江彩义
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高冀芸
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郭胜惠
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杨黎
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彭金辉
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张利波
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胡途
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王仕兴
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.011.014
简要介绍了金刚石膜的物理化学特性及应用领域.对比分析了主要化学气相沉积方法的优缺点,并指出MPCVD所面临的技术瓶颈.总结了反应腔体内压强、基片温度、基体材料及增强形核技术对金刚石膜形核过程的影响.较低腔体内压力、基片温度,高碳源浓度及等离子体预处理能有效提高形核密度.阐述了各过程参数对金刚石膜生长的影响和微米、纳米、超纳米金刚石膜的技术特点及应用.指出各类金刚石膜制备所面临的技术难题,并综述了解决该技术瓶颈的最新研究工作.
关键词:
金刚石膜
,
微波等离子体
,
化学气相沉积
,
形核
,
生长
吕学伟
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白晨光
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张立峰
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邱贵宝
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胡途
,
谢皓
钢铁
针对印度尼西亚红土镍矿的干燥、烧结问题，进行了原矿的化学成分测定、热重（TG）、差热（DTA）实验以及X射线衍射（XRD）分析。在升温过程中，得到了原矿主要矿物中自由水、结晶水和羟基的脱除温度区间。利用自制的烧结杯系统进行不同配碳量的烧结试验，研究了配碳量对烧结速度、烧结失重、废气温度、料层温度及成品率等参数的影响。结合相图和料层温度信息，对成品矿样进行了XRD及SEM分析，表明辉石（MgFeSi2O6）和镁方铁矿（Mg(Ni)Fe2O4）是红土镍矿烧结的主要粘接相。
关键词:
红土矿;镍铁生产;干燥;烧结
李东海
,
吕学伟
,
白晨光
,
胡途
,
潘成
,
尹嘉清
钢铁研究学报
为提高红土镍矿金属品位及回收率，采用含碳球团还原焙烧-磁选分离工艺对镍品位为1．45％（质量分数，余同）的红土镍矿进行了处理，研究了还原温度、配碳量、还原时间以及磁选工艺对Ni、Fe品位和回收率的影响。试验结果表明：随着还原温度和配碳量的增加，Ni、Fe品位及回收率均会增加，其中温度的影响最大，配碳量次之，时间最小。1000℃以下，还原产物多表现为弱磁性；1200℃时，Ni、Fe主要以强磁性物质存在；当还原温度为1200℃，碳、氧摩尔比为1．2，还原时间为30min，磁场强度在（10001143）×10^-4T时，Ni、Fe品位及回收率最佳。
关键词:
红土镍矿
,
还原焙烧
,
磁选
刘松利
,
白晨光
,
胡途
,
吕学伟
,
邱贵宝
钢铁研究学报
采用等温还原试验并结合热力学反应数据,对钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原反应进行了分析.以还原反应发生10min为边界点,将反应过程分为前期和后期两个阶段,建立了还原过程的动力学模型.结果表明,钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原度随反应温度的升高而增大.温度越高,球团在反应前期还原度的增加速率越大,达到的最终还原度越高,且达到最终还原度时所用的时间越短;还原前期为化学反应控制,反应活化能为73.17kJ/mol.后期为扩散控制,反应活化能为152.02kJ/mol.还原后期反应速度小于前期反应速度.
关键词:
动力学模型
,
转底炉
,
钒钛铁精矿
,
球团
,
直接还原
刘松利
,
白晨光
,
胡途
,
吕学伟
,
邱贵宝
钢铁
钒钛铁精矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿,具有很高的综合利用价值.采用实验室转底炉对钒钛铁精矿内配碳球团进行了高温快速还原的可行性研究,通过正交试验考察了配碳比、还原温度、添加剂、还原时间等参数对球团金属化率的影响.结果表明:配碳比1.5 t 1、还原温度1 350℃、添加剂2%碳酸钠、还原时间20rain时金属化率可以达到88%以上.对原料、还原样品进行x射线衍射分析表明,钒钛铁精矿粉中的磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿通过还原转变为单质铁、含铁黑钛石.
关键词:
正交试验
,
转底炉
,
钒钛铁精矿
,
球团
,
直接还原
潘成
,
白晨光
,
吕学伟
,
胡途
,
黄小波
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.022
针对红土镍矿在焙烧过程中物相转变及固结机制问题,对原矿进行了化学成分、X射线衍射(XRD)分析,得知红土镍矿主要以Fe2O3和单斜形蛇纹石矿物为主,另外含有部分十字沸石和利蛇纹石；通过热重(TG)、差热(DTA)测试,得到了在焙烧过程中,自然水、结晶水及羟基分别在195,293和612℃被脱除,在830℃时,部分硅酸盐发生物相转变；并用Factsage软件对红土矿在加热过程中液相的产生量进行了理论计算,当焙烧温度为1220℃时红土矿球团开始产生液相.在实验室中,利用箱式电阻炉进行球团焙烧实验,结果表明,焙烧球团的抗压强度和落下强度随着焙烧温度和时间的增加而增大,焙烧温度低于1200℃时,球团依靠固相反应和再结晶固结,抗压强度及落下强度较低；焙烧温度达到1300℃时,红土矿会产生34％的液相,冷却后使球团固结,抗压强度和落下强度大大增加；当焙烧温度一定时,球团抗压强度和落下强度随焙烧时间的延长而增加,但是球团的强度增加幅度较小.
