分析了生铁中的钛1
高中化学课时作业19合金新人教版必修第一册
课时作业19 合金[学业达标]1.[2022·成都高一检测]国产大型客机C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。
下列关于铝锂合金的认识不正确的是 ( )A.铝锂合金密度较小,强度较大,硬度大于纯铝,熔点低于锂单质B.改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金C.铝锂合金具有金属光泽,可导电、导热D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同2.[2022·北京市房山区高一检测]2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行,其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成,不锈钢的合金元素主要是 ( ) A.Cr和Ni B.Cu和MgC.Mn和Si D.Co和Mo3.[2022·宜春一中高一检测]北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以‘生铁’陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’。
此乃伪钢耳……”,下列说法正确的是 ( )A.生铁和钢都是铁的含碳合金,钢中碳的含量较高B.通过炼制和锻打,可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能C.高碳钢的韧性较好,低碳钢的硬度较大D.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)4.[2022·秦皇岛高一检测]下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( )A.飞机涡扇使用的耐高温的合金材料B.“蛟龙”号载人潜水器使用的钛合金C.不锈钢盆D.新能源汽车储氢材料5.下列说法不正确的是( )A.我国有丰富的稀土资源,要合理开采B.稀土金属在自然界中含量很少,只能用于生产合金C.稀土金属用途广泛,被称为“冶金工业的维生素”D.稀土元素的化学性质相似6.下列说法中不正确的是( )A.人类历史上使用最早的合金是青铜B.钢属于铁合金C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D.目前世界上用途最广的是合金钢7.下列关于合金的叙述中正确的是( )A.合金是由两种或多种金属熔合而成的B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C.合金在任何情况下都比单一金属性能优良D.钢不属于合金8.某金属(或合金)与盐酸反应时,生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示,此金属可能是( )A.纯锌 B.纯铁C.镁铝合金 D.铜铁合金9.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。
铸造用高纯生铁的定标及生产要义
铸造用高纯生铁的定标及生产要义钱立;刘武成【摘要】简要介绍了铸造用高纯生铁的定标及生产要义.对球墨铸铁件和高牌号灰铸铁件使用的生铁作了说明.在铸造用高纯生铁的研发和生产中具有一定的指导意义.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P37-39,58)【关键词】铸造高纯生铁;生产技术;质量管理【作者】钱立;刘武成【作者单位】河北工业大学,天津300130;河北龙凤山铸业有限公司,河北武安056300【正文语种】中文【中图分类】TG143我国铸件产量已连续十年居世界之首,但铸件在质量和稳定性方面与工业发达国家还有较大差距。
生铁是铸造业的粮食,是装备制造业发展的基础性保障原料。
铸铁件品质的提高,在相当程度上有赖于生铁的品质。
我国现有《球墨铸铁用生铁》、《铸造生铁》、《炼钢用生铁》、《含钒生铁》和《铸造用磷铜钛低合金耐磨生铁》等五个标准。
球墨铸铁件和高牌号灰铸铁件,主要使用GB/T1412-2005《球墨铸铁用生铁》和GB/T718-2005《铸造生铁》,间或使用YB/T5296-2006《炼钢用生铁》。
随着我国装备制造业的快速发展,现有生铁已不能满足高端铸铁件的需要,亟须开发生铁的升级新品种。
近年来,在辽宁、河北、河南、山西和山东,涌现出了一批优势生铁企业,他们生产低Ti和低P生铁、风电铸件用生铁、“高化”生铁等等。
不过,这些生铁只限于个别品种,并未升华为企业标准,并未在有关质量主管局例行标准审定、备案等程序。
而且在定义和技术要求等方面亦尚不够完备。
河北龙凤山铸业有限公司,装备、人才和管理条件较好,走了一条由优质铸造生铁,而风电铸件用生铁,而铸造用高纯生铁的技术进步之路。
现就《铸造用高纯生铁》研发过程中有关该生铁定标和生产要义简述于后。
生铁是以Si含量确定牌号的。
为了适应低温工作铁素体球墨铸铁件、大件,以及大孕育量等的需要,特设了05和08两个牌号,共有05、08、10和12四个牌号。
浅谈高炉冶炼过程中铁水流动性差的原因及对策
从 理论上讲 , 生铁 中【 s 】 、 [ P ] 含量越 低越好 , 这 样对下道工序 有利 。 >> . 上接 第1 2 9 页) 但前 提 是铁水 必须具 有 良好 的流动性 , 粘 沟、 粘罐少, 铁损在 正常范 围 ( 内。 但 因铁水流动性 差 , 威胁到炼铁 正常生产, 则上升为主要矛盾。 月左右 补充一次捕 收剂 , 时间 间隔大 大增加 , 有效 的减 少了补充药剂 的 2 . 3 原燃料 中s 、 P 含 量低 : 客观 的讲, 入炉原燃料S 、 P 有害元素 含量 次 数, 降低 了职 工的劳动强度 。 也美化了现场环境 。
