本發明涉及一種高溫儲能相變材料及其制備和應用,采用A1-Mg-Sn三元合金體系通過高能球磨及粉末冶金的方法制備。Al-Mg-Sn三元合金中,Mg的質量百分含量為25%-35%,Sn的質量百分含量為5%-10%。本發明特點在于相變潛熱高,相變穩定性及可逆循環性好。本發明可為解決工業余熱回收、熱電廠特別是太陽能發電廠熱能儲存與運輸蕭峰填谷、能源的高效利用提供可能。
本發明提供一種通過造渣促進電子束精煉鎳基高溫合金脫硫的方法,包括如下步驟:S1、高溫合金原材料的預處理;S2、電子束精煉提純鎳基高溫合金,得到高純的FGH4096高溫合金鑄錠。本發明將造渣冶金深脫硫工藝和電子束精煉技術相結合,利用脫S反應發生在3CaO·A12O3熔渣與合金液的界面上的原理,通過在原料底部添加CaO?A12O3?CaF2系渣劑,依靠熔渣上浮脫硫的過程,對鎳基高溫合金熔體進行深脫硫。除此之外還利用電子束誘導凝固技術對夾雜物及渣劑進行誘導去除,進一步減少了造渣所引起的冶金污染問題,提供了一種促進電子束精煉鎳基高溫合金深度除硫的方法。
本發明提供一種去除多晶硅中硼的方法,包括以下步驟:向待提純硅料中添加金屬,制成混合料;將混合料加熱至熔融態成為改性的硅液,向改性的硅液中加入SiO2-CaO-X渣劑進行造渣熔煉提純;熔煉提純后,傾倒分離渣和硅液,將所述硅液冷卻后得到硼含量較低的多晶硅;其中,所述金屬為Ti、Sn、Al、Fe、Cu和Mn中一種或多種;所述SiO2-CaO-X渣劑中X為Na2SiO3、Na2CO3、Al2O3、Li2O、BaO、TiO2和CaF2中的一種。本發明步驟科學、合理,克服了現有技術的諸多缺點,采用該方法制備的多晶硅中硼含量符合太陽能級多晶硅的要求。
本發明涉及有色金屬加工技術領域,一種生產鋁合金復合管材、棒材及線材的方法,包括以下步驟:1、熔煉,按芯材和皮材化學成分分別配制鋁合金原料,并分別在兩個熔煉爐中進行熔煉2、復合鑄造,先將芯材熔體澆注到芯材結晶器中,再將皮材熔體澆注到芯材凝固殼與皮材結晶器形成的空腔中,啟車鑄造,獲得復合鑄棒或管坯;3、均勻化退火,將復合鑄棒或管坯加熱到均勻化溫度;4、熱加工,將復合鑄棒或管坯經過鋸切、車皮、加熱,再進行反向擠壓得到復合棒材或進行穿孔加反向擠壓得到復合管材;5、冷加工,將復合管材或棒材進行加熱、拉伸,得到H狀態的復合管材或棒材,6、控制產品狀態,將步驟4得到的復合管材或棒材退火加熱,得到O狀態復合管材或棒材。本發明降低了生產成本、確保了產品品質的穩定性。
本發明公開了一種超高功率石墨電極及其制造方法,制備所述超高功率石墨電極的原料包括石墨烯、針狀焦、粘結劑、焙燒碎和石墨碎,原料經過煅燒及配料、混捏、壓型、一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化、機械加工至成品。本發明的超高功率石墨電極生產時加入了石墨烯粉體改性,石墨烯粉體分散在石墨電極生坯中,進行石墨化工序時,石墨烯粉體既可以作為晶核使周邊的碳原子在其上繼續進行晶體生長,形成尺寸更大的石墨層狀晶體,或生成多晶,又可以誘導周邊碳原子從非晶質向晶質進行轉化,生成新的石墨層狀晶體,從而大幅度提高產品的石墨化程度,降低產品的電阻率,同時提高了產品的抗折強度。
