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冶金设备最全学习大纲

 dongchang 2016-05-16
1 散料输送设备

  金属矿物在进入冶金过程处理之前,都必须经过一系列物理准备过程(如物料的干燥、配料、混合、润湿、制粒、制团、破碎、筛分等)和化学准备过程(如焙烧、烧结、挥发、焦结等);物料经过这些准备处理符合;台金过程的要求后,才能进入冶金炉或其他反应装置,以确保冶金过程正常进行,生产出合格的冶金产品 因此。物料的输送及给料在冶金牛产的整个过程中起着重要的作用,它是实现现代化、自动化连续生产的必要条件之一。

  1.1 散料的性质

  散料的主要性质有粒度、堆积密度及堆积重度、堆积角、磨琢性、含水率、黏度、温度等

  (1)粒度;粒度又称块度,是表示散料颗粒大小的物理量,以颗粒的最大线长度表示

  (2)堆积密度及堆积重度:堆积密度(简稠;堆密度)是指散料在松散的堆积状态下所占据的单位体积的质量。

  (3)堆积角 堆积角是指散料在平面,自然形成角度

  (4)磨琢性-磨琢性是指散料在输送和转运过程中,输送设备接触表面磨损的性质、程度 散料的磨琢性与散料品种、粒度、硬度和表面形状等有关

  (5)含水率;散料中除本身的结晶水之外,还有来自空气中吸入

  (6)黏性;散料与其相接触的物体表面黏附的性质称为散料的黏性,通常散料的黏性与其含水率有关

  1.2 冶金散料输送的特点及输送设备类型冶金散料输送的特点:

  输送、给料的设备类别多,输送线路复杂 有色金属的品种多,冶炼工艺复杂 在不同的冶炼工艺流程,输送的原料、中间产品及最终产品性质不同,采用输送、给料设备的类型不同

  1.3 机械输送设备

  A 刮板输送机

  刮板输送机是最早出现的连续输送的设备之一 它是利用在牵引构件(如链条)上固定的刮板,将被输送的物料由各个刮板沿着料槽移送,以实现连续输送。

  B 埋刮板输送

  C 斗式提升

  斗式提升机的作用是能在有限的场地内连续地将物料由低处垂直运送至高处、斗式提升机适合输送均匀、干燥的细颗粒散状固体物料.散状固体物料的粒度最好不超过80mm。通常斗式提升的提升机高度以30m为限,物料温度以65'C为限。

  1.3.2 槽式输送机

  A 螺旋输送机

  散状固体物料在螺旋输送机十的移动是借助螺旋旋转,使物料在金属料槽内沿轴线方向移动、这种移动物体的方法广泛用来输送、提升和装卸散状固体物

  1.4 气力输送设备

  利用气体的流动来进行固体物料的输送

  目前气力输送有如下特点与分类

  稀相气力输送

  给料设备

  给料设备是一种比较短的输送设备。用在储仓、筒仓或料斗的底部排出物料.并将物料转运至输送机,或者用来调节进入加工设备的物料量,例如破碎机、筛分没备、冷却机、干燥机或其他类型的设备 又如,带式输送机是一种连续输送散状固休物料的设备,当它能在最大设计速度均匀装载时,系统就能达到最大的生产率

  2 流体输送设备

  2.1流体输送基础

  2.1.1流体的基本性质

  A连续介质模型

  B流体的黏性


  2.2液体输送设备

  在实际上程中,常常需将流体从低处输送到高处,或从低压区输送到高压区,或沿管道输送到远处这些过程都不能自动发生,必须对流体加入外功,以克服流体的流动阻力,补充输送流体时所损耗的能量 这种为流体提供能量的机械称为流体输送设备

