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1.1焊接材料
鈦合金焊接一般使用成分與母材相同的焊絲,有時(shí)為了提高接頭的韌性,在焊接接頭強(qiáng)度方面降低要求,應(yīng)當(dāng)選擇低于母材強(qiáng)度的焊絲。通常將在真空有條件下經(jīng)過(guò)退火處理TA1~TA6和TC3等焊絲用做鈦合金焊接,如果以上提到的焊絲無(wú)法供應(yīng)時(shí),可將母材剪切成窄條作為焊絲。
1.2焊前清理
鈦合金的焊前清理工作非常重要,通常因?yàn)楦街畚飼?huì)引發(fā)氣孔和夾雜雜質(zhì)等問(wèn)題影響焊絲焊接后焊縫的抗腐蝕性和強(qiáng)度,因而鈦合金在焊接前必須進(jìn)行清理。表面處理的常見(jiàn)方法為物理處理和化學(xué)處理法,物理處理主要包括表面污垢通過(guò)噴砂噴丸和拋光等方式的處理,化學(xué)處理主要是通過(guò)酸堿等化學(xué)物質(zhì)將鈦合金表面的污垢溶解,除去鈦合金表面的氧化物,直至表面為鈦合金基材為止。
1.3常見(jiàn)的鈦合金焊接方法
對(duì)于鈦合金的焊接方法一發(fā)展多年,眾多的研究主要集中在鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊、等離子弧焊、真空電子束焊等方法等常見(jiàn)的鈦合金焊接方法。
1.3.1鎢極氬弧焊工藝
對(duì)于焊接10mm以上的鈦合金母材通常選擇鎢極氬弧焊工藝,常采用直流正接。張裝生等研究人員對(duì)對(duì)鎢極氬弧焊工藝的研究結(jié)果表明,在母材焊接過(guò)程中要要使用氬氣保護(hù)氣氛來(lái)保護(hù)焊件的正面、背面,盡可能的使用拖罩保護(hù)進(jìn)行氣氛保護(hù)。
1.3.2熔化極氬弧焊工藝
MIG焊主要用于焊接鈦合金厚板,常采用直流反接。焊接方式依據(jù)焊接母材薄厚而不同,通常薄板采用工藝為短路過(guò)渡的熔滴過(guò)渡焊接方法,而厚板采用工藝為噴射過(guò)渡的熔滴過(guò)渡方法。該工藝對(duì)保護(hù)氣氛的要求很高,保護(hù)氣氛氣體純度、焊前清理的要求,MIG焊比TIG焊更為嚴(yán)格。
1.3.3等離子弧焊工藝
一般的等離子弧焊,除了使用熱壓縮、機(jī)械壓縮、磁壓縮三種基本手段收縮電弧外,是保護(hù)氣氛中該工藝一般使用氬氣與一定比例的氫氣來(lái)保護(hù),該保護(hù)氣氛可以提高焊接過(guò)程中焊接電弧的收縮性,基于以上原因,使用等離子弧焊焊接工藝焊接鈦合金母材時(shí),鈦很容易與保護(hù)氣中的氫形成氫化物,只能使用純氬氣或氬與氦的混合氣作為保護(hù)氣體。當(dāng)鈦板厚度為較薄時(shí),通常采用小孔法焊接,而厚板母材使用熔入法加反面成形墊板焊接工藝。
1.3.4電子束鈦合金焊工藝
該工藝通常電子是以熱發(fā)射或場(chǎng)致發(fā)射的方式從發(fā)射體逸出功率密度很高的電子束撞擊到焊材表面,電子的動(dòng)能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,使金屬迅速熔化和蒸發(fā)。在高壓金屬蒸氣的作用下熔化的金屬被排開(kāi),電子束就能繼續(xù)撞擊深處的固態(tài)金屬,很快在被焊工件上形成小孔,小孔的周?chē)灰簯B(tài)金屬包圍。隨著電子束與工件的相對(duì)移動(dòng),液態(tài)金屬沿小孔周?chē)飨蛉鄢睾蟛?,逐漸冷卻、凝固形成了焊縫。但電子束焊焊接鈦合金會(huì)在接頭中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,并隨著焊接件厚度的增大而增加,只有焊后對(duì)焊件進(jìn)行完全真空退火方可消除。
1.3.5激光束鈦合金焊工藝
激光束焊接適合于某些特殊的焊接,已經(jīng)成為鈦合金焊接的重要手段。鄒世坤等采用激光焊接TC4鈦合金,獲得接頭性能與母材相當(dāng)。郭鵬等人對(duì)采用激光束焊接TC4鈦合金進(jìn)行焊接研究,研究結(jié)果表明TC4鈦合金通過(guò)焊接后焊縫平整光滑,外觀色澤漂亮,對(duì)焊接試樣通過(guò)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果表明鈦合金焊縫質(zhì)量達(dá)到國(guó)標(biāo)Ⅱ級(jí)要求。
1.3.6摩擦焊工藝
鈦合金自身良好性能很適合摩擦焊,工藝若調(diào)整到合適的范圍,也可以在無(wú)特殊保護(hù)措施的條件下,獲得良好的焊接接頭。摩擦焊焊接鈦合金獲得的焊縫硬度略低于母材,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣斷裂于母材側(cè),斷口呈現(xiàn)韌性斷裂特征。研究人員對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行攪拌摩擦焊接方式進(jìn)行焊接,研究結(jié)果表明焊接接頭的抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的92%,焊接接頭的攪拌區(qū)域?yàn)楹附淤|(zhì)量最差區(qū)域,該區(qū)域韌性和強(qiáng)度都較差。