的铁水 中含有 不低的钛 ( [ T i 】 =0 . 0 8 - - - 0 . 1 3 % 之 间) , 这些钛 由一选 、 部建筑总院. 二选 精矿粉 带入 ( 约0 . 3 % 左右) 。 2 . 2 生铁中[ [ P 】 含量 偏低 : 铁 水中的 【 s 】 、 【 P ] 含 量极低 , 正常情况 下, [ s ] 在0 . O 1 % 以下; [ P ] 在0 . 1 % 以] ( 详见下表 )
3 对 策 理 论上 讲 : 降低 铁 水中[ s i ] 和[ T i 】 的含 量是 出路 之一 ; 提 高铁 水 中 [ s ] 、 [ P 】 和【 Mn 】 是出路之二 。 降低 铁水中[ T i ] 含 量的最有效 的办法就 是降 低 铁水 的含【 S i ] 量。 [ P ] 在高炉 内百分之百进 入生铁 , 无法控制 。 所 以, 提 高铁 水 中[ P ] 的 办法 , 一般不宜采 用。 由此 可见 , 解 决问题 的出路只有降 【 S i 】 和提高 【 Mn ] 、 【 s ] 。 3 . 1 降低 生铁含硅量 : 降低生铁含硅可有效 拟f U T i O 还原, 使铁水 中
化验生铁钛的操作流程
钛是钢铁中的微量成分,它的存在对钢的性质有很大的影响。
以下是从钢铁样品中分析钛成分的一般操作步骤。
样品的准备
取适量样品,去除污垢和杂质,粉碎成适当粒度。
干燥并保存粉碎的样品。
样品的溶解
将适量的试料放在烧杯中,加入适当的酸(例如硫酸或酸)加热。
完全溶解样品,去除过剩的酸。
钛成分的定量
取适量溶解的样品溶液,加入定量分析用的试剂和指示剂。
定量测定钛成分。
常用的方法是光度法和原子吸光法。
测量结果的处理
记录测量的数据并进行计算。
为了确认测定结果的正确性,根据需要使用标准样品和复合样品进行测定,并进行校正。
报告书的制作
整理测量结果,填写样品名称、测量方法、测量结果、测量者、测量日期等。
提交报告书。
样品和试剂的处理
妥善处理使用过的样品和试剂。
特别是有害物质要按照合法的处理方法处理。
设备的清洁和保养
清扫和整理使用过的设备。
确认设备的状态,必要时进行保养工作。
几种常见的金属
几种常见的金属教学目标知识目标1.常识性介绍我国钢铁工业的发展。
2.常识性介绍及合金的应用。
3.了解生铁和钢的成分和机械性能的主要差别。
4.掌握含杂质物质的化学方程式的计算。
能力目标在生铁的种类及特性的教学中,可以启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性,不同种类生铁的个性及它们之间的区别。
培养学生科学的思维方法;通过我国古代的成就,使学生增强民族自信心和自豪感,增强学生的爱国主义激情。
通过几种金属的介绍和实物展示,使学生认识到金属单质色彩丰富。
由于金属具有良好的延展性,所以金属材料的造型众多,应用广泛,从而向学生渗透物质美,物质用途美。
情感目标培养学生的自学能力和化学计算技能。
教学建议关于生铁和钢的教材分析生铁和钢的一些物理性质有很大差异,但是它们的化学成分又极为相近,所以二者关系密切。
本节教材指出,生铁和钢都是铁合金。
由于初中学生所学的金属知识较少,目前很难理解合金的概念。
教材只简介了几种具体的铁合金(白口铁、灰口铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢)的成分和性质上的差异,以及它们的用途。
因此教学中对合金概念不必做过高要求。
教材中生铁的概念是从合金的角度来定义的:生铁是含碳量在2%~4.3%之间的铁合金。
这样的定义,事实是讲生铁是含碳量的幅度较宽的一组铁合金。
含碳量在定义范围之内的所有铁合金,都具有相类似的特性,例如硬度高、机械性能差、性脆、不易机械加工等等,这类铁合金统称之为生铁。
为了使学生了解各种不同种类生铁的差异性,除了应该使学生了解铁合金的共性之外,还应引导学生了解影响合金性质的其他因素。
例如,铁合金中含碳量的多少、含其他杂质元素的不同以及碳元素在合金中存在的形态的不同等,都会对生铁的性质造成很大的影响。
教材把生铁分为白口铁。
灰口铁和球墨铸铁的分法,就是以铁合金中碳元素存在形态不同为依据来加以区分的。
启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性和不同种类生铁的个性及它们之间的区别,对培养学生科学的思维方法是必要的。
钛铁矿熔炼钛渣与生铁技术
钛铁矿熔炼钛渣与生铁技术1. 引言好啦,今天咱们聊聊一个特别有意思的技术话题,那就是钛铁矿熔炼钛渣和生铁的技术。
这听上去可能有点高大上,但其实它就像做一道菜,虽然步骤繁多,但只要掌握了窍门,做出来的味道可真是美滋滋!我们先来捋一捋钛铁矿这个大家伙。
钛铁矿,顾名思义,就是富含钛和铁的矿石。
这东西可不是随便找找就能捡到的,它的化学成分和矿物构成可都是有讲究的,得来不易啊!2. 钛铁矿的熔炼过程2.1 准备工作首先,咱们得准备好钛铁矿。
就像做饭前需要准备食材,熔炼钛渣也要确保矿石的纯度和成分。
这就像一场“矿石选美大赛”,要确保挑选出最优质的选手,才能让后面的步骤顺利进行。
然后,我们还得加上还原剂,比如说石墨,这样才能把钛和铁从矿石中分离出来。
哦,别忘了,熔炼设备也得是顶尖的,才不会“掉链子”!2.2 熔炼步骤接下来,咱们就进入熔炼的“火锅时刻”了。
把矿石和还原剂放进熔炼炉里,加热至高温,这时可真是热火朝天,温度得上千度哦!在这种高温环境下,矿石中的钛和铁就会乖乖地溶解,分开成不同的成分。
