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热油炉百科

油田用隔热油管

2019-03-19 09:03:26

1 油田用隔热油管范围  油田用隔热油管标准规定了油田用隔热油管管料的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。  2 油田用隔热油管规范性引用文件  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。  GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许偏差  GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)  GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤方法  GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法  GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法  API SPEC 5CT 套管和油管规范  3 尺寸及钢级  隔热油管的内层管和外层管均不车螺纹,不带接箍。内层管管端外加厚,外层管为平端管。隔热油管的尺寸规格、钢级和管端形式等应符合表1规定。  表1    外径mm 壁厚mm 钢级 管端形式 长度  m  Ⅰ类长度 Ⅱ类长度  外层管 114.30 6.35 N80-Q 平端 9.5 9.1  114.30 6.88 N80-Q 平端 9.6 9.2  内层管 73.02 5.51 N80-Q 外加厚 9.4 9.0  88.90 6.45 N80-Q 平端 9.5 9.1  基于焊接性能等原因,内、外层管体采用同一材质,且碳当量Ceq<0.6,其计算公式为:  Ceq=C+Mn  6+(Cr+Mo+V)  5+Cr+Mo+V)  5  4 尺寸允许偏差  4.1 外径、壁厚和长度允许偏差应符合表2规定。  4.2 内层管外加厚端尺寸及偏差应符合图1规定。 表2 规格  mm 外径允许偏差 壁厚允许偏差 长度允许偏差  88.9×6.45 114.3×6.35 按API SPEC 5CT 按API SPEC 5CT        +100mm 0  73.02×5.51 114.3×6.88 按API SPEC 5CT 按API SPEC 5CT +50mm -50mm  图1 4.3 内层管和外层管供应长度配比应符合表3规定。  表3 规格  mm Ⅰ类长度 Ⅱ类长度  114.30×6.35 9.5 m 9.1 m  114.30×6.88 9.6 m 9.2 m  73.02×5.51 9.4 m 9.0 m  88.90×6.45 9.5 m 9.1 m  供应配比 ≥90% <10%  内、外层管均应按表3长度分类并按长度分类配套供应,分类包装。  5 油田用隔热油管交货状态  内层管、外层管均应以调质状态交货。  6 油田用隔热油管密实性检验  供方可用涡流探伤或漏磁探伤或超声波探伤等无损探伤方法代替水压试验。无损探伤代替水压试验时,钢管仍应保证达到水压试验所规定的要求。  7 油田用隔热油管管体标记  钢管喷印标记为:厂标 Q/BQB 234-2003 N80-Q 规格 炉号  8 其它技术条件  其他技术条件应符合API SPEC 5CT的有关规定。

油田的稠油热采隔热油管

2019-03-19 11:03:29

Q/BQB 234-2003 油田用隔热油管管料 1 范围 本标准规定了油田用隔热油管管料的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。 本标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的用于油田的稠油热采隔热油管。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许偏差 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤方法 GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法 GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法 API SPEC 5CT 套管和油管规范3 尺寸及钢级 隔热油管的内层管和外层管均不车螺纹,不带接箍。内层管管端外加厚,外层管为平端管。隔热油管的尺寸规格、钢级和管端形式等应符合表1规定。 表1   外径mm  壁厚mm  钢级  管端形式  长度  m  Ⅰ类长度  Ⅱ类长度  外层管  114.30  6.35  N80-Q  平端  9.5  9.1  114.30  6.88  N80-Q  平端  9.6  9.2  内层管  73.02  5.51  N80-Q  外加厚  9.4  9.0  88.90  6.45  N80-Q  平端  9.5  9.1    基于焊接性能等原因,内、外层管体采用同一材质,且碳当量Ceq 4 尺寸允许偏差 4.1 外径、壁厚和长度允许偏差应符合表2规定。 4.2 内层管外加厚端尺寸及偏差应符合图1规定。表2 规格  mm  外径允许偏差  壁厚允许偏差  长度允许偏差  88.9×6.45 114.3×6.35  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT         +100mm 0  73.02×5.51 114.3×6.88  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT  +50mm -50mm    图1 4.3 内层管和外层管供应长度配比应符合表3规定。 表3规格  mm  Ⅰ类长度  Ⅱ类长度  114.30×6.35  9.5 m  9.1 m  114.30×6.88  9.6 m  9.2 m  73.02×5.51  9.4 m  9.0 m  88.90×6.45  9.5 m  9.1 m  供应配比  ≥90%  <10%   内、外层管均应按表3长度分类并按长度分类配套供应,分类包装。5 交货状态 内层管、外层管均应以调质状态交货。6 密实性检验 供方可用涡流探伤或漏磁探伤或超声波探伤等无损探伤方法代替水压试验。无损探伤代替水压试验时,钢管仍应保证达到水压试验所规定的要求。7 管体标记 钢管喷印标记为:厂标 Q/BQB 234-2003 N80-Q 规格 炉号8 其它技术条件 其他技术条件应符合API SPEC 5CT的有关规定。  附加说明: 本标准代替BZJ 234-1998。 本标准与BZJ 234-1998相比主要变化如下: ――增加供货规格范围; ――取消接箍料。 本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部提出。 本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部起草。 本标准起草人:杨新亮。 本标准于1998年首次发布。