  2.2.1离心泵

  离心泵是冶金生产中最常用的一种流体输送机械,它具有结构简单、流量大而均匀、操作方便等优点,其使用约占冶金流体输送用泵的80%


  离心泵的选用

  选用离心泵的基本原则是。以能满足液体输送的工艺要求山前提 选用时.需遵循技术合理、经济等原则.同时兼顾供给能量一方(泵)和需求能量一方(管路系统)的要求

  2.2.2往复泵

  往复泵是利用活塞的住复运动.将能量传递给液体,以完成液体输送任务,往复泵输送流体的流量只与活塞的位移有关。而与管路情况无关,但往复泵的扬程只与管路情况有关,

  2.2.3旋转泵

  旋转泵是借泵内转子的旋转作用而吸人和排出液体的.又称为转子泵。旋转泵的形式很多,工怍原理大同小异,最常用的一种是齿轮。

  2.3气体输送设备

  (1)气体密度小,体积流量大,因此气体输送设备的体积大;

  (2)气体流速大,在相同直径的管道内输送同样质量的流体,气体的阻力损失比液体的阻力损失要大得多,需提高的压头也很大

  (3)由于气体的压缩性。当气休压力变化时,其体积和温度也同时发生变化,这对气体输送设备的结构形状有很大的影

  2.3.1通风机

  通风机主要有离心式和轴流式两种类型。轴流通风机由于其所产生的风压很小,一般只作通风换气用,冶金厂应用最广的是离心通风机,离心通风机按其所产生的风压大小可分为以下三种:

  低压离心通风机

  中压离心通风机

  高压离心通风机

  3冶金传热设备

  3.1传热基础

  A传热的基本方式

  传导、对流、辐射

  B冶金过程换热方式

  C载热体

  D稳定传热与不稳定传热

  E导热系数

  F热边界层

  G对流传热系数

  H辐射传热定律

  3.2换热设备

  换热设备分类如下

  (1)按用途,分为加热器、;令却器、冷凝器、再沸器、蒸发器等

  (2)按传热特征,分为直接接触式,冷、热直接混合式和蓄热式

  3.2.1换热器的类型

  A蛇管式换热器

  B套管式换热器

  C列管式换热器

  D板式换热器

  E夹套式换热器

  F特殊形式换热器

  3.2.2列管式换热器的计算

  A载体的选择

  B载热体流程选择

  C流速的确定

  D管子规格及排列

  E结构尺寸确定

  3.3热风炉

  3.3.1热风炉的工作原理

  热风炉的主要作用是把鼓风加热到高炉要求的温度。是‘种按“蓄热”原理工作的热交换器,蓄热式热风炉是循环周期工作的。它的—个循环周期

  可分为

  A燃烧阶段

  B送风阶段

  3.3.2内燃式热风炉

  结构:炉基、炉壳、大墙、拱顶、隔墙、燃烧室、蓄热室、支柱及炉箅子、人孔。

  3.3.3外燃式热风炉

  外燃式热风炉是内燃式热风炉的改造与内燃式相比有很多缺点:

  A投资高、耐火材料消耗大

  B结构复杂

  C拱顶结构复杂施工困难

  D钢结构复杂在高温作用下容易产生应力

  E不宜在中小高炉上使用

  4 混合与搅拌装置

  4.1混合与搅拌的基础

  4.1.1概述

  混合与搅拌按具操作目的.基本可分为下列二个方面:

  (1)制备均匀混合物:如调和、乳化、固体悬浮、捏合以及固粒的混合等、

  (2)促进传质:如萃取、溶解、结晶、气体吸收等

  (3)促进传热:搅拌槽内加热或冷

  4.1.2混合机理

  A主体对流扩散

  B涡流扩散

  C分子扩散

  4.1.3混合效果

  三个方面表述混合效果

  A调均度

  B分隔尺度与分隔强度

  C混合时间

  4.2捏合与固体混合装置

  4.2.1捏合操作与捏合机

  捏合操作有如下特点:捏合比其他任何操作都更困难,要经过更长时间才能达到统计上的完全混合状态;

  4.2.2固体混合与固体混合机

  混合是一个减少组分非均匀性的过程 混合过程终结,得到混合物,所谓混合物是指由两个或多个组分结合形成的状态,这些组分相互间并无固定的比冽,而这些混杂在—起的组分足以分离的形式存在

  常用的固体混合机有:

