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合金工藝論文范文第1篇

1.1成分控制

6082鋁合金型材的力學性能要求很高，其抗拉強度σb≥320MPa。Mg2Si含量從0.5%增加至1.0%時，合金的抗拉強度可提高一倍，繼續提高Mg2Si含量可使抗拉強度進一步提高，但是合金的淬火敏感性和擠壓變形抗力也隨之增加，故Mg2Si含量宜控制在1.3%～1.5%。另過剩Si對合金的強度提高有很大幫助，但同時也會增加脆性，降低合金的擠壓塑性，一般過剩Si含量控制在0.2%～0.4%為宜。6082合金還需添加一定量的Mn元素，以提高合金的再結晶溫度，阻礙擠壓時發生再結晶或再結晶晶粒長大，細化晶粒。但Mn含量過高會增加合金的淬火敏感性，同時會形成粗大的含Mn第二相，降低其對再結晶過程的抑制作用，還會影響到合金鑄造性能，隨著Mn含量增加其粘度增大，流動性下降，因此Mn含量應控制在0.4%～0.6%的范圍內。

1．2鑄造生產工藝

由于6082合金的特點是含難熔金屬Mn，Mn的存在易引起晶內偏析及固液區塑性降低，導致抗裂能力不足，故熔鑄工藝主要注意兩點:第一，選擇合適鑄造溫度，溫度過高會使液穴加深，溫度梯度加大，導致鑄造應力增加，產生鑄造裂紋;溫度過低將降低金屬流動性，易產生冷隔、夾渣、不易于氣體逸出，因此熔煉溫度應控制在730～750℃內，且攪拌均勻保證金屬完全熔化、成分均勻;第二，控制鑄造速度，鑄造速度較高，會使液穴加深，延伸到結晶槽之外，易形成中心裂紋，同時鑄造凝殼層變薄，偏析瘤加大;鑄造速度較低，同液穴在結晶槽之內，易產生表面裂紋及冷隔等缺陷;鑄造速度也要適當降低，控制在80～100mm/min內。

2均勻化生產工藝

2．1鑄態組織

合金鑄態金相顯微組織可知合金的鑄態組織主要由樹枝狀α(Al)固溶體、骨骼狀非平衡共晶相β(AlMnFeSi)和晶界組成。樹枝狀晶晶內偏析嚴重，成分不均勻，晶界處的骨骼狀非平衡共晶對合金的塑性有不利影響，鑄態合金必須進行均勻化處理才有良好的擠壓性能。

2．2均勻化

均勻化保溫后的冷卻速度對型材的最終力學性能有重要影響，隨著冷卻速度提高，型材力學性能逐漸升高。當冷卻速度低于100℃/h時，抗拉強度只有180MPa，遠低于工業型材的要求;當冷卻速度為200℃/h時，抗拉強度可達到300MPa，基本滿足工業型材的要求，冷卻速度繼續提高，抗拉強度還有一定幅度的提高。均勻化后，冷卻速度不僅對鑄錠的組織產生影響，也對擠壓在線熱處理后型材的組織產生重要影響。鑄棒經過擠壓在線熱處理時，由于擠壓變形熱的作用，合金溫度可以上升至強化相的固溶溫度，但由于持續時間很短(一般只有幾十秒)，鑄棒緩慢冷卻產生的粗大析出相來不及充分固溶，型材冷卻后固溶體的過飽和度不足，甚至還有粗大析出相在基體中分布嚴重消弱了時效處理后型材的力學性能;而鑄棒快速冷卻產生的細小顆粒狀彌散分布則可以快速充分固溶，型材冷卻后得到過飽和固溶體，對強化合金起到主要作用。經過這些變化，6082合金擠壓性能得到很大改善，晶內偏析消失降低了擠壓時金屬流動的不均勻性，提高了擠壓型材的表面光潔度;組織中片狀粗大Al-Fe-Si相的轉變和細化減輕了型材表面裂紋傾向，改善了合金的可擠壓性，提高了擠壓速度。為保證擠壓型材有足夠高的力學性能，合理的均勻化工藝為:2.5h升溫至580℃，保溫1h，然后降溫至570℃，保溫8h，均勻化后冷卻速度≥200℃/h。