油田用隔热油管标准Q/BQB 234-2003

2019-03-18 11:00:17

Q/BQB 234-2003 油田用隔热油管管料 1 油田用隔热油管范围  本标准规定了油田用隔热油管管料的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。  油田用隔热油管标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的用于油田的稠油热采隔热油管。  2 油田用隔热油管规范性引用文件  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。  GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许偏差  GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)  GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤方法  GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法  GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法  API SPEC 5CT 套管和油管规范  3 尺寸及钢级  隔热油管的内层管和外层管均不车螺纹,不带接箍。内层管管端外加厚,外层管为平端管。隔热油管的尺寸规格、钢级和管端形式等应符合表1规定。  表1     外径mm  壁厚mm  钢级  管端形式  长度  m   Ⅰ类长度  Ⅱ类长度   外层管  114.30  6.35  N80-Q  平端  9.5  9.1   114.30  6.88  N80-Q  平端  9.6  9.2   内层管  73.02  5.51  N80-Q  外加厚  9.4  9.0   88.90  6.45  N80-Q  平端  9.5  9.1     基于焊接性能等原因,内、外层管体采用同一材质,且碳当量Ceq<0.6,其计算公式为:  Ceq= C+Mn  -------------------------------------------------------------------------------- 6 + (Cr+Mo+V)  -------------------------------------------------------------------------------- 5 + Cr+Mo+V)  -------------------------------------------------------------------------------- 5    4 尺寸允许偏差  4.1 外径、壁厚和长度允许偏差应符合表2规定。  4.2 内层管外加厚端尺寸及偏差应符合图1规定。 表2 规格  mm  外径允许偏差  壁厚允许偏差  长度允许偏差   88.9×6.45 114.3×6.35  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT         +100mm 0   73.02×5.51 114.3×6.88  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT  +50mm -50mm     图1 4.3 内层管和外层管供应长度配比应符合表3规定。  表3 规格  mm  Ⅰ类长度  Ⅱ类长度   114.30×6.35  9.5 m  9.1 m   114.30×6.88  9.6 m  9.2 m   73.02×5.51  9.4 m  9.0 m   88.90×6.45  9.5 m  9.1 m   供应配比  ≥90%  <10%     内、外层管均应按表3长度分类并按长度分类配套供应,分类包装。  5 交货状态  内层管、外层管均应以调质状态交货。  6 密实性检验  供方可用涡流探伤或漏磁探伤或超声波探伤等无损探伤方法代替水压试验。无损探伤代替水压试验时,钢管仍应保证达到水压试验所规定的要求。  7 管体标记  钢管喷印标记为:厂标 Q/BQB 234-2003 N80-Q 规格 炉号  8 其它技术条件  其他技术条件应符合API SPEC 5CT的有关规定。  附加说明:  本标准代替BZJ 234-1998。  本标准与BZJ 234-1998相比主要变化如下:  ――增加供货规格范围;  ――取消接箍料。  本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部提出。  本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部起草。  本标准起草人:杨新亮。  本标准于1998年首次发布。

钨铜合金的特点

2019-05-27 10:11:36

特色1.电阻焊电极归纳了钨和铜的优势,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比严重、导电、导热性好,易于切削制作,并具有发汗冷却等  钨铜特性,因为具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特色,常常用来做有必定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。2.电火花电极针对钨钢、耐高温超硬合金制造的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率,准确的电极形状,优秀的制作功能,能确保被制作件的准确度大大提高。3.高压放电管电极高压真空放电管在作业时,触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀功能、高  耐性,杰出的导电、导热功能给放电管安稳的作业供给必要的条件。4.电子封装材料既有钨的低胀大特性,又具有铜的高导热特性,其热胀大系数和导电导热功能够经过调整材料的成分而加以改动。修改本段物理功能钨铜合金归纳了金属钨和铜的优势,其间钨熔点高(钨熔点为3410℃,铜的熔点1080℃),密度大(钨密度为19.34g/cm,铜的密度为8.89/cm3) ;铜导电导热功能优越,钨铜合金(成分一般规模为WCu7~WCu50)微观安排均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热功能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电制作电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等职业。