  固定容器式混合机和回转容器式混合机

  4.3气体搅拌装置

  4.3.1气体搅拌基础

  A气体搅拌分类:冲击式气体射流、浸没式气体射流

  B混合时间

  4.3.2气体搅拌功率密度计算

  热力学循环系统估算法

  4.3.3气体搅拌装置

  帕秋卡槽

  鼓泡塔

  氧气顶吹炼钢

  4.4机械搅拌装置

  4.4.1机械搅拌器的主要参数

  A泵送能力

  B混合均匀时间

  C浆的周边速度

  D搅拌器的搅拌功率

  4.4.2机械搅拌器的功率密度

  加到单位质量或单位体积物料上的搅拌功率称为搅拌的功率密度。

  4.4.3机械搅拌器的分类

  (1)按流体形式可分为:轴问流搅拌器、径向流搅拌器和混合流搅拌器

  (2)按搅拌器叶面结构可分为:平叶式搅拌器、折叶式搅拌器及螺旋面叶式搅拌器。其中,具有平叶和折叶结构的搅拌器有桨式、涡轮式、框式和锚式搅拌器等,推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶结构。

  (3)按搅拌用途可分为:低黏度流体用搅拌器和高黏度流体用搅拌器,具中,低黏度流体用搅拌器主要有推进式、长薄叶螺旋桨式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框式、三叶后弯式、MIG型和改进M]IG型等:高黏度流体用搅拌器主要有锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋桨式、螺带式(单螺带式、双螺带式)和螺旋—螺带式搅拌器等

  4.4.4机械搅拌器的选用

  A根据被搅拌液体的粘度大小选用

  B很据搅拌器类型的使用条件选用

  4.5电磁搅拌装置

  A电磁搅拌装置的基本原理

  B 电磁搅拌的类型

  C 感应电炉的电磁搅拌

  D ASEA-SKF炉的电磁搅拌

  5 固液分离设备

  5.1悬浮液的性质和分离特性

  悬浮液同由两相构成.故其物理性质基本卜取决于两相的体积比例:当固体含量较低时,通常用固体浓度表示它的一股性质比较便利;反之.则用液体浓度或湿含量表示,悬浮液的分离过程主要受悬浮液的性质,如浓度、密度及固体颗粒粒度等的影响

  5.1.1悬浮液的性质

  A悬浮液的浓度


  B悬浮液的密度

  C悬浮液的黏度

  D悬浮液的温度

  E固体悬浮物的粒度

  5.1.2悬浮物分离特性

  悬浮液中的悬浮物,有的颗粒轮廓清晰、坚硬不易变形,也不易相互黏附或与其他颗粒黏结,这一类悬浮物很容易分离;但有的悬浮颗粒则恰好相反.其颗粒在显微镜下观察时呈大块、模糊不清的胶状物质/如赤泥粒子),其沉降性能很差。

  5.2悬浮物沉降分离设备

  5.2.1球形颗粒的自由沉降

  A沉降速度

  B阻力系数

  C自由沉降速度的计算

  D影响沉降速度的因素:干扰沉降、端效应、分子运动、颗粒形状的影响、连续介质运动、

  E分级沉降与分级器

  5.2.2悬浮液的沉降过程

  沉降过程可通过间歇沉降实验来考察

  5.2.3沉降槽的构造

  A单层沉降槽

  B多层沉降槽

  5.2.4重力沉降设备

  重力沉降设备按悬浮液流动方向,可分为平流式、辐流式和竖流式三种:具体形状有箱形、圆形和锥形等:有色金属冶炼厂用于处理矿浆沉降的设备主要采用辐流式沉降槽进行连续作业。

  5.2.5离心沉降设备

  依靠惯性离心力作用实现的沉降过程称为离心沉降:两相密度差较小、颗粒粒度较小的非均相物系在重力场中的沉降效率很低。甚至完全不能分离。若改用离心沉降可大大提高沉降速度,设备尺寸可可缩小很多。