关键词:
红土镍矿
,
球团焙烧
,
固结机制
,
抗压强度
,
落下强度
吕学伟
,
白晨光
,
张立峰
,
邱贵宝
,
胡途
,
谢皓
钢铁
针对印度尼西亚红土镍矿的干燥、烧结问题,进行了原矿的化学成分测定、热重(TG)、差热(DTA)实验以及X射线衍射(XRD)分析.在升温过程中,得到了原矿主要矿物中自由水、结晶水和羟基的脱除温度区间.利用自制的烧结杯系统进行不同配碳量的烧结试验,研究了配碳量对烧结速度、烧结失重、废气温度、料层温度及成品率等参数的影响.结合相图和料层温度信息,对成品矿样进行了XRD及SEM分析,表明辉石(MgFeSi2O6)和镁方铁矿(Mg(Ni)Fe2O4)是红土镍矿烧结的主要粘接相.
关键词:
红土矿
,
镍铁生产
,
干燥
,
烧结
潘成
,
白晨光
,
吕学伟
,
胡途
,
黄润
钢铁
为提高菲律宾红土镍矿金属回收率,改善熔炼条件,在实验室条件下采用正交试验研究了熔炼温度、配碳量及碱度对Fe、Ni回收率及合金中Fe、Ni含量的影响.试验结果表明,温度对Fe、Ni回收率影响最大,配碳量次之,碱度影响最小.温度为1 550℃,配碳量为6.0%,碱度为1.1时,Fe、Ni回收效果较好,回收率接近用Factsage进行计算所得到的理论值.对合金中Fe,Ni含量影响最大的是碱度,其次是温度,影响最小的是配碳量.当温度为1 450℃,碱度为1.0时合金中Fe、Ni含量较高.
关键词:
红土矿
,
液态还原
,
回收率
,
合金成分
伦志刚
,
胡途
,
吕学伟
钢铁
为明确转底炉内多层布料下球团的还原规律,采用含碳球团直接还原钒钛铁精矿,研究了还原温度和还原时间对不同层球团金属化率的影响以及铁精矿中各铁矿物的还原顺序.结果表明:多层球团的还原不同步,在上层球团还原完成并发生再氧化时,下层球团的还原仍在继续.球团的平均金属化率会随着还原温度的增加而提高,随着还原时间的延长出现先增高后降低的现象.在还原过程中存在一个获得最大金属化率的最佳还原时间(本试验为25 min).钒钛铁精矿中各铁矿物还原的难易程度按下列顺序依次增加:Fe2 TiO5→Fe3O4→FeO→Fe2TiO4→FeTiO3.
关键词:
转底炉
,
钒钛铁精矿
,
多层还原
,
再氧化
刘松利
,
白晨光
,
胡途
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.016
内配碳球团性能(落下次数、抗压强度等),对于直接还原生产海绵铁时获得较高金属化率极为重要.首先初步确定每个因素的基准参数,通过改变其参数值进行一系列单因素试验,然后根据正交试验原理,设计了四因素三水平试验条件,采用769YP-60E型手动压片机对钒钛铁精矿内配碳球团压团工艺参数进行试验研究,最后运用极差分析法和方差分析法对试验数据进行处理,对影响球团性能的各因素进行显著性检验.结果表明:利用实验结果和极差分析综合比较确定了使生球落下次数较高的工艺条件分别为A282C3D2,即矿煤粒度比(200:60)、水分8%、粘结剂0.3%、压力为10 MPa;方差分析将因素水平变化所引起的结果差异与误差波动带来的试验结果间的差异区分开来,得出影响落下次数的主次因素分别B2A2D2G3,即球团水分是影响球团性能或压团工艺参数的主要因素,矿煤粒度比对球团性能有较大影响,压团压力和粘结剂浓度对各项指标的影响最小;生球团要进行干燥处理,干燥温度为105℃,干燥时间控制在2 h左右,所得球团的抗压强度为98N/个、高温爆裂性能小于20%,能满足转底炉直接还原工艺的要求.
关键词:
正交试验
,
压团工艺
,
钒钛铁精矿
,
球团