油田油管

2019-03-18 11:00:17

1 油田油管范围   油田油管标准规定了油田用隔热油管管料的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。   油田油管标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的用于油田的稠油热采隔热油管。   2 油田油管规范性引用文件   下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。   GB/T 222 钢的化学分析用试样取样方法及成品化学成分允许偏差   GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)   GB/T 5777 无缝钢管超声波探伤方法   GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法   GB/T 12606 钢管漏磁探伤方法   API SPEC 5CT 套管和油管规范   3 尺寸及钢级   隔热油管的内层管和外层管均不车螺纹,不带接箍。内层管管端外加厚,外层管为平端管。隔热油管的尺寸规格、钢级和管端形式等应符合表1规定。   表1      外径mm  壁厚mm  钢级  管端形式  长度  m    Ⅰ类长度  Ⅱ类长度    外层管  114.30  6.35  N80-Q  平端  9.5  9.1    114.30  6.88  N80-Q  平端  9.6  9.2    内层管  73.02  5.51  N80-Q  外加厚  9.4  9.0    88.90  6.45  N80-Q  平端  9.5  9.1       基于焊接性能等原因,内、外层管体采用同一材质,且碳当量Ceq<0.6,其计算公式为:   Ceq= C+Mn   --------------------------------------------------------------------------------  6 + (Cr+Mo+V)   --------------------------------------------------------------------------------  5 + Cr+Mo+V)   --------------------------------------------------------------------------------  5     4 尺寸允许偏差   4.1 外径、壁厚和长度允许偏差应符合表2规定。   4.2 内层管外加厚端尺寸及偏差应符合图1规定。  表2 规格  mm  外径允许偏差  壁厚允许偏差  长度允许偏差    88.9×6.45 114.3×6.35  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT         +100mm 0    73.02×5.51 114.3×6.88  按API SPEC 5CT  按API SPEC 5CT  +50mm -50mm       油田油管   4.3 内层管和外层管供应长度配比应符合表3规定。   表3  规格  mm  Ⅰ类长度  Ⅱ类长度    114.30×6.35  9.5 m  9.1 m    114.30×6.88  9.6 m  9.2 m    73.02×5.51  9.4 m  9.0 m    88.90×6.45  9.5 m  9.1 m    供应配比  ≥90%  <10%       内、外层管均应按表3长度分类并按长度分类配套供应,分类包装。   5 交货状态   内层管、外层管均应以调质状态交货。   6 密实性检验   供方可用涡流探伤或漏磁探伤或超声波探伤等无损探伤方法代替水压试验。无损探伤代替水压试验时,钢管仍应保证达到水压试验所规定的要求。   7 管体标记   钢管喷印标记为:厂标 Q/BQB 234-2003 N80-Q 规格 炉号   8 其它技术条件   其他技术条件应符合API SPEC 5CT的有关规定。      附加说明:   本油田油钢管标准代替BZJ 234-1998。   本油田油钢管标准与BZJ 234-1998相比主要变化如下:   ――增加供货规格范围;   ――取消接箍料。

40cr圆钢

2019-03-18 11:00:17

40cr圆钢成分:碳0.37~0.45%,硅0.17~0.37%,锰0.5~0.8,铬0.8~1.1% 退火硬度:小于207HBS 正火硬度:小于250HBS 钢材调质处理:试样直径:25mm,850度淬火加热油淬,520度回火后:抗拉1000兆帕,屈服800兆帕,延伸9%,断面收缩45%,冲击韧性588.3千焦/平方米 。

铝型材行业高能耗与高污染的原因

2018-12-28 14:46:54

①熔炼和回收:目前铝熔炼炉中电炉占5%,油炉占91%,燃气炉占4%,造成重熔生产1吨挤压圆锭的油耗比工业发达国家的高55.17%,而实际铸锭(轧制扁锭与挤压圆锭)的平均熔炼能耗比工业发达国家的高得多。另外,铝熔炼炉能耗的总体状况还是处于中低水平。   ②铸造、轧制和挤压:缺乏高档次产品;小机台多,挤压装备较落后,效率低;装备的自动化程度低,无法实现等温快速挤压,生产精密型材;模具质量欠佳。   ③表面处理: 表面处理是铝加工过程中的高耗电、高耗水、高污染的环节。   节能减排成为当今铝加工企业迫切需要解决的问题,本文从熔铝炉、保温炉、挤压机棒炉、氧化处理污泥深加工利用等方面出发,提出一些新方法和策略,从而使铝加工企业达到节能减排和清洁生产的目的。