  5.3悬浮液的过滤分离设备

  5.3.1过滤的基本概念

  A过滤的分类及过滤机理

  B过滤介质

  C滤饼的性质

  D助滤剂

  5.3.4过滤设备

  A加压过滤机

  板框式压滤机

  箱式压滤机

  加压叶滤机

  分隔式转鼓加压过滤机

  圆盘加压过滤机

  5.3.5滤饼洗涤

  洗涤滤饼的目的在于回收滞留在滤饼颗粒缝隙问的滤液或净化构成滤讲的颗粒,以提高固体组分的纯度 洗涤在固液分离中的作用相当显著,在某些工业领域,甚至对企业的生产和经济起决定性作用。

  5.3.6过滤机的生产能力

  过滤机的生产能力通常是指单位时间获得的滤液体积,少数情况下也有按滤饼的产量或滤饼中同相物质的产量来计算的。

  6 萃取与粒子交换设备

  6.1萃取概述

  有机溶剂萃取常称为液—液苹取,是指用—种与水不互溶的、具有萃取能力的有机溶剂(萃取剂)与被被萃取的水溶液混合。经过亢分搅拌后,由于两者相对密度不同,经过澄清而分为两层. —层是有机相(苹取相),另—一层是水相(萃余相)-在两相平衡时,被萃取物质按一定的浓度比分配于两相中,从而达到分离、净化或富集的日的;在萃取操作中,可溶的组分称为被萃物或溶质,以A表示;不溶或难溶组分称为惰性组分,常以B表示;操作所用的萃取溶剂以s丧示;若B与s不互溶。则均可称为载体-萃取后所获得的水相(苹余相)组成为B,获得的有机相(萃取相)组成为A和s,工业上的苹取操作:多数由三部分组成,即萃取、洗涤与反萃取。

  6.1.1萃取的基本概念

  A分配比与相平衡的表示方法

  B萃取速度

  C基本参数

  6.1.2萃取剂的分类及选择原则

  A分类:中性萃取剂、酸性萃取剂、螯合萃取剂及碱性萃取剂

  B选择原则

  萃取的金属具有较高的选择性

  有较大的萃取容量

  萃取剂相对密度小、黏度低、表面张力大

  化学稳定性好

  腐蚀性小,抗震性号

  反萃取容易

  来源丰富价格低廉

  6.2萃取工艺流程及其计算

  6.2.1错流萃取

  A错流萃取的特点

  B错流萃取的物料平衡计算

  C错流萃取的理论级数

  6.2.2逆流萃取

  A错流萃取的特点

  B错流萃取的物料平衡计算

  6.3萃取设备

  6.3.1萃取设备的分类及类型

  分类

  目前,工业上应用的萃取设备有多种.它们可以按不同方法分类 按液流接触力式可分为逐级接触式和连续接触式。前者的典刑设备是混合澄清器(简称混澄器).而萃取塔大多属于后一类按照相分散动力可分为重力式、机械搅拌式、机械振动式、咏冲式和离心式等。

  选型

  萃取设备多种多样.各有特点,萃取工艺千变万化.任何一台或任何一类苹取器都无法适用听有的工艺并取得最佳效果—因此,萃取设备的选型要考虑的因素很多.除技术和经济之外,还务必确保生产的稳妥可靠,如果所要求的理论级数为3、4级.那么任一类萃取器都可选用。个需要较多的级数时,如稀土金属的分离.级数常多达30—40级.有时甚至近百级.则应选用脉冲筛板塔、机械搅拌塔或离心萃取器更为合理:而两相接触时间K的情况、通常选用混澄器为宜。如果接触时间短,特别是非平衡操作.就只能选用离心苹取器。

  6.3.2混合澄清器

  A简单箱式混澄器的结构

  B混澄器的设计简算

  6.3.3萃取塔

  A脉冲萃取塔

  B往复震动萃取塔

  C转盘塔

  6.3.4离心萃取塔

  A圆筒式离心萃取器的特点

  B圆筒式离心萃取器的结构

  C波式离心萃取器

  6.3.5新萃取设备

  A超临界流体萃取设备

  B固相萃取设备

  6.4离子交换概述

  离子文换法是基于固体离子交换剂在与电解质水溶液接触时,溶液中的某种离子与交换剂中的同性电菏离子发生离子交换作用.结果溶液中的离子进入交换剂而交换中的离子转入溶液中。