本實用新型屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域。一種電子束除磷、除金屬的耦合提純多晶硅的設備,設備采用真空蓋、真空爐壁及裝粉蓋構成真空設備,真空設備內腔為真空室;真空室內上部裝有裝粉桶,裝粉桶底部帶有出料口,出料口裝配有外驅式擋粉板,裝粉桶出料口底部裝有坩堝,坩堝底部裝有拉錠機構,拉錠機構上裝有硅錠,電子槍安裝在真空室上部,電子束流對準硅錠。本實用新型設備結構簡單,同時進行電子束熔煉粉體硅料和定向凝固,用電子束快速去除雜質磷,用定向凝固將分凝系數較小的金屬雜質去除,有效提高了多晶硅的純度,達到了太陽能級硅的使用要求。本實用新型成本低,適合批量生產。
本發明屬于冶金技術領域,涉及一種可同時制備含多種原位增強顆粒的鎂基復合材料的方法。其特征是將Al粉、Ti粉、B粉或Al粉、Ti粉、C粉配制混合,粉末球磨后,在室溫下壓制成預制塊;在熔煉稀土鎂基熔體中添加稀土元素,將壓制后的預制塊加入到稀土鎂合金熔體中,采用自蔓延高溫合成法原位合成含增強顆粒的鎂基復合材料熔體;預制塊被打碎、分散,殘余Al與稀土元素反應析出金屬間化合物。本發明可用于多種原位顆粒增強稀土鎂基復合材料的制備,降低了對基體合金的影響,與基體有良好的潤濕性;顆粒增強相在基體中均勻分布,增強效果明顯提高,并且制備工藝簡單,生產成本低,適于大批量工業化生產。
本發明提供一種制備太陽能級高純多晶硅的制備方法,它是一種采用物理化學法制備太陽能級多晶硅的生產方法。本方法以冶金級工業硅為原料,通過粉碎獲得含水量低于3%、粒度為50~100nm的硅粉物料,經兩次酸浸、清洗、干燥,真空熔煉和定向凝固獲得純度可達99.999%以上的多晶硅產品。本發明的制備方法易操作,耗電量小、生產成本低,易實現大規模、工業化生產。
本發明所述的利用生產炭化硅而副產石墨塊的方法是屬于冶金領域中一種采用炭化硅生產工藝生產炭化硅的同時又生產出質量好、經濟性好的附屬產品石墨塊的新方法。本發明的方法是廢物利用,將生產炭化硅工藝中的爐芯料,用焙燒廢料炭塊替代,在裝窯時計算好爐芯體積和電流密度,分層填裝,既保持炭化硅的產量和質量,又保證副產品電解石墨的產量。略改變送電曲線減少用電量,生產不墨塊。本發明具有操作簡單、產品質量好、經濟效益大等特點。
本發明提供了一種鉻提取和有害廢物治理回收并制備鉻化合物的方法,屬于濕法冶金和資源回收領域。本發明以含鉻固體為原料,先用酸浸,使鉻、鐵、鋁三種元素充分溶解,過濾得到濾液;在弱酸性條件下,加入還原劑選擇還原,使六價鉻全部轉化為三價鉻;然后調節溶液pH,加入氧化劑選擇氧化,使二價鐵全部轉化為三價鐵;一并置于反應釜中,低溫恒溫水熱一段時間;對反應后的產物進行過濾、洗滌、干燥,得到濾餅與濾液。濾餅為含Fe沉渣,洗滌液返回重復使用。調節濾液pH,加入水化劑,高溫恒溫水熱一段時間,得到含Cr化合物,洗滌、干燥、焙燒得到氧化鉻。調節濾液和洗滌液pH,得到含Al固體,洗液洗滌液重復使用。
本發明公開了一種電子束層覆誘導凝固技術高純化制備鎳基高溫合金的方法,具有如下步驟:S1、原料準備;S2、熔煉前準備;S3、電子束層覆熔煉。利用本發明制備的鎳基高溫合金鑄錠,降低了鑄錠宏觀偏析;在電子束誘導凝固技術下,大幅度提高了鑄錠的純凈度及冶金質量;可實現大型鑄錠的工程化制備,并且將出成率從傳統技術的小于70%提高到85%以上。
