Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 5/2018

25.07.2018

Solidification of Calcium Ferrite Melt Using Ultrasonic Vibration: Effect and Mechanism

verfasst von: Ruirui Wei, Xuewei Lv, Mingrui Yang, Jian Xu, Zhixiong You

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 5/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Calcium ferrite (CF) is a very important binder phase in iron ore sintering processes. To improve the microstructure of CF, power ultrasound was introduced during its solidification process, and the effect of immersion depth of ultrasonic probe (IDUP) on the properties of CF was investigated in detail. The results indicated that the microstructure of CF was greatly refined; the grain size decreased from 2864 μm without ultrasonic vibration to 841 μm with ultrasonic vibration at an immersion depth of 30 mm. Without ultrasonic vibration, the density and compressive strength of CF slag were 3904 kg/m3 and 38.3 MPa, respectively. When the IDUP was increased from 10 to 30 mm, the density and compressive strength of CF increased from 4049 to 4452 kg/m3 and 52.5 to 87.3 MPa, respectively. Further, the reducibility of CF was examined. The reduction time, at the same reduction rate, decreased from 347 minutes without ultrasonic vibration to 200 minutes with ultrasonic vibration at an IDUP of 30 mm. The rate-limiting step was obviously improved, which may be attributable to the grain refinement of CF and composition segregation in the slag. In general, the properties of CF were greatly improved due to the cavitation and acoustic streaming of ultrasonic waves.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat D. Fernández-González, I. Ruiz-Bustinza, J. Mochón, C. González-Gasca and L. F. Verdeja: Ext. Met. Rev., 2017, vol. 38, pp. 215-27.CrossRef D. Fernández-González, I. Ruiz-Bustinza, J. Mochón, C. González-Gasca and L. F. Verdeja: Ext. Met. Rev., 2017, vol. 38, pp. 215-27.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat R. Wei, X. Lv, Z. Yue: Metall. Mater. Trans. B, 2017, vol. 48, pp. 733-42.CrossRef R. Wei, X. Lv, Z. Yue: Metall. Mater. Trans. B, 2017, vol. 48, pp. 733-42.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat X. Mao, Z. You, Y. Zhang, Z. Fan, G. Li and T. Jiang, J. Cent. South Univ., 2014, vol. 21, pp. 3043-48.CrossRef X. Mao, Z. You, Y. Zhang, Z. Fan, G. Li and T. Jiang, J. Cent. South Univ., 2014, vol. 21, pp. 3043-48.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C. Leonelli, T.J. Mason: Chem. Eng. Process., 2010, vol. 49, pp. 885-900.CrossRef C. Leonelli, T.J. Mason: Chem. Eng. Process., 2010, vol. 49, pp. 885-900.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat I. Tudela, V. Sáez, M.D. Esclapez, M.I. Díez-García, P. Bonete, J. González-García: Ultrason. Sonochem., 2014, vol. 21, pp. 909-19.CrossRef I. Tudela, V. Sáez, M.D. Esclapez, M.I. Díez-García, P. Bonete, J. González-García: Ultrason. Sonochem., 2014, vol. 21, pp. 909-19.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat I. Nishida: Ultrason. Sonochem., 2004, vol. 11, pp. 423-28. I. Nishida: Ultrason. Sonochem., 2004, vol. 11, pp. 423-28.
7.