3擠壓生產工藝

3．1鋁棒溫度

6082合金變形抗力大，強化相Mg2Si的含量較高，鋁棒溫度要求盡量高一些，但是溫度過高則型材側邊出現裂紋的傾向增加，不利于提高擠壓速度，生產效率較低。所以鋁棒溫度一般控制在470～500℃為宜。

3．2擠壓速度

6082合金中Si含量較高，除與Mg元素以1∶1．73的比例形成強化相Mg2Si以外，還含有大概0.3%的過剩Si，導致合金的脆性明顯增加。擠壓速度提高以后，很容易在型材的側邊出現裂紋現象，所以擠壓速度一般選擇在10～15m/min，寬展擠壓取下限。

3．3淬火生產工藝

6082合金強化相Mg2Si的含量較高(一般在1.3%～1.5%)，要使其完全固溶，須保證型材出口溫度(淬火溫度)在固溶度曲線以上，否則由于固溶不充分，降低冷卻后的過飽和度，進而影響時效后的力學性能。反應了出口溫度對力學性能的影響，可以看出，隨著出口溫度的升高，合金的力學性能逐漸提高，當出口溫度達到550℃時，抗拉強度達到峰值345MPa，而當出口溫度低于500℃時，抗拉強度只有275MPa。為得到較高的力學性能，型材出口溫度應大于530℃。由于合金中含有Mn元素，促進晶內金屬間化合物形成，對淬火性能有不利影響，導致6082合金淬火敏感性增加，要求淬火冷卻強度大且冷卻速度快。本試驗中所提到的6082鋁合金工業型材，由于對表面質量有特殊的要求，不能使用水淬進行冷卻，而是采用強風淬進行冷卻，這就在一定程度上限制了冷卻速度。淬火冷卻速度越高，強化相Mg2Si越來不及析出，固溶體的過飽和度也就越高，對時效后型材的力學性能越有利。

4時效生產工藝

合金經過擠壓在線熱處理后，只是得到溶質為Mg2Si的過飽和固溶體，此時的力學性能遠不達標，必須進行時效處理，使過飽和固溶體分解，在基體中沉淀析出細小彌散分布的強化相，以顯著提高合金的力學性能。合理的時效工藝既要保證產品性能，又要考慮生產效率及生產成本，經過反復試驗證明，時效溫度175～185℃，保溫時間6～7h，為6082型材最佳時效工藝，時效后抗拉強度σb≥320MPa，延伸率δ≥10%。

5結論

合金工藝論文范文第2篇

一、公益金的國內法性（特色性）

無論是大陸法系國家還是英美法系國家，其公司法的公積金制度中都沒有“法定公益金”規定。由此可見，這的確是我國公司法的一個特色，是我國在經濟制度轉型時期的創造。

當我們全面衡量公司法的立法歷程，我們不得不由衷的感嘆其間的艱辛。1983年，國務院有關部門開始起草公司法，因為認識的局限，制定的兩個條例雖數易其稿，終未能提交立法機關審議；1992年，公司立法又提上議事日程，至1993年12月終獲通過并正式頒行。認識方面的原因，始終貫徹公司法的制定歷程。即使1993年公司法誕生，其負載的一項重要歷史使命是國企改革，突出的表現就是第1條“為了適應建立現代企業制度的需要……根據憲法，制定本法”。建立現代企業制度，正是國企改革的中心。而計劃經濟體制下的國企，承擔著更多的社會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，因為在1993年制定公司法時職工的普遍收入，尚無法完全滿足職工的所有福利，尤其表現為住房緊張；何況，由傳統的對社會主義的認識和計劃經濟體制形成的“大企業、小社會”的根深蒂固的觀念造成公司法帶有一些時代的烙印，例如，提取公益金的強制性規定，在所難免，也本無可厚非。只是應該保持清醒的是，在人類的歷史極大邁進、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渡型的制度不再延續，而具有旺盛生命力的，則應得到立法的確認和實現的張揚。我們不能否認公益金制度曾經發揮的作用，只是今天或者明天，它的價值又如何定位？或者說，它還有存在的基礎嗎？