本發明提供一種四電極直流電熔鎂爐及使用方法,屬于冶金與礦業技術領域。包括直流供電電源、柔性短網、電極垂直升降機構、電極水平移動機構、電極傾斜控制機構、石墨電極、把持器和爐殼。所述直流供電電源通過柔性短網與石墨電極連接,電極傾斜控制機構通過把持器與石墨電極上端連接,石墨電極下端設置在爐殼內;電極傾斜控制機構能夠調整石墨電極的傾斜角度。本發明四電極直流電熔鎂爐與現有直流電熔鎂冶煉相比,在相同熔煉電壓情況下熔煉功率擴大一倍,注入功率高,能夠解決直流電熔鎂爐熔池小、偏弧等問題,提高大結晶電熔鎂產率,促進直流供電技術在電熔鎂行業的工業應用。
本發明公開了一種電子束誘導精煉澆鑄技術制備高純鎳基高溫合金的方法,步驟為電子槍預熱完畢后,對第一水冷銅坩堝內的小圓柱進行電子束熔煉,并收束至鑄錠一側邊緣;待鑄錠全部凝固后再次開啟電子槍,電子束斑從鑄錠最后收束區相對的一側向鑄錠最后收束區均勻緩慢的掃描鑄錠表面,保證電子束斑掃描過的位置處的合金全部熔化,掃描至靠近鑄錠最后收束區處停止掃描;將第一水冷銅坩堝中的熔融合金澆鑄至第二水冷銅坩堝;電子束熔煉爐冷卻后,取出精煉后的鎳基高溫合金。本發明在電子束精煉鎳基高溫合金的基礎上實現了高純合金熔體與雜質的有效分離,電子束誘導精煉與澆鑄相結合,縮短了鎳基高溫合金鑄錠的生產周期,提高了鑄錠的純凈度及冶金質量。
本發明屬于冶金法提純工業硅的技術領域。一種合金化分凝提純工業硅的方法,具體步驟如下:(1)酸洗除雜:采用無機酸溶液對工業硅粉進行酸洗除雜,清洗、過濾、干燥;(2)合金化熔煉:以酸洗后的硅粉和金屬鋁為原料,在一定溫度下進行合金化熔煉,緩慢冷卻到550℃,自然冷卻到室溫,破碎,得到鋁硅合金粉;(3)分離硅:采用鋅液溶解鋁硅合金中的鋁,分離得到鋁鋅熔體和固體硅粉;(4)鋅鋁分離:進行鋁鋅熔體的真空蒸餾分離,氣相冷凝得到金屬鋅,鋁液冷卻得到鋁錠;(5)硅提純:固體硅粉采用無機酸溶液進行酸洗提純后得到高純硅。本發明方法工藝簡單,生產周期短,節能降耗,提純效果好,技術穩定,生產效率高,環保效益好。
本發明屬于硅和鋁提純的技術領域。一種高純硅與高純鋁的電化學雙精煉提純的方法,具體步驟如下:(1)合金精煉提純:采用合金精煉法對金屬鋁和冶金硅的混合原料進行熔煉,去除冶金硅中的雜質硼,從而得到鋁硅合金;(2)電解分離:鋁硅合金作為陽極,不銹鋼作為陰極,低溫熔鹽作為電解液,進行恒電流電解,陽極富集的陽極泥為多晶硅,陰極富集鋁;(3)后處理:將陽極富集的多晶硅進行破碎、酸洗除雜、去離子水清洗、過濾和干燥,獲得低硼的多晶硅,將陰極富集的鋁進行清洗、干燥獲得高純鋁。本發明有效去除冶金硅中的雜質硼,其提純效果好,環保效益高。鋁的回收利用率達到93%以上,純度達到99.999%以上。
本發明屬于多晶硅提純的技術領域,特別涉及一種利用電子束誘導技術進行定向凝固除雜的方法。該方法首先取鋁、鈣含量高的冶金級多晶硅,將其清洗烘干后置于坩堝內,抽取真空后啟動電子槍,以400-700mA的束流轟擊多晶硅,至全部熔化,形成熔池,持續熔煉30-60min;然后采用對數降束的方式降低電子束的束流,待電子束束流降低到100-150mA時,停止降束,熔體緩慢凝固形成鑄錠,關閉束流,可得到低鋁、低鈣的多晶硅鑄錠。本發明充分利用了雜質在硅中的蒸發效應和分凝效應,實現了電子束熔煉蒸發與定向凝固兩種除雜方式的優勢互補,保證了一次熔煉后雜質鋁和鈣可以被去除到滿足太陽能電池性能要求的程度,減少了工藝環節,降低了能耗,有利于大規模推廣應用。