Zurück zum Zitat W.-Y. Jeon, Y.-B. Choi, H.-H. Kim: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 43, pp. 73-79.CrossRef W.-Y. Jeon, Y.-B. Choi, H.-H. Kim: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 43, pp. 73-79.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat S.H.M.C. Monteiro, E.K. Silva, V.O. Alvarenga, J. Moraes, M.Q. Freitas, M.C. Silva, R.S.L. Raices, A.S. Sant’Ana, M.A.A. Meireles, A.G. Cruz: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 42, pp. 1-10.CrossRef S.H.M.C. Monteiro, E.K. Silva, V.O. Alvarenga, J. Moraes, M.Q. Freitas, M.C. Silva, R.S.L. Raices, A.S. Sant’Ana, M.A.A. Meireles, A.G. Cruz: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 42, pp. 1-10.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat S. Gupta, D. Scott, R. Prabha and M. Ashokkumar: Fuel, 2017, vol. 208, pp. 430-38.CrossRef S. Gupta, D. Scott, R. Prabha and M. Ashokkumar: Fuel, 2017, vol. 208, pp. 430-38.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. A. Khayamian, M. Baniassadi and M. Abdolahad: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 41, pp. 619-25.CrossRef M. A. Khayamian, M. Baniassadi and M. Abdolahad: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 41, pp. 619-25.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat C. M. Lee, P. Palaniandy and I. Dahlan: Environ. Earth Sci., 2017, vol. 76, pp. 611-30.CrossRef C. M. Lee, P. Palaniandy and I. Dahlan: Environ. Earth Sci., 2017, vol. 76, pp. 611-30.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S. I. Nikitenko, L. Venault, R. Pflieger, T. Chave, I. Bisel and P. Moisy: Ultrason. Sonochem., 2010, vol. 17, pp. 1033-40.CrossRef S. I. Nikitenko, L. Venault, R. Pflieger, T. Chave, I. Bisel and P. Moisy: Ultrason. Sonochem., 2010, vol. 17, pp. 1033-40.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat I. Tzanakis, G. S. B. Lebon, D. G. Eskin and K. Pericleous: Mater. Design, 2016, vol. 90, pp. 979-83.CrossRef I. Tzanakis, G. S. B. Lebon, D. G. Eskin and K. Pericleous: Mater. Design, 2016, vol. 90, pp. 979-83.CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat X. Zhang, J. Kang, S. Wang, J. Ma and T. Huang: Ultrason. Sonochem., 2015, vol. 27, pp. 307-15.CrossRef X. Zhang, J. Kang, S. Wang, J. Ma and T. Huang: Ultrason. Sonochem., 2015, vol. 27, pp. 307-15.CrossRef
16.
17.
Zurück zum Zitat F. Wang, D. Eskin, J. Mi, C. Wang, B. Koe, A. King, C. Reinhard, T. Connolley: Acta Mater., 2017, vol. 141, pp. 142-53.CrossRef F. Wang, D. Eskin, J. Mi, C. Wang, B. Koe, A. King, C. Reinhard, T. Connolley: Acta Mater., 2017, vol. 141, pp. 142-53.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat C. J. Todaro, M. A. Easton, D. Qiu, G. Wang, D. H. StJohn and M. Qian: Metall. Mater. Trans. A, 2017, vol. 48, pp. 5579-90.CrossRef C. J. Todaro, M. A. Easton, D. Qiu, G. Wang, D. H. StJohn and M. Qian: Metall. Mater. Trans. A, 2017, vol. 48, pp. 5579-90.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat X. Feng, F. Zhao, H. Jia, Y. Li, Y. Yang: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 40, pp. 113-19.CrossRef X. Feng, F. Zhao, H. Jia, Y. Li, Y. Yang: Ultrason. Sonochem., 2018, vol. 40, pp. 113-19.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R. Wei, X. Lv, M. Yang, J. Xu: Ultrason. Sonochem., 2017, vol. 38, pp. 281-88.CrossRef R. Wei, X. Lv, M. Yang, J. Xu: Ultrason. Sonochem., 2017, vol. 38, pp. 281-88.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat R. Chen, D. Zheng, T. Ma, H. Ding, Y. Su, J. Guo, H. Fu: Sci. Rep., 2017, vol. 7, pp. 41463-78.CrossRef R. Chen, D. Zheng, T. Ma, H. Ding, Y. Su, J. Guo, H. Fu: Sci. Rep., 2017, vol. 7, pp. 41463-78.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat M. Qian, A. Ramirez, A. Das: J. Cryst. Growth, 2009, vol. 311, pp. 3708-15.CrossRef M. Qian, A. Ramirez, A. Das: J. Cryst. Growth, 2009, vol. 311, pp. 3708-15.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Z. Xu, K. Yasuda, S. Koda: Ultrason. Sonochem., 2013, vol. 20, pp. 452-59.CrossRef Z. Xu, K. Yasuda, S. Koda: Ultrason. Sonochem., 2013, vol. 20, pp. 452-59.