微波加热喷动流化床气—固相脱碳高碳铬铁粉显微结构研究
发布时间：2020-12-10 21:54
在不锈钢和铬系合金钢的制造中需要掺入大量中低碳铬铁，传统的液相生产工艺排出的冶金铬渣是一种有害的固体废弃物，使得高碳铬铁液相脱碳工艺受到环境保护的限制。因此，亟待寻求一种高效环保的高碳铬铁脱碳方法。固相脱碳具有脱碳能耗低、反应温度相对较低等优点，但是这种工艺过程会受到颗粒粒度、质量、气流等动力学因素的影响，导致固相脱碳动力学条件相对较差，脱碳时间较长；微波具有反应选择性好、加热速度快、加热效率高等优点。本文通过对微波喷动流化床加热高碳铬铁粉气固相脱碳的显微结构研究，对不同试验条件下固相脱碳的效果、显微结构的差异性进行了对比分析，对物料的粘结失流情况以及脱碳物料氧化程度进行了一定研究。主要结论如下：1.高碳铬铁金相显微组织以呈六方状或长柱状亮白色粗大的晶体（Cr,Fe）7C3为基体相，占总物相面积的80%以上，同时还存在少量灰色不规则形状的（Cr,Fe）23C6与铬铁素体（CrFe）的混晶相填充在基体中间。2.微波喷动流化床加热高碳铬铁粉在800℃、900℃、1000℃分别保温1h、2h、3h的条件下，随着加热温度和保温时间的延长物料脱碳效果越明显，800℃保温1h的脱碳物料脱碳率最低（...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微波在电磁波波谱中的位置
2.1 试验原料本次试验所用的块状高碳铬铁是由广西中信大锰矿业有限责任公司生产的，高碳铬铁是用金属模巨浇注而成的(见图2-1)。块状料经破碎和球磨制成粒度小于3 mm的粉料，高碳铬铁粉的化学成分如表 2-1 所示，真密度为 6135 kg/m3；堆积密度为 4167 kg/m3。试验所使用的脱碳剂为空气，化学成分表如表 2-2 所示。表 2-1 高碳铬铁粉主要元素成分表（质量分数，%）Table 2-1 The main elements content of high carbon ferrochrome powders(mass fraction,%)高碳铬铁粉主要元素成分Cr Fe Si C S P Mg Al 其他55.790 32.760 2.340 8.160 0.052 0.036 0.058 0.0770.727表 2-2 空气的主要元素成分（质量分数，%）Table 2-2 The main elements content of air(mass fraction,%)空气的主要元素成分N2O2CO2稀有气体 其他78.03 20
太原理工大学硕士研究生学位论文2 试验设备2.1 微波喷动流化床本试验所用的微波设备为自主研制的 KQ500 型微波喷动流化床（见图 2-2），床体主是由空气压缩机、磁控管、气体预热器、热电偶、流化系统和电源系统所组成。喷动化床部分主要由莫来石流化管和高温耐热钢喷动漏斗组成，进气口外接空气压缩机，流量可以通过流量计调节；此外，流化气体有预热装置，可调节加热功率对流化气体热。该仪器配有有机玻璃制成的直筒形装置，也可进行冷态流化试验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微波场与常规场高碳铬铁粉固相脱碳显微结构对比[J]. 王超,陈津,林万明,孙宏飞,王龙. 中南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]微波加热喷动流化床冶金反应器设计与分析[J]. 陈津,郭丽娜,郝赳赳,张猛,赵晶,林万明. 太原理工大学学报. 2014(01)
[3]微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉脱碳物料的物相结构[J]. 王龙,陈津,郝赳赳,林万明,李凯,邓永光. 过程工程学报. 2013(03)
[4]高能球磨对高碳铬铁真空固相脱碳的影响[J]. 唐思文,彭成章,颜建辉. 热加工工艺. 2012(16)
[5]微波场中高碳锰铁粉及固相脱碳物料的电磁性能[J]. 孙宏飞,陈津,张猛,赵晶. 钢铁研究学报. 2012(08)
[6]转炉吹炼引入水蒸气冶炼中低碳锰铁和中低碳铬铁[J]. 王海娟,张烽,汪晓今,Perke Lundstrm. 铁合金. 2012(02)
[7]柱锥体喷动床喷动特性的试验研究[J]. 陈瑜,钟文琪,金保昇,任冰,陈曦,陆勇. 工程热物理学报. 2012(03)
[8]真空下高碳锰铁固态脱碳规律的研究[J]. 闫立涛,蔚晓嘉,康国柱. 铁合金. 2010(01)
[9]低碳级高碳铬铁生产工艺探讨[J]. 杨香新,李涛. 铁合金. 2010(01)
[10]微波场中冶金固体废弃物脱硫脱硝的非热效应分析[J]. 刘金鑫,金永龙,韩庆虹,苍大强. 武汉科技大学学报. 2009(02)
