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'''4N级高纯铁特性与规模化制备技术'''纯铁是制备特殊合金的原材料,也是特殊的 [[ 材料 ]] ,其纯度直接影响特殊合金的品质。
==简介==
工业化火法 [[ 产2N产]]2N-3N纯铁无法满足日益提高的特殊合金的高纯度制备要求,目前国内外无4N级高纯铁工业化火法生产技术。以超高纯生铁为基础,通过工艺创新实现4N级高纯铁工业化火法生产,可以实现大规模高纯铁的生产,为特殊合金制备提供高纯纯铁原料,达到强基固本的作用。鉴于纯铁的重要工程与科学意义,美国和日本等国 [[ 科技 ]] 界非常重视铁的高纯化研究,实验室已经制备出6N级超纯铁。同时,还具有探索物质本质、起源与消亡的重要科学意义。
==技术原理/技术要点==
===技术原理===
1)龙凤山铸业独创的“精选矿、精配矿、精冶炼、精炼提纯”工艺,将铁水中的 [[ 元素 ]] 及各种微量元素<ref>[https://www.sohu.com/a/635084768_121118804 科普|人体所需微量元素,你知道多少] ,搜狐,2023-01-28 </ref>控制在极低水平。 2)利用不同元素的氧势差,控制各种元素的氧化温度,在不同温度下实现各种元素的氧化去除。 3)利用各种元素的饱和蒸汽压差异,在高真空度下,实现元素的去除。 技术特点 1)、采用龙凤山独有的超高纯生铁为原料,主要技术特点为在“三精法”冶炼高纯生铁的基础上,采用先进技术“三精法+精炼深度提纯工艺”路线,将生铁中微量有害元含量去除至极低,超高纯生铁中的Cr、V、Mo、Sn、Sb、Pb、Bi、Te、As、B、Al等十一种微量元素总含量小于0.021wt.%。 2)、采用铁水三脱+脱硫 [[ 工艺 ]] ,利用低温弱氧化原则,将铁水中的Mn、P、S进行去除。 3)采用强底吹提纯炉,底吹喷吹石灰和底吹CO2,由常规转炉供氧强度的0.08-0.15Nm3/tmin,提高至2.0-4.0Nm3/tmin,使用低温氧化进一步去除Cr、Mn等元素。 4)在真空下进行脱碳,利用高真空度,将饱和蒸汽压低的元素进行去除,最终实现4N级高纯铁的制备。
目前该技术已经实现公斤级4N级高纯铁生产,百公斤级中试生产线已完成安装和调试工作,工业化火法生产4N级高纯铁生产线已完成设计及场地平整等建设工作。 4N级高纯铁作为原料有效改善高端特殊钢与特种合金纯净度,提高材料性能,是制备包括高端特殊钢、高温合金、耐蚀合金、航空航天合金、核工业材料、军工钢在内的高品质合金的关键基础原材料。它们广泛应用于能源、 [[ 交通 ]] 、机械、武器、飞机、 [[ 航天器]]<ref>[https://www.sohu.com/a/82197050_115402 能送人去太空的七种航天器] ,搜狐,2016-06-09</ref>、燃机、海工、石油化工、芯片制造、化学分析等高端装备制造业。4N级高纯铁也是制备磁性材料、非晶材料等高性能功能材料的关键基础材料;也是良好的电磁屏蔽材料,保障数据安全,精密设备运行;高超纯铁具备高熔点、高塑性的特点,是制备药型罩、靶材及增材制造的基础材料,高纯铁本身是具有潜力的军工 [[ 新材料 ]] 。纯铁的高纯化技术能够显著提升我国工业实力和国防能力。 我国纯铁年需求量超过200万吨,并呈现逐年增长。除了数量的增长,对纯铁的纯度也提出了更高的要求。目前的2N-3N级纯铁不能完全满足要求 , 4N ,4N 级高纯铁具有广阔的应用场合与前景。
==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]
776,932
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