炭黑的三种制造工艺

2019-01-07 07:51:16

炭黑的生产方法主要有炉法、槽法、热裂法三种。 炉法 由天然气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑,此种炭黑称为炉黑,是炭黑品种中产量最大、品种最多的一类。炉黑与槽黑及热裂黑的显著区别是,其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。所以,同一粒径范围的炉黑,又分为若干不同结构的衍生品种。另外,炉黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱碱性。炉黑生产的特点是,燃料在反应炉中燃烧,提供原料裂解所需的热量。燃烧和裂解过程同时发生。根据所用原料形态的不同,炉黑生产可分为气炉法和油炉法两种。气炉法所用原料和燃料均是天然气。油炉法的燃料可以是天然气、焦炉气,也可以是液态烃,原料则选用高芳烃油料,如乙烯焦油和蒽油等。在炉黑生产工艺流程(见图)中,反应炉是核心设备。生产不同品种的炉黑需采用不同结构尺寸的反应炉。空气和燃料在反应炉中燃烧,原料经雾化后喷入燃烧的火焰中,经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃余气中形成烟气。烟气经急冷后送空气预热器、油预热器进一步降温,最后送入袋滤器,分离出的炭黑送到造粒机中造粒,然后在干燥机中干燥。 槽法 以天然气为主要原料,以槽钢为火焰接触面而生产炭黑,此种炭黑称为槽黑。与炉黑及热裂黑相比,其粒子较细而比表面积较大。同时,由于采用特定的生产方式,其表面受到氧化,含有较多的含氧官能团而呈酸性。这类炭黑粒子的聚结程度较低。因含有较多的含氧官能团,可延缓橡胶的硫化速度,提高聚烯烃的耐候性以及赋予油墨良好的流动性和印刷性能。 热裂法   以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料,在无氧、无焰的情况下,经高温热解生成炭黑,称为热裂黑。它是炭黑品种中比表面积最低的一类,基本上以单个球形粒子存在,不熔结或聚结成聚集体,其表面含氧量亦很少(0.1%~0.3%)。热裂黑主要有三个品种:中热裂黑、不污染的中热裂黑和细热裂黑。中热裂黑的氮吸附比表面积为6~10m2/g,细热裂黑则为10~15m2g。

电磁熔炉在锌合金压铸中的应用

2019-01-08 17:01:42

电磁熔炉采用电磁感应加热技术对金属(镁、铝、锌合金)进行熔解再加工设备; 我公司对锌合金电磁熔炉系列产品、专用配件的开发、制造全面完善;现有电磁中央熔解炉,压铸机电磁熔炉(所有压铸机电磁熔炉均可订做,包括富来的双室双温炉)、电磁熔炉专用球墨钳锅,316L不锈钢复合钳锅(抗熔蚀、抗膨胀停机无需打料);产品质量可长达数年无故障,为客户省钱省心。 电磁熔炉的几大特点:全安、节能、环保、便捷稳定。 安全 电磁机芯产生20KHZ-25KHZ交流电流,通过电磁线盘生成相应交变磁场,金属(钳锅)切割 磁力线而自身感应生热(非接触性加热),绝缘回路高阻抗:设备进行接地安全性达100%; 设备外壳无高温且能用手触摸,温度在60℃左右。 节能 电磁加热设备热效应95%左右,热效率99%; 比燃油炉省40%以上,较高可达60%; 比电热炉省20%左右,但与电热管放入钳锅内比相等。 每年能给客户节省3万以上。 环保 电磁熔炉无燃烧、无排放;打造低温环保车间,给员工一个干净、舒适的工作环境。 便捷稳定 安装现场只要电线电源到位即可,设备技术十分成熟,故障率低且维修简单方便。 新厂房安装电磁熔炉,无需铺设管道、安装风管及排风设备,可省下上百万的工程费用,缩短工厂完工工期,而且环保可一次性通过。

铝电解槽主动冷却技术—为铝厂错峰弹性生产和节能减排提供解决方案!