硕士论文
[1]微波加热与常规加热高碳铬铁粉固相脱碳显微结构对比研究[D]. 王超.太原理工大学 2014
[2]微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳显微结构研究[D]. 王龙.太原理工大学 2013
[3]微波加热配加碳酸钙高碳锰铁粉固相脱碳显微结构研究[D]. 李凯.太原理工大学 2012
[4]微波流化床高碳锰铁粉固相脱碳热力学研究[D]. 梁敏.太原理工大学 2010
本文编号：2909338
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微波在电磁波波谱中的位置
2.1 试验原料本次试验所用的块状高碳铬铁是由广西中信大锰矿业有限责任公司生产的，高碳铬铁是用金属模巨浇注而成的(见图2-1)。块状料经破碎和球磨制成粒度小于3 mm的粉料，高碳铬铁粉的化学成分如表 2-1 所示，真密度为 6135 kg/m3；堆积密度为 4167 kg/m3。试验所使用的脱碳剂为空气，化学成分表如表 2-2 所示。表 2-1 高碳铬铁粉主要元素成分表（质量分数，%）Table 2-1 The main elements content of high carbon ferrochrome powders(mass fraction,%)高碳铬铁粉主要元素成分Cr Fe Si C S P Mg Al 其他55.790 32.760 2.340 8.160 0.052 0.036 0.058 0.0770.727表 2-2 空气的主要元素成分（质量分数，%）Table 2-2 The main elements content of air(mass fraction,%)空气的主要元素成分N2O2CO2稀有气体 其他78.03 20
太原理工大学硕士研究生学位论文2 试验设备2.1 微波喷动流化床本试验所用的微波设备为自主研制的 KQ500 型微波喷动流化床（见图 2-2），床体主是由空气压缩机、磁控管、气体预热器、热电偶、流化系统和电源系统所组成。喷动化床部分主要由莫来石流化管和高温耐热钢喷动漏斗组成，进气口外接空气压缩机，流量可以通过流量计调节；此外，流化气体有预热装置，可调节加热功率对流化气体热。该仪器配有有机玻璃制成的直筒形装置，也可进行冷态流化试验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微波场与常规场高碳铬铁粉固相脱碳显微结构对比[J]. 王超,陈津,林万明,孙宏飞,王龙. 中南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]微波加热喷动流化床冶金反应器设计与分析[J]. 陈津,郭丽娜,郝赳赳,张猛,赵晶,林万明. 太原理工大学学报. 2014(01)
[3]微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉脱碳物料的物相结构[J]. 王龙,陈津,郝赳赳,林万明,李凯,邓永光. 过程工程学报. 2013(03)
[4]高能球磨对高碳铬铁真空固相脱碳的影响[J]. 唐思文,彭成章,颜建辉. 热加工工艺. 2012(16)
[5]微波场中高碳锰铁粉及固相脱碳物料的电磁性能[J]. 孙宏飞,陈津,张猛,赵晶. 钢铁研究学报. 2012(08)
[6]转炉吹炼引入水蒸气冶炼中低碳锰铁和中低碳铬铁[J]. 王海娟,张烽,汪晓今,Perke Lundstrm. 铁合金. 2012(02)
[7]柱锥体喷动床喷动特性的试验研究[J]. 陈瑜,钟文琪,金保昇,任冰,陈曦,陆勇. 工程热物理学报. 2012(03)
[8]真空下高碳锰铁固态脱碳规律的研究[J]. 闫立涛,蔚晓嘉,康国柱. 铁合金. 2010(01)
[9]低碳级高碳铬铁生产工艺探讨[J]. 杨香新,李涛. 铁合金. 2010(01)
[10]微波场中冶金固体废弃物脱硫脱硝的非热效应分析[J]. 刘金鑫,金永龙,韩庆虹,苍大强. 武汉科技大学学报. 2009(02)
硕士论文
[1]微波加热与常规加热高碳铬铁粉固相脱碳显微结构对比研究[D]. 王超.太原理工大学 2014
[2]微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳显微结构研究[D]. 王龙.太原理工大学 2013
[3]微波加热配加碳酸钙高碳锰铁粉固相脱碳显微结构研究[D]. 李凯.太原理工大学 2012
[4]微波流化床高碳锰铁粉固相脱碳热力学研究[D]. 梁敏.太原理工大学 2010
本文编号：2909338
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