听着是不是有点神奇?就像在锅里煮面条,煮着煮着,面条就软了,变得可以随意搭配各种调料!在熔炼的过程中,咱们得时不时观察,确保温度和时间都得控制得当,别让锅里的东西烧糊了。
3. 钛渣与生铁的提取3.1 钛渣的分离当熔炼完成后,咱们的钛渣就新鲜出炉了。
钛渣可不是简单的废物,它可是有很高的利用价值。
就像烹饪中的食材剩余,经过加工处理后,钛渣可以被提炼出高纯度的钛。
钛的应用可广泛了,像航空航天、医疗器械等,真是无处不在。
大家听到这儿,是不是觉得钛渣也变得闪闪发光?3.2 生铁的提取而生铁呢?这可就有点像锅里的剩汤了!熔炼过程中,剩下的铁水经过冷却,就变成了生铁。
生铁本身就是一种重要的工业原料,可以用来制造各种钢铁产品。
想想看,这就像把米饭做成了寿司,虽然都是米,但却变成了不同的美味。
生铁的用途可多了,它是钢铁工业的基础,推动着现代工业的发展。
钛的基本知识
熔炼钛渣基本知识钛是一种金属元素,钛有13种同位素,其中稳定同位素5个,其余8个为不稳定的微量同位素,钛的最高氧化钛通常是正四价。
钛广泛应用于航空航天、化工、冶金、电力、船舶和日常生活中。
由于钛的化学活性很强,所以自然界中没有单质存在,总是和氧结合在一起。
在矿中钛主要以TiO2和钛酸盐形式存在。
FeO、Fe2O3、TiO2三者可形成无限固溶体。
钛铁矿是一种以偏钛酸铁晶格为基础的多组分复杂固溶体,熔点是1470ºC。
理论分子式为Fe TiO3(FeO·TiO2),分岩矿和砂矿,岩矿储量大,FeO/ Fe2O3高,结构致密,不易将TiO2与其他成分分离。
砂矿储量小,FeO/ Fe2O3小,结构疏松,易将TiO2与其他成分分离。
世界上90%以上钛矿用于生产钛白。
钛的氧化物中主要是TiO2,此外还有许多低价氧化物,如TiO、Ti2O3、Ti3O5。
高价氧化物,如TiO3、Ti2O7等,它们彼此可形成固溶体。
TiO2在自然界中存在三种同素异型钛态,即金红石型、锐钛型和板钛型。
金红石型TiO2是最稳定的一种,即使在高温下也不发生转化和分解。
锐钛型TiO2仅在低温下稳定,610ºC便开始缓慢转化为金红石型,915ºC可完全转化为金红石型。
板钛型TiO2是不稳定化合物,加温高于650ºC则转化为金红石型。
TiO2是一种白色粉末。
是两性化合物。
钛渣是由钛铁矿经火法冶金处理后获得的含钛品位较高的物料,含TiO2一般大于72%的富钛料。
钛渣分酸溶性钛渣(TiO2为72~85%,主要用于硫酸法生产钛白)和高钛渣(TiO2≥85%,主要用于氯化法生产钛白和金属钛)。
酸溶性钛渣应含有适量的助熔杂质(主要是FeO 和MgO)和一定量的Ti2O3,使钛的氧化物尽可能赋存于黑钛石(Mg Ti2O5)固溶体中,并在工艺上尽量采取措施避免生成金红石型TiO2。
钛渣是一种高熔点的炉渣,钛渣熔体具有强的腐蚀性、高导电性和其粘度在接近熔点温度时而剧增的特性。
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 (2)
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响.生铁:生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。
这些元素对生铁的性能均有一定的影响。
碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。
石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能。
硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆。
锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。
在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。
磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。
然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%。
硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高的生铁不适于铸造细件。
铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。
2.钢:2.1元素在钢中的作用2.1.1 常存杂质元素对钢材性能的影响钢除含碳以外,还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)和氢(H)等元素。
这些元素并非为改善钢材质量有意加入的,而是由矿石及冶炼过程中带入的,故称为杂质元素。
这些杂质对钢性能是有一定影响,为了保证钢材的质量,在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。
1)硫硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。
它是钢中的一种有害元素。
硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中,FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。
球团矿配加高钛精矿的经济性分析
还原性一般在60%~75%之间⑷,一般认为膨胀 率在20%以上的球团矿就不宜在高炉大量使用。 2.1高钛精矿成分
某公司生产球团矿常用铁精矿化学成分见 表I。
表1常用铁精矿化学成分(%)
成份指标
TFe
SiO2
S
TiO2
精矿1
62.50