  6.4.1离子交换参数

  选择系数、分配比、分离因数、离子交换等温线。

  6.4.2影响离子交换速度的因素

  1、树脂颗粒大小

  2、树脂的性质

  3、温度

  4、交换离子的性质

  6.4.3离子交换剂

  A无机离子交换剂

  B有机离子交换剂

  6.4.4离子交换工艺

  在实际应用当中.需根据原水水质、出水要求、土产能力等来确定合适的离子交换工艺。在水的软化工艺中.主要使用Na离子交换软化法、H-离子交换软化法、H—Na串联及并联软化法,在除盐中,要使用一级复床除盐系统、多级复床除盐系统以及混合床除盐系统;在处理正业废水中,主要使用多级阴阳离子交换系统。

  6.5离子交换设备

  包括:工业离子交换设备主要有固定床、移动床和流化床:目前使用最广泛的是固定床,包括单床、多床、复合床和混合床:

  6.6冶金中的离子交换应用

  离子交换树脂法具有交换、选择、吸附和催化等功能,近年来,离子交换树脂在废水处理领域的应用不断扩大,越来越显示出它的优越性:应用离子交换树脂进行工业废水处理.不仅树脂可以再生,而且操作简单、工艺条件成熟、流程短,目前在废水处理方面得到了大量应用。

  7 蒸发与结晶设备

  7.1蒸发基础

  蒸发的日的可归纳为:

  (1)得到含溶质浓度较高的溶液,直接作为产品;而更多的是进一步通过结晶操作后得到固休溶质。作为蒸发的产品。

  (2)分离出纯净的溶剂。如淡化海水、锅炉生产蒸汽等

  7.1.1溶液的沸点

  纯溶剂在任一温度下都具有一定饱和蒸汽压。当外界压强一定,纯溶剂的蒸汽压力等于外界压强时,液体沸腾,此时溶剂大量汽化。

  7.1.2温度差损失

  A因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失

  B因热管内液柱静压强而引起的温度差损失

  C管路内流动阻力引起的温度差损失

  7.2蒸发设备

  7.2.1循环式蒸发器

  A中央循环式蒸发式

  B悬筐式蒸发器

  C外热式循环蒸发器

  D列文式蒸发器

  E强制循环式蒸发器

  7.2.2膜式蒸发器

  A升膜式蒸发器

  B降膜式蒸发器

  C刮板搅拌薄膜式蒸发器

  7.2.3直接加热蒸发器

  7.2.4多级闪急蒸发器

  A多级闪急蒸发器的工作原理

  B闪急蒸发流程

  7.3蒸发器的生产能力和生产强度

  7.3.1蒸发器的生产能力:用单位时间内蒸发出水的质量表示


  7.3.2蒸发器的生产强度


  7.4多效蒸发

  A并流(顺流)加料法的蒸发流程

  B逆流加料法的蒸发流程

  C平流加料法的蒸发流程

  D错流加料法的蒸发流程

  7.5 蒸发器的辅助装置

  7.5.1除沫器

  蒸发操作时,二次蒸汽中夹带大量的泡沫和液滴,虽然在分离室中进行厂分离,但是为了防止产品损失二次蒸汽质量下降以及冷凝液体被污染,还需没法减少液沫的夹带。

  7.5.2冷凝器和真空装置

  7.6结晶

  在冶金、化工生产中,结晶主要用于以下两个方面:

  1)制备产品或中间产品,许多冶金 的产品或中间产品常以晶体形态存在,在生产过程中都与结晶过程有关,结晶过程的条件和速率会直接影响产品的粒度、形状和质量;

  2)制备高纯度的固体物质:工业生产中即使原溶液中含有一定量杂质.经过结晶所得的产品也能达到相当高的纯净度,故结晶是获得纯净固体物质的重要方法之一冶金生产中的结晶过程绝大多数是从水溶液中产生的 本节主要讨沦水溶液中的结晶过程。