2、鈦及鈦合金焊接常見(jiàn)缺陷與防止措施
2.1鈦合金焊接常見(jiàn)缺陷
2.1.1脆化
高溫下鈦與氧、氮、氫很容易發(fā)生反應(yīng),而氧和氮在空氣中廣泛存在。因此,在焊接熱循環(huán)作用下鈦很難不受影響。因氧和氮固溶于鈦中,導(dǎo)致鈦金屬晶格畸變,因鈦合金晶格結(jié)構(gòu)的改變使鈦合金擁有高的強(qiáng)度,但塑韌性卻弱于母材。隨著氫含量在鈦合金焊縫中增加,會(huì)以片狀或針狀化合物形態(tài)析出,致使焊接接頭的沖擊韌性降低。焊接過(guò)程中焊縫金屬和高溫近縫區(qū)必須受到有效的保護(hù),正反面都很容易在焊接高溫下與空氣等雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致脆化。
2.1.2焊接裂紋
鈦合金因含有硫、磷、碳等雜質(zhì)很少,鈦合金具有很窄的有效結(jié)晶溫度區(qū)間,因而鈦合金低熔點(diǎn)共晶很難在晶界出現(xiàn),因此對(duì)熱裂紋不敏感。但是焊接過(guò)程中保護(hù)不好,會(huì)有應(yīng)力裂紋和冷裂紋出現(xiàn)。焊接時(shí)由于焊接過(guò)程中母材中的氫會(huì)向熱影響區(qū)擴(kuò)散,導(dǎo)致影響區(qū)氫含量增加,在不當(dāng)?shù)膽?yīng)力情況下就會(huì)出現(xiàn)裂紋。另外在氣氛中氧氮含量高時(shí),鈦合金焊接接頭產(chǎn)生一定程度的脆化,因而在出現(xiàn)的強(qiáng)焊接應(yīng)力導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。
2.1.3焊接氣孔
在鈦合金的焊接過(guò)程中,由于焊接母材和焊絲含有污染物、水或其他氣氛雜質(zhì),很容易造成在焊縫中形成氣孔缺陷,在眾多的研究結(jié)果同樣表面母材或焊絲中的氫、水、氧都會(huì)使焊縫的氣孔產(chǎn)生率增加。因此,必須嚴(yán)格做好母材及焊絲的焊前清理工作,在焊接前要對(duì)母材進(jìn)行拋光打磨處理,務(wù)必保證基材和焊絲的干凈,確保焊接的質(zhì)量。
2.2缺陷的防止措施
一、公益金的國(guó)內(nèi)法性(特色性)
無(wú)論是大陸法系國(guó)家還是英美法系國(guó)家,其公司法的公積金制度中都沒(méi)有“法定公益金”規(guī)定。由此可見(jiàn),這的確是我國(guó)公司法的一個(gè)特色,是我國(guó)在經(jīng)濟(jì)制度轉(zhuǎn)型時(shí)期的創(chuàng)造。
當(dāng)我們?nèi)婧饬抗痉ǖ牧⒎v程,我們不得不由衷的感嘆其間的艱辛。1983年,國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)開(kāi)始起草公司法,因?yàn)檎J(rèn)識(shí)的局限,制定的兩個(gè)條例雖數(shù)易其稿,終未能提交立法機(jī)關(guān)審議;1992年,公司立法又提上議事日程,至1993年12月終獲通過(guò)并正式頒行。認(rèn)識(shí)方面的原因,始終貫徹公司法的制定歷程。即使1993年公司法誕生,其負(fù)載的一項(xiàng)重要?dú)v史使命是國(guó)企改革,突出的表現(xiàn)就是第1條“為了適應(yīng)建立現(xiàn)代企業(yè)制度的需要……根據(jù)憲法,制定本法”。建立現(xiàn)代企業(yè)制度,正是國(guó)企改革的中心。而計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的國(guó)企,承擔(dān)著更多的社會(huì)保障和職工福利功能。公司法的目的,自然也就包容著保障職工的福利,因?yàn)樵?993年制定公司法時(shí)職工的普遍收入,尚無(wú)法完全滿(mǎn)足職工的所有福利,尤其表現(xiàn)為住房緊張;何況,由傳統(tǒng)的對(duì)社會(huì)主義的認(rèn)識(shí)和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制形成的“大企業(yè)、小社會(huì)”的根深蒂固的觀念造成公司法帶有一些時(shí)代的烙印,例如,提取公益金的強(qiáng)制性規(guī)定,在所難免,也本無(wú)可厚非。只是應(yīng)該保持清醒的是,在人類(lèi)的歷史極大邁進(jìn)、公司理念植入人心的今天,我們需要反思。不再有存在合理性的過(guò)渡型的制度不再延續(xù),而具有旺盛生命力的,則應(yīng)得到立法的確認(rèn)和實(shí)現(xiàn)的張揚(yáng)。我們不能否認(rèn)公益金制度曾經(jīng)發(fā)揮的作用,只是今天或者明天,它的價(jià)值又如何定位?或者說(shuō),它還有存在的基礎(chǔ)嗎?