本實用新型屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域。一種電子束高效提純多晶硅粉體的設備,設備中由真空蓋、爐壁和裝粉蓋組成真空設備,真空設備內腔是真空室;真空室內上部裝有裝粉桶,裝粉桶頂部帶有裝粉蓋,裝粉蓋位于真空爐壁上,裝粉桶底部帶有出料口,出料口裝配有外驅式擋粉板,裝粉桶出料口底部裝有熔煉坩堝,熔煉坩堝底部通過支撐桿固定在真空室底部,熔煉坩堝出料口下方放置拉錠機構,電子槍安裝在真空室上部,電子束流對準硅塊。本實用新型設備簡便、技術穩定、能源消耗少、成本低、整個設備同時應用電子束熔煉硅粉和定向凝固技術,從而實現除磷和除金屬的雙重效果,適合批量生產硅材料。
本發明屬于冶金熔煉技術領域,特別涉及一種熔煉制備鎢電極材料的方法。該方法首先將鎢粉和稀土氧化物粉充分混合得到混合粉,再通過熱壓成型對混合粉進行處理得到鎢基塊狀混合物;然后采用電子束真空高溫熔煉鎢基塊狀混合物,凝固冷卻后得到稀土鎢合金錠;最后將稀土鎢合金錠在真空下進行熱處理,得到稀土鎢電極材料。本發明利用電子束提供極高密度的能量熔煉稀土鎢材料,熔煉后得到的稀土鎢電極材料致密度較高,與熱壓燒結相比,電子束熔煉技術在制備難熔金屬方面,具有明顯的優勢,取得的組織更優良,通過摻入一定量的稀土氧化物提高電極材料的性能,通過分析顯微硬度的變化,可判定稀土氧化物的添加對電極的硬度會有一定程度的提高。
本發明屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域。一種電子束高效提純多晶硅粉體的方法,第一步備料:將低磷、低金屬的高純硅料放入底部帶冷卻的熔煉坩堝中,向裝粉桶中加入需提純的高磷、高金屬硅粉;第二步預處理:對真空室進行抽真空;對熔煉坩堝及拉錠機構冷卻至25-45℃;預熱電子槍;第三步提純:打開電子槍進行熔煉,去除揮發性雜質磷;熔煉后的低磷硅液以定向凝固方式凝固,金屬雜質聚集于硅錠上部;關閉電子槍,繼續抽真空15-30分鐘,打開放氣閥放氣,打開真空蓋,取出硅錠切去硅錠上部含金屬雜質較多的部分即可。本發明同時實現電子束熔煉硅粉除磷和定向凝固除金屬的雙重效果,達到高效熔煉硅粉,快速除去雜質的目的。
本實用新型涉及冶金熔煉領域一種粉體均勻下落的裝置,驅動機構安裝于爐壁外壁之上,爐壁內腔即為爐室,裝粉桶安裝于爐室內壁上,轉動主軸上端通過軸承安裝于爐壁上,其下端通過軸承安裝于裝粉桶中心,裝粉桶桶底開設有若干個落粉通孔,連接桿固定安裝于轉動主軸底端,連接桿自上到下固定套裝旋轉片和蒸汽檔板,旋轉片和蒸汽檔板上分別開設若干個落粉通孔。本實用新型結構緊湊,通過驅動機構在爐外驅動旋轉片轉動,實現粉體周期下落,攪動器和裝粉桶的傾斜側壁可實現粉體的順利下落,分散分布的落粉通孔實現粉體均勻下落,實現粉體的周期性、均勻性、可控性的下落,達到冶金熔煉快速除雜的目的,具有結構簡單,精確控制,操作方便的優點。
本發明采用電子束注入去除多晶硅中雜質硼的方法屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域,特別涉及一種利用電子束進行電子注入,從而去除多晶硅中雜質硼的方法。該方法首先利用高溫加熱爐加熱硅粉,然后將其置于電子束熔煉爐中,低束流電子束轟擊硅粉,最后用HF酸溶液除去硅粉表面氧化膜得到低硼硅粉。本發明的顯著效果是采用了電子束釋放電子顯負電的電效應,結合硅材料本身的特點,增強了硅料自身的微電場,在溫度的驅動下使硼擴散到界面進而進入到二氧化硅層中,最后酸洗去除含有硼的二氧化硅膜,從而達到去除雜質硼的目的,以滿足太陽能級硅的使用要求,其提純效果好,穩定性好,能耗小,成本低,工藝簡單,周期短,生產效率較高。