  7.6.1结晶的基础知识

  A结晶过程

  B结晶物质的特性及纯度

  7.6.2结晶的方法与设备

  方法:不移出溶剂的结晶

  移出部分溶剂的结晶

  设备:A自然结晶槽

  B机械搅拌冷却式结晶器

  C螺旋带式水冷结晶器

  D奥斯陆冷却式结晶器

  E蒸发式结晶器

  F奥斯陆蒸发式结晶器

  G真空式结晶器

  8电解与电积设备

  8.1电解的基础知识

  8.1.1基本概念

  A理论分解电压与实际分解电压

  B极化与超电压

  C电极过程

  8.1.2电解的技术经济指标

  A电化学当量与理论耗电量

  B电流效率与直流电能消耗

  8.2水溶液中电解精炼和电解沉积

  8.2.1铜电解精炼过程及设备

  8.3熔盐电解

  8.3.1熔盐电解基础

  A铝电解熔盐电化学热力学特点

  B铝电解熔盐电极反应的特点

  C铝电解时的阳极效应

  D铝电解的电解槽

  8.3.2铝电解槽的结构

  1、阴极结构

  2、阳极提升装置

  3、母线结构和配置

  4、电气绝缘

  8.3.3铝电解槽上的作业

  A阳极更换作业

  B出铝作业

  C阳极效应应熄灭作业

  D抬升母线作业

  8.3.4吕电解辅助工序及设备

  A铝电解烟气净化

  B铝电解的阳极炭块

  9 干燥设备

  A机械去湿方法

  B热能去湿方法

  C化学去湿方法

  9.1湿空气的性质

  9.1.1湿空气的状态参数

  A湿空气的湿度

  B湿空气的热焓量及湿热蓉

  C湿空气的温度

  D湿空气的绝热饱和热焓

  9.2干燥过程的物料和热量平衡计算

  9.2.1物料平衡计算

  A物料含水率w的计算


  B空气消耗量计算


  9.2.2热平衡计算



  9.3湿物料的性质

  A水分与物料的结合方式

  B平衡水分和自由水分

  C结合水分与非结合水分

  9.4干燥特性

  A干燥特性曲线


  B干燥速率

  C影响干燥速率的因素

  (1)物料的性质与形状—湿物料的物理结构、化学组成、形状和大小,物料层的厚薄、温度、含水率及水分的结合方式等都影响干燥速率、

  (2)干燥介质的温度与湿度 介质的温度越高.湿度越低,干燥速率越大;温度与相对湿度相比,温度是主导同素

  (3)干燥介质的流速和流向:在于燥开始阶段.提高气流速度可加速物料表面的水分汽化蒸发,干燥速度也随之增大;而当干燥进人内部水分汽化阶段,则影响不大

  (4)干燥器的结构;以上各因素都和干燥器的结构有关,许多新型的干燥器就是针对上述某些因素而设计的。

  9.5干燥的操作方式

  9.5.1干燥操作方式分类

  A载流干燥设备

  B真空干燥

  C返料干燥

  D升华干燥

  E高频干燥

  F红外线干燥

  9.5.2沸腾干燥技术

  烟尘率高热利用率低

  9.5.3喷雾干燥技术

  冷冻干燥机的工作原理与结构

  9.5.4微波干燥技术

  9.6干燥设备及其操作


  9.7干燥设备的发展趋势

  9.7.1干燥过程的节能措施

  1 减少干燥过程的各项热量损失

  2 降低干燥器的蒸发负荷

  3 提高干燥器入口空气温度,降低出口废弃温度

  4、部分废弃循环

  10 冶金燃烧装置

  10.1燃烧基础知识

  对于—个冶金燃烧过程,有时候需要化学反应进行得快一些;有时候需要化学反应进行得慢一些,这就要控制燃烧的化学反应速度,为此.就需要研究影响燃烧反应速度的因素,即燃烧物质对燃烧反应速度的影响,温度对燃烧反应速度的影响,压力对燃烧反应速度的影响和反应物混合比对燃烧反应速度的影响。