二、公益金的提取與投資者權(quán)益的沖突
公司是商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的產(chǎn)物,同時(shí)也是當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的企業(yè)資本組織形式。公司的迅速發(fā)展和壯大,是與其強(qiáng)大的籌資功能分不開(kāi)的。從法學(xué)上看,公司的籌資就是公司在集資過(guò)程中恰切的運(yùn)用了權(quán)利義務(wù)相對(duì)稱(chēng)和有限責(zé)任的法學(xué)原理。股東之所以向公司投資,是基于自己利益的需要而對(duì)公司的預(yù)期收益。而公司對(duì)股東投資形成的公司資產(chǎn)有經(jīng)營(yíng)使用的權(quán)利,但同時(shí)也承擔(dān)保值增殖責(zé)任,并在有利可分時(shí)向股東分配紅利。企業(yè)資金將越來(lái)越多來(lái)源于資本市場(chǎng)而不是國(guó)家撥款或銀行貸款,因此,《公司法》的重要原則,就是保護(hù)出資人權(quán)益。對(duì)投資人來(lái)說(shuō),公司的凈資產(chǎn)收益率和稅后利潤(rùn)是體現(xiàn)其投資權(quán)益的重要參數(shù),它決定著資本市場(chǎng)的股票交易價(jià)格。
按照公司法第177條的規(guī)定,公司在分配當(dāng)年稅后利潤(rùn)的順序是,如上一年有虧損的,先彌補(bǔ)虧損,再提取利潤(rùn)的10%的法定公積金和5~10%的法定公益金。然后,經(jīng)股東會(huì)決議,可以提取任意公積金。剩下的利潤(rùn)才在股東之間分配。這樣一來(lái),用于分配給投資者的利潤(rùn)所剩無(wú)幾,甚至無(wú)利可分。不僅使所有者權(quán)益和凈資產(chǎn)收益率摻入5~10%的水份,而且,投資者如果得不到較滿(mǎn)意的收益,對(duì)公司將失去信心和積極性,甚至拋售股票,從而必將抑制股份制的活力,甚至斷送公司的前程。同時(shí)也導(dǎo)致決定公司股票交易價(jià)格的市盈率指標(biāo)不真實(shí)。還有,規(guī)范的公司法律和會(huì)計(jì)制度決定職工福利的提取在稅前列支,事實(shí)上等于免繳所得稅,而《公司法》的這一規(guī)定卻要求公益金在稅后利潤(rùn)中提取,事實(shí)上增加了繳納所得稅的基數(shù),損害了公司出資人的合法權(quán)益。
三、公益金的運(yùn)用與公司利益的沖突
公司對(duì)投資者投資形成的財(cái)產(chǎn)以及公司積累的財(cái)產(chǎn)享有獨(dú)立的支配和使用的權(quán)利,同時(shí)公司以獨(dú)立的公司財(cái)產(chǎn)對(duì)債權(quán)人承擔(dān)責(zé)任。這既是公司得以獨(dú)立和發(fā)展的一個(gè)基本條件,又是公司法人制度的一個(gè)基本理念。
強(qiáng)制公司提取法定公益金,不利于公司靈活使用資金應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。公益金提取與公積金提取的一個(gè)區(qū)別是提取公益金沒(méi)有最高額限制,而且公益金只能用于集體福利。所以,當(dāng)公司虧損嚴(yán)重,其公積金(法定公積金、資本公積金、任意公積金)全部已用于彌補(bǔ)虧損,此時(shí)仍急需為擴(kuò)大生產(chǎn)而增加資本,面對(duì)可能是巨額的公益金,公司的經(jīng)營(yíng)者也不敢沖破法律的,這無(wú)疑束縛了公司法人的手腳。公益金所轉(zhuǎn)化的集體福利實(shí)踐中平均主義的發(fā)放,造成的不容忽視的浪費(fèi),也與公司的經(jīng)營(yíng)規(guī)則相悖。
既然我們把股份制作為企業(yè)改革和實(shí)現(xiàn)公有制的有效模式,就必須按股份制的基本理論運(yùn)作。在現(xiàn)代公司的法律和會(huì)計(jì)制度中,勞動(dòng)者與所有者在財(cái)務(wù)和產(chǎn)權(quán)兩方面的利益界定十分清晰,勞動(dòng)者的收益和福利均通過(guò)費(fèi)用形式攤?cè)牍境杀?,在稅前列支,其中由勞?dòng)者享有的職工福利作為負(fù)債科目體現(xiàn)為公司對(duì)雇員的負(fù)債,年初提取,年末攤銷(xiāo)。而作為企業(yè)主體的所有者,則享有公司的全部稅后利潤(rùn),稅后利潤(rùn)是股東權(quán)益的重要組成部分,它既包括所有者拿走的權(quán)益,如紅股和紅利,也包括作為公積金的未分權(quán)益。顯然,現(xiàn)代公司無(wú)論從產(chǎn)權(quán)制度還是財(cái)務(wù)分配制度看,都不能在稅后利潤(rùn)中提取公益金。
公益金從產(chǎn)權(quán)歸屬上看,是所有者權(quán)益的組成部分,但從使用權(quán)看,則用于公司職工的集體福利。所以,公益金在實(shí)踐中的運(yùn)作,也留下了困惑。已經(jīng)分配給職工并消耗掉的公益金無(wú)疑是職工的福利。但是,待分配的公益金、公益金使用所形成的固定資產(chǎn)(如不屬于職工個(gè)人的住房)自然應(yīng)該是公司財(cái)產(chǎn)的一部分。在資產(chǎn)負(fù)債表上,公益金是計(jì)入股東權(quán)益欄目的。那么,當(dāng)公司進(jìn)入破產(chǎn)清算,未分配的公益金以及未歸職工個(gè)人所有的福利設(shè)施作為破產(chǎn)財(cái)產(chǎn),與公益金的提取初衷相悖。
四、公益金的初衷如何實(shí)現(xiàn)?
公司姓資姓社的爭(zhēng)論已經(jīng)得到澄清,公司作為由股東出資的社會(huì)化大生產(chǎn)方式的確認(rèn),導(dǎo)致公司分配方式的變化在我國(guó)已經(jīng)得到廣泛的承認(rèn)和保障。因此,曾經(jīng)為人們所倡導(dǎo)的“公益金體現(xiàn)社會(huì)主義優(yōu)越性”的觀念已經(jīng)喪失根基。
其實(shí),職工的福利并非公益金所能夠解決。法定公益金制度不利于體現(xiàn)“法人自主經(jīng)營(yíng)”的原則,在一定程度上抵銷(xiāo)了公司制度內(nèi)在活力。且它只著眼于職工的眼前利益,而忽視了激勵(lì)機(jī)制將會(huì)給企業(yè)和職工帶來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)受益的機(jī)遇和利益。只有公司發(fā)展與壯大,公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的增強(qiáng),職工長(zhǎng)遠(yuǎn)的福利才能夠得到解決。而且,現(xiàn)行會(huì)計(jì)制度上的職工福利基金由公司按照職工工資總額的一定比例提取備用,在會(huì)計(jì)核算中列入成本費(fèi)用管理。所以,公司發(fā)展帶來(lái)的職工收入的增長(zhǎng)和職工福利基金的運(yùn)用對(duì)職工福利能夠起到積極的作用。
五、立法的價(jià)值協(xié)調(diào)—廢除該規(guī)定
綜上所述,公益金制度的設(shè)計(jì)盡管是立法者不可跨越的歷史認(rèn)識(shí),一定程度上也發(fā)揮了它的作用。但是,投資者的利益保護(hù)、公司的權(quán)益維護(hù)和應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)對(duì)法人財(cái)產(chǎn)的合理利用,以及加入WTO公司適應(yīng)國(guó)際潮流的需要,公益金制度的歷史使命已經(jīng)完成。在《公司法》修改中,我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),我們不能因認(rèn)識(shí)的的片面和誤區(qū)給整部法律留下瑕疵。同時(shí),我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到,盡管我國(guó)沒(méi)有形式意義上的商法典,但是,單行商事法律對(duì)效率的重新認(rèn)識(shí)與追求,負(fù)有迫切的歷史使命?!拔覀兊耐聿筒⒎莵?lái)自屠宰商、釀酒師和面包師的恩惠,而是來(lái)自他們對(duì)自身利益的追求”。