二、公益金的提取與投資者權益的沖突

公司是商品經濟高度發展的產物，同時也是當今市場經濟發達國家普遍采用的企業資本組織形式。公司的迅速發展和壯大，是與其強大的籌資功能分不開的。從法學上看，公司的籌資就是公司在集資過程中恰切的運用了權利義務相對稱和有限責任的法學原理。股東之所以向公司投資，是基于自己利益的需要而對公司的預期收益。而公司對股東投資形成的公司資產有經營使用的權利，但同時也承擔保值增殖責任，并在有利可分時向股東分配紅利。企業資金將越來越多來源于資本市場而不是國家撥款或銀行貸款，因此，《公司法》的重要原則，就是保護出資人權益。對投資人來說，公司的凈資產收益率和稅后利潤是體現其投資權益的重要參數，它決定著資本市場的股票交易價格。

按照公司法第177條的規定，公司在分配當年稅后利潤的順序是，如上一年有虧損的，先彌補虧損，再提取利潤的10%的法定公積金和5～10%的法定公益金。然后，經股東會決議，可以提取任意公積金。剩下的利潤才在股東之間分配。這樣一來，用于分配給投資者的利潤所剩無幾，甚至無利可分。不僅使所有者權益和凈資產收益率摻入5～10%的水份，而且，投資者如果得不到較滿意的收益，對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。同時也導致決定公司股票交易價格的市盈率指標不真實。還有，規范的公司法律和會計制度決定職工福利的提取在稅前列支，事實上等于免繳所得稅，而《公司法》的這一規定卻要求公益金在稅后利潤中提取，事實上增加了繳納所得稅的基數，損害了公司出資人的合法權益。

三、公益金的運用與公司利益的沖突

公司對投資者投資形成的財產以及公司積累的財產享有獨立的支配和使用的權利，同時公司以獨立的公司財產對債權人承擔責任。這既是公司得以獨立和發展的一個基本條件，又是公司法人制度的一個基本理念。

強制公司提取法定公益金，不利于公司靈活使用資金應對激烈的市場競爭。公益金提取與公積金提取的一個區別是提取公益金沒有最高額限制，而且公益金只能用于集體福利。所以，當公司虧損嚴重，其公積金（法定公積金、資本公積金、任意公積金）全部已用于彌補虧損，此時仍急需為擴大生產而增加資本，面對可能是巨額的公益金，公司的經營者也不敢沖破法律的，這無疑束縛了公司法人的手腳。公益金所轉化的集體福利實踐中平均主義的發放，造成的不容忽視的浪費，也與公司的經營規則相悖。

既然我們把股份制作為企業改革和實現公有制的有效模式，就必須按股份制的基本理論運作。在現代公司的法律和會計制度中，勞動者與所有者在財務和產權兩方面的利益界定十分清晰，勞動者的收益和福利均通過費用形式攤入公司成本，在稅前列支，其中由勞動者享有的職工福利作為負債科目體現為公司對雇員的負債，年初提取，年末攤銷。而作為企業主體的所有者，則享有公司的全部稅后利潤，稅后利潤是股東權益的重要組成部分，它既包括所有者拿走的權益，如紅股和紅利，也包括作為公積金的未分權益。顯然，現代公司無論從產權制度還是財務分配制度看，都不能在稅后利潤中提取公益金。

公益金從產權歸屬上看，是所有者權益的組成部分，但從使用權看，則用于公司職工的集體福利。所以，公益金在實踐中的運作，也留下了困惑。已經分配給職工并消耗掉的公益金無疑是職工的福利。但是，待分配的公益金、公益金使用所形成的固定資產（如不屬于職工個人的住房）自然應該是公司財產的一部分。在資產負債表上，公益金是計入股東權益欄目的。那么，當公司進入破產清算，未分配的公益金以及未歸職工個人所有的福利設施作為破產財產，與公益金的提取初衷相悖。

四、公益金的初衷如何實現？

公司姓資姓社的爭論已經得到澄清，公司作為由股東出資的社會化大生產方式的確認，導致公司分配方式的變化在我國已經得到廣泛的承認和保障。因此，曾經為人們所倡導的“公益金體現社會主義優越性”的觀念已經喪失根基。

其實，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“法人自主經營”的原則，在一定程度上抵銷了公司制度內在活力。且它只著眼于職工的眼前利益，而忽視了激勵機制將會給企業和職工帶來的長遠受益的機遇和利益。只有公司發展與壯大，公司的市場競爭實力的增強，職工長遠的福利才能夠得到解決。而且，現行會計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，在會計核算中列入成本費用管理。所以，公司發展帶來的職工收入的增長和職工福利基金的運用對職工福利能夠起到積極的作用。