2019-01-08 17:01:35

铝的应用有助于轻量化和节能减排,但电解铝也是高耗能的产业。在中国,2016年仅电解铝耗电量就占到全社会用电量的约7.25%。同时令人惋惜的是,在铝电解生产过程中,输入电解槽的能量中有约50%的能量以废热形式散失掉了。其中,烟气排放约占35%,电解槽上部结构约占8%,电解槽侧部约占35%,底部阴极约占22%。提高电解铝生产中的能效水平,既是国家节能减排的迫切要求,也是企业提高运营效率,实现可持续发展的努力方向。挪威科纳斯科技公司(Cronus Technology AS)经过10多年的努力,开发了独特的铝电解槽余热回收和主动冷却系统,可为电解铝工业节能减排和弹性生产提供新的思路和高效解决方案。 该技术利用了热管原理。热管是热传输装置,是超级热导体。热管结合了热传导和流体相变原理,热管中工作液体可以在液态和气态之间进行转换,其导热能力是铜的1000倍。铝电解槽主动冷却系统包括四个主要部分:油站、集热器、控制系统和管道。油站中的低温导热油通过管道首先进入到烟气系统的集热器中,对烟气进行冷却,并收集烟气中的热量;之后进入电解槽侧部的集热器,收集电解槽侧壁的热量;然后进入热交换器,将收集的热量进行转换或者利用;经过冷却的油再进入到油站,完成一个循环。电解槽侧部集热器是等温的,不存热应力。通过螺栓固定在电解槽侧壁的摇篮架中间,外面有保温层,防止热损失。 通过控制导热油的流速,就可以控制电解槽的散热速度。从而可以控制槽帮厚度和电解槽的热平衡。 这样,就能给电解槽提供一个稳定、可控的工作环境,使其生产不受季节变化的影响。在电解槽焙烧启动的时候,主动冷却系统有助于改善电解槽槽壳的升温速度,从而降低槽壳以及耐火材料的热膨胀,从而延长电解槽的寿命。 此外,主动冷却系统为调节电流强度和电解槽产量提供可能性。在需要提高产量时,可以强化电流,同时提高冷却速度,防止电解槽过热;在需要降低产量的时候,可以降低电流强度,同时调低冷却速度(冷却速度可以为零),此时的集热器可以起到保温作用(因为外面的保温层),也能防止电解槽过冷。 正常生产情况下(不调节产量),该技术可以回收总散失热量的大约40%。据估算,中国目前有大约55000台电解槽,2016年原铝产量约为3200万吨,电耗约4334亿度,热损失约2167亿千瓦时。假设国内电解铝行业都使用此项技术,可以回收的总热量约866亿千瓦时,大致相当于1.7亿城乡居民的电耗;可减少二氧化碳排放约6500万吨,相当于2300万辆汽车的排放。这将是一个巨大的节能减排的潜力所在。当然,实际节能效果还取决于回收热能的再利用途径和效率。 从电解槽回收的热量为清洁能源,可以有多种用途和能源转化方式。包括用于煤电厂发电,对蒸汽轮机的给水进行加热;社区供热、制冷;低温发电;以及工厂加热物料等。余热利用方式可以根据电解铝厂自身的产业链配套、所在地区的产业布局、地理特点等因素有不同的能源再利用模式。 该技术经过了10多年的研发、试验和不断改进。2014年4月,在迪拜铝业的一台电解槽上安装了这套系统。目前已经连续平稳运行超过3年,没有出现任何问题。槽帮控制和监测,热量回收,系统的安全性和稳定性已经得到验证。但因为这台电解槽是整个系列中的一台,尚未能验证其强化电流,调节产量的实际效果。下一步,这项技术期待能在节能减排挑战较大、产能较大的中国铝行业中率先实现产业化。目前,科纳斯科技公司正在中国与潜在的合作伙伴进行交流洽谈,一方面推广该系统的热量回收功能,另一方面进一步开发和完善该系统用于调节铝产量、实现弹性生产的功能。 科纳斯科技公司认为,该项技术在中国电解铝行业应用有多重意义及价值。 首先,对利用这一系统回收的热量进行多种形式的综合利用,可以减少企业的整体燃煤和能源消耗,提高能效,降低企业运行成本。 其次,降低煤耗能耗的同时,也相应的降低了碳排放,缓解电解铝企业面临的越来越大的环保压力。 第三,在正常情况下,通过控制电解槽热平衡,从而可以强化电流,将每台电解槽的产量提高20%。 第四,在需要减产限产的时候,还能通过控制电解槽热平衡,降低电流强度,实现不停槽减产20%左右。这将避免停槽减产和重新启动给企业带来的经济损失和电解槽寿命损失。更重要的是减少停槽带来的固废的产生,减少重新启槽和非正常调整期产生的无组织污染物排放和温室气体排放,降低环境污染。 总之,企业可以按照环保政策要求,在不停槽的情况下实现限产或错峰生产。也可以根据铝价和成本核算情况,随时自主调节产量,实现弹性生产,优化生产组织,提高适应性。相关部门也可以通过控制系统,对电解槽限产情况进行实时监测。

