真空碳热还原炼镁工艺中镁蒸气冷凝收集实验研究

发布时间：2023-04-19 05:34

　　金属镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,其具有良好的机械性能和物理性能,逐渐成为全球广泛应用的金属材料。目前,炼镁的生产工艺主要以电解法和硅热法为主。而碳热还原法炼镁工艺与现在广泛应用的工艺相比具有生产流程短、能耗小、成本低、生产效率高、污染小等特点。随着全球对资源高效利用和环境生态保护的重视和关注,碳热还原法炼镁具有非常重要的现实意义。国内外研究人员对碳热还原法炼镁工艺技术进行了许多研究,但对碳热还原反应镁蒸气冷凝过程Mg—CO逆反应的抑制尚未得到有效解决。研究碳热还原镁蒸气冷凝收集条件和抑制镁蒸气与CO的逆反应具有重要的实际应用价值。本文针对真空碳热还原炼镁工艺中镁蒸气的冷凝收集问题。在理论分析镁蒸气的冷凝机理的基础上,以氧化镁和石墨为原料、真空立式管式炉为主要设备,实验研究温度、压力和惰性气体氩气对镁蒸气冷凝收集的影响。应用X射线衍射和扫描电镜等分析手段。探讨了真空碳热还原过程中镁蒸气冷凝收集条件和逆反应控制措施。在本实验条件下,得到以下结论:①在体系压力为1 KPa的条件下,理论分析镁蒸气冷凝结晶适宜的温度范围为924 K—975 K,通过对真空反应炉冷凝区域温度分布测试和实验...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 金属镁的性质
    1.2 金属镁及其合金的应用
        1.2.1 金属镁的应用
        1.2.2 镁合金的应用
    1.3 热还原法炼镁工艺
        1.3.1 铝热还原法与硅热还原法
        1.3.2 碳热还原法
    1.4 金属镁蒸气的冷凝收集研究现状
        1.4.1 金属镁蒸气冷凝收集研究进展
        1.4.2 硅热法中镁蒸气的冷凝收集
        1.4.3 碳热法镁蒸气冷凝收集
    1.5 课题研究意义、目的及内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究目的
        1.5.3 研究内容
2 实验研究方法及设备
    2.1 实验技术路线
    2.2 实验设备
    2.3 实验步骤与冷凝产物分析方法
        2.3.1 真空碳热还原实验
        2.3.2 冷凝产物分析方法
3 真空碳热还原反应镁蒸气冷凝收集理论分析
    3.1 真空碳热还原反应镁蒸气冷凝热力学分析
        3.1.1 纯镁蒸气冷凝热力学分析
        3.1.2 碳热还原反应镁蒸气冷凝过程中逆反应的热力学分析
    3.2 冷凝温度对镁蒸气冷凝收集影响分析
    3.3 体系压力对镁蒸气冷凝收集影响分析
    3.4 氩气流量对碳热还原反应影响分析
    3.5 氩气流量对镁蒸气冷凝收集影响分析
    3.6 本章小结
4 真空碳热还原反应镁蒸气冷凝收集实验研究
    4.1 真空碳热还原反应还原率影响因素实验研究
    4.2 冷凝温度对镁蒸气冷凝收集的影响
    4.3 体系压力对镁蒸气冷凝收集的影响
    4.4 氩气流量对镁蒸气冷凝收集的影响
    4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录
    作者攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：3793819