富稀土高炉渣含铝压块在纯铁中直接合金化行为研究
来源期刊：稀土2020年第3期
论文作者：瞿伟 任慧平 刘玉宝 董方 金自力 王彦儒
文章页码：53 - 59
关键词：稀土元素;高炉渣;铝热还原;微观过程;直接合金化;
摘 要：研究了富稀土元素高炉渣含铝压块中稀土直接合金化行为。在氩气保护的高温管式炉中将含铝高炉渣压块在1550℃保温1 h,采用X射线衍射仪和场发射电子显微镜中的能谱扫描及电子背散射衍射（EBSD）技术分析铝热还原的微观过程。利用30 kg级中频感应炉冶炼10 kg纯铁,待铁水熔化后加入100 g高炉渣和40 g铝粉压成的自还原块进行稀土元素直接合金化,分别在不同时间取样,利用电感耦合等离子体质谱仪检测铁水样中的镧和铈的含量。结果表明,铝热还原富稀土高炉渣中稀土元素的微观过程有三个阶段:首先是铝热还原硅元素的过程,SiO2→Al9Si→Si;然后是硅热还原钙元素的过程,CaO→CaSi2;最后是CaSi2还原稀土元素的过程,CaSi2→(Ca0.8RE0.2)Si2。铁水中镧和铈的含量随时间变化都是先增加,后略有下降并趋于平缓,最终冷却至室温的铁块中镧和铈的含量为1.5×10-6和2.78×10-6,还原率分别为11.73%和8.76%。
瞿伟1,2，任慧平1,2，刘玉宝3，董方1，金自力1，王彦儒1
1. 内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用省部共建国家重点实验室培育基地2. 上海大学材料科学与工程学院3. 包头稀土研究院
摘 要：研究了富稀土元素高炉渣含铝压块中稀土直接合金化行为。在氩气保护的高温管式炉中将含铝高炉渣压块在1550℃保温1 h,采用X射线衍射仪和场发射电子显微镜中的能谱扫描及电子背散射衍射（EBSD）技术分析铝热还原的微观过程。利用30 kg级中频感应炉冶炼10 kg纯铁,待铁水熔化后加入100 g高炉渣和40 g铝粉压成的自还原块进行稀土元素直接合金化,分别在不同时间取样,利用电感耦合等离子体质谱仪检测铁水样中的镧和铈的含量。结果表明,铝热还原富稀土高炉渣中稀土元素的微观过程有三个阶段:首先是铝热还原硅元素的过程,SiO2→Al9Si→Si;然后是硅热还原钙元素的过程,CaO→CaSi2;最后是CaSi2还原稀土元素的过程,CaSi2→(Ca0.8RE0.2)Si2。铁水中镧和铈的含量随时间变化都是先增加,后略有下降并趋于平缓,最终冷却至室温的铁块中镧和铈的含量为1.5×10-6和2.78×10-6,还原率分别为11.73%和8.76%。
关键词：稀土元素;高炉渣;铝热还原;微观过程;直接合金化;