振动筛在金属粉末涂料领域的应用

2019-01-17 10:51:29

金属粉末涂料因其呈现的金属光泽,具有绚烂的多色效应以及突出的保护功能,在汽车、家电、仪器仪表等工业品领域应用十分广泛。 金属粉末涂料是指含有金属颜料(如:铜金粉、银铝粉等)的各种粉末涂料。由于金属粉末涂料能够展示一种明亮、豪华的装饰效果,非常适合家具、饰品和汽车等户内、外物体的喷涂。在制造工艺上,目前国内市场主要采用干混法(Dry-Blending),国际上也使用粘结固定法(Bonding)。 粉末涂料涂膜金属效果的形成是通过加入金属颜料来实现的,加入的方式主要有两种:熔融挤出法和干混法,之后又相对两种工艺的不足进行了改进与完善,开发了加热混合的生产工艺。 它是将金属颜料与粉末基料加入混料罐中,往夹套中通入热水或热油对罐体加热,边混合分散边对材料进行加热,同时采用惰性气体保护措施,在一定的温度下(50-60℃)粉末基料粒子表面逐渐软化并与金属颜料片产生黏附,黏结一定时间后,将物料冷却至常温,然后进行粉体处理,通过振动筛筛分即得成品。 振动筛是利用振子激振所产生的复旋型振动而工作的。振子的上旋转重锤使筛面产生平面回旋振动,而下旋转重锤则使筛面产生锥面回转振动,其联合作用的效果则使筛面产生复旋型振动。 其振动轨迹是一复杂的空间曲线。该曲线在水平面投影为一圆形,而在垂直面上的投影为一椭圆形。调节上、下旋转重锤的激振力,可以改变振幅。而调节上、下重锤的空间相位角,则可以改变筛面运动轨迹的曲线形状并改变筛面上物料的运动轨迹。 振动筛主要分为直线振动筛、圆振动筛、高频振动筛。振动筛按振动器的型式可分为单轴振动筛和双轴振动筛。单轴振动筛是利用单不平衡重激振使筛箱振动,筛面倾斜,筛箱的运动轨迹一般为圆形或椭圆形。 双轴振动筛是利用同步异向回转的双不平衡重激振,筛面水平或缓倾斜,筛箱的运动轨迹为直线。振动筛有惯性振动筛、偏心振动筛、自定中心振动筛和电磁振动筛等类型。

铝制材料喷涂前处理工艺控制

2018-12-29 09:42:53

铝材喷涂前处理的工艺流程很多,可根据具体情况,如厂房条件即空间位置大小、工件材质(冷轧板、热轧板、镀锌板、铝合金、玻璃钢等)、工件表面状况(锈蚀、防锈油、杂物)、生产批量、质量要求等选择。不同的生产厂家采用的流程不尽相同。如客车生产的整体流程及质量要求基本相同,前处理流程一般有以下两种:  1、制件前处理  典型的工艺流程:  预脱脂→脱脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表调→磷化→水洗IV→钝化  厂家可根据本厂的实际情况进行适当调整:  作为制件前处理,酸洗除锈是必不可少的。但在前处理过程中,最好将锈蚀件和非锈蚀件分开,锈蚀件进行酸洗,非锈蚀件最好不要进行酸洗。  2、产品前处理  产品前处理是将整个产品浸入槽液中进行表面处理,目前已有不少厂家采用。工序间转移有手动控制和自动控制两种。比较先进的是采用PLC程序自动控制,能实现工序间自动转移。一般流程为:脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。  喷涂前处理的常用设备是喷淋式联合清洗机,其清洗原理是借助于喷射机械力和化学作用,来完成去油、磷化、钝化、清洗等工艺过程。  喷淋式联合清洗机典型工序是:脱脂、水洗、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗。  其结构特点是:前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内,喷淋由各液槽的泵来提供。各工序间都有门洞板隔开,以防窜液。各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。内加热器有排管、蛇形管、波纹板等;外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。在脱脂、磷化工序分别设有除油系统和除渣系统。为防止各加热段隧道顶部及门洞处溢出蒸汽,在隧道顶部设有排风机。  各工艺控制要素分述如下:  1、脱脂  脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用,从而使油脂从工件表面脱离,变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物,水洗后表面应被水完全润湿为标准。脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素:  (1)游离碱度(FAL)  脱脂剂浓度适当才能保证最佳效果。一般只需要检测脱脂液的游离碱度,FAL过低,除油效果相对较差;FAL过高,不仅造成材料浪费,也给后道水洗增加负担,严重者还会污染后序的表调和磷化。123后一页