五、立法的價值協調—廢除該規定

綜上所述，公益金制度的設計盡管是立法者不可跨越的歷史認識，一定程度上也發揮了它的作用。但是，投資者的利益保護、公司的權益維護和應對市場挑戰對法人財產的合理利用，以及加入WTO公司適應國際潮流的需要，公益金制度的歷史使命已經完成。在《公司法》修改中，我們必須清醒的認識到這一點，我們不能因認識的的片面和誤區給整部法律留下瑕疵。同時，我們必須清醒的認識到，盡管我國沒有形式意義上的商法典，但是，單行商事法律對效率的重新認識與追求，負有迫切的歷史使命。“我們的晚餐并非來自屠宰商、釀酒師和面包師的恩惠，而是來自他們對自身利益的追求”。

注釋：

[1]周有蘇：《公司法通論》，四川人民出版社，2002，70—73。

合金工藝論文范文第3篇

論文關鍵詞：超濾膜，組合工藝，飲用水處理

 

與常規處理工藝相比，超濾具有出水水質穩定，占地面積小，能耗及維護成本相對較低等優點，加之膜造價的不斷降低，超濾技術已成為替代傳統處理工藝的適宜選擇。但是，由于超濾膜的截留相對分子質量較大，單純超濾工藝去除溶解性有機物的效果不佳，易造成膜污染、膜通量降低等問題。因此，超濾膜常與其他工藝組合，組成超濾膜組合工藝，以提高對溶解性有機物的去處效果。混凝/超濾、常規處理/超濾和活性炭/超濾等工藝是最為常用的超濾膜組合工藝，在飲用水處理領域得到廣泛應用。

1混凝/超濾組合工藝

混凝工藝通過電性中和、卷掃、吸附架橋等作用可改變原水中懸浮顆粒的尺寸分布，從而增強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，使濾餅層不會緊密附著在膜表面。因此，采用混凝作為預處理，可與超濾工藝形成互補，降低膜過濾阻力，提高對低分子有機物、無機物和無機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，一是將混凝形成的礬花去除后進膜過濾，二是不去除礬花直接過濾，即在線混凝/過濾工藝。比較而言，后者的預處理流程較為簡單，且基建費用較低，具有良好的應用前景[1,3]。

1.1混凝/超濾工藝的處理效果

1）對濁度及微生物的去除

混凝/超濾組合工藝對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，且出水水質穩定，出水水質明顯優于常規處理工藝。

從表1中可以看到，不同水質的原水，不同的混凝劑，經過混凝/超濾工藝后的出水濁度都能穩定在一個較低的水平。

表1 混凝/超濾工藝對濁度的去除效果

 

序號

原水濁度（NTU）

出水濁度（NTU）

混凝劑

參考文獻

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

合金工藝論文范文第4篇

不同學校的不同專業其專業性質，培養目標不盡相同，針對機械專業的學生，教授時應對內容進行必要的側重和取舍，同時要求學生結合實驗和金工實習進行自學、理解。機械類專業同學的工作主要去向是產品設計與制造工作，由于材料品種很多，所以合理正確的選擇材料是一項重要工作。在對材料知識的掌握上，機械設計工程師與材料工程師是有明顯差異的，材料工程師側重對新任務的進行開發及對材料性能進行挖掘，故要求他們對材料內部組織變化規律及性能特點有深入了解。而機械設計師側重合理的選擇材料和使用材料，同時要考慮材料對工作環境的適應性、加工工藝路線及方法的等，這就要求他們必須將機械設計制造和相關材料知識緊密連接在一起。隨著當前教學改革的深入，在對高校人才培養的方案上進一步強調學生的實際應用能力，而《工程材料》作為一門機械專業基礎課程，對教學內容進行更好的改革規劃，探索新的教學方法，進一步完善實驗教學及考核方式，以此更好的適應人才培養需要，是課程改革的指導思想。