注釋?zhuān)?/p>
[1]周有蘇:《公司法通論》,四川人民出版社,2002,70—73。
論文關(guān)鍵詞:超濾膜,組合工藝,飲用水處理
與常規(guī)處理工藝相比,超濾具有出水水質(zhì)穩(wěn)定,占地面積小,能耗及維護(hù)成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),加之膜造價(jià)的不斷降低,超濾技術(shù)已成為替代傳統(tǒng)處理工藝的適宜選擇。但是,由于超濾膜的截留相對(duì)分子質(zhì)量較大,單純超濾工藝去除溶解性有機(jī)物的效果不佳,易造成膜污染、膜通量降低等問(wèn)題。因此,超濾膜常與其他工藝組合,組成超濾膜組合工藝,以提高對(duì)溶解性有機(jī)物的去處效果。混凝/超濾、常規(guī)處理/超濾和活性炭/超濾等工藝是最為常用的超濾膜組合工藝,在飲用水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
1混凝/超濾組合工藝
混凝工藝通過(guò)電性中和、卷掃、吸附架橋等作用可改變?cè)袘腋☆w粒的尺寸分布,從而增強(qiáng)了超濾膜不能去除的小顆粒和溶解性污染物的去除作用。此外混凝還可改變顆粒物的表面電性,使濾餅層不會(huì)緊密附著在膜表面。因此,采用混凝作為預(yù)處理,可與超濾工藝形成互補(bǔ),降低膜過(guò)濾阻力,提高對(duì)低分子有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和無(wú)機(jī)離子等污染物的去除率[1,2]。
混凝/超濾組合工藝一般可分為兩類(lèi),一是將混凝形成的礬花去除后進(jìn)膜過(guò)濾,二是不去除礬花直接過(guò)濾,即在線混凝/過(guò)濾工藝。比較而言,后者的預(yù)處理流程較為簡(jiǎn)單,且基建費(fèi)用較低,具有良好的應(yīng)用前景[1,3]。
1.1混凝/超濾工藝的處理效果
1)對(duì)濁度及微生物的去除
混凝/超濾組合工藝對(duì)濁度及微生物的去除效果在眾多研究中都予以了肯定。一般情況下,混凝/超濾工藝出水可保持在0.1NTU以下,且出水水質(zhì)穩(wěn)定,出水水質(zhì)明顯優(yōu)于常規(guī)處理工藝。
從表1中可以看到,不同水質(zhì)的原水,不同的混凝劑,經(jīng)過(guò)混凝/超濾工藝后的出水濁度都能穩(wěn)定在一個(gè)較低的水平。
表1 混凝/超濾工藝對(duì)濁度的去除效果
序號(hào)
原水濁度(NTU)
出水濁度(NTU)
混凝劑
參考文獻(xiàn)
1
12.3~26.9
<0.1
聚合氯化鋁
[1]
2
16.3~75.5
<0.1
聚合氯化鋁/硫酸鋁
[4]
3
3.0~18.0
0.057~0.13
氯化鐵
[5]
4
6.17~8.54
<0.3
不同學(xué)校的不同專(zhuān)業(yè)其專(zhuān)業(yè)性質(zhì),培養(yǎng)目標(biāo)不盡相同,針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,教授時(shí)應(yīng)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行必要的側(cè)重和取舍,同時(shí)要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)和金工實(shí)習(xí)進(jìn)行自學(xué)、理解。機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)同學(xué)的工作主要去向是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工作,由于材料品種很多,所以合理正確的選擇材料是一項(xiàng)重要工作。在對(duì)材料知識(shí)的掌握上,機(jī)械設(shè)計(jì)工程師與材料工程師是有明顯差異的,材料工程師側(cè)重對(duì)新任務(wù)的進(jìn)行開(kāi)發(fā)及對(duì)材料性能進(jìn)行挖掘,故要求他們對(duì)材料內(nèi)部組織變化規(guī)律及性能特點(diǎn)有深入了解。而機(jī)械設(shè)計(jì)師側(cè)重合理的選擇材料和使用材料,同時(shí)要考慮材料對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性、加工工藝路線及方法的等,這就要求他們必須將機(jī)械設(shè)計(jì)制造和相關(guān)材料知識(shí)緊密連接在一起。隨著當(dāng)前教學(xué)改革的深入,在對(duì)高校人才培養(yǎng)的方案上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,而《工程材料》作為一門(mén)機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更好的改革規(guī)劃,探索新的教學(xué)方法,進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)及考核方式,以此更好的適應(yīng)人才培養(yǎng)需要,是課程改革的指導(dǎo)思想。
2.重視教學(xué)改革內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和效率,如何根據(jù)人才培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行提升,增加學(xué)生的應(yīng)用能力及動(dòng)手能力,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革勢(shì)在必行。由于以往的教材與日新月異涌現(xiàn)的新材料、新工藝、新技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越脫節(jié),部分陳舊的課本內(nèi)容已無(wú)法和時(shí)代相順應(yīng),所以首先需要對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行整改。將傳統(tǒng)內(nèi)容和現(xiàn)代內(nèi)容很好的結(jié)合起來(lái),增強(qiáng)教材的實(shí)用性,可引入一些較新的與材料類(lèi)相關(guān)教材加以輔助。同時(shí)在制定教學(xué)改革時(shí),對(duì)教學(xué)課時(shí)也應(yīng)加以調(diào)整。由于主要是針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行講授。重點(diǎn)應(yīng)放置在鐵碳合金和合金鋼章節(jié),其次是鋼的熱處理,講授時(shí)金屬材料部分重點(diǎn)講解,復(fù)合材料部分次重點(diǎn)講解,合金鋼部分可側(cè)重介紹幾種典型合金鋼的牌號(hào)、特點(diǎn)及應(yīng)用,熱處理部分可著重介紹幾種常見(jiàn)熱處理的方法、特點(diǎn)及應(yīng)用,鑄鐵與有色金屬部分以介紹相關(guān)材料的類(lèi)型、牌號(hào)、特點(diǎn)及應(yīng)用。
3.改革考核方式