炼金工艺管理

2019-03-07 11:06:31

各黄金矿山的炼金工艺可分为混法冶炼、火法冶炼、混法火法结合等等,所用设备也不同,有转炉、油炉、中频感应电炉等。尽管如此,在办理上,突出了一个“严”和“细”。其整个进程都是在几方一同监督下,严厉按规章拟定进行出产操作的,首要存在以下几个共性问题。 一、金泥的查验 金泥的计量、采样、水份测定要在炼金室主管、计量采样人员(质量监督科)、财政专管人员和保镳人员的监督下,一同进行并将成果记载到台帐上。 采样的办法一般按星形法进行布点采样,采样地址各单位不尽一致,有在滤板各片布点采样,有在装盘烘干前(或后)采样,也有酸处理之后采样(多用于锌丝置换硫酸除锌之后),对大样通过制备后,取必定数量装图样品袋,剩下金泥回来。 采样、制样要趁热打铁,整理如专用采样东西、称重、装袋、编号,采样时刻要做好记载。制备好的金泥样品有必要由两人一同交化验室,查看计量检验,并各自记好账,相互签字。 化验室在接到金泥样品后,应在24小时之内完结化验分析,并报出成果,对化验剩下的金泥样品由化验室专管化验人员两人担任保存(放入稳妥箱,内层钥匙由一人掌管,外层钥匙和稳妥暗码由另一个掌管),定时查对账目,检验出柜,交炼金室处理。 二、金泥的酸处理 金泥依据不同炼金出产工艺的要求,在进烘干炉前或烘干后,要进行酸预先处理,以削减冶炼进程中金泥的数量和杂质。常见的办法是用稀,在不锈钢拌和槽或珐琅反响罐内进行。用硫酸浸金泥时,要留意安全,千万不行先加酸后加水,不然会引起酸和水的飞溅,这样可能会损伤操作人员,加酸要分几回进行,加部分酸后要拌和一段时刻后再加酸,这样能够避免溢槽现象发作。 酸浸完毕加沉积剂拌和后静置1~2小时,将清液用虹吸管吸出,并装入储存罐二次沉积,要避免虹吸跑浑带走金泥,然后加水将金泥洗刷2~3次。金泥从罐底放出,装入脱水盘,真空脱水后,再装入金泥烘干盘入炉烘干,采样、称量待烘干后进行,笔者这样比酸浸前和烘干前采样、计量更科学、精确。 三、金泥的烘干及配料 在电烘干炉内枯燥金泥,其炉子的规格和所到达的温度都可自行设计,装金泥的盘子用不锈钢制做。在装金泥之前,为避免金泥粘结在不锈钢盘上,可事前涂一层熟石灰或铺一层滤纸。 每盘装量不行太满,特别是含锌高的金泥,(酸浸前烘干)会因锌的氧化使金泥体积胀大,形成金泥胀到盘外,炉内温度一般在400~500℃以下,可依据经历断定烘干时刻,等炉内温度降下后出炉,干金泥的水份 金泥熔炼造酸性渣,造渣配方可依据金泥成份断定。首要熔剂有硼砂、火碱或、石英等。在大铁盘内或专用平台上配料,要避免金泥飞扬。留意每次配料都应将金泥盘清扫洁净,将大的烧烤结块用碾锤砸碎、拌匀。配料间的地上上要铺一层硼砂,配完料扫起来,这样简单将散落在地上的金泥收回起来,做掩盖坩埚表面用。 四、烘炉及熔炼 无论是用中频感应电炉,仍是用油炉或转炉炼金,在装料前都要先将烘炉预热。留意温度不行敏捷升高。避免坩埚受热不均匀迸裂,让整个体系内潮气渐渐蒸发出去。 冶炼进程要完全依照技能操作规程进行。熔炼温度控制在1200~1400℃之间。倒渣或铸锭时,操作者都应穿戴好劳动保护用具。并将铅罐或模子预热,避免因温差太大,或许有潮气水珠发生飞溅伤人。 冰铜和精粹渣要回来下月熔炼,粗炼渣可通过破碎、研磨后进摇床选别,选出的金粒记账、称重、化验后存入金柜,下月熔炼时处理。 铸好的金锭待根本凉了之后,取出用刷子洗,把金锭上面的浮渣除去,金块处理完后,使用炉子的余温将金块烘干、称重、取样。 金锭的取样要按特定的办法进行。在小钻床上用小钻头钻孔,规定在一个旁边面沿一个对角线方向等距离取三点,在第二个旁边面与第一个旁边面取对角线成穿插方向的对角线上等距离钻六个孔。取下的金粉在选厂冶炼担任人、财政科专管管帐、保镳、监督站技能人员的一同监督下,进行取样、编号、送样,查看和称重。检验、化验等。 含银高的金泥要进行金银别离,其办法也许多。可依据其产值设备、厂房等具体条件进行考虑。常用办法是银电解,其收回率和银档次都很高,这儿就不专门介绍了。 五、膏的蒸馏 在许多含有粗颗粒金的选厂,在磨矿回路中往往加板和重选设备,及早收回金。 膏中含量高达30%,膏不能直接冶炼,因而,对膏要进行蒸馏,先收回金属,并避免蒸发污染环境,膏蒸馏是使用沸点(356℃)与金熔点(1063℃)相差极为悬殊的特色,在蒸馏罐里进行的。操作时应留意以下几点: (一)为避免金粒与罐壁粘结,在膏装罐之前,在罐的内壁涂上浆状的滑石粉或石墨粉。 (二)罐中所装膏不宜过厚,避免蒸不完全及金随膏欢腾喷出罐外。 (三)蒸馏的膏有必要纯洁,不行混入包装纸并且应缓慢地升高炉温,蒸要完全。 (四)蒸馏罐引出铁管结尾不要与搜集冰凝的水盆水面相触摸避免蒸馏晚期,在罐内发生负压,将水吸入罐内发作爆炸事端。 六、产品办理 冶炼完的金锭和银锭,要在几方参加下一同进行编号,并逐块用十万分之一天行称重、查看、检验。 合质金和白银供应由财政科主管管帐填制金,银产品供应核算单,带着化验分析报告单并与财政科人员及保卫人员一同护卫出库,然后用专车押送到银行。

