预先制备好的金属包套进行真空焊接封装,并检查焊接后包套是否漏气。再将封装好的包套进行热等静压工艺处理。将热等静压后得到的电极锭利用机械加工和酸洗的方法去除金属包套,将多个制备好的电极锭焊接成为真空自耗电极电弧凝壳炉使用的电极,利用真空自耗电极电弧凝壳炉进行真空离心浇注铸件。
本发明属于材料冶金技术领域,具体涉及一种薄带铸轧制备TiAl合金均匀组织板坯的方法。该方法通过真空感应炉熔炼获得TiAl合金熔液,熔体经溜槽通道流入由两个反向旋转的结晶辊和侧封板组成的熔池内,对熔炼室、溜槽通道和浇注水口进行持续气氛保护,控制熔池上表面合金熔体过热度为20~40℃,熔体与结晶辊辊面的接触弧长度100~250mm,熔体与结晶辊辊面的接触时间0.3~0.4s,使熔体经结晶辊凝固和轧制变形并导出,获得薄带铸轧TiAl合金薄板坯。板坯出轧辊后立即进行缓冷处理,保温温度为800~1050℃并随炉冷却至室温,获得具有均匀等轴晶组织的TiAl合金板坯。本发明通过控制铸轧工艺参数和板坯的缓冷过程,实现具有均匀细小等轴组织、无中心偏析的高质量TiAl合金板坯。
本发明属于真空冶金设备领域,尤其涉及一种冷坩埚底注式感应雾化制备钛粉设备,包括炉体(1)、高压进气管(11)、雾化仓(12)及真空系统(3);炉体(1)包括熔炼电极(23)、底注电极(24)、水冷铜坩埚壁(14)、水冷铜坩埚底(16)、熔炼感应线圈(17)、底注感应线圈(18)及喷盘(21);熔炼感应线圈(17)固定设于水冷铜坩埚壁(14)的外壁;底注感应线圈(18)固定设于水冷铜坩埚底(16)的外壁;喷盘(21)固定置于水冷铜坩埚底(16)的底部;雾化仓(12)位于炉体(1)的下部,且与炉体(1)工作腔相通。本发明能耗低,工作效率高,粉末质量好且成分粒径可控,安全性好。
本发明属于电解技术领域,具体涉及一种电解氯化铝制备氧化铝的方法。目的是利用广泛的氯化铝资源短流程、低能耗地获得冶金级氧化铝或化学品氧化铝产品。通过阳离子膜电解槽电解氯化铝溶液,对电解槽阴极区进行机械搅拌;通过过滤装置对电解液及氢氧化铝进行固液分离,滤液循环返回阴极区;烘干过滤产物获得氢氧化铝,氢氧化铝经焙烧可获得冶金级氧化铝或化学品氧化铝;收集阳极和阴极气体,获得副产品氢气和氯气。本发明采用电解的方法使氯化铝直接转化为氢氧化铝,电解工艺自动化程度高,流程短,有利于降低生产成本、提高生产效率。
本发明公开了一种氨碱联合法处理低品位铝土矿生产氧化铝的方法,主要步骤包括:低品位铝土矿进行选矿脱硅处理;选精矿经过高压溶出、赤泥分离洗涤、晶种分解、氢氧化铝分离洗涤、氢氧化铝焙烧等过程,生产冶金级砂状氧化铝,种分母液经蒸发调配后循环使用;选尾矿采用硫酸氢铵溶液进行低温浸出,经过硅渣分离洗涤、氨分沉铝、粗氢氧化铝分离洗涤得到粗氢氧化铝;实现了选矿脱硅工艺、选精矿高温拜耳法工艺和选尾矿硫酸氢铵溶液低温浸出工艺的有机结合,充分发挥各工艺的优势,生产出高质量冶金级砂状氧化铝的同时使的低品位铝土矿资源利用率最大。
本发明涉及一种用冶金炉渣制备的耐火材料及 其制造方法。其化学组分含量为45%2O32O32<30%,2%
本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种低品质钛精矿氧化球团的制备方法。该方法以低品质钛精矿为主要原料,配加少量超高品位铁精矿,并添加有机粘结剂,均混后经过焖料、造球、干燥、氧化焙烧、冷却,获得冶金性能优良的钛精矿氧化球团,其抗压强度大于2500N,转鼓指数大于93%,还原膨胀率不高于10%。该方法在不影响钛精矿处理量的前提下,可有效解决低品质钛精矿造球困难、氧化球团品质差的问题,为低品质钛精矿球团生产提供新方法,且用该方法制备的钛精矿氧化球团可用于环境友好、能耗低的气基竖炉的直接还原生产工艺中,为低品质钛精矿大规模高效清洁综合利用开拓新思路。
本发明属于电解技术领域,具体涉及一种氯化铝电转化为氧化铝的方法,目的在于利用广泛的氯化铝资源短流程、低耗能地获得冶金级氧化铝或化学品氧化铝产品,以避免或解决现有技术中存在的能耗高、成本高以及污染大等难题。本发明采用电解的方法使氯化铝直接转化为铝化合物沉淀,电解工艺自动化程度高,流程短,与传统制备氧化铝方法相比,取消了蒸发、浓缩过程及其设备,有利于降低生产成本、提高生产效率;采用电解的工艺生产氧化铝,生产过程中副产品氯气和氢气纯度高,可直接干燥利用,电解液经过滤后循环使用,流程中无污染性产物,环保、无害;本发明电解得到的铝化合物焙烧制得冶金级氧化铝或化学品氧化铝,所得产品纯度高。