大部分對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定方法方法,主要是采取期末考試這樣一錘定音的方式,很顯然這是不全面的,如果采用這種方式那么考核的只是學(xué)生對(duì)內(nèi)容的記憶,而考核的目的是了解學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、概念的掌握以及實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等綜合能力的考查。工程材料概念多,內(nèi)容繁雜涉及面廣,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中往往感到困難復(fù)雜不好學(xué),進(jìn)而導(dǎo)致厭學(xué)的情緒。想要扭轉(zhuǎn)這種不好的局面,讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情變被動(dòng)為主動(dòng),除了從教學(xué)方式方法上進(jìn)行改革,在學(xué)生的考核成績(jī)測(cè)評(píng)上也非常有必要改革。對(duì)于考核方法的改革,在這里筆者通過(guò)平時(shí)成績(jī)(考勤、作業(yè)、課上表現(xiàn)等)10﹪,階段小測(cè)試10﹪,實(shí)驗(yàn)20﹪,小論文10﹪,期末考試50﹪的方式進(jìn)行綜合評(píng)定。與以往的教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比重增加了10﹪,其次新增了小論文撰寫(xiě)測(cè)評(píng)。工程材料本身是建立在科學(xué)及生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)上的一門(mén)科學(xué),堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,將課堂理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)“知識(shí)-能力-方法”的同步提高。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們安排了“金屬材料試樣制備及組織分析”、“金相材料熱處理”、“硬度計(jì)操作培訓(xùn)及材料表面硬度研究”、焊接及砂型鑄造。要求學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前充分預(yù)習(xí)了解實(shí)驗(yàn),給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn),將課程理論與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),在實(shí)驗(yàn)完成后總結(jié)實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)。而增加論文考核內(nèi)容,可以提高學(xué)生的自學(xué)及寫(xiě)作能力,在給出高質(zhì)量的論文前,學(xué)生必須大量閱讀文獻(xiàn)及查閱相關(guān)書(shū)籍,并且自行樹(shù)立論文觀點(diǎn),增加了學(xué)生自學(xué)的能力和創(chuàng)新精神。
4.結(jié)束語(yǔ)
摘要:
本文系統(tǒng)研究鉻鐵礦球團(tuán)的焙燒固結(jié)特性.結(jié)果表明:預(yù)熱時(shí)間對(duì)于預(yù)熱球強(qiáng)度影響不大,在預(yù)熱時(shí)間為10min時(shí),隨著預(yù)熱溫度的提高,預(yù)熱球強(qiáng)度和氧化率呈直線型增加,適宜溫度為1050℃,此時(shí)預(yù)熱球強(qiáng)度可達(dá)每個(gè)400N以上;與傳統(tǒng)鐵礦球團(tuán)相比,鉻鐵礦球團(tuán)焙燒所需的溫度高,焙燒時(shí)間為10min時(shí),焙燒溫度從1250℃提高到1350℃,球團(tuán)強(qiáng)度從每個(gè)1078N提高到1973N.在鉻鐵礦球團(tuán)預(yù)熱和焙燒過(guò)程中,鉻尖晶石(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4氧化生成富鎂的(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4和鉻鐵鋁復(fù)合氧化物(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3,當(dāng)溫度高于1000℃時(shí),(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3新相生成,其主要以環(huán)狀分布在顆粒外層,顆粒內(nèi)部為針狀與(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4形成交織結(jié)構(gòu),降低Cr/Fe比或升高焙燒溫度均有助于(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3向顆粒外層富集和再結(jié)晶長(zhǎng)大,有利于球團(tuán)的固結(jié),提高球團(tuán)強(qiáng)度.
關(guān)鍵詞:
鉻鐵礦;球團(tuán);焙燒;氧化;固結(jié)
鉻鐵合金冶煉的主要原料包括鉻鐵塊礦和鉻鐵粉礦(<8mm),由于在冶煉過(guò)程中對(duì)爐料透氣性的要求,通常鉻鐵塊礦更適合冶煉[1].然而,世界上每年開(kāi)采的鉻鐵礦中,塊礦僅占20%,粉礦約占80%.相對(duì)于塊礦來(lái)說(shuō),粉礦品位高,價(jià)格低[2-5].我國(guó)鉻礦資源貧乏,95%以上鉻鐵礦依靠進(jìn)口[6-7].因此,有效利用廉價(jià)粉礦是降低我國(guó)鉻系鐵合金生產(chǎn)成本,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑之一[8].鉻鐵粉礦冶煉前需對(duì)其進(jìn)行造塊,以滿(mǎn)足冶煉對(duì)爐料塊度和性能的要求.目前,芬蘭奧圖泰公司的氧化球團(tuán)技術(shù)(OutocumPu法)和日本的球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原技術(shù)(SRC法)由于其產(chǎn)量大、造塊產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用[9-10].但我國(guó)生產(chǎn)球團(tuán)礦以鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝為主,由于鉻鐵礦球團(tuán)所需的焙燒溫度高,給回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難,同時(shí)也不利于節(jié)能降耗.Tathavadkar等[11]在空氣氣氛下對(duì)南非鉻鐵粉礦進(jìn)行熱處理,分析了鉻鐵礦在氧化過(guò)程中物相的變化規(guī)律;王海娟等[12]研究了燒結(jié)溫度對(duì)鉻鐵燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響,表明燒結(jié)溫度達(dá)到1300~1350℃時(shí),溫度的提高才明顯增加燒結(jié)礦的抗壓強(qiáng)度.然而國(guó)內(nèi)外的研究多集中于鉻鐵礦的氧化行為及其造塊新工藝的研究[13],對(duì)于鉻鐵礦球團(tuán)固結(jié)的機(jī)理及球團(tuán)強(qiáng)度影響因素的研究則相對(duì)較少.因此,本文模擬鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)條件,對(duì)鉻鐵礦球團(tuán)的氧化固結(jié)行為以及Cr/Fe比對(duì)其焙燒的影響進(jìn)行了研究,揭示其氧化固結(jié)特性,為工業(yè)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo).