色素碳黑的几个应用领域

2019-01-04 17:20:20

色素炭黑 color black在油墨、油漆、涂料等制品中作着色颜料用的炭黑。按着色强度(或黑度)和粒子大小一般分为高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四种。主要由接触法。 色素炭黑 color black在油墨、油漆、涂料等制品中作着色颜料用的炭黑。按着色强度(或黑度)和粒子大小一般分为高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四种。主要由接触法和油炉法生产。 1)炭黑的几个典型参数 黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率测定仪”测定的数据来表示,在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径,是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒径也越小。反之亦然。 挥发份——炭黑表面携带含氧基团的数量,反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能,也是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。 结构——炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。 高、低结构炭黑与应用性能之间地关系示意图 2) 炭黑分散的重要的意义 颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中最难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户最终的使用效果。 炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响 a)炭黑的本质特性:炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对容易些。 b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的最终分散情况,尤其是炭黑用树脂的选择。 c)分散设备:不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。正确选用分散设备是使用者必须重视的。 3)选择炭黑的基本思路 使用者在选择炭黑前首先要考虑的是:你想用炭黑来达到什么要求?着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通,共同对物料体系进行技术评价,选择比较合适的炭黑品种。通常情况是: 着色用——选择黑度高、粒径小的炭黑,但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散,否则反而会背道而驰,达不到原来要求。 配色用——选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。 抗紫外线用——主要用在塑料和橡塑里,选择中等粒径、结构稍高些的炭黑,它们的抗紫外线性能最佳。

三元材料干燥设备的选择问题

2019-01-03 09:36:39

洗涤干净的前驱体滤饼含有10%~50%的水分,需要将其除去以便后续工段使用。干燥是用加热的方法使固体物料中的水分或其他溶剂汽化,从而除去固体物料中湿分的过程。干燥过程十分复杂,它涉及流体力学、传热、传质三方面基础理论。一、干燥工艺干燥工艺包括干燥时间、干燥温度和干燥气氛等的确定。三元材料前驱体为变价金属的低价化合物,在空气中会被氧化,且干燥温度越高氧化程度越严重。但由于真空干燥和惰性气氛保护干燥成本高且干燥效率低,而在空气气氛下适当温度干燥出来的前驱体品质基本能满足要求,所以一般选择空气气氛干燥。不同干燥温度处理后的三元前驱体XRD图从图中可以看出150℃处理后的前驱体XRD谱图和真空100℃处理的XRD谱图已有明显差异,因此前驱体滤饼在空气中的干燥温度应小于150℃。当温度达到400℃时,前驱体会被氧化变成三价氧化物。不同干燥温度下前驱体的总金属含量随着干燥温度的升高而升高,比表面积在高200℃后突然增大。不同干燥温度下前驱体的总金属含量和比表面积当确定前驱体的干燥温度不能高于150℃后,可以根据干燥设备的干燥效率和前驱体水分控制标准为水分含量小于1%,不同干燥设备所需的干燥时间不同。二、干燥设备根据传导方式的不同,干燥可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电干燥和联合干燥。选择三元材料前驱体的干燥机至少需要考虑以下几点:产品的水分含量要求;滤饼的水分含量以及滤饼含水量是否均匀;干燥机生产能力,物料的进给方式;干燥机与三元材料前驱体接触部分材质需要耐碱性,并且不能带入金属杂质或其他杂质;需要达到的干燥温度等。三元材料前驱体的干燥可采用热风循环烘箱、回转干燥机、盘式干燥机、耙式干燥机、微波干燥机等。1、热风循环烘箱热风循环烘箱外形像箱子,外壁是绝热保温层。热风循环烘箱内部结构图由风机产生的循环流动的热风,吹到潮湿物料的表面达到干燥目的,热空气反复循环通过物料。1脚轮 2热电偶 3控制面板 4保温外壳 5风机 6排气口 7加热丝8料盘 9料盘支架优点:容易装卸,物料损失小,料盘易清洗。因此,对于需要经常更换产品、价高的成品或小批量物料,厢式干燥器的优点十分显著。热风循环的主要缺点是:物料得不到分散,干燥不均匀,干燥时间长;装卸物料耗时、耗人工,劳动强度大,设备利用率低;卸物料时粉尘飞扬,环境污染严重;热效率低,一般在40%左右,每干燥1kg水分约需消耗加热蒸汽2.5kg。2、转筒干燥器转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。转筒干燥器的优点是:生产能力大,可连续操作;适用范围广,可用于干燥颗粒状物料,对于那些附着性大的物料也很有利;易清扫。缺点:价格较高;安装、拆卸困难;热效率低;物料颗粒之间的停留时间差异较大,因此不适合于对温度有严格要求的物料。3、盘式连续干燥器盘式干燥器结构图1导热油箱 2热油泵 3截止阀 4温度计 5连续干