2.重視教學改革內容

教學內容直接關系到教學質量和效率，如何根據人才培養方案對學生的綜合能力進行提升，增加學生的應用能力及動手能力，對于教學內容進行改革勢在必行。由于以往的教材與日新月異涌現的新材料、新工藝、新技術的發展越來越脫節，部分陳舊的課本內容已無法和時代相順應，所以首先需要對課本內容進行整改。將傳統內容和現代內容很好的結合起來，增強教材的實用性，可引入一些較新的與材料類相關教材加以輔助。同時在制定教學改革時，對教學課時也應加以調整。由于主要是針對機械設計專業學生進行講授。重點應放置在鐵碳合金和合金鋼章節，其次是鋼的熱處理，講授時金屬材料部分重點講解，復合材料部分次重點講解，合金鋼部分可側重介紹幾種典型合金鋼的牌號、特點及應用，熱處理部分可著重介紹幾種常見熱處理的方法、特點及應用，鑄鐵與有色金屬部分以介紹相關材料的類型、牌號、特點及應用。

3.改革考核方式

大部分對學生成績的評定方法方法，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生對內容的記憶，而考核的目的是了解學生對基礎知識、概念的掌握以及實踐能力、創新能力等綜合能力的考查。工程材料概念多，內容繁雜涉及面廣，學生在學習的過程中往往感到困難復雜不好學，進而導致厭學的情緒。想要扭轉這種不好的局面，讓學生對學習的熱情變被動為主動，除了從教學方式方法上進行改革，在學生的考核成績測評上也非常有必要改革。對于考核方法的改革，在這里筆者通過平時成績(考勤、作業、課上表現等)10﹪，階段小測試10﹪，實驗20﹪，小論文10﹪，期末考試50﹪的方式進行綜合評定。與以往的教學相比，實驗成績的比重增加了10﹪，其次新增了小論文撰寫測評。工程材料本身是建立在科學及生產實驗上的一門科學，堅持理論聯系實際，將課堂理論教學、實驗教學有機的結合起來，培養學生運用理論知識解決實際問題的能力，實現“知識－能力－方法”的同步提高。在實驗教學中，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”、“硬度計操作培訓及材料表面硬度研究”、焊接及砂型鑄造。要求學生在做實驗前充分預習了解實驗，給出實驗報告，在實驗過程中認真完成實驗，將課程理論與實際實驗結合起來，在實驗完成后總結實驗，分析實驗過程、數據。而增加論文考核內容，可以提高學生的自學及寫作能力，在給出高質量的論文前，學生必須大量閱讀文獻及查閱相關書籍，并且自行樹立論文觀點，增加了學生自學的能力和創新精神。

4.結束語

合金工藝論文范文第5篇

摘要：

本文系統研究鉻鐵礦球團的焙燒固結特性．結果表明:預熱時間對于預熱球強度影響不大，在預熱時間為10min時，隨著預熱溫度的提高，預熱球強度和氧化率呈直線型增加，適宜溫度為1050℃，此時預熱球強度可達每個400N以上;與傳統鐵礦球團相比，鉻鐵礦球團焙燒所需的溫度高，焙燒時間為10min時，焙燒溫度從1250℃提高到1350℃，球團強度從每個1078N提高到1973N．在鉻鐵礦球團預熱和焙燒過程中，鉻尖晶石(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4氧化生成富鎂的(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4和鉻鐵鋁復合氧化物(Cr，Fe，Al)2O3，當溫度高于1000℃時，(Cr，Fe，Al)2O3新相生成，其主要以環狀分布在顆粒外層，顆粒內部為針狀與(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4形成交織結構，降低Cr/Fe比或升高焙燒溫度均有助于(Cr，Fe，Al)2O3向顆粒外層富集和再結晶長大，有利于球團的固結，提高球團強度．