1原料性能及研究方法
1.1原料性能
本試驗(yàn)采用的原料包括四種鉻鐵粉礦(其中鉻鐵礦B和C由鉻鐵礦A和D配礦而成)和一種膨潤(rùn)土,化學(xué)成分如表1所示.鉻鐵礦A屬于低Cr/Fe比的鉻鐵礦,Cr/Fe比為1.35,而鉻鐵礦D的Cr/Fe比則相對(duì)較高,為2.55,鉻鐵礦B和鉻鐵礦C的Cr/Fe比分別為1.51和1.70;由于鉻鐵礦中主要為鉻尖晶石(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4,Mg和Al分別晶格取代Fe和Cr,因而Fe含量低的鉻鐵礦其MgO含量相對(duì)較高,而Cr含量低的鉻鐵礦其Al2O3含量相對(duì)更高.本試驗(yàn)采用的膨潤(rùn)土為鈉基膨潤(rùn)土,物理性能如下:每15g膠質(zhì)價(jià)98mL,膨脹容16.25mL•g-1,吸水率(2h)367%,每100g吸藍(lán)量26.75g,蒙脫石質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.52%.對(duì)鉻鐵礦A和鉻鐵礦D進(jìn)行了X射線衍射分析,結(jié)果如圖1所示.可知雖然兩種鉻鐵礦在化學(xué)成分分析結(jié)果上有所差異,但是主要的礦物組成均為鉻鐵尖晶石((Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4).
1.2研究方法
造球試驗(yàn)是在圓盤(pán)造球機(jī)中進(jìn)行的.其主要技術(shù)參數(shù)為:直徑1000mm,轉(zhuǎn)速25r•min-1,邊高150mm,傾角47°.造球時(shí)每次稱(chēng)取4kg鉻鐵精礦(干基),膨潤(rùn)土添加量按試驗(yàn)設(shè)定配比(1.25%)進(jìn)行計(jì)算,配料后將鉻鐵精礦和膨潤(rùn)土充分混勻,再進(jìn)行造球試驗(yàn).造好的生球經(jīng)過(guò)篩分,將12~14mm的生球作為合格生球并在105℃烘箱中進(jìn)行干燥備用.為了更好地模擬鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),預(yù)熱和焙燒分別在兩段臥式管爐中進(jìn)行,臥式管爐由兩段硅碳管電阻爐對(duì)接而成.將10個(gè)干球裝入剛玉瓷舟推入爐內(nèi),整個(gè)預(yù)熱和焙燒過(guò)程在空氣氣氛下進(jìn)行,爐口為敞開(kāi)式,保證空氣自然流通[14].按照設(shè)定的升溫速度、加熱時(shí)間和降溫速度,球團(tuán)在爐內(nèi)依次經(jīng)歷預(yù)熱、焙燒、均熱和冷卻四個(gè)過(guò)程,預(yù)熱球及焙燒球在智能球團(tuán)抗壓機(jī)上測(cè)定其抗壓強(qiáng)度.結(jié)合光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射等微觀測(cè)試技術(shù)分析球團(tuán)礦礦相鑒定及顯微結(jié)構(gòu),研究球團(tuán)礦的礦物成分、結(jié)晶形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)等.
2結(jié)果與討論
2.1預(yù)熱和焙燒條件對(duì)鉻鐵礦球團(tuán)的影響
天然鉻鐵礦結(jié)構(gòu)可用分子式(Fe2+,Mg)(Cr,F(xiàn)e3+,Al)2O4的立方尖晶石描述,此式表示天然礦物是純尖晶石六個(gè)末端成員FeCr2O4、Fe3O4、FeAl2O4、MgCr2O4、MgFe2O4和MgAl2O4的固溶體.鉻鐵礦中的尖晶石礦物在氧化氣氛條件下加熱,可能發(fā)生的反應(yīng)如下[15-16]:FeO•Fe2O3+1/4O23/2Fe2O3,(1)FeO•Cr2O3+1/6O21/3Fe3O4+Cr2O3,(2)FeO•Cr2O3+1/4O21/2Fe2O3+Cr2O3,(3)FeO•Al2O3+1/6O2l/3Fe3O4+Al2O3,(4)FeO•Al2O3+1/4O2l/2Fe2O3+Al2O3.(5)上述五個(gè)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能與溫度的關(guān)系如圖2所示.可知含鐵尖晶石在正常的預(yù)熱和焙燒溫度下(一般低于1350℃)都能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)的趨勢(shì)依次是FeCr2O4、Fe3O4和FeAl2O4.鉻鐵礦氧化的過(guò)程主要是發(fā)生的Fe2+的氧化反應(yīng),因此在研究鉻鐵球團(tuán)的氧化度時(shí)以Fe2+的氧化率來(lái)表示.
2.1.1預(yù)熱條件對(duì)預(yù)熱球的影響
在鉻鐵礦B中配加1.25%膨潤(rùn)土,研究了預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間對(duì)鉻鐵礦氧化和預(yù)熱球強(qiáng)度的影響,結(jié)果見(jiàn)圖3.可知在預(yù)熱溫度1050℃條件下,隨著預(yù)熱時(shí)間從8min延長(zhǎng)到14min,球團(tuán)氧化率從70.0%增加到76.5%,預(yù)熱時(shí)間超過(guò)10min時(shí),球團(tuán)氧化率增長(zhǎng)放緩,預(yù)熱球強(qiáng)度整體呈升高趨勢(shì),但變化幅度相對(duì)較小,所以適宜的預(yù)熱時(shí)間為10min.在適宜預(yù)熱時(shí)間條件下,預(yù)熱溫度從950℃提高到1000℃,球團(tuán)氧化效果明顯變好,F(xiàn)eO氧化率從35.6%增加到53.37%,預(yù)熱球強(qiáng)度從每個(gè)152N增加到283N;繼續(xù)提高溫度,球團(tuán)氧化程度先快速增加,當(dāng)溫度高于1050℃后增加放緩,當(dāng)溫度為1100℃時(shí),F(xiàn)eO氧化率為82.8%;與此同時(shí),當(dāng)溫度從1000℃提高到1100℃,預(yù)熱球強(qiáng)度從每個(gè)283N增加到517N,增幅較大.上述研究可知,預(yù)熱時(shí)間對(duì)于預(yù)熱球的強(qiáng)度影響不大,適宜的預(yù)熱時(shí)間為10min;而預(yù)熱溫度的提高,使得球團(tuán)強(qiáng)度呈直線型增加,在溫度1050℃預(yù)熱10min的適宜條件下,預(yù)熱球強(qiáng)度達(dá)到每個(gè)411N,滿(mǎn)足鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝對(duì)預(yù)熱球強(qiáng)度大于每個(gè)400N的要求.采用X射線衍射分析研究了預(yù)熱溫度對(duì)鉻鐵礦球團(tuán)焙燒過(guò)程物相組成的影響,結(jié)果如圖4所示.在低于1000℃溫度下,鉻鐵礦焙燒過(guò)程沒(méi)有新的物相生成,其主要的物相仍為鉻鐵尖晶石(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4.雖然鉻鐵礦在較低的溫度下Fe2+就會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),但是氧化反應(yīng)進(jìn)程緩慢,X射線衍射分析還檢測(cè)不到氧化產(chǎn)物.當(dāng)溫度提高到1000℃時(shí),明顯有新的物相(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3生成;通過(guò)比較(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3在1000℃和1100℃的衍射峰可知,在較高溫度下,(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3衍射峰的強(qiáng)度有所增強(qiáng).