  10.1.1燃烧理论

  A着火过程与着火方式

  B热自燃理论

  C谢苗诺夫公式

  D链式自燃理论

  E强迫着火

  10.1.2冶金燃料

  燃料性质

  A燃料的化学组成

  B液体燃料和固体燃料的分析方法

  C液体燃料和固体燃料的成分标示方法

  D燃料的发热量

  燃料选用的一般原则

  在冶金生产中,对于各种炉子所需燃料的选用.应当遵循技术上适用和经济上合理两个基本原则,技术上适用主要是指,能满足生艺和温度的要求.有较好的牛产条件和操作条什;经济上合理主要是指.合乎计划使用,综合利用的原则.合乎就地取材、减少运输的原则。

  10.1.3燃烧计算

  (1)空气需要量的计算;

  (2)燃烧产物的体积、成分和密度的汁算:

  (3)燃烧温度的计算

  10.2气体燃料的燃烧装置

  10.2.1气体燃料的燃烧

  气体燃料的燃烧包括以下三个阶段.即煤气与空气的混合、混合后可燃气体的加热和着火及完成燃烧化学反应而进行正常燃烧。

  10.2.2烧嘴

  A高速烧嘴

  B无焰烧嘴

  C喷射式无焰烧嘴

  10.3液体燃料的燃烧装置

  10.3.1重油的燃烧过程

  雾化、混合、着火、燃烧

  10.3.2重油的燃烧装置

  A低压雾化油喷嘴

  B高压雾化油喷嘴

  C机械雾化油喷嘴

  D气泡喷嘴

  E超声波喷嘴

  10.4固体燃料的燃烧装置

  块煤的层状燃烧法是一种最简单、最普通的燃烧方法 它是使煤炭在自身重力的作用卞堆积成松散的料层,而助燃用的空气则从下而上穿过煤块之间的缝隙.并和煤进行燃烧反应、这种燃烧方法的主要优点是没备简单和燃烧稳定 它的缺点是对煤炭质量要求较高,燃烧强度不能太大.加煤和清渣的体力劳动比较繁重。

  10.5燃烧装置的发展趋势

  10.5.1节约燃料的途径

  1、降低热量增量的措施

  2、提高炉子热效率

  10.5.2低氧浓度的燃烧

  随着现代工业的发展,冶金工厂十的燃料燃烧产物(如灰牛、so2:、co2和NO,等),对大气已造成严重的污染、为了防止大气污染,应降低废气中二氧化硫与氧化氮的含量。

  10.5.3浸没燃烧


  11 焙烧与烧结设备

  11.1焙烧概述

  11.1.1焙烧的分类

  根据工艺的目的,焙烧大致分为氧化焙烧、盐化焙烧、还原焙烧、挥发焙烧和烧结焙烧。其中,盐化焙烧包括硫酸化焙烧、氯化焙烧和苏打焙烧。磁化焙烧属于还原焙烧,按物料在熔炼过程中的运动状态,分为固定床焙烧、移动床焙烧、流态化焙烧和飘浮焙烧。

  11.1.2焙烧设备

  焙烧技术有固定床、移动床、流态化和飘浮焙烧技术,焙烧设备统称焙烧炉,主要有多膛焙烧炉、回转窑、流态化焙烧炉、飘浮焙烧炉、烧结机和竖式焙烧庐等。

  11.2流态化技术与设备

  11.2.1流态化

  A流态化形成的条件和流态化的基本特征

  B床层压降与流体流速的关系

  C散式流态化与聚式流态化

  D流化床反应器的基本结构

  E流态化技术的优缺点

  11.2.2流化床的结构

  A气固密相流化床的结构和主要组成部分

  B循环流化床

  11.3冶金的流态化设备

  11.3.1冶金流化床

  A硫铁矿焙烧

  B铁矿石的预还原

  C贫铁矿磁化焙烧

  D石灰石焙烧

  E氢氧化铝焙烧

  11.3.2稀相流态化焙烧装置

  氢氧化铝焙烧方法

  11.4烧结技术及设备

  11.4.1烧结技术

  烧结方法的利用,起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废弃物(如富矿粉、高炉炉尘、轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣等)。以便回收有价金属。

