錳基合金產(chǎn)業(yè)是我國鋼鐵行業(yè)重要分支之一，隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，目前我國已經(jīng)成為世界第一錳基合金生產(chǎn)大國，但隨著世界金融危機(jī)影響的進(jìn)一步加劇，鋼鐵行業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重產(chǎn)能過剩，面臨巨大困難，錳基合金產(chǎn)業(yè)長期以來的弊端暴露無遺：生產(chǎn)技術(shù)停滯不前，長期依靠進(jìn)口高品位錳礦，生產(chǎn)成本受制于人；能耗居高不下，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；產(chǎn)品品質(zhì)低下，磷等雜質(zhì)元素含量高，無法滿足客戶需求，行業(yè)已經(jīng)到了轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)刻。在這樣的背景下，本文開展了錳基熔體系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，旨在闡述錳基熔體中各結(jié)構(gòu)單元的熱力學(xué)行為，為錳基合金冶煉過程提供最佳工藝參數(shù)，減少合金元素?fù)p失；為錳基合金磷雜質(zhì)的去除提供理論依據(jù)，有效降低錳基合金中雜質(zhì)元素含量，提高產(chǎn)品品質(zhì)；同時(shí)填補(bǔ)錳基多元熔體熱力學(xué)模型研究的空缺，為此本文對錳基熔體系統(tǒng)主要做了以下幾個(gè)方面的工作：①基于共存理論建立了錳基合金系統(tǒng)涉及的Mn-Fe-Si、Mn-Fe-P三元熔體系統(tǒng)、Mn-Fe-Si-P-C復(fù)雜多元熔體系統(tǒng)熱力學(xué)模型。并通過模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值比較，證明了此類熔體中三元締合物MnFeSi、MnFeP的存在，闡述了計(jì)算活度值與實(shí)驗(yàn)測定值在P含量較高時(shí)出現(xiàn)偏差的原因，證明... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：200 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 錳基熔體熱力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 Mn-Fe 熔體脫磷研究現(xiàn)狀
        1.2.3 Mn-Si 熔體脫磷研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及意義
    1.4 課題的研究內(nèi)容
2 錳基熔體平衡熱力學(xué)模型建立
    2.1 二元熔體模型的建立及計(jì)算
        2.1.1 錳基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.2 鐵基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.3 硅基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.4 Mn-Fe 二元近理想熔體
    2.2 三元熔體模型的建立及計(jì)算
        2.2.1 Mn-Si-Fe 三元熔體系統(tǒng)分析
        2.2.2 Mn-Fe-P 三元熔體系統(tǒng)分析
        2.2.3 Si-Fe-P 等其他三元熔體說明
    2.3 Mn-Si-Fe-P-C 五元熔體模型
    2.4 本章小結(jié)
3 錳基合金冶煉熔渣熱力學(xué)模型
    3.1 熔渣脫磷能力分析指標(biāo)及結(jié)構(gòu)模型
        3.1.1 熔渣脫磷能力分析指標(biāo)
        3.1.2 熔渣結(jié)構(gòu)理論模型概述
    3.2 簡單三元渣系脫磷熱力學(xué)模型建立
        3.2.1 CaO-MnO-SiO_2 三元渣系脫磷熱力學(xué)模型
        3.2.2 BaO-MnO-SiO_2 三元渣系脫磷熱力學(xué)模型
    3.3 復(fù)雜多元渣系脫磷熱力學(xué)模型建立
        3.3.1 CaO-(BaO)基四元渣系熱力學(xué)模型
        3.3.2 CaO-(BaO)基多元渣系熱力學(xué)模型
    3.4 本章小結(jié)
4 錳基熔體內(nèi)部的氧化脫磷解析
    4.1 氧化脫磷的理論基礎(chǔ)簡述
    4.2 錳基熔體氧化脫磷系統(tǒng)分析
    4.3 熔體內(nèi)部氧化脫磷可行性判定
    4.4 本章小結(jié)
5 錳基熔體氧化脫磷的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)原料
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    5.3 實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.1 渣系的初擇及預(yù)制實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 硅錳合金氧化脫磷實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 錳鐵合金氧化脫磷實(shí)驗(yàn)