關鍵詞：

鉻鐵礦;球團;焙燒;氧化;固結

鉻鐵合金冶煉的主要原料包括鉻鐵塊礦和鉻鐵粉礦(＜8mm)，由于在冶煉過程中對爐料透氣性的要求，通常鉻鐵塊礦更適合冶煉［1］．然而，世界上每年開采的鉻鐵礦中，塊礦僅占20%，粉礦約占80%．相對于塊礦來說，粉礦品位高，價格低［2-5］．我國鉻礦資源貧乏，95%以上鉻鐵礦依靠進口［6-7］．因此，有效利用廉價粉礦是降低我國鉻系鐵合金生產成本，提高市場競爭力的有效途徑之一［8］．鉻鐵粉礦冶煉前需對其進行造塊，以滿足冶煉對爐料塊度和性能的要求．目前，芬蘭奧圖泰公司的氧化球團技術(OutocumPu法)和日本的球團回轉窯預還原技術(SRC法)由于其產量大、造塊產品質量穩定等諸多優點而得到廣泛使用［9-10］．但我國生產球團礦以鏈篦機-回轉窯工藝為主，由于鉻鐵礦球團所需的焙燒溫度高，給回轉窯工藝生產帶來一定的困難，同時也不利于節能降耗．Tathavadkar等［11］在空氣氣氛下對南非鉻鐵粉礦進行熱處理，分析了鉻鐵礦在氧化過程中物相的變化規律;王海娟等［12］研究了燒結溫度對鉻鐵燒結礦強度的影響，表明燒結溫度達到1300～1350℃時，溫度的提高才明顯增加燒結礦的抗壓強度．然而國內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］，對于鉻鐵礦球團固結的機理及球團強度影響因素的研究則相對較少．因此，本文模擬鏈篦機-回轉窯的生產條件，對鉻鐵礦球團的氧化固結行為以及Cr/Fe比對其焙燒的影響進行了研究，揭示其氧化固結特性，為工業生產提供理論指導．

1原料性能及研究方法

1.1原料性能

本試驗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)和一種膨潤土，化學成分如表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，Fe，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含量相對較高，而Cr含量低的鉻鐵礦其Al2O3含量相對更高．本試驗采用的膨潤土為鈉基膨潤土，物理性能如下:每15g膠質價98mL，膨脹容16.25mL•g－1，吸水率(2h)367%，每100g吸藍量26.75g，蒙脫石質量分數60.52%.對鉻鐵礦A和鉻鐵礦D進行了X射線衍射分析，結果如圖1所示．可知雖然兩種鉻鐵礦在化學成分分析結果上有所差異，但是主要的礦物組成均為鉻鐵尖晶石((Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4)．

1.2研究方法

造球試驗是在圓盤造球機中進行的．其主要技術參數為:直徑1000mm，轉速25r•min－1，邊高150mm，傾角47°．造球時每次稱取4kg鉻鐵精礦(干基)，膨潤土添加量按試驗設定配比(1.25%)進行計算，配料后將鉻鐵精礦和膨潤土充分混勻，再進行造球試驗．造好的生球經過篩分，將12～14mm的生球作為合格生球并在105℃烘箱中進行干燥備用．為了更好地模擬鏈篦機-回轉窯生產，預熱和焙燒分別在兩段臥式管爐中進行，臥式管爐由兩段硅碳管電阻爐對接而成．將10個干球裝入剛玉瓷舟推入爐內，整個預熱和焙燒過程在空氣氣氛下進行，爐口為敞開式，保證空氣自然流通［14］．按照設定的升溫速度、加熱時間和降溫速度，球團在爐內依次經歷預熱、焙燒、均熱和冷卻四個過程，預熱球及焙燒球在智能球團抗壓機上測定其抗壓強度．結合光學顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射等微觀測試技術分析球團礦礦相鑒定及顯微結構，研究球團礦的礦物成分、結晶形態、微觀結構等．

2結果與討論

2.1預熱和焙燒條件對鉻鐵礦球團的影響

天然鉻鐵礦結構可用分子式(Fe2+，Mg)(Cr，Fe3+，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，可能發生的反應如下［15-16］:FeO•Fe2O3+1/4O23/2Fe2O3，(1)FeO•Cr2O3+1/6O21/3Fe3O4+Cr2O3，(2)FeO•Cr2O3+1/4O21/2Fe2O3+Cr2O3，(3)FeO•Al2O3+1/6O2l/3Fe3O4+Al2O3，(4)FeO•Al2O3+1/4O2l/2Fe2O3+Al2O3.(5)上述五個反應的標準吉布斯自由能與溫度的關系如圖2所示．可知含鐵尖晶石在正常的預熱和焙燒溫度下(一般低于1350℃)都能自發進行，反應的趨勢依次是FeCr2O4、Fe3O4和FeAl2O4．鉻鐵礦氧化的過程主要是發生的Fe2+的氧化反應，因此在研究鉻鐵球團的氧化度時以Fe2+的氧化率來表示．