本發明一種多晶硅定向凝固設備屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域,特別涉及一種用定向凝固方法熔煉多晶硅的設備。該設備外殼的內腔為真空室,真空室內由上耐熱纖維保溫套、方形側耐熱纖維保溫套、下耐熱纖維保溫套構成封閉的保溫區間;在下耐熱纖維保溫套中部開有一個錐形孔,與拉桿固定相連的耐熱纖維散熱屏插入其中;多晶硅定向凝固設備有一個支撐臺,它由框架形支架和安裝在框架形支架上的左、右滑動拉桿構成;設備外殼固定在框架形支架上。該設備有效控制液態多晶硅的散熱方式,保證溫度梯度始終保持一個方向,使液態多晶硅沿底部單一方向散熱,完成多晶硅的定向凝固。具有能耗低、側境污染小的特點。
一種原位顆粒增強鎂基復合材料的電磁/超聲制備方法,屬于冶金技術領域,公開一種用電磁連鑄技術制備鎂基復合材料的方法。其特征是熔煉添加微合金化元素CA、稀土Y、稀土CE的鎂基熔體;選擇AL-TI-C或AL-TI-B增強體系,采用自蔓延高溫合成法原位合成含增強顆粒的鎂基復合材料熔體,對鎂基復合材料熔體施加電磁/超聲復合攪拌;最后采用連鑄工藝將鎂基復合材料熔體連鑄成型,并且在結晶器范圍內施加電磁場和超聲場,獲得多相增強鎂基復合材料連鑄坯。本發明的效果和益處是將復合材料自蔓延反應法與電磁連續鑄造技術、超聲波技術有機地結合,得到表面光潔、顆粒增強相在基體中均勻分布、增強體與基體結合良好的鎂基復合材料連鑄坯,制備工藝簡單。
本發明屬于冶金提純技術領域,特別涉及一種增強合金化分凝提純多晶硅的方法。該方法首先對工業硅和原鋁進行清洗預處理,然后在氬氣保護下使原鋁完全熔化,之后向熔融的鋁液中加入工業硅,升溫至1100-1200℃進行合金化熔煉,完全熔化后加入金屬或金屬氧化物,保溫之后緩慢冷卻,硼化物和初晶硅先后析出并沉積在坩堝底部,將坩堝上部鋁硅熔體傾倒并貯存,最后對初晶硅進行無機酸處理,去除殘余金屬及硼化物,之后進行烘干處理,即可得到硼含量低的多晶硅。本發明在Si-Al合金提純的基礎上加入Fe、Ti、TiO2等微量金屬或金屬氧化物,從而達到去除硅中硼雜質,使硼含量達到滿足太陽能級硅的要求,實用性強,工業生產周期短,節能降耗環保,技術穩定,生產效率高。
一種固/氣定向共晶凝固制備多孔材料的方法。利用本發明的設備和工藝,通過提高工作壓力、增加和控制冷卻速度、降低非金屬雜質含量,使熔煉速度比現有技術提高2~10倍,并可直接監測金屬熔化及澆鑄的全過程。制備的多孔材料,孔隙均勻(無論鑄件徑向上還是軸向上),材料內部孔隙尺寸可以相同,也可以不同,還可以形成變截面的錐形孔腔??蓱糜谝苯饳C械、石油化工、能源環保、國防軍工、核技術和生物制藥等工業過程中的流體滲透與過濾控制、高效燃燒、強化傳質傳熱、阻燃防爆、人工骨骼、輻射吸收和消音控制等,是實現各種技術突破的關鍵技術。
