孙康
,
吴剑辉
,
马跃宇
,
胡忠武
,
吴浩波
,
陈海群
,
俞小花
,
秦卫东
,
李章友
钢铁钒钛
doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2000.03.010
提出采用相分离法处理攀钢高炉渣新工艺.作为本研究内容的第一部分,考察了熔渣分离过程的基本规律.经热力学分析和实验测定,在高温下攀钢高炉渣与Na2CO3反应的主要产物为硅和钛的含钠复合氧化物.只要条件适当,可以实现大部分硅和钛与炉渣中其它组分相互分离.在本实验条件下,炉渣粒度和体系温度对反应影响比较显著,在满足化学计量配比前提下,配碱比对反应的影响不很明显.
关键词:
相分离法
,
含钛高炉渣
,
综合利用
路辉
,
谢刚
,
俞小花
,
田林
,
侯彦青
,
谢红艳
钢铁钒钛
通过高钛渣高温氧化焙烧试验,研究焙烧前后物相结构转变与化学组成变化,并对高温氧化焙烧过程中高钛渣各组分的化学行为进行热力学讨论.结果表明:在1000℃条件下氧化焙烧,黑钛石相与锐钛矿大部分发生晶型结构变化,转变为金红石型TiO2.探索高钛渣氧化焙烧的热力学规律,为火法处理高钛渣提供理论依据,对于改造传统处理高钛渣工艺具有重要的意义.
关键词:
高钛渣
,
氧化焙烧
,
晶型转变
,
热力学
侯彦青
,
谢刚
,
陶东平
,
俞小花
,
田林
,
杨妮
材料导报
阐述了挥发性硅化物还原或分解法和冶金级硅精炼法生产太阳能级多晶硅的生产工艺.目前生产多晶硅的主要方法是改良的西门子法,但该方法在降低生产成本上显得力不从心.冶金级硅精炼法是一种制备低成本太阳能级多晶硅的方法,然而该方法不能有效地去除B和P,只能选择B和P含量很少的冶金级硅为原料制备多晶硅.锌还原法是生产低成本太阳能级多晶硅的优势方法,分析表明锌还原法与西门子法相结合不失为生产多晶硅的好方法.
关键词:
多晶硅
,
太阳能级
,
锌还原法
,
冶金级硅精炼法
侯彦青
,
谢刚
,
陶东平
,
俞小花
,
李荣兴
,
宋东明
中国有色金属学报
应用有关热力学数据研究了与多晶硅主要生产工艺即西门子法相关的“Si-Cl-H”三元系的复杂化学反应,研究SiCl4氢化转化为SiHCl3过程中可能发生的15个反应,给出15个反应的ΔGθm -T图；并确定5个独立的反应,给出这5个独立反应的KθP -T图;高温时主反应(1)的Kp增长较慢,而反应(2)和(5)的KθP快速增大,1 373K时,主反应(1)的KθP较小,为0.157 1.进一步研究温度、压强和进料配比nH2/nsicl4对SiCl4氢化率的影响,并绘制出SiCl4氢化率随这些因素的变化曲线.结果表明:当压强和进料配比一定时,SiCl4的氢化率随温度的升高先增加后降低;增大压强或增加进料配比nH2/nsiCl4都会提高SiCl4的氢化率;SiCl4氢化转化为SiHCl3过程的最佳操作条件为温度为1 000℃,压强为0.3 MPa,进料配比nH,/nSiCl4为4,在此条件下,SiCl4的氢化率为25.78％.
关键词:
SiCl4
,
SiHCl3
,
热力学
,
转化
聂陟枫
,
谢刚
,
侯彦青
,
崔焱
,
李荣兴
,
俞小花
人工晶体学报
考虑西门子反应器中对流、辐射以及化学反应热三种热传递形式,建立了硅棒的二维轴对称热传递模型.相比于对流和化学反应热,辐射是最主要的传热方式.基于此模型分析了12对棒西门子反应器中硅棒辐射位置和反应器壁发射率对硅棒内部径向温度分布以及电流密度分布的影响.结果表明:直流电加热时,硅棒内部径向方向上形成了明显的温度梯度,且外环硅棒内部温度梯度要大于内环硅棒温度梯度;降低反应器壁发射率,外环硅棒温度梯度减小,电流密度分布更为均匀.