2.1.1預熱條件對預熱球的影響

在鉻鐵礦B中配加1.25%膨潤土，研究了預熱溫度和預熱時間對鉻鐵礦氧化和預熱球強度的影響，結果見圖3．可知在預熱溫度1050℃條件下，隨著預熱時間從8min延長到14min，球團氧化率從70.0%增加到76.5%，預熱時間超過10min時，球團氧化率增長放緩，預熱球強度整體呈升高趨勢，但變化幅度相對較小，所以適宜的預熱時間為10min．在適宜預熱時間條件下，預熱溫度從950℃提高到1000℃，球團氧化效果明顯變好，FeO氧化率從35.6%增加到53.37%，預熱球強度從每個152N增加到283N;繼續提高溫度，球團氧化程度先快速增加，當溫度高于1050℃后增加放緩，當溫度為1100℃時，FeO氧化率為82.8%;與此同時，當溫度從1000℃提高到1100℃，預熱球強度從每個283N增加到517N，增幅較大．上述研究可知，預熱時間對于預熱球的強度影響不大，適宜的預熱時間為10min;而預熱溫度的提高，使得球團強度呈直線型增加，在溫度1050℃預熱10min的適宜條件下，預熱球強度達到每個411N，滿足鏈篦機-回轉窯生產工藝對預熱球強度大于每個400N的要求．采用X射線衍射分析研究了預熱溫度對鉻鐵礦球團焙燒過程物相組成的影響，結果如圖4所示．在低于1000℃溫度下，鉻鐵礦焙燒過程沒有新的物相生成，其主要的物相仍為鉻鐵尖晶石(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4．雖然鉻鐵礦在較低的溫度下Fe2+就會發生氧化反應，但是氧化反應進程緩慢，X射線衍射分析還檢測不到氧化產物．當溫度提高到1000℃時，明顯有新的物相(Cr，Fe，Al)2O3生成;通過比較(Cr，Fe，Al)2O3在1000℃和1100℃的衍射峰可知，在較高溫度下，(Cr，Fe，Al)2O3衍射峰的強度有所增強．

2.1.2焙燒條件對鉻鐵球團強度的影響

在鉻鐵礦B中配加1.25%膨潤土，并在適宜的預熱條件(預熱溫度1050℃，預熱時間10min)下研究了焙燒溫度和焙燒時間對焙燒球強度的影響，見圖5．可知焙燒溫度為1300℃時，焙燒時間從10min延長到18min，焙燒球抗壓強度變化不明顯，表明時間對球團固結的影響較小;在焙燒時間為10min的條件下，隨著焙燒溫度的升高，焙燒球抗壓強度增加，焙燒溫度由1250℃升高到1350℃時，焙燒球抗壓強度由每個1078N增加到1973N，增加幅度較大，表明焙燒溫度是影響球團固結的主要因素．對生球及上述三種不同焙燒溫度(1250、1300和1350℃)下得到的球團礦進行了顯微結構分析，結果如圖6和圖7所示．可知經過焙燒后的球團顆粒相互聚集，結構緊密，并且隨著焙燒溫度的升高，球團礦抗壓強度增大，球團礦的結晶越來越完整，晶粒長大明顯．當焙燒溫度為1250℃時，球團礦中礦物主要為點狀和絮狀連接，其顆粒間的孔隙多，使得連接強度低;溫度提高到1300℃時，球團礦中顆粒開始聚集，相互靠攏;繼續提高到1350℃，球團礦中開始呈互連狀的結晶形態，晶粒尺寸長大，孔隙率降低，使得球團的強度提高．溫度的升高加速了氧化反應的進行，圖7中當焙燒溫度從1250℃升高到1350℃，顆粒外層以及內部生成的(Cr，Fe，Al)2O3明顯增多，而且由于溫度的升高，離子活性增強，(Cr，Fe，Al)2O3向顆粒外層富集的速度也會加快［17］，顆粒形成的(Cr，Fe，Al)2O3氧化物環變厚，(Cr，Fe，Al)2O3在顆粒再結晶有利于球團的固結，使得球團強度提高.對1300℃焙燒所得的球團進行了掃描電鏡能譜分析，結果如圖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，Fe，Al)2O4)和鉻鐵鋁復合氧化物((Cr，Fe，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比對鉻鐵球團預熱和焙燒的影響

