微波加熱噴動流化床氣—固相脫碳高碳鉻鐵粉顯微結構研究
發(fā)布時間：2020-12-10 21:54
在不銹鋼和鉻系合金鋼的制造中需要摻入大量中低碳鉻鐵，傳統(tǒng)的液相生產工藝排出的冶金鉻渣是一種有害的固體廢棄物，使得高碳鉻鐵液相脫碳工藝受到環(huán)境保護的限制。因此，亟待尋求一種高效環(huán)保的高碳鉻鐵脫碳方法。固相脫碳具有脫碳能耗低、反應溫度相對較低等優(yōu)點，但是這種工藝過程會受到顆粒粒度、質量、氣流等動力學因素的影響，導致固相脫碳動力學條件相對較差，脫碳時間較長；微波具有反應選擇性好、加熱速度快、加熱效率高等優(yōu)點。本文通過對微波噴動流化床加熱高碳鉻鐵粉氣固相脫碳的顯微結構研究，對不同試驗條件下固相脫碳的效果、顯微結構的差異性進行了對比分析，對物料的粘結失流情況以及脫碳物料氧化程度進行了一定研究。主要結論如下：1.高碳鉻鐵金相顯微組織以呈六方狀或長柱狀亮白色粗大的晶體（Cr,Fe）7C3為基體相，占總物相面積的80%以上，同時還存在少量灰色不規(guī)則形狀的（Cr,Fe）23C6與鉻鐵素體（CrFe）的混晶相填充在基體中間。2.微波噴動流化床加熱高碳鉻鐵粉在800℃、900℃、1000℃分別保溫1h、2h、3h的條件下，隨著加熱溫度和保溫時間的延長物料脫碳效果越明顯，800℃保溫1h的脫碳物料脫碳率最低（...
【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
微波在電磁波波譜中的位置
2.1 試驗原料本次試驗所用的塊狀高碳鉻鐵是由廣西中信大錳礦業(yè)有限責任公司生產的，高碳鉻鐵是用金屬模巨澆注而成的(見圖2-1)。塊狀料經破碎和球磨制成粒度小于3 mm的粉料，高碳鉻鐵粉的化學成分如表 2-1 所示，真密度為 6135 kg/m3；堆積密度為 4167 kg/m3。試驗所使用的脫碳劑為空氣，化學成分表如表 2-2 所示。表 2-1 高碳鉻鐵粉主要元素成分表（質量分數，%）Table 2-1 The main elements content of high carbon ferrochrome powders(mass fraction,%)高碳鉻鐵粉主要元素成分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 空氣的主要元素成分（質量分數，%）Table 2-2 The main elements content of air(mass fraction,%)空氣的主要元素成分N2O2CO2稀有氣體 其他78.03 20
太原理工大學碩士研究生學位論文2 試驗設備2.1 微波噴動流化床本試驗所用的微波設備為自主研制的 KQ500 型微波噴動流化床（見圖 2-2），床體主是由空氣壓縮機、磁控管、氣體預熱器、熱電偶、流化系統(tǒng)和電源系統(tǒng)所組成。噴動化床部分主要由莫來石流化管和高溫耐熱鋼噴動漏斗組成，進氣口外接空氣壓縮機，流量可以通過流量計調節(jié)；此外，流化氣體有預熱裝置，可調節(jié)加熱功率對流化氣體熱。該儀器配有有機玻璃制成的直筒形裝置，也可進行冷態(tài)流化試驗。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微波場與常規(guī)場高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構對比[J]. 王超,陳津,林萬明,孫宏飛,王龍. 中南大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]微波加熱噴動流化床冶金反應器設計與分析[J]. 陳津,郭麗娜,郝赳赳,張猛,趙晶,林萬明. 太原理工大學學報. 2014(01)
[3]微波加熱內配碳酸鈣高碳鉻鐵粉脫碳物料的物相結構[J]. 王龍,陳津,郝赳赳,林萬明,李凱,鄧永光. 過程工程學報. 2013(03)
[4]高能球磨對高碳鉻鐵真空固相脫碳的影響[J]. 唐思文,彭成章,顏建輝. 熱加工工藝. 2012(16)
[5]微波場中高碳錳鐵粉及固相脫碳物料的電磁性能[J]. 孫宏飛,陳津,張猛,趙晶. 鋼鐵研究學報. 2012(08)
[6]轉爐吹煉引入水蒸氣冶煉中低碳錳鐵和中低碳鉻鐵[J]. 王海娟,張烽,汪曉今,Perke Lundstrm. 鐵合金. 2012(02)
[7]柱錐體噴動床噴動特性的試驗研究[J]. 陳瑜,鐘文琪,金保昇,任冰,陳曦,陸勇. 工程熱物理學報. 2012(03)
[8]真空下高碳錳鐵固態(tài)脫碳規(guī)律的研究[J]. 閆立濤,蔚曉嘉,康國柱. 鐵合金. 2010(01)
[9]低碳級高碳鉻鐵生產工藝探討[J]. 楊香新,李濤. 鐵合金. 2010(01)
[10]微波場中冶金固體廢棄物脫硫脫硝的非熱效應分析[J]. 劉金鑫,金永龍,韓慶虹,蒼大強. 武漢科技大學學報. 2009(02)