4.50Βιβλιοθήκη 0.720.07高钛精矿
59.92
6.21
0.300
6」0
中钛精矿
2使用高钛精矿对球团质量的影响
球团矿质量包括化学成分、物理性能和冶 -37 -
•酒钢科技2019年第2期•
金性能等三个方面。化学成份主要是品位和 Si(b含量.物理性能最主要是球团的抗压强度 和转鼓指数,一般要求抗压强度不低于2000N/ 个,转鼓指数90%以上.冶金性能则包括还原性、 软化熔滴性能、还原膨胀指数等。国内外球团
段,而不是等炉缸出现问题才进行补护冋。我国 高炉护炉实践经验表明,铁水中溶解钛是护炉的 重要指标,并确定铁水中[Ti]含量0.08%~0.1% 为护炉的临界值,[Ti]含量达到0.15%时,可实 现快速补护炉,而[Ti]进一步提高时,则将出现 渣铁变粘.不利顺行讥
环""种犬 代
氏
/t
/t
代
代
kPa
/% 指数RS1
低钛球团 1041
1125
84
1103
1326
224
16
63
17
高钛球团 1028
1121
94
1095
1324
229
13
59
19
由表3、图1可见,两种球团相比,软化熔 融性能、最大压差、还原度及还原膨胀指数等冶 金性能均无明显差异,其中还原度在60%左右, 与国内球团矿相当;还原膨胀指数均低于20%, 说明配加20%高钛精矿不会造成球团冶金性能 的明显变化。
生铁元素分析方法
汇金炉料有限公司技术标准生铁分析方法现行版本:A HJ20171.范围本标准规定了生铁的分析方法。
本方法适用生铁化验。
2.分析方法:2.1磷的化验:2.1.1方法要点(磷目兰比色法):试样用氢氧化钠熔融,用水浸取,分离铁,钛等元素,在硝酸溶液中,磷与钒钼酸盐形成黄色络合物,借此进行比色测定。
用光度法测定磷量。
2.1.2试剂:硝酸:酚酞--对硝基酚的指示剂0.3%分别0.3%酚酞溶液及0.3%对硝基酚溶液按等体积混匀即可显色剂的配制;a取10克钼酸铵溶解于100ml60到70度热水中,冷却。
B取0.3克偏钒酸安溶解于64ml水中,加入36ml已经除去氧化氮的硝酸,混匀,冷却。
C将a慢慢倒入b中,同时不断搅拌,然后加入硝酸118ml,摇匀,冷却至室温后,备用。
2.1.3分析方法:称取0.5g试样于镍坩埚中,加入氢氧化钠3克,摇匀,再覆盖过氧化钠1克,放入马弗炉中从100℃至600℃,并保持30分钟,取出冷却后,将坩埚放入预先盛有100毫升水的烧杯中,置于加热炉上,加热至煮沸,然后将坩埚倒置,同时搅动坩埚及溶液,迅速洗出坩埚。
加热煮沸后,取下冷却,置于250ml容量瓶中,用水稀释至刻度线,摇匀备用。
P分析干过滤或澄清后,取25ml于50毫升比色管中,加入酚酞-对硝基酚指示剂2滴,用硝酸中和,冷却至室温,用水稀释至30ml,加入显色剂15ml,用水稀释至刻度线,摇匀,放置25分钟后,420度进行比色。
测其磷的百分含量。
P含量==吸光值*1.1122.3硅的化验2.3.2试剂:硝酸;氢氧化钠过氧化氢氯化钾氟化钾乙醇洗液酚酞指示剂30%氟化钾;取40克氟化钾加入150ml水,50ml硝酸。
加入过量氯化钾饱和,半小时后过滤,用塑料瓶子保存。
2.3.3分析方法:精确称取试样0.5g,置于镍坩埚中,加3克氢氧化钠及1克过氧化钠,搅拌后,放入马弗炉至600℃,熔融20分钟后取出。
加入25ml浓盐酸洗出,于250ml容量瓶定容。
生铁 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)-最新国标
生铁多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)1范围本文件规定了生铁中碳、锰、硅、磷、硫、铬、镍、钼、钒、铜、钛、铝、硼、砷、铌、钨、钴、铅、锡、锑、铋、锌和锆元素含量的火花放电原子发射光谱分析方法。
本方法适用于炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁用生铁、含钒生铁、高纯生铁等白口化样品的分析。
本方法可同时测定白口化生铁样品中的23个元素,各元素的测定范围见表1。
表1各元素测定范围元素测定范围/%C Si Mn P S Cr Ni Mo V Cu Ti Al B As Nb W Co Pb Sn Sb Bi Zn Zr 2.0~4.500.10~4.300.05~2.500.01~1.300.005~0.250.02~2.800.006~4.500.001~1.000.01~1.200.01~2.200.01~0.500.002~1.200.001~0.400.002~0.1000.003~0.1000.01~0.900.01~0.300.002~0.0500.003~0.450.01~0.400.002~0.0300.001~0.0500.001~0.03012下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准2规范性引用文件。
GB/T 6379.1测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义GB/T 6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T 20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法3方法原理将制备好的生铁块状样品在火花光源的作用下与对电极之间发生放电,在高温和惰性气氛中产生等离子体。
被测元素的原子被激发时,电子在原子内不同能级间跃迁,当由高能级向低能级跃迁时产生特征谱线,测量选定的分析元素和内标元素特征谱线的光谱强度。
极度详细的钢五大元素分析方法