2.1.2焙燒條件對(duì)鉻鐵球團(tuán)強(qiáng)度的影響
在鉻鐵礦B中配加1.25%膨潤(rùn)土,并在適宜的預(yù)熱條件(預(yù)熱溫度1050℃,預(yù)熱時(shí)間10min)下研究了焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)焙燒球強(qiáng)度的影響,見(jiàn)圖5.可知焙燒溫度為1300℃時(shí),焙燒時(shí)間從10min延長(zhǎng)到18min,焙燒球抗壓強(qiáng)度變化不明顯,表明時(shí)間對(duì)球團(tuán)固結(jié)的影響較小;在焙燒時(shí)間為10min的條件下,隨著焙燒溫度的升高,焙燒球抗壓強(qiáng)度增加,焙燒溫度由1250℃升高到1350℃時(shí),焙燒球抗壓強(qiáng)度由每個(gè)1078N增加到1973N,增加幅度較大,表明焙燒溫度是影響球團(tuán)固結(jié)的主要因素.對(duì)生球及上述三種不同焙燒溫度(1250、1300和1350℃)下得到的球團(tuán)礦進(jìn)行了顯微結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果如圖6和圖7所示.可知經(jīng)過(guò)焙燒后的球團(tuán)顆粒相互聚集,結(jié)構(gòu)緊密,并且隨著焙燒溫度的升高,球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度增大,球團(tuán)礦的結(jié)晶越來(lái)越完整,晶粒長(zhǎng)大明顯.當(dāng)焙燒溫度為1250℃時(shí),球團(tuán)礦中礦物主要為點(diǎn)狀和絮狀連接,其顆粒間的孔隙多,使得連接強(qiáng)度低;溫度提高到1300℃時(shí),球團(tuán)礦中顆粒開(kāi)始聚集,相互靠攏;繼續(xù)提高到1350℃,球團(tuán)礦中開(kāi)始呈互連狀的結(jié)晶形態(tài),晶粒尺寸長(zhǎng)大,孔隙率降低,使得球團(tuán)的強(qiáng)度提高.溫度的升高加速了氧化反應(yīng)的進(jìn)行,圖7中當(dāng)焙燒溫度從1250℃升高到1350℃,顆粒外層以及內(nèi)部生成的(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3明顯增多,而且由于溫度的升高,離子活性增強(qiáng),(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3向顆粒外層富集的速度也會(huì)加快[17],顆粒形成的(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3氧化物環(huán)變厚,(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3在顆粒再結(jié)晶有利于球團(tuán)的固結(jié),使得球團(tuán)強(qiáng)度提高.對(duì)1300℃焙燒所得的球團(tuán)進(jìn)行了掃描電鏡能譜分析,結(jié)果如圖8和表2所示.可知焙燒球的主要礦物組成為鉻尖晶石((Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4)和鉻鐵鋁復(fù)合氧化物((Cr,F(xiàn)e,Al)2O3),次要礦物組成為鎂鐵橄欖石等硅酸鹽成分以及石英.
2.2Cr/Fe比對(duì)鉻鐵球團(tuán)預(yù)熱和焙燒的影響
2.2.1Cr/Fe比對(duì)球團(tuán)強(qiáng)度的影響
在膨潤(rùn)土配比1.25%、預(yù)熱(溫度1050℃,時(shí)間10min)和焙燒(溫度1300℃,時(shí)間16min)的條件下,研究了Cr/Fe比對(duì)預(yù)熱和焙燒的影響,結(jié)果見(jiàn)圖9.可知當(dāng)鉻鐵礦Cr/Fe比從2.55降低到1.35,預(yù)熱球強(qiáng)度從每個(gè)190N提高到506N,焙燒球強(qiáng)度從每個(gè)690N提高到1900N,預(yù)熱球和焙燒球的強(qiáng)度都在不斷提高,而且提高的幅度均比較大,表明Cr/Fe比低的鉻鐵礦固結(jié)能力強(qiáng).從球團(tuán)中FeO氧化率的變化可知,隨著Cr/Fe比的降低,F(xiàn)eO氧化率在不斷提高.采用熱重分析儀在空氣氣氛中對(duì)Cr/Fe比為2.55和1.35的兩種鉻鐵礦進(jìn)行熱重分析(TG--DSC),升溫速率為10℃•min-1,結(jié)果如圖10所示.可知在升溫過(guò)程中,Cr/Fe比為1.35的鉻鐵礦A在700℃以下時(shí)比較穩(wěn)定,溫度高于700℃時(shí)開(kāi)始增重,至1200℃左右結(jié)束,即圖中的AB段,此時(shí)Fe2+發(fā)生氧化反應(yīng),增重約為1.13%,達(dá)到該礦FeO(19.75%)全部氧化理論增重的51.6%.Cr/Fe比為2.55的鉻鐵礦D的熱重曲線CDE段出現(xiàn)明顯的失重,CD段的溫度較低,其失重主要是鉻鐵礦D中含有一部分的結(jié)晶水在加熱的過(guò)程中分解出來(lái),對(duì)鉻鐵礦D在450℃中性氣氛下加熱過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行熱處理,檢測(cè)出部分水蒸氣,這與CD段的失重相吻合,而中性氣氛下檢測(cè)鉻鐵礦D600℃時(shí)焙燒釋放出的CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.08%,與其在600℃左右時(shí)失重1.3%左右相吻合,因此該段失重是由碳酸鹽的熱解反應(yīng)而引起.EF段加熱過(guò)程有822.5℃和1035℃兩個(gè)放熱峰,過(guò)程增重約為0.23%,同樣是發(fā)生Fe2+氧化反應(yīng),過(guò)程增重僅達(dá)到該礦FeO(12.90%)全部氧化理論增重的16.0%.說(shuō)明隨著Cr/Fe比的降低,鉻鐵礦氧化難度降低,鉻鐵礦球團(tuán)固結(jié)能力提高,預(yù)熱球和焙燒球的強(qiáng)度不斷提高.
