微波加熱噴動(dòng)流化床氣-固相脫碳高碳鉻鐵粉顯微結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、在不銹鋼和鉻系合金鋼的制造中需要摻入大量中低碳鉻鐵，傳統(tǒng)的液相生產(chǎn)工藝排出的冶金鉻渣是一種有害的固體廢棄物，使得高碳鉻鐵液相脫碳工藝受到環(huán)境保護(hù)的限制。因此，亟待尋求一種高效環(huán)保的高碳鉻鐵脫碳方法。
　　固相脫碳具有脫碳能耗低、反應(yīng)溫度相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，但是這種工藝過(guò)程會(huì)受到顆粒粒度、質(zhì)量、氣流等動(dòng)力學(xué)因素的影響，導(dǎo)致固相脫碳動(dòng)力學(xué)條件相對(duì)較差，脫碳時(shí)間較長(zhǎng);微波具有反應(yīng)選擇性好、加熱速度快、加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)微波噴動(dòng)流化

2、床加熱高碳鉻鐵粉氣固相脫碳的顯微結(jié)構(gòu)研究，對(duì)不同試驗(yàn)條件下固相脫碳的效果、顯微結(jié)構(gòu)的差異性進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)物料的粘結(jié)失流情況以及脫碳物料氧化程度進(jìn)行了一定研究。主要結(jié)論如下:
　　1.高碳鉻鐵金相顯微組織以呈六方狀或長(zhǎng)柱狀亮白色粗大的晶體(Cr, Fe)7C3為基體相，占總物相面積的80％以上，同時(shí)還存在少量灰色不規(guī)則形狀的(Cr, Fe)23C6與鉻鐵素體(CrFe)的混晶相填充在基體中間。
　　2.微波噴動(dòng)流化床加熱高

3、碳鉻鐵粉在800℃、900℃、1000℃分別保溫1h、2h、3h的條件下，隨著加熱溫度和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)物料脫碳效果越明顯，800℃保溫1h的脫碳物料脫碳率最低(9.73％)，1000℃保溫3h的脫碳物料脫碳效果最好，其脫碳率為49.64％。
　　3.在微波場(chǎng)不同的加熱條件下，富金屬碳化物(Cr, Fe)23C6-CrFe相由星點(diǎn)狀逐步擴(kuò)展形核為交織的密集網(wǎng)狀，富碳碳化物(Cr, Fe)7C3由粗大塊狀被富金屬相逐漸蠶食為蜂窩狀，在

4、1000℃保溫3h的條件下，(Cr, Fe)23C6-CrFe和(Cr, Fe)7C3的物相面積各占總物相面積約50％。
　　4.通過(guò)XRD物相分析可得:800℃不同保溫時(shí)間的條件下，脫碳物料中各物相晶型基本一致，各物相的峰的寬化程度略有差別，900℃和1000℃的條件下，各物相的峰的寬化程度相對(duì)于其他組別對(duì)應(yīng)的物相均有明顯的差別，除物料在800℃保溫1h、2h，其他試驗(yàn)條件下的脫碳物料中均檢測(cè)到有氧化相Cr2O3生成。
　

5、　5.隨著加熱溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，粒徑為0.15mm以下的脫碳物料氧化程度逐漸加深，1000℃保溫3h的物料氧化物粒徑最高達(dá)到32.0um，氧化層厚度集中在4.0um～27.0um。
　　6.粒徑小于0.15mm的脫碳物料，被氧化的Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小為13.4％，最大為21.2％，未被氧化的Cr含量高于生產(chǎn)所需的最低標(biāo)準(zhǔn)。粒徑大于0.15mm的物料并未出現(xiàn)氧化相，符合工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
　　7.整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程物料未發(fā)生失流