  11.4.2烧结设备

  A烧结方法

  鼓风烧结、抽风烧结、在烟气中烧结

  12 熔炼设备

  12.1竖炉

  竖炉有别于火焰炉.在它的炉膛空间内充满着被加热的散状物利.炽热的炉气自上而下地在整个炉膛空间内和散料表面间进行着复杂的热交换过程,和火焰炉相比,它足一种热效率较高的热工设备。

  12.1.1竖炉内的物料运行和热交换

  A竖炉内的物料下降

  B竖炉内料层得热交换

  12.1.2炼铁高炉

  A高炉结构

  B高炉炉型

  C高炉有效容积及有效高度

  12.1.3鼓风炉

  12.1.4鼓风炉的结构

  A密封加料系统

  B鼓风炉本体

  C锌蒸汽冷凝器

  D热风炉

  E鼓风系统与收尘系统

  12.2熔池熔炼炉

  熔池熔炼泛指化学反应主要发生在熔池内的熔炼过程,用于熔池熔炼的设备有白银法熔炼炉、诺兰达炉、瓦纽柯夫炉和三菱法熔炼炉等。目前,把吹炼方式移到熔池熔炼.向熔体中鼓入富氧,强化了气液反应,使之能够白热进行,炉子的生产率、冰铜品位和烟气中so2含量都得到极大提高。

  12.2.1反射炉

  A反射炉的基本结构

  B反射炉的主要特点及应用

  12.2.2白银炉

  A白银炉的基本结构

  B白银炉的主要特点

  12.2.5感应电炉

  A感应电炉的分类

  高频熔炼炉

  中频熔炼炉

  低频熔炼炉

  真空感应炉

  非真空感应炉

  工频有芯感应炉

  工频无芯感应炉

  B感应电热原理

  C工频铁芯感应电炉

  D工频无芯感应电炉

  13 烟气收尘与净化设备

  (1)改善环境、减少污染、冶金工业的烟尘巾常常含有有毒成分,如氧化铅、三氧化二砷、氧化锆、二氧化硫等,这些物质被排放后会对周围的生态环境造成污染,对该环境中的生物产生毒害作用—除了这些有毒的物质外.一些无毒的粉尘也会对人体健康产生危害,如微细的矿粉、二氧化硅粉尘等、如不能有效控制其在生产现场的弥散.长期工作在这样环境中的工人就容易患上矽肺病这种严重的职业病

  (2)回收有用物料 火法冶炼过程中,由于高温和烟气流动,产:生挥发性烟尘与机械性烟尘:机械性烟尘成分与原料相似,挥发性烟尘则富集了蒸气压较大的金属或化合物,且具有相当的数量:因此,从烟气中分离回收这部分含有有价金属成分的烟尘,不仅仅是一个有关环保的问题,而且也是—个关系到生产的经济问题.通过烟气收尘可以提高金属回收率和原料的综合利用率。

  (3)保证后序生产正常进行、在火法冶炼过程中,硫化矿中的绝大部分硫被氧化成氧化硫和少量三氧化硫,进人烟气.并通过制酸加以回收—烟气中的二氧化硫在吸收制酸前,要先在催化剂的作用下转化为二氧化硫.为避免催化利巾毒,转化前必须对烟气进行收尘,通常要求炬气含尘量不大于!200mg/m3’:鼓风炉还原熔炼锌所产生的烟气中含有大量co.为利用这种可燃气体,需要对其加压.要求进入鼓风机前的气体含尘量 一般个大于50mg/m3:

  13.1烟气收尘基础知识

  13.1.1收尘器的分类


  13.1.2收尘器的性能

  A处理气体流量

  B收尘效率

  C粉尘透过率

  D收尘器设备阻力

  E收尘器的能耗

  13.2重力收尘器

  重力收尘技术是利用粉尘颗粒的重力沉降作用.而使粉尘与气休分离的收尘技术,利用重力收尘是—种最古老、最简单的收尘方法。

  13.2.2重力收尘器的分类

  1、水平气流重力收尘器

  2、垂直气流重力收尘器

  13.2.3重力收尘器的结构

  13.3惯性收尘器

  A惯性收尘器的收尘原理

  B惯性收尘器的跟类

  13.4旋风收尘器






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