    5.4 結(jié)果討論
        5.4.1 MnSi 氧化脫磷熔渣預(yù)制實(shí)驗(yàn)總結(jié)
        5.4.2 MnSi 合金氧化脫磷實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.4.3 MnFe 合金氧化脫磷實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 氧化脫磷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論分析
    6.1 熔渣熔體系統(tǒng)模型耦合說明
    6.2 所用兩種脫磷渣系模型方程
    6.3 錳基合金氧化脫磷理論分析
    6.4 錳基合金氧化脫磷研究小結(jié)
7 錳基多元合金的還原脫磷研究
    7.1 還原脫磷的理論基礎(chǔ)
        7.1.1 錳基熔體還原脫磷的系統(tǒng)分析
        7.1.2 錳基熔體還原脫磷的理論描述
    7.2 含磷粒子對錳基合金穩(wěn)定性的影響
        7.2.1 錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元合金的研究概述
        7.2.2 Mn-Al-Fe-Si 系統(tǒng)解體研究的實(shí)驗(yàn)方案
        7.2.3 錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元合金的粉化現(xiàn)象
        7.2.4 磷對錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元系統(tǒng)的影響
    7.3 錳基合金還原脫磷研究小結(jié)
8 結(jié)論及展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C. 文中部分多元熔體熔渣系統(tǒng)模型方程
        （1）Mn-Si-Fe-P-C 五元合金熔體模型方程
        （2）CaO-SiO_2-MnO-FeO-Fe_2O_3渣系熱力學(xué)模型方程
        （3）CaO-BaO-MnO-SiO_2-P_2O_5五元渣系模型方程
        （4）熔體內(nèi)部無 Ca_3P_2析出純六元金屬熔體模型方程
        （5）熔體內(nèi)部還原脫磷 Ca_3P_2直接析出熔體模型方程
    D. 文中部分熔體熔渣模型方程 matlab 計(jì)算程序代碼
        （1）1673K 下 Mn-Fe-P 三元系統(tǒng)模型數(shù)值解代碼
        （2）1600K~2000K 下 CaO-BaO-MnO-SiO_2-P_2O_5模型方程計(jì)算代碼
        （3）1673K 下錳基合金有析出相渣金界面還原脫磷模型方程計(jì)算代碼


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]稀土硅化物合金粉化原因的探討及措施[J]. 高浩軍.  包鋼科技. 2010(02)
[2]錳硅合金沉淀脫磷工藝制度的優(yōu)化[J]. 曾世林,儲(chǔ)少軍,禹華芳,梁枝林.  鐵合金. 2009(06)
[3]Thermodynamic Properties of Mn-C Melts[J]. CHEN Er-bao,WANG Shi-jun(School of Metallurgy and Resources,Anhui University of Technology,Ma’anshan 243002,Anhui,China).  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2008(02)
[4]高磷錳礦脫磷技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 張萍萍,田學(xué)達(dá),劉樹根,陳楨.  中國錳業(yè). 2006(01)
[5]中國錳礦資源現(xiàn)狀及錳礦勘查設(shè)想[J]. 陳仁義,柏琴.  中國錳業(yè). 2004(02)
[6]錳鐵合金真空氧化脫磷過程成分變化研究[J]. 王海川,王世俊,周云,吳寶國,董元篪.  鐵合金. 2004(02)
[7]錳硅合金爐外脫磷試驗(yàn)研究[J]. 曾世林,劉軍,李輝.  鐵合金. 2004(01)
[8]錳鐵脫磷方法探討[J]. 劉守平,唐萍.  鐵合金. 2003(04)
[9]稀土硅化物合金中PH3氣體的逸出行為[J]. 趙群,任存治,涂贛峰,刑鵬飛,李春材,張成祥.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2001(02)
[10]BaCO3-BaF2-MnO2渣系對高爐錳鐵脫硅的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳寶國,樊希安.  華東冶金學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(03)

碩士論文
[1]錳鋁中間合金的研究[D]. 馬立華.重慶大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3191772