关键词:
热量传递
,
硅棒
,
电加热
,
西门子反应器
董宏静
,
谢刚
,
于站良
,
李荣兴
,
俞小花
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.022
提出了CaO焙烧生焦脱硫的新方法,考察了焙烧时间、焙烧温度、CaO掺杂比例对生焦脱硫率的影响,利用TG-DSC联合法对样品进行分析,研究了生焦与CaO焙烧脱硫反应的动力学.结果表明,生焦与CaO焙烧脱硫反应活化能E为150.8 kJ/mol,指前因子A为6.98×1011 min-1,反应机理函数为f(α)=(1-a)2.54,最佳工艺条件为:焙烧温度1173 K,焙烧时间1h,CaO掺杂比例75％;该条件下生焦的脱硫率可达47％,主要产物为CaS、CaCO3.
关键词:
生焦
,
脱硫
,
焙烧
,
动力学
施辉献
,
于站良
,
和晓才
,
梁智
,
俞小花
,
谢刚
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.033
以成型压力、保压时间、升压速率和降压速率为考察因素,通过单因素条件实验确定各向同性石墨的成型工艺参数为:成型压力300 MPa、保压时间10 min以及升/降压速率都为1 MPa/s.然后采用Box-Behnken的中心组合实验设计及响应曲面分析法对冷等静压成型工艺进行研究,得到体积密度的预测模型.结果表明:体积密度=1.30+0.011A-5.333×10-4B-1.558×103C-7.750×10-4D-1.650×10-3AB-1.350×10-3AC+4.000×10-4AD-9.500×10-4BC+5.000×10-5BD+1.725×103CD-3.601×10-3A2-1.001×10-3B2-9.883×10-4C2-7.383×10-4D2,优化得到最佳成型工艺条件为:成型压力349MPa、保压时间13 min、升压速率0.5 MPa/s、降压速率0.6 MPa/s.因素分析表明,成型压力和保压时间对压坯体积密度的影响显著;在最佳成型工艺参数下进行实验,压坯体积密度的实验值与理论值吻合较好,二者相差0.3％,且能有效消除拱桥效应.
关键词:
响应曲面法
,
各向同性石墨
,
冷等静压成型
,
压坯
侯彦青
,
谢刚
,
俞小花
,
李荣兴
,
宋东明
中国有色金属学报
根据相关热力学数据,首先计算并拟合得到Si-Cl-H三元系中气相Cl与H原子的摩尔比(nCl/nH)与反应达到平衡时的气相Si与Cl原子的摩尔比(nsi/nCl)Eq的关系.为了得到合理的SiCl4 (STC)和SiHCl3 (TCS)的进料配比,详细分析TCS与STC的3种配比(nTCS/nSTC分别为1/4、1和4)时温度、压强以及进料配比对Si沉积率的影响.结果表明:以STC和TCS的混合物为原料时,最佳温度为1400K,压强为0.1MPa.为了保证硅产率达到可工业化生产的35％以上,当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1/4时,原料中nCl/nH为0.055;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1时,原料中nCl/nH比为0.07;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为4时,原料中nCl/nH为0.09.随着硅原料中TCS所占比例的增大,在较高的nCl/nH下,就可以得到较高的硅产率.最后分析得到:当选定原料配比时,要得到合理的硅产率,所需要控制nCl/nH的范围;当进料中nCl/nH一定时,要得到合理的硅产率,需选择原料配比的理想范围.
关键词:
西门子法
,
SiHCl3
,
SiCl4
,
多晶硅
,
硅产率
彭如振
,
李荣兴
,
俞小花
,
侯彦青
,
谢刚
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.020
铝电解工业越来越多的采用石墨阴极,石墨阴极具有良好的导电性能,但石墨不被铝液湿润且和铝液形成Al4 C3,导致铝电解槽运行寿命短.可湿润TiB2涂层阴极因节能和延长槽寿命能够给铝电解工业带来显著效益.等离子喷涂是一种高效、灵活的沉积涂层的方法 ,能够在形状复杂或大表面积的基体上沉积金属间化合物、陶瓷或复合材料,涂层厚度可从数微米到数毫米.等离子喷涂制备可湿润性TiB2涂层阴极是可行有效的方法 ,本文评述了等离子喷涂制备可湿润TiB2阴极涂层的研究进展,简述了等离子喷涂工艺受到的影响因素(包括粉末性质、基体表面形貌和焰流性质)和涂层与基体材料结合的机制(包括机械结合、冶金结合和物理结合),分析和讨论了TiB2粉末制备、基体预处理、等离子喷涂工艺参数、涂层显微结构和性能等.最后,指出了等离子喷涂制备可湿润性TiB2涂层阴极工艺将来研究需要解决的几个关键问题.
关键词:
等离子喷涂
,
可湿润阴极
,
TiB2涂层
,
结合机制
,
氧化
,
导电性