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat J. Klíma, A. Frias-Ferrer, J. González-García, J. Ludvík, V. Sáez and J. Iniesta: Ultrason. Sonochem., 2007, vol. 14, pp. 19-28.CrossRef J. Klíma, A. Frias-Ferrer, J. González-García, J. Ludvík, V. Sáez and J. Iniesta: Ultrason. Sonochem., 2007, vol. 14, pp. 19-28.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat V.S. Sutkar, P.R. Gogate, L. Csoka: Chem. Eng. J., 2010, vol. 158, pp. 290-95.CrossRef V.S. Sutkar, P.R. Gogate, L. Csoka: Chem. Eng. J., 2010, vol. 158, pp. 290-95.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Z. Shao, Q. Le, Z. Zhang, J. Cui: Mater. Design, 2011, vol. 32, pp. 4216-24.CrossRef Z. Shao, Q. Le, Z. Zhang, J. Cui: Mater. Design, 2011, vol. 32, pp. 4216-24.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M. Kidd and D. R. Gaskell: Metall. Mater. Trans. B, 1986, vol. 17, pp. 771-76.CrossRef M. Kidd and D. R. Gaskell: Metall. Mater. Trans. B, 1986, vol. 17, pp. 771-76.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat G. Basi and A. Apostolov, Godishnik na Sofiiskiya Universiteit, 1971, vol. 63, pp. 177-87. (in Bulgarian). G. Basi and A. Apostolov, Godishnik na Sofiiskiya Universiteit, 1971, vol. 63, pp. 177-87. (in Bulgarian).
30.
Zurück zum Zitat B. Wang, D. Tan, T.L. Lee, J.C. Khong, F. Wang, D. Eskin, T. Connolley, K. Fezzaa, J. Mi: Acta Mater., 2018, vol. 144, pp. 505-15.CrossRef B. Wang, D. Tan, T.L. Lee, J.C. Khong, F. Wang, D. Eskin, T. Connolley, K. Fezzaa, J. Mi: Acta Mater., 2018, vol. 144, pp. 505-15.CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat A. V. Sandwijk and K. Koopmans: Sci. Ceram., 1979, vol. 10, pp. 403-09. A. V. Sandwijk and K. Koopmans: Sci. Ceram., 1979, vol. 10, pp. 403-09.
33.
Zurück zum Zitat R. Wei, X. Lv and M. Yang: 147th TMS Annual Meeting & Exhibition, Pheonix, 2018, pp. 115–21. R. Wei, X. Lv and M. Yang: 147th TMS Annual Meeting & Exhibition, Pheonix, 2018, pp. 115–21.
34.
Zurück zum Zitat Z. Shao, Q. Le, Z. Zhang and J. Cui, T. Nonferr. Metal. Soc., 2011, vol. 21, pp. 2476-83. Z. Shao, Q. Le, Z. Zhang and J. Cui, T. Nonferr. Metal. Soc., 2011, vol. 21, pp. 2476-83.
35.
Zurück zum Zitat K. Kerboua and O. Hamdaoui: Ultrason. Sonochem., 2017, vol. 38, pp. 174-88.CrossRef K. Kerboua and O. Hamdaoui: Ultrason. Sonochem., 2017, vol. 38, pp. 174-88.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. Wang, J. Kang, X. Zhang and Z. Guo: Ultrasonics, 2018, vol. 83, pp. 26-32.CrossRef S. Wang, J. Kang, X. Zhang and Z. Guo: Ultrasonics, 2018, vol. 83, pp. 26-32.CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat C. Ding, X. Lv, G. Li, C. Bai, S. Xuan, K. Tang and Y. Chen: Isij Int., 2017, vol. 57, pp. 1181-90.CrossRef C. Ding, X. Lv, G. Li, C. Bai, S. Xuan, K. Tang and Y. Chen: Isij Int., 2017, vol. 57, pp. 1181-90.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat C. Ding, X. Lv, S. Xuan, X. Lv, G. Li, K. Tang: Adv. Powder Technol., 2017, vol. 28, pp. 2503-13.CrossRef C. Ding, X. Lv, S. Xuan, X. Lv, G. Li, K. Tang: Adv. Powder Technol., 2017, vol. 28, pp. 2503-13.CrossRef
Metadaten
Titel
Solidification of Calcium Ferrite Melt Using Ultrasonic Vibration: Effect and Mechanism
verfasst von
Ruirui Wei
Xuewei Lv
Mingrui Yang
Jian Xu
Zhixiong You
Publikationsdatum
25.07.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 5/2018
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-018-1351-3

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2018

Metallurgical and Materials Transactions B 5/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.