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镍铁矿热炉熔炼过程中的电磁-热-组分多物理场耦合
1
作者 杨祎晗 刘鹏 +2 位作者 李茂生 丁佳文 兰孝宇 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第4期322-331,共10页
建立了一个瞬态三维矿热炉数学模型,分析镍铁矿热炉熔炼过程中电磁-热-组分多物理场间的相互作用机理.利用用户自定义函数(UDFs)同时求解了矿热炉内部的电热转换、多相间传热传质和还原反应,揭示了镍铁矿热炉熔炼过程中不同时刻多物理... 建立了一个瞬态三维矿热炉数学模型,分析镍铁矿热炉熔炼过程中电磁-热-组分多物理场间的相互作用机理.利用用户自定义函数(UDFs)同时求解了矿热炉内部的电热转换、多相间传热传质和还原反应,揭示了镍铁矿热炉熔炼过程中不同时刻多物理场的分布规律,并研究了不同时刻氧化镍和铁氧化物的转化率.结果表明:不同时刻的多物理场具有耦合性和不均匀性;受温度分布的影响,氧化镍和铁氧化物的还原反应主要集中在电弧下方至矿料层底部,以及3个电弧之间的高温区域;熔炼至40 min时,氧化镍和铁氧化物的反应区体积分别为138.7 m^(3)和43.1 m^(3),反应量分别为2.542 t和13.332 t,且与铁氧化物相比,氧化镍的反应速率更大. 展开更多
关键词 矿热炉 多物理场 还原反应
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微波消解-ICP-AES法测定镍铁中镍、硅、铬、钴、磷、铜 被引量：1
2
作者 张明 《特钢技术》 2025年第1期54-58,共5页
本试验采用正交试验分别确认微波消解的功率、温度、保持时间、混合消解酸比例,同时考察基体效应、镍铁中镍硅铬钴磷铜的分析谱线选择和共存元素干扰,测定各元素的线性方程和检出限,并进行了精密度试验和加标回收试验,建立了一套完整的... 本试验采用正交试验分别确认微波消解的功率、温度、保持时间、混合消解酸比例,同时考察基体效应、镍铁中镍硅铬钴磷铜的分析谱线选择和共存元素干扰,测定各元素的线性方程和检出限,并进行了精密度试验和加标回收试验,建立了一套完整的微波消解-ICP-AES法测定镍铁中镍硅铬钴磷铜的检测方法。结果表明,镍铁的最佳消解方案是为:消解功率600W,消解酸HNO_(3)+H_(2)SO_(4)+H_(2)O_(2)比例(mL)为8+4+1,反应温度220℃,保持时间25min。采用ICP-AES光谱仪测定时,当铁基量为0.05g时对镍铁中各待测元素无明显干扰,共存元素镍对磷的干扰可用IEC校正消除。方法检出限为0.0003%~0.011%,镍铁中镍、硅、铬、钴、磷、铜的线性关系均良好,相对标准偏差(RSD)均<5%,回收率在95.5%~104.5%。该试验方法的精密度和准确度良好,适用于镍铁中镍硅铬钴磷铜含量的检测。 展开更多
关键词 微波消解 ICP-AES 镍铁 镍 硅 铬 钴 磷 铜
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镍基高温合金的熔炼方法研究 被引量：1
3
作者 徐萍 《真空》 2025年第1期72-77,共6页
随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工... 随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工艺包括真空感应熔炼(VIM)和真空自耗重熔(VAR)等,在实际应用中各有优势和不足之处,需进行合理选择、搭配,精确控制其参数,从而满足镍基高温合金越来越高的熔炼要求。本文对镍基高温合金的熔炼方法进行了详细的分析研究,以期为相关冶炼工作提供参考。 展开更多
关键词 镍基高温合金 熔炼方法 双联法 三联法
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红土镍矿冶炼工艺研究现状及进展 被引量：28
4
作者 李小明 白涛涛 +3 位作者 赵俊学 李文锋 李志国 崔雅茹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期112-116,共5页