普通钢五元素分析一碳硫分析用定碳定硫仪测定二硅磷锰的分析1所需试剂硝酸(1+3) (1份硝酸+3份水)2过硫酸铵(固体)①测锰混酸:硝酸银1g溶于500ml水中,加硫酸25ml磷酸30ml,硝酸30ml,用水稀至于1升。
②钼酸铵溶液:5%③草酸溶液:5%④硫酸亚铁铵溶液:6%(每100ml溶液中滴1+1硫酸6滴)⑤钒酸铵溶液:0.25%(取钒酸铵2.5g加入500ml水加热溶解冷却,加入浓硝酸30ml用水稀至1升)操作方法称取试样和相同牌号的标样各1g,分别臵于100ml两用瓶中。
加1:3的硝酸50ml加热溶解,加固体过硫酸铵1g左右,煮沸1分钟冷却,稀至100ml两用瓶中硅的测定吸取试液和标液各2ml,分别臵于100ml两用瓶中,加(1+3)硝酸1ml,水3ml,加钼酸铵溶液(5%)5ml,在沸水溶液中加热30秒钟,流水冷却,立即加5%草酸溶液10ml,6%硫酸亚铁铵溶液10ml,在波长650mm 处用1cm比色皿进行测定,记下试样和标样的消光值E1、E21) -锰的测定分别吸取试液和标液各5ml,分别臵于50ml的两用瓶中,加测锰混酸20ml,加过硫酸铵固体1g,加热煮沸1分钟左右,冷却稀至50ml两用瓶中,在波长530nm处用1cm比色皿进行测定,记下试样和标样的消光值E2、E1E1=2) 磷的测定吸取试样和标样各20ml分别臵于两只150ml烧杯中,其中一只空白加入8ml水,另一只加入0.25%钒酸铵溶液3ml,5%钼酸铵溶液5ml,在波长470nm处用2cm比色皿进行测定。
记下试样和标样的消光值E2、E1不锈钢中九元素分析A 碳硫测定 (仪器分析)B 硅、镍、钛、磷、锰、铬。
钼测定试样溶液的制备1试剂:稀王水盐酸+硝酸 +水=1+1+12操作:称取试样和相同牌号的标样各0.1g,分别臵于100ml的两用瓶中,加入1+1+1稀王水10ml,温热溶解,注意尽量减少蒸发,冷却后稀至刻度。
(一) 钛的测定一试剂1 盐酸:1+12 抗坏血酸:4% 当天配制3 二安替比林甲烷溶液:2.5% (称取2.5克DAM溶于1+10盐酸100ml中)二操作方法吸取试液10ml两份臵于50ml两用瓶中显色液:加4%抗坏血酸5ml,放臵使Fe的黄色退尽,加1+1盐酸5ml,加DAM溶液10ml,以水稀至刻度,放臵半小时后用2cm比色皿在420nm处测定消光值,标样同时操作。
钛元素对灰铸铁机加工性能的综合影响
钛元素对灰铸铁机加工性能的综合影响1、对加工性能的影响。
由于生铁的原因,国内铸件中的微量元素Ti通常略高于进口铸件,Ti在铸铁中又以化合物形式存在,因而被认为是恶化加工性能的主要原因。
通过对不Ti含量试样的车削加工试验认为,Ti含量在0.05%以下时对机加工性能没有明显的影响,而铸件硬度及硬度的均匀性对刀具磨损的影响较为显著。
制动盘铸件的切削性能对比试验结果:选用国产件与进口件共线加工的制动盘A为主要试件,该盘在线粗加工差异不大,而精加工差异很大。
实际精加工余量为0.3mm,故试验每切0.3mm深相当于加工了1件,直到加工面的粗糙度小于R1.6 m为止,计算每刃可加工的“件数”。
其中,制动盘A为空心通风盘,制动盘B为实心盘,两种盘在同一造型线铸造,切削线速度也和加工线基本一致。
制动盘铸件的化学成分与硬度见表6和表7。
切削参数:线速度400~625m/min,切削深度0.30mm,表面粗糙度≤Ra1.6μm。
陶瓷刀片:国产盘A 150件/刃,进口盘A420件/刃,国产盘B,210件/刃(B盘的直径略大,相当于330件盘A的加工量,且线速度略高)。
合金刀片:国产盘A54件/刃,国产退火盘A 100件/刃,国产盘B110件/刃(相当于176件盘A的加工量)。
制动盘铸件加工性能试验结果说明:①进口盘A 硬度均匀性好,加工性能优良;②退火盘A的加工性能优于未退火盘A,两者共线铸造,同批生产,故加工性能差异与Ti含量无关,而与铸件硬度和硬度均匀性有关;③国产盘A的硬度差异较大,退火后硬度没有降低,而加工性能明显改善;④国产盘B为实心盘,且直径略大、冷却较慢,硬度要求略低、均匀性好,因而刀具寿命明显提高。
结论1:(1)切削线速度对刀具磨损量的影响明显大于Ti含量的影响,线速度高磨损大。
(2)灰铸铁中的Ti含量在0.03%~0.05%,对加工性能没有明显影响。
(3)铸件本体硬度及硬度的均匀性对加工性能影响较大。
低钛生铁的高炉冶炼生产实践
河 南 冶金
第3 期总第5 期 0
低 钛 生 铁 的 高 炉 冶 炼 生 产 实 践
李启发 李景 书 谢 海红 郭俊奎
( 阳市 林州 钢铁 有 限 责任 公 司 ) 濮 摘要 分 析 了生铁 中的钛 源 、 生铁 降钛 途径 及 林钢 高炉 台炼条 件 下钛 的还 原 情 况 , 绍 了 台炼 低 钛 介
温 、 渣 碱度 、 中 Ti 含量 、 炉 Ti2 炉 渣 O2 入 ( 负倚 。 )
炉温 对 ri 原 的 影 响 体 现 在 对 S 的 还 原 . r还 i 由实验证 实 , 内 SO2 Ti , 渣 i 和 ( 同时 还 原 ,并且 [ ) % TI ( ] %Tie 比 和 [ I/ %so2 比是 几 乎 成 直 / O) %S ] ( i ) 线 的关 系 , 因此 , 制 了硅 的 分 配 比 , 能 控 制 钛 的 控 就 分配 比l , 炉 温 的 高 低 影 响 着 硅 的还 原 , 而 因此 也
生铁 脱硫 的 条 件 下 , 持 较 低 的炉 渣 碱 度 , 保 以减 少 Ti 的还原 . O2 当其 它 条 件一 定 时 , e中 [ F T门随渣 中 Ti2 量 的增加 而增 加 , O 含 即炉 渣 中 Ti2含量 愈高 , O
林 钢 以 冶炼 铸 造 生 铁 为 主 , 原 料 条件 和 炉况 受 波动 的双重 影 响 , 即使 生产 炼钢 生 铁 , 温 也常 控 制 炉
铁 中钛 的 主要来 源 , 钢生 铁化 学 成分 见表 1 林 .