本發明提供一種高鉻含釩原料的提純方法,包括以下步驟:一次焙燒:高鉻含釩原料在400~600℃焙燒得到釩氧化物;堿浸:用堿液及氧化劑將冶金級的釩氧化物溶解,通空氣氧化、并加入第一沉淀劑得到含釩浸出液;保持含釩浸出液溫度不低于40℃,先調節溶液的pH到中性,再添加第二沉淀劑深度除硅,經壓濾得含釩浸出液;加入第三沉淀劑浸出沉釩,水洗、抽濾得到偏釩酸銨;所述第三沉淀劑為含銨溶液和/或銨鹽;將偏釩酸銨烘干;500~600℃焙燒成品偏釩酸銨,制備高純V2O5。本發明提純方法能避免釩鉻分離過程引入的其他還原性雜質,提高了產品質量以及V2O5純度。
本發明屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域。一種電子束除磷、除金屬的耦合提純多晶硅的方法,先通過電子束在低磷、低金屬的高純硅錠的頂部形成穩定熔池,后將需提純的硅粉落入熔池熔煉,實現粉體的快速熔化去除硅粉中的揮發性雜質磷,同時進行定向拉錠使低磷多晶硅進行定向凝固生長,通過分凝效應去除多晶硅中金屬雜質。本發明的顯著效果是同時采取電子束熔煉粉體硅料和定向凝固的方式,用電子束快速去除雜質磷,用定向凝固將分凝系數較小的金屬雜質去除,有效提高了多晶硅的純度,達到了太陽能級硅的使用要求。本發明提純效果好,技術穩定,工藝簡單,生產效率高,節約能源,成本低,適合批量生產。
本發明屬于冶金提純技術領域,特別涉及一種多晶硅提純的方法。該方法采用金屬與冶金硅進行合金化熔煉得到硅合金;后以硅合金為原料,加入堿性渣劑,進行造渣熔煉提純;最后將熔體保溫、冷卻后依據密度差分離得到高純硅、渣劑和硅合金,渣劑和硅合金回收重復利用。本發明通過向冶金硅中添加少量的金屬元素,使其與硅形成合金熔體,有效降低了造渣提純過程的熔煉溫度,降低坩堝損耗,冷卻過程中,雜質在硅與合金熔體之間具有分凝作用,有效降低了初晶硅中硼雜質的含量,提高提純效果,最后利用硅、合金、渣劑之間的密度差,實現三相的分離,獲得高純度的多晶硅,保證硅合金和渣劑的重復利用,并避免了后續酸洗提純的試劑消耗以及合金元素的損失。?
本發明一種工業硅除硼的方法屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域,特別涉及一種利用電子束熔煉技術將工業硅中的雜質硼去除的方法。該方法將工業硅料放入純度為99.9%以上的石英環中,在電子束作用下熔煉,利用高真空度將氧化硼去除。先將工業硅料放入石英環中;再將石英環放入水冷銅坩堝中,關閉真空裝置蓋。其所采用裝置由真空裝置蓋、真空圓桶構成裝置的外殼,真空圓桶內腔即為真空室??梢詫⒎帜禂递^大的硼用電子束熔煉去除,有效提高了多晶硅的純度,具有效率高、裝置簡單、節約能源的優點。
本發明一種去除多晶硅中雜質磷的方法及裝置屬于用物理冶金技術提純多晶硅的技術領域,特別涉及一種利用電子束熔煉技術將多晶硅中的雜質磷去除的方法及裝置。該方法中采用雙電子束,用旋轉水冷銅坩堝的方式使電子束可以充分對多晶硅進行熔煉,可以在熔煉過程中加料實現連續作業,去除多晶硅中雜質磷。將多晶硅料裝入水冷銅坩堝中,關閉真空裝置蓋;然后抽真空,給左、右電子槍預熱。所用的裝置由真空裝置蓋與真空圓桶構成裝置外殼,真空圓桶內腔即為真空室。多晶硅中有害的雜質磷用電子束熔煉去除,充分完全,有效提高了多晶硅的純度,實現連續作業。方法效率高、裝置簡單、節約能源。
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