随着镍需求的不断增长及硫化镍矿资源不断消耗,红土镍矿将是未来镍的主要来源,开展红土镍矿工艺研究对满足镍需求以及镍工业的发展有着重要的意义。概述了全球及中国的镍资源现状、性质,介绍了红土镍矿还原硫化熔炼镍锍、回转窑-矿热炉... 随着镍需求的不断增长及硫化镍矿资源不断消耗,红土镍矿将是未来镍的主要来源,开展红土镍矿工艺研究对满足镍需求以及镍工业的发展有着重要的意义。概述了全球及中国的镍资源现状、性质,介绍了红土镍矿还原硫化熔炼镍锍、回转窑-矿热炉生产镍铁、还原焙烧-磁选3种火法工艺以及还原焙烧-常压氨浸、高压酸浸、碱浸3种湿法工艺,并摘要介绍了生物浸出及微波在红土镍矿处理中的应用,为今后低品位红土镍矿的开发提供参考。 展开更多
关键词 红土镍矿 镍 火法工艺 湿法工艺
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红土矿资源特点和火法冶金工艺分析 被引量：58
5
作者 张友平 周渝生 +1 位作者 李肇毅 李维国 《铁合金》 北大核心 2007年第6期18-21,40,共5页
随着硫化镍矿资源的日趋枯竭,红土矿将是未来镍的主要来源。针对目前我国的红土矿高炉法冶炼低镍生铁,在分析红土矿特征基础上,讨论了高炉法冶炼低镍生铁的工艺特点和存在问题,为红土矿在我国的合理利用提供参考。
关键词 红土矿 资源特点 火法冶金 镍铁合金
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电沉积镍铁合金工艺研究 被引量：10
6
作者 陈彩虹 贺泽全 +1 位作者 沈裕军 屈曙光 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期31-33,共3页
选择对镍铁合金镀层组成影响较大的硫酸镍浓度、硫酸亚铁浓度、电流密度、温度等 4个工艺参数进行正交回归实验 ,用电镜扫描分析法测得镀层铁含量 ,求出了回归方程 ,数理统计分析表明回归方程可靠适用。根据回归方程 。
关键词 镍铁合金 电沉积 镀层 回归设计
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高炉冶炼红土矿生产镍铁合金关键技术分析与发展方向 被引量：12
7
作者 郭培民 赵沛 庞建明 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2011年第5期3-6,共4页
分析了高炉冶炼红土矿生产镍铁合金关键技术。我国成功解决了高炉冶炼红土矿工艺的一系列技术难题,已经可以在600 m3的高炉上冶炼红土矿。用高炉冶炼红土矿生产镍铁合金工艺的单位能耗低于现代高炉炼铁工艺,是多种有价资源综合利用的示... 分析了高炉冶炼红土矿生产镍铁合金关键技术。我国成功解决了高炉冶炼红土矿工艺的一系列技术难题,已经可以在600 m3的高炉上冶炼红土矿。用高炉冶炼红土矿生产镍铁合金工艺的单位能耗低于现代高炉炼铁工艺,是多种有价资源综合利用的示范工艺,应该大力推广和发展。 展开更多
关键词 红土矿 高炉 镍铁合金 造渣 综合利用
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拜耳法赤泥对红土镍矿还原性能的影响 被引量：7
8
作者 何奥平 曾建民 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期26-31,38,共7页
利用真空电弧炉高温还原熔炼工艺,结合金属回收率、还原产物微观组织和元素分布分析,研究了拜耳法赤泥对红土镍矿还原性能的影响。结果表明:添加拜耳法赤泥能够提高红土镍矿高温还原熔炼时渣的碱度,有利于渣铁分离,提高铁镍元素的回收率... 利用真空电弧炉高温还原熔炼工艺,结合金属回收率、还原产物微观组织和元素分布分析,研究了拜耳法赤泥对红土镍矿还原性能的影响。结果表明:添加拜耳法赤泥能够提高红土镍矿高温还原熔炼时渣的碱度,有利于渣铁分离,提高铁镍元素的回收率,从而减少其他熔剂的添加量;同时,拜耳法赤泥中的钛元素也随铁、镍元素一起被还原,进入到铁镍合金中,丰富了铁镍合金的元素组成,镍、铬元素均匀分布在铁相中,而钛元素聚集成不规则大颗粒析出。 展开更多