2.2.1Cr/Fe比對球團強度的影響

在膨潤土配比1.25%、預熱(溫度1050℃，時間10min)和焙燒(溫度1300℃，時間16min)的條件下，研究了Cr/Fe比對預熱和焙燒的影響，結果見圖9．可知當鉻鐵礦Cr/Fe比從2.55降低到1.35，預熱球強度從每個190N提高到506N，焙燒球強度從每個690N提高到1900N，預熱球和焙燒球的強度都在不斷提高，而且提高的幅度均比較大，表明Cr/Fe比低的鉻鐵礦固結能力強．從球團中FeO氧化率的變化可知，隨著Cr/Fe比的降低，FeO氧化率在不斷提高．采用熱重分析儀在空氣氣氛中對Cr/Fe比為2.55和1.35的兩種鉻鐵礦進行熱重分析(TG--DSC)，升溫速率為10℃•min－1，結果如圖10所示．可知在升溫過程中，Cr/Fe比為1.35的鉻鐵礦A在700℃以下時比較穩定，溫度高于700℃時開始增重，至1200℃左右結束，即圖中的AB段，此時Fe2+發生氧化反應，增重約為1.13%，達到該礦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中含有一部分的結晶水在加熱的過程中分解出來，對鉻鐵礦D在450℃中性氣氛下加熱過程中產生的廢氣進行熱處理，檢測出部分水蒸氣，這與CD段的失重相吻合，而中性氣氛下檢測鉻鐵礦D600℃時焙燒釋放出的CO2質量分數為1.08%，與其在600℃左右時失重1.3%左右相吻合，因此該段失重是由碳酸鹽的熱解反應而引起．EF段加熱過程有822.5℃和1035℃兩個放熱峰，過程增重約為0.23%，同樣是發生Fe2+氧化反應，過程增重僅達到該礦FeO(12.90%)全部氧化理論增重的16.0%．說明隨著Cr/Fe比的降低，鉻鐵礦氧化難度降低，鉻鐵礦球團固結能力提高，預熱球和焙燒球的強度不斷提高．

2.2.2Cr/Fe比對焙燒球微觀結構的影響

不同Cr/Fe比的鉻鐵礦球團顯微結構如圖11所示．可知當Cr/Fe比為2.55時(圖11(a))，只在顆粒邊緣有零星的淺白色(Cr，Fe，Al)2O3生成，顆粒內部(Cr，Fe，Al)2O3生成量非常少;當Cr/Fe比降低到1.7時(圖11(b))，則在顆粒邊緣有明顯的氧化物環，并在顆粒內部生成條狀(Cr，Fe，Al)2O3，但是生成的條狀(Cr，Fe，Al)2O3并不多;當Cr/Fe比繼續降低到1.51時(圖11(c))，顆粒邊緣的氧化物環更加明顯，氧化物環的厚度增加，顆粒內部也生成一部分的針狀(Cr，Fe，Al)2O3，并與(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4形成交織結構;當Cr/Fe比為1.35時(圖11(d))，則不論是顆粒邊緣還是顆粒內部都生成大量的(Cr，Fe，Al)2O3．因此，隨著鉻鐵礦Cr/Fe比不斷降低，由圖11(a)到(d)，氧化過程中生成的(Cr，Fe，Al)2O3越來越多，(Cr，Fe，Al)2O3的生成并向顆粒外層富集，使得顆粒外層氧化物環變厚，(Cr，Fe，Al)2O3的再結晶有利于球團的固結，從而使球團強度得到提高．

3結論

(1)鉻鐵礦球團在適宜的預熱條件(預熱溫度1050℃，預熱時間10min)下，預熱球強度達到每411N，滿足鏈篦機-回轉窯生產工藝對預熱球強度大于每個400N的要求;與傳統的鐵礦球團相比，鉻鐵礦球團焙燒所需的溫度高，當焙燒溫度從1250℃提高到1350℃，球團強度從每個1078N提高到1973N．

(2)在鉻鐵礦球團焙燒過程中，(Fe，Mg)(Cr，Al)2O4氧化生成(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4和鉻鐵鋁復合氧化物(Cr，Fe，Al)2O3，(Cr，Fe，Al)2O3主要分布在顆粒外層，顆粒內部為針狀(Cr，Fe，Al)2O3與(Fe，Mg)(Cr，Fe，Al)2O4形成交織結構．(3)Cr/Fe比的降低和焙燒溫度的升高均有助于(Cr，Fe，Al)2O3向顆粒外層富集，其再結晶有利于球團的固結，從而提高球團強度．因此，生產鉻鐵礦氧化球團時，在滿足不同牌號鉻鐵合金生產對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，可以降低生產難度，同時有利于節能降耗．

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