2.2.2Cr/Fe比對(duì)焙燒球微觀結(jié)構(gòu)的影響
不同Cr/Fe比的鉻鐵礦球團(tuán)顯微結(jié)構(gòu)如圖11所示.可知當(dāng)Cr/Fe比為2.55時(shí)(圖11(a)),只在顆粒邊緣有零星的淺白色(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3生成,顆粒內(nèi)部(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3生成量非常少;當(dāng)Cr/Fe比降低到1.7時(shí)(圖11(b)),則在顆粒邊緣有明顯的氧化物環(huán),并在顆粒內(nèi)部生成條狀(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3,但是生成的條狀(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3并不多;當(dāng)Cr/Fe比繼續(xù)降低到1.51時(shí)(圖11(c)),顆粒邊緣的氧化物環(huán)更加明顯,氧化物環(huán)的厚度增加,顆粒內(nèi)部也生成一部分的針狀(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3,并與(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4形成交織結(jié)構(gòu);當(dāng)Cr/Fe比為1.35時(shí)(圖11(d)),則不論是顆粒邊緣還是顆粒內(nèi)部都生成大量的(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3.因此,隨著鉻鐵礦Cr/Fe比不斷降低,由圖11(a)到(d),氧化過(guò)程中生成的(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3越來(lái)越多,(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3的生成并向顆粒外層富集,使得顆粒外層氧化物環(huán)變厚,(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3的再結(jié)晶有利于球團(tuán)的固結(jié),從而使球團(tuán)強(qiáng)度得到提高.
3結(jié)論
(1)鉻鐵礦球團(tuán)在適宜的預(yù)熱條件(預(yù)熱溫度1050℃,預(yù)熱時(shí)間10min)下,預(yù)熱球強(qiáng)度達(dá)到每411N,滿(mǎn)足鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝對(duì)預(yù)熱球強(qiáng)度大于每個(gè)400N的要求;與傳統(tǒng)的鐵礦球團(tuán)相比,鉻鐵礦球團(tuán)焙燒所需的溫度高,當(dāng)焙燒溫度從1250℃提高到1350℃,球團(tuán)強(qiáng)度從每個(gè)1078N提高到1973N.
(2)在鉻鐵礦球團(tuán)焙燒過(guò)程中,(Fe,Mg)(Cr,Al)2O4氧化生成(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4和鉻鐵鋁復(fù)合氧化物(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3,(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3主要分布在顆粒外層,顆粒內(nèi)部為針狀(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3與(Fe,Mg)(Cr,F(xiàn)e,Al)2O4形成交織結(jié)構(gòu).(3)Cr/Fe比的降低和焙燒溫度的升高均有助于(Cr,F(xiàn)e,Al)2O3向顆粒外層富集,其再結(jié)晶有利于球團(tuán)的固結(jié),從而提高球團(tuán)強(qiáng)度.因此,生產(chǎn)鉻鐵礦氧化球團(tuán)時(shí),在滿(mǎn)足不同牌號(hào)鉻鐵合金生產(chǎn)對(duì)Cr/Fe比要求的情況下,在高Cr/Fe比原料中可適量配加低Cr/Fe比原料,可以降低生產(chǎn)難度,同時(shí)有利于節(jié)能降耗.
參考文獻(xiàn):
[1]劉培驍,儲(chǔ)少軍.鉻粉礦冷壓球團(tuán)的研究.鋼鐵研究,2011,39(3):12
[2]慶,李建,范曉慧,等.鉻鐵礦粉造塊方法綜述.燒結(jié)球團(tuán),2004,29(2):27
[3]慶,李建,潘建,等.鉻鐵礦粉燒結(jié)試驗(yàn)研究.鋼鐵,2007,42(8):7
[5]慶,仉宏亮,潘建,等.鉻鐵粉礦球團(tuán)燒結(jié)新工藝及固結(jié)機(jī)理研究.金屬礦山,2010(5):99
[6]鄭明貴,賴(lài)亮光.中國(guó)鉻礦需求情景分析.資源與產(chǎn)業(yè),2011,13(4):43
[7]張啟軒.我國(guó)鐵合金工業(yè)的現(xiàn)狀及加快實(shí)施創(chuàng)新對(duì)策.鐵合金,2000(2):33
[8]李東海.鉻鐵礦制粒燒結(jié)工藝優(yōu)化研究[學(xué)位論文].重慶:重慶大學(xué),2012
[9]閻江峰,陳加希,胡亮.鉻冶金.北京:冶金工業(yè)出版社,2007
[10]楊世明.我國(guó)鉻鐵生產(chǎn)發(fā)展中的問(wèn)題與思路.鐵合金,1996,27(3):48
[12]王海娟,郎永沛,汪曉今,等.南非鉻鐵粉礦球團(tuán)燒結(jié)工藝的探索.鐵合金,2013,44(1):6
[13]李建.鉻鐵礦粉球團(tuán)燒結(jié)新工藝及固結(jié)機(jī)理研究[學(xué)位論文].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2004
[14]傅菊英,姜濤,慶.燒結(jié)球團(tuán)學(xué).長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,1996
[15]齊天貴.鉻鐵礦強(qiáng)氧化焙燒理論與技術(shù)研究[學(xué)位論文].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2011