关键词 拜耳法赤泥 红土镍矿 还原熔炼
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中频感应炉生产镍铬铁 被引量：5
9
作者 唐琳 刘仕良 +1 位作者 杨波 马良良 《铁合金》 北大核心 2007年第2期5-9,18,共6页
中频感应炉将不锈钢生产中产生的烟尘冶炼镍铬铁,技术上可行,社会效果和经济效益显著。该项目通过科技创新,发展循环经济资源再生利用,具有广阔前景。
关键词 中频感应炉 不锈钢烟尘 镍铬铁
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短流程镍铁生产工艺中含镍废渣的处置研究 被引量：8
10
作者 王熔 兰石 +1 位作者 田犀 蒲灵 《四川冶金》 CAS 2008年第2期57-59,共3页
短流程镍铁生产过程中,固废(含镍)产生环节多,产生种类多、数量大,组分中含有多种重金属成分,性质未作界定。按照传统处理工艺,作为一般固废处理时,一般送渣场堆存,未能实现综合利用。通过分析固废的成分和性质,提出了综合利用的思路。... 短流程镍铁生产过程中,固废(含镍)产生环节多,产生种类多、数量大,组分中含有多种重金属成分,性质未作界定。按照传统处理工艺,作为一般固废处理时,一般送渣场堆存,未能实现综合利用。通过分析固废的成分和性质,提出了综合利用的思路。可以为环境影响评价工作提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 固废 镍铁 处置
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电弧炉生产镍铬铁的生产实践 被引量：3
11
作者 唐琳 刘仕良 +1 位作者 杨波 马良良 《铁合金》 北大核心 2007年第5期1-6,共6页
采用电弧炉将红土镍矿生产镍铬铁在技术上可行,经济效益显著。通过科技创新,开辟了电弧炉的冶炼新功能——电弧炉当作矿热炉使用,生产镍铬铁。该工艺具有一定的推广意义。
关键词 红土镍矿 电弧炉 镍铬铁
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Fe-Cr-Ni-O体系碳还原产物热力学计算及实验分析 被引量：1
12
作者 刘洋 张延玲 +1 位作者 郭文明 贾昕磊 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1989-1998,共10页
对Fe-Cr-Ni-O体系碳还原产物的组成与特性进行探讨。首先对不同温度及碳氧摩尔比条件下Fe-Cr-Ni-O体系碳还原产物进行热力学分析,然后对Fe-Cr-Ni-O体系及模拟不锈钢粉尘进行等温碳还原实验,并对还原产物进行系统分析。研究结果表明:升... 对Fe-Cr-Ni-O体系碳还原产物的组成与特性进行探讨。首先对不同温度及碳氧摩尔比条件下Fe-Cr-Ni-O体系碳还原产物进行热力学分析,然后对Fe-Cr-Ni-O体系及模拟不锈钢粉尘进行等温碳还原实验,并对还原产物进行系统分析。研究结果表明:升高温度有利于体系中各金属氧化物的还原及合金相的生成;当碳氧摩尔比(nC:nO)小于1.0时,体系中金属氧化物尤其是Cr2O3的还原不完全;当碳氧摩尔比大于1.0时,还原产物中容易出现金属碳化物。当碳氧摩尔比为1.0时,渣铁分离效果较好。此外,温度主要影响反应后期的失氧速率,而碳氧摩尔比主要影响样品的最终失氧率,但温度与碳氧摩尔比对反应前期的影响均不大;推断前期主要发生Ni O和Fe2O3的还原,而后期主要发生Cr2O3的还原。 展开更多
关键词 Fe-Cr-Ni-O体系 碳 还原产物 合金 金属碳化物
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电解法制取Ni-Fe合金箔工艺的回归正交设计 被引量：12
13
作者 赵奇金 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第7期723-727,共5页