表 1 林钢 生 铁 化 学 成 分
铁 种 S i Mn S P C
%
Ti
铸 造 用 生 铁 15 0 2 7 .8
影响灰铸铁材料性能的因素有哪些
影响灰铸铁材料性能的因素有哪些1、碳当量对材料性能的影响决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。
当碳当量较高时,石墨的数量增加,在孕育条件不好或有微量有害元素时,石墨形态恶化。
这样的石墨使金属基体够承受负荷的有效面积减少,而且在承受负荷时产生应力集中现象,使金属基体的强度不能正常发挥,从而降低铸铁的强度。
在材料中珠光体具有好的强度、硬度,而铁素体则质地较软而且强度较低。
当随着C、Si的量提高,会使珠光体量减少铁素体量增加。
因此,碳当量的提高将在石墨形态和基体组织两方面影响铸铁件的抗拉强度和硬度。
在熔炼过程控制中,碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。
2、合金元素对材料性能的影响在灰铸铁中的合金元素主要指Mn、Cr、Cr、Sn、Mo等促进珠光体生成元素这些元素含量会直接影响珠光体的含量,同时由于合金元素的加入,在一定程度上得到细化,而且其中的铁素体由于有一定量的合金元素而得到固溶强化,使铸铁总有较高的强度性能。
在熔炼过程控制中,对合金元素的控制同样是重要的手段。
3、炉料配比对材料的影响过去我们一直坚持只要化学成分符合规范要求就应该能够获得符合标准机械性能材料的观点,而实际上这种观点所看到的只是常规化学成分,而忽略了一些合金元素和有害元素在其中所起的作用。
如生铁是Ti的主要来源,因此生铁使用量的多少会直接影响材料种钛的含量,对材料机械性能产生很大的影响。
同样,废钢是许多合金元素的来源,因此废钢用量对铸件机械性能的影响是非常直接的。
4、微量元素对材料性能的影响近年来,电炉已经基本取代了冲天炉,但是电炉熔炼丧失了冲天炉熔炼的一些优点,这样一些微量元素对铸铁的影响也就反映了出来。
由于冲天炉内的冶金反映非常强烈,炉料是处于氧化性很强的气氛中,有害微量元素绝大部分都被氧化,随炉渣一起排出,只有一少部分会残留在铁水中,一般不会对铸铁形成不利影响。
在冲天炉的熔炼过程中,焦炭中的氮和空气中的氮气在高温下,一部分分解后会以原子的形式融入铁水中,使得铁水中的氮含量相对很高。
ICP-OES法测定钢和铁中微量元素
昆钢科技. Kungang Keji 2021120206ICP-OES法测定钢和铁中微量元素李竞春陈燕燕(玉溪新兴钢铁有限公司质计中心)摘要电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)是化学分析的重要分析方法之一⑴-[2]o本文通过实践证明,采用新型的SPECTRO ARCOS SOP光谱仪能满足生铁及钢样分析的所需要求,具有较高的精密度和准确度,极好灵敏度和极快的分析速度。
本试验利用ICP-OES代替原有的化学分析方法对生铁及钢样中多元素含量进行测定,该方法能同时测定碑、铜、猛、钥、傑、磷、珞、硅等中低含量元素。
且方法简便、分析周期短、稳定性好、分析效率高、精密度和准确度良好。
关键词电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)化学分析生铁钢多元素1前言钢和铁都是铁碳合金,其中铁中杂质含量要元高于钢中,所以含碳较高的铁水或生铁以及废钢铁就成了炼钢的主要原料°含碳较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后,经过供氧吹炼、加矿石、脱碳等工序,将铁水中的杂质氧化除去,最后加入合金,进行合金化,便得到钢水。
因此在钢铁冶炼过程中需要对生铁铁水以及得到的钢水中的元素组成进行定量分析。
目前常用的生铁中元素检测法主要有化学法、原子吸收光谱法及X荧光光谱法等,其中化学法操作复杂,试剂用量多,测定结果的稳定性稍差;原子吸收光谱法检测范围窄,不宜进行大批量多元素的检测分析;X荧光光谱法虽然克服了分析周期长,耗时费工的缺点,但由于采用压片法制样,分析结果受基体影响比较大,导致检测结果的准确性、重现性不理想。
因此,寻找一种精密度、灵敏度高,重现性好,测定范围宽,分析速度快,操作简便易行的生铁中多元素同步检测方法,对于提高大批量生铁中多元素定量分析的检测速度和检测准确性都具有十分重要的现实意义及良好的推广应用价值°2实验部分2.1仪器与试剂2.1.1德国SPECTRO ARCOS SOP光谱仪及附属设备(德国斯派克公司)。
最新人教版九年级化学下册第八单元《炼铁的原理_含杂质物质的计算》练习题
第八单元《炼铁的原理含杂质物质的计算》练习题基础知识1、炼铁的主要原理是在条件下,用从铁的氧化物中将铁出来,用化学方程式表示为。
2、地壳中的铁都是以化合物的形式存在的原因是它的化学性质。
工业上把能提炼金属的矿物叫做。