碩士論文
[1]微波加熱與常規(guī)加熱高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構對比研究[D]. 王超.太原理工大學 2014
[2]微波加熱內配碳酸鈣高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構研究[D]. 王龍.太原理工大學 2013
[3]微波加熱配加碳酸鈣高碳錳鐵粉固相脫碳顯微結構研究[D]. 李凱.太原理工大學 2012
[4]微波流化床高碳錳鐵粉固相脫碳熱力學研究[D]. 梁敏.太原理工大學 2010
本文編號：2909338
【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
微波在電磁波波譜中的位置
2.1 試驗原料本次試驗所用的塊狀高碳鉻鐵是由廣西中信大錳礦業(yè)有限責任公司生產的，高碳鉻鐵是用金屬模巨澆注而成的(見圖2-1)。塊狀料經破碎和球磨制成粒度小于3 mm的粉料，高碳鉻鐵粉的化學成分如表 2-1 所示，真密度為 6135 kg/m3；堆積密度為 4167 kg/m3。試驗所使用的脫碳劑為空氣，化學成分表如表 2-2 所示。表 2-1 高碳鉻鐵粉主要元素成分表（質量分數，%）Table 2-1 The main elements content of high carbon ferrochrome powders(mass fraction,%)高碳鉻鐵粉主要元素成分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 空氣的主要元素成分（質量分數，%）Table 2-2 The main elements content of air(mass fraction,%)空氣的主要元素成分N2O2CO2稀有氣體 其他78.03 20
太原理工大學碩士研究生學位論文2 試驗設備2.1 微波噴動流化床本試驗所用的微波設備為自主研制的 KQ500 型微波噴動流化床（見圖 2-2），床體主是由空氣壓縮機、磁控管、氣體預熱器、熱電偶、流化系統(tǒng)和電源系統(tǒng)所組成。噴動化床部分主要由莫來石流化管和高溫耐熱鋼噴動漏斗組成，進氣口外接空氣壓縮機，流量可以通過流量計調節(jié)；此外，流化氣體有預熱裝置，可調節(jié)加熱功率對流化氣體熱。該儀器配有有機玻璃制成的直筒形裝置，也可進行冷態(tài)流化試驗。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微波場與常規(guī)場高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構對比[J]. 王超,陳津,林萬明,孫宏飛,王龍. 中南大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]微波加熱噴動流化床冶金反應器設計與分析[J]. 陳津,郭麗娜,郝赳赳,張猛,趙晶,林萬明. 太原理工大學學報. 2014(01)
[3]微波加熱內配碳酸鈣高碳鉻鐵粉脫碳物料的物相結構[J]. 王龍,陳津,郝赳赳,林萬明,李凱,鄧永光. 過程工程學報. 2013(03)
[4]高能球磨對高碳鉻鐵真空固相脫碳的影響[J]. 唐思文,彭成章,顏建輝. 熱加工工藝. 2012(16)
[5]微波場中高碳錳鐵粉及固相脫碳物料的電磁性能[J]. 孫宏飛,陳津,張猛,趙晶. 鋼鐵研究學報. 2012(08)
[6]轉爐吹煉引入水蒸氣冶煉中低碳錳鐵和中低碳鉻鐵[J]. 王海娟,張烽,汪曉今,Perke Lundstrm. 鐵合金. 2012(02)
[7]柱錐體噴動床噴動特性的試驗研究[J]. 陳瑜,鐘文琪,金保昇,任冰,陳曦,陸勇. 工程熱物理學報. 2012(03)
[8]真空下高碳錳鐵固態(tài)脫碳規(guī)律的研究[J]. 閆立濤,蔚曉嘉,康國柱. 鐵合金. 2010(01)
[9]低碳級高碳鉻鐵生產工藝探討[J]. 楊香新,李濤. 鐵合金. 2010(01)
[10]微波場中冶金固體廢棄物脫硫脫硝的非熱效應分析[J]. 劉金鑫,金永龍,韓慶虹,蒼大強. 武漢科技大學學報. 2009(02)
碩士論文
[1]微波加熱與常規(guī)加熱高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構對比研究[D]. 王超.太原理工大學 2014
[2]微波加熱內配碳酸鈣高碳鉻鐵粉固相脫碳顯微結構研究[D]. 王龍.太原理工大學 2013
[3]微波加熱配加碳酸鈣高碳錳鐵粉固相脫碳顯微結構研究[D]. 李凱.太原理工大學 2012
[4]微波流化床高碳錳鐵粉固相脫碳熱力學研究[D]. 梁敏.太原理工大學 2010
本文編號：2909338
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