运用回归正交设计对影响硫酸盐溶液电解成型Ｎｉ－Ｆｅ合金箔质量的主要工艺因素进行了实验，建立了合金箔成分、电流效率和槽电压与工艺参数之间的二次回归方程，分析了各因素的影响规律，并在直径 ３５０ ｍｍ的辊式旋转阴极机列上进... 运用回归正交设计对影响硫酸盐溶液电解成型Ｎｉ－Ｆｅ合金箔质量的主要工艺因素进行了实验，建立了合金箔成分、电流效率和槽电压与工艺参数之间的二次回归方程，分析了各因素的影响规律，并在直径 ３５０ ｍｍ的辊式旋转阴极机列上进行了连续电解成型 Ｎｉ－２０Ｆｅ合金箔的实验验证，结果表明：制得的范材为 γ－Ｎｉ固溶体，成分稳定、厚度均匀、表面光滑，抗拉强度和延伸率分别为１０８０ ＭＰａ和０．５％．经热处理后抗拉强度和延伸率分别为３４５ ＭＰａ和１３％，电阻率为０．２６１μΩ·ｍ，Ｃｕｒｉｅ温度为 ８５３ Ｋ（５８０℃）；最大导磁率为 ２．１４８×１０－２ Ｈ／ｍ，磁感应强度为 １．１６９ Ｔ，矫顽力为 １１．８５７ Ａ／ｍ． 展开更多
关键词 电解沉积 Ni-Fe合金箔 回归正交设计
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红土镍矿还原焙烧-磁选试验研究 被引量：12
14
作者 张华 王传琳 +1 位作者 张建良 黄冬华 《铁合金》 2010年第1期22-25,共4页
论述了采用还原焙烧-磁选工艺处理含镍1.66%、全铁13.0%的红土矿。考察了配煤量、焙烧温度和焙烧时间对焙烧球团铁、镍品位及铁金属化率的影响;当焙烧温度达到1 350℃时出现粒铁。磁选结果表明,粒铁的生成有利于磁选精矿中铁、镍品位的... 论述了采用还原焙烧-磁选工艺处理含镍1.66%、全铁13.0%的红土矿。考察了配煤量、焙烧温度和焙烧时间对焙烧球团铁、镍品位及铁金属化率的影响;当焙烧温度达到1 350℃时出现粒铁。磁选结果表明,粒铁的生成有利于磁选精矿中铁、镍品位的提高,磨矿粒度越细,磁选效果越好。试验结果达到镍质量分数(含量)6.56%、全铁51.60%。 展开更多
关键词 还原焙烧 磁选 红土镍矿 镍铁 粒铁
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低氧化镍矿选择性还原生产炉料级镍铁研究 被引量：1
15
作者 莫叔迟 刘占芬 刘忠伟 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 1994年第1期29-31,共3页
采用含Ｎｉ０．９１％、ＴＦｅ４７．０７％、Ａｌ２Ｏ３６．１１％、ＭｎＯ０．４４％，Ｃｒ２．６４％的低镍矿作原料，进行选择还原，获得了Ｎｉ２．８５～５．６２％、Ｃｒ≤１．０５％、Ｃ０．０１３％～５．２８％、Ｐ０．０３４... 采用含Ｎｉ０．９１％、ＴＦｅ４７．０７％、Ａｌ２Ｏ３６．１１％、ＭｎＯ０．４４％，Ｃｒ２．６４％的低镍矿作原料，进行选择还原，获得了Ｎｉ２．８５～５．６２％、Ｃｒ≤１．０５％、Ｃ０．０１３％～５．２８％、Ｐ０．０３４％～０．０９８％的炉料级镍铁。本产品可以满足冶炼含镍低合金钢和合金铸铁的需要。经选择还原后的炉渣含铁量为４７．２５～５０．８８％，碱度为０．７５～０．８８，可作为部分自熔性烧结矿加入高炉冶炼生铁。 展开更多
关键词 选择性还原 氧化镍矿 镍铁
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热处理对铁镍基合金N08800组织和性能的影响 被引量：1
16
作者 李莎 王贵平 赵振铎 《山西冶金》 CAS 2019年第4期1-2,5,共3页
采用光学显微镜、扫描电镜以及力学性能检验等方法,研究了热处理对N08800合金冷轧板材组织及性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和保温时间的延长,晶粒逐渐长大,在1 120℃时,晶粒开始快速长大;随着热处理温度的升高,合金室温抗... 采用光学显微镜、扫描电镜以及力学性能检验等方法,研究了热处理对N08800合金冷轧板材组织及性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和保温时间的延长,晶粒逐渐长大,在1 120℃时,晶粒开始快速长大;随着热处理温度的升高,合金室温抗拉和屈服强度逐渐降低,塑性逐渐增加;N08800合金冷板的较佳的热处理工艺为(1 070±10)℃,保温时间3~4 min。 展开更多
关键词 N08800 耐蚀合金 热处理 组织 性能