填表:铁矿的名称主要成分的化学式磁铁矿黄铁矿菱铁矿以上三种铁矿石,从环境保护的角度,矿石炼铁对环境有害。
3、实验室用一氧化碳还原氧化铁的原理:早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。
工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。
某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:(1) A 处发生反应现象,及化学方程式是。
(2) B 处发生反应现象,及化学方程式是。
(3)C处点燃酒精灯的目的是。
C处发生反应,及化学方程式是。
(4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。
检验装置中的空气已排尽的方法是。
4、炼铁的主要原料有、和。
主要设备是。
炼铁的高炉中发生的三个反应的方程式为,,。
基础训练1.人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代,再到铝合金大量使用的过程。
这一事实与下列因素有关的是()A.地壳中金属元素的含量B.金属的导电性、延展性C .金属的活动性D.金属冶炼的水平2.人类在生产、生活中经常使用铁。
下列关于铁的说法正确的是()A .铁矿石在地壳中含量最丰富,可以随意开采B .生铁是含少量碳的铁合金C .废弃铁制品回收成本太高,属于不可回收垃圾D .纯铁比生铁硬,不锈钢比纯铁的防腐蚀性能差3.钛( Ti )和铁( Fe )都是有广泛用途的金属,某钛铁矿中Ti 显 +4 价, Fe 显 +2 价,该钛铁矿的化学式是()A . FeTiO3B . FeTiO 4C . Fe TiO3D . FeTi O2244.碳在高温下可以和氧化铁反应,化学方程式可表示为:2Fe O +3C 高温↑,下列4Fe+3CO232说法中正确的是()A .该反应属于分解反应B .反应中碳元素 的化合价降低,铁元素的化合价升高C .碳是还原剂D .氧化铁是还原剂5.下列反应中,一氧化碳不是还原剂的是高温()A 高温B . CO+C 2CO. CuO+CO Cu+CO 22B . Fe 3O 4+4CO 高温D . Fe 2O 3+3CO 高温3Fe+4CO 22Fe+3CO 26.下列叙述正确的是( )A .由铁矿石炼铁是化学变化,由生铁炼钢是物理变化B .由铁制容器盛放稀硫酸或硫酸铜溶液,容器易被腐蚀C . 生铁和钢都是铁的合金,它们在性能和用途上差异不大D .生铁和钢都能完全溶解在稀盐酸中7.铁是工农业生产和人们生活离不开的重要金属材料之一,人类每年要从自然界中获取大量的铁矿资源。
生铁中铁钛的测定
生铁中铁钛的测定
一.试剂试剂::
⑴硫酸(1+4) ⑵浓硝酸 ⑶抗坏血酸5% ⑷盐酸(1+1) ⑸二安替比林甲烷5%(用1摩尔盐酸代替水配制摩尔盐酸代替水配制))(6)1 M (摩尔摩尔))盐酸(浓盐酸84毫升稀释1000毫升毫升))
二.分析步骤分析步骤::
1.称取试样0.2000g ,与150ml 锥形瓶中锥形瓶中,,加30ml 硫酸硫酸((1+4)溶解溶解,,滴加浓硝酸滴加浓硝酸((5-6滴)破坏碳化物破坏碳化物,,蒸发至冒白烟蒸发至冒白烟,,取下取下稍冷稍冷稍冷,,加水50ml ,加热溶解加热溶解盐类盐类盐类,,取下冷取下冷却却至室温至室温,,过滤于100ml 容量瓶中容量瓶中,,以水稀释至刻度水稀释至刻度摇匀摇匀摇匀。
(。
(母液母液母液))
2.分取10ml 母液2份分别置于50ml 容量瓶中容量瓶中。
(1份做显色液份做显色液,,另1份做参比液份做参比液))
⑴显色液显色液::加5ml 抗坏血酸混匀抗坏血酸混匀((5%),15ml 盐酸盐酸((1+1)于室温放置5分钟分钟,,加10ml 二安替比林甲烷二安替比林甲烷((5%),以水稀至刻度以水稀至刻度摇摇匀,放置60分钟比色分钟比色。
⑵参比液参比液::加5ml 抗坏血酸混匀抗坏血酸混匀((5%),15ml 盐酸盐酸((1+1)于室温放置5分钟分钟,,不加二安替比林甲烷以1M (摩尔摩尔))盐酸10ml 替代。
以水稀至刻度稀至刻度摇摇匀。
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高炉冶炼低钛生铁技术
作者:郑玉娥指导教师:李建朝
金属材料工程系09级冶金技术1班74号
摘要:分析了生铁中的钛源、生铁降钛途径及林钢高炉冶炼条件下钛的还原情况,介绍了冶炼低钛生铁(〔Ti〕≤0.03%)采取的精料、低硅操作、高风温、合理造渣等一系列技术措施。
关键字:高炉精料低炉温低钛生铁
1. 前言
濮阳市林州钢铁有限责任公司(简称林钢)是一个专业炼铁厂,是豫北地区规模较大的铸造用生铁生产基地,具有低S、低P(一般〔S〕≤0.03%,〔P〕≤0.04%)质量特点的优质球墨铸铁用生铁是公司的拳头产品。
近年来,许多精密铸件对生铁质量要求越来越高,尤其对生铁中的某些微量元素要求更严。