一种精钒渣预处理再提钒的方法涉及有色金属冶金技术领域,尤其涉及从转炉钒渣制取五氧化二钒的方法。本发明提供一种适用范围广、高效、经济的精钒渣预处理再提钒的方法。本发明包括:步骤一,入配料仓;步骤二,在配料仓内加入CaO、MgO;步骤三,物料由皮带送入多膛焙烧炉;步骤四,将物料送至回转窑;步骤五,回转窑内温度控制在750℃-880℃,焙烧时间为1.5h-2h;步骤六,将熟料送入橡胶带式真空抽滤机,用水浸出可溶钒;步骤七,将浸出液送至静止罐,上清液送至沉淀罐;步骤八,开启搅拌,加入硫酸中和,加入铵盐,再用硫酸调节,在加热搅拌条件下结晶出桔黄色多钒酸铵沉淀;步骤九,将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序,经脱水、脱氨后熔化制片,既得成品。
本发明涉及一种由含铜与铁的混合熔渣生产的方法,其包括如下步骤:S1、炉渣混合:将铜渣加入熔炼反应装置中,加入铅冶炼渣、高炉渣、钢渣和铁合金渣中的一种或多种形成混合熔渣;同时加入氧化铜矿物、硫化铜矿物、含铜物料中的一种或几种;混合均匀,将混合熔渣加热至熔融状态作为反应熔渣,并实时监测该反应熔渣,通过调控获得反应后的熔渣;S2、分离回收。本发明方法既可以处理热态熔渣,充分利用熔融铜渣与熔融冶金渣、物理热资源和热态冶金熔剂,又可以处理冷态炉渣,通过熔渣混合或冷态混合,实现了熔渣冶金改性;有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题及环境污染问题。
本发明公开了一种高强塑积、高可镀性细晶双相钢及其生产方法,属于冶金材料领域。本发明的高强塑积、高可镀性细晶双相钢化学成分为:C为0.08~0.12wt.%,Mn为1.8~2.5wt.%,Si为<0.005wt.%,Al为0.3~0.5wt.%,P为0.04~0.08wt.%,Nb为0.03~0.06wt.%,Ni为0.02~0.05wt.%,S为≤0.005wt.%,余量为Fe。其生产方法包括,真空熔炼、锻坯、第一阶段奥氏体再结晶区轧制、第二阶段两相区热轧、多道次冷轧和快速退火。本发明能大幅度的合金元素在退火过程中的选择氧化,提高其可镀性,并优化了带钢的组织和性能。
本发明为一种带有真空系统的电渣炉,其特征在于所设计的电渣炉具有独立的真空系统,真空系统中的动密封可以选择减压式真空动密封、套筒式真空罩石墨自润滑真空动密封、滑片式胶木真空动密封和波纹管式真空密封中的任意一种形式,选择旋风式除尘器作为除尘设备,选择金属网除尘过滤器作为真空过滤设备,真空系统还设有防爆装置。本发明方案实施后能使真空电渣炉真空室在空载下30分钟内抽到100Pa,达到真空电渣炉开始熔炼压力,真空室内的空载极限真空度可达1Pa,其使用时取得了显著的冶金效果,对于电渣钢质量的改善发挥了重要作用,适于在市场上尽快推广应用。
一种高强韧性高强塑性马氏体不锈钢,属于冶金技术领域,成分按重量百分比含C0.15~0.4%,N0~0.12%,Si0.2~2.5%,Mn0.4~3.0%,S≤0.02%,P≤0.02%,Cr13.0~17.0%,Ni0~5.0%,Mo0~2.0%,V0~0.3%,Nb0~0.2%,Ti0~0.05%,Al0~0.8%,余量为Fe及不可避免杂质;制备方法为:(1)按设定成分熔炼钢水,再通过连铸机或铸模凝固制成铸坯;(2)将铸坯热轧制成热轧板坯;(3)加热至950~1100℃保温0.5~2h,然后冷却至25~200℃,再加热至350~500℃保温10~60min,空冷至室温。本发明的方法制备的马氏体不锈钢在显微组织中引入弥散的残留奥氏体,大幅度提高了马氏体不锈钢的强韧性强塑性水平。
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。
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