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国内外红土镍矿高炉冶炼技术的现状与展望 被引量：5
17
作者 吴超 陈雨 +2 位作者 张祉倩 李超 李宏煦 《冶金丛刊》 2012年第6期47-50,共4页
近年来,高炉法冶炼红土镍矿生产镍铁合金的技术在中国得到进一步发展。本文分析了红土镍矿的市场需求以及工艺现状,指出用红土镍矿提取镍金属正逐步成为世界主流,并通过研究红土镍矿的高炉冶炼理论和高炉工艺中存在的技术难题得出未来... 近年来,高炉法冶炼红土镍矿生产镍铁合金的技术在中国得到进一步发展。本文分析了红土镍矿的市场需求以及工艺现状,指出用红土镍矿提取镍金属正逐步成为世界主流,并通过研究红土镍矿的高炉冶炼理论和高炉工艺中存在的技术难题得出未来应发展的方向,特别是需要在烧结与熔炼工艺上解决技术以及环保节能问题。 展开更多
关键词 红土镍矿 高炉 技术进展 环保节能
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镍铁冶炼炉渣矿物纤维表面改性的研究 被引量：2
18
作者 刘学勇 张平军 《辽宁化工》 CAS 2014年第12期1479-1482,共4页
对镍铁冶炼渣矿物纤维进行了表面改性研究,考察了改性剂浓度、改性时间对矿物纤维改性效果的影响,利用红外光谱仪、扫描电镜等对改性后的矿物纤维进行了表征,并测试了改性前后矿物纤维的活化指数。
关键词 矿物纤维 造纸 改性剂
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镍红土矿火法冶金工艺现状及展望 被引量：4
19
作者 赵景富 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2017年第1期26-29,共4页
经过多年的发展与完善,镍红土矿火法冶炼镍铁合金工艺日臻成熟,技术经济指标不断提高。本文阐述了回转窑还原-电炉冶炼(RKEF)工艺和回转窑还原-选矿富集(RKMC)工艺处理镍红土矿的生产现状与发展趋势,介绍了这两个工艺的优缺点,并对镍红... 经过多年的发展与完善,镍红土矿火法冶炼镍铁合金工艺日臻成熟,技术经济指标不断提高。本文阐述了回转窑还原-电炉冶炼(RKEF)工艺和回转窑还原-选矿富集(RKMC)工艺处理镍红土矿的生产现状与发展趋势,介绍了这两个工艺的优缺点,并对镍红土矿火法冶金工艺近年来的技术进步和未来的发展趋势进行了总结和预测。 展开更多
关键词 镍红土矿 火法冶金 RKEF RKMC 现状与展望
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基于热平衡模型的镍铁电炉功率在线优化控制 被引量：3
20
作者 李刚 徐小锋 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2022年第3期60-65,共6页
目前,电炉功率设定大都由操作人员根据经验和现场运行情况人为确定,受人为的经验和操作等影响较大,难以保证功率给定的实时最优性,从而影响生产指标。本文针对回转窑-电炉镍铁冶炼工艺(RKEF工艺)熔炼电炉,提出一种在线控制电炉功率的优... 目前,电炉功率设定大都由操作人员根据经验和现场运行情况人为确定,受人为的经验和操作等影响较大,难以保证功率给定的实时最优性,从而影响生产指标。本文针对回转窑-电炉镍铁冶炼工艺(RKEF工艺)熔炼电炉,提出一种在线控制电炉功率的优化方法。该方法通过建立电炉热平衡模型,对电炉进料、烟气和炉体冷却系统相关过程变量进行在线检测,实现电极功率最优设定值的在线计算;通过构建BP神经网络误差模型,利用出渣周期实测数据生成数据样本对网络模型进行训练和更新,实现对热平衡计算误差的预测和在线修正,提高热量计算的准确性和适应性。本文还基于工程数据采用仿真试验验证了该方法的有效性,指出该控制系统可以解决镍铁电炉智能冶炼的核心问题,下一步还需与其他子系统结合,形成完整智能冶炼厂解决方案。 展开更多
关键词 镍铁冶炼 电炉熔炼 功率控制 热平衡 在线优化控制 在线修正 仿真验证 智能冶炼
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