因此,为满足市场对球墨铸铁用生铁低S、低P、低Ti(即三低)的质量要求,也为进一步扩大生铁的质量优势,决定组织攻关开发市场需求大、要求内在质量高的低钛生铁(〔Ti〕≤0.03%)新产品,经过理论计算、技术分析、原料优化、高炉操作,于2005年3月成功开发出低钛生铁新产品。
现浅谈一下我们冶炼低钛生铁的生产实践。
2. 生铁降钛的理论依据
2.1生铁中钛的来源
林钢以冶炼铸造生铁为主,受原料条件和炉况波动的双重影响,即使生产炼钢生铁,炉温也常控制在较高水平,因此,生铁中的钛含量也比较高,是低钛生铁要求钛含量的两倍多。
分析表明,在高炉冶炼所用的原燃料中,烧结矿中TiO2含量为0.13%,焦炭中TiO2含量为0.20%。
2.2钛在高炉内的还原及其影响因素
钛以TiO2形态存在于矿石中,TiO2比SiO2更稳定,更难还原。
与Si的还原一样,Ti的还原需要消耗大量的热量,还原单位重量Ti所消耗的热量比还原Si时大0.14〔1〕倍。
因此,在高炉内,钛的还原只能是在高温条件下的直接还原。
理论与实践表明:影响钛还原的主要因素有炉温、炉渣碱度、渣中TiO2含量、入炉TiO2负荷。
炉温对Ti还原的影响体现在对Si的还原上。
由实验证实,渣内SiO2和TiO2
同时还原,并且〔Ti〕/(TiO2)和〔Si〕/(SiO2)几乎成直线的关系。
因此,控制了硅的分配比,就能控制钛的分配比〔2〕,而炉温的高低影响着硅的还原,因此也影响着钛的还原,所以,炉温愈高,愈有利于钛的还原,炉温愈低,愈不利于钛的还原,生铁中的钛含量也就愈低。
炉渣碱度也严重影响〔Ti〕的增减,当渣中TiO2含量较高(>25%)时,〔Ti〕随碱度升高而减少;而TiO2含量较低(<25%)时,〔Ti〕却随碱度升高而增加〔3〕。
因此,高炉冶炼低TiO2渣时,在保证生铁脱硫的条件下,保持较低的炉渣碱度,以减少TiO2的还原。
当其它条件一定时,〔Ti〕随渣中TiO2含量的增加而增加,即炉渣中TiO2含量愈高,愈有利于Ti的还原,生铁中的Ti含量就愈高;炉渣中TiO2含量愈低,愈不利于Ti的还原,生铁中的Ti含量就愈低,林钢高炉冶炼(TiO2)量属于后者。
根据钛在炉内还原率公式ηTi=进入生铁Ti/入炉钛×100%知,入炉TiO2负荷升高,则〔Ti〕含量升高,但钛的还原率下降,入炉TiO2负荷降低,则〔Ti〕
含量降低,但钛的还原率上升,因此,降低入炉TiO2负荷,可降低生铁中的钛含量。
综上所述,在高炉冶炼中,降低生铁中钛含量的主要途径有:降低入炉TiO2负荷、减少TiO2入炉量,低硅操作、低碱度、低渣量等。
3. 低钛生铁的冶炼技术及生产实践
在分析了生铁中的钛源、降钛途径及高炉冶炼具体条件下炉内钛的还原情况后,根据我厂高炉用料杂、成分波动大、高炉容积小的特点,制订了下述冶炼低钛生铁的具体技术措施:
3.1控制钛源,降低入炉TiO2负荷
在供给我厂高炉原燃料的供方中,经跟踪化验分析后,选择购进TiO2≤0.05%的精矿粉和TiO2≤0.12%的焦炭。
3.2低硅操作
根据试验得出的〔Si〕、〔Ti〕定量关系及所购原燃料,经下列配料计算。
原燃料:烧结矿TFe=59%,TiO2=0.072%,批重1700kg/批。
焦炭TiO2=0.12%,批重650kg批。
每批料的理论出铁量为:
0.59×17000.94=1067kg/批
入炉Ti的总量为:
〔(1700×0.072%)+(650×0.12%)〕×48/80=1.2024kg/批
则生铁中的钛含量为:
〔Ti〕=1.2024×20.22%÷1067×100%=0.023%
并确定将炉温控制在〔Si〕≤0.50%。
3.3适宜的炉渣碱度
林钢高炉炉渣中TiO2含量在0.25%左右,小于5%,属低钛渣,根据炉渣碱度对〔Ti〕的影响,考虑到硫负荷的大小和炉内生铁脱硫的需要,选择炉渣二元碱度在0.95~1.10。
3.4使用高风温
鼓风所带的物理热不仅能在高炉下部全部被利用,而且可替代部分焦炭燃烧所产生的热量,因此,提高风温,一方面可降低焦比,减少焦炭带入TiO2,减少渣量及(TiO2)含量;另一方面,可提高渣铁温度,保证炉缸充足的热量,使渣铁有足够的温度和良好的流动性,炉缸工作更均匀、活跃,脱硫条件也得以改善,因此,要求风温≥900℃。
4. 结语
(1)小高炉上冶炼低钛生铁是完全可以的,低钛生铁冶炼的基本条件是:精料、低炉温高炉操作及良好的设备管理,三者之中,精料是基础、操作是关键、设备是保证。
(2)由于钛在炉内的还原率随炉温不同而不同,因此,只有找出高炉具体冶炼条件下钛的还原率是多少,才能制订出相应的原料选择条件及高炉操作制度。
(3)凡能降低矿耗、降低焦比的任何措施,都可降低入炉TiO2。
进而降低〔Ti〕含量,如提高入炉矿品位、提高风温、改善煤气利用和保持炉况顺行等,都有利于低钛生铁冶炼。
但这些要以精料为基础。
(4)低钛生铁新产品的成功开发,进一步提高了生铁的内在质量,对企业产生了良好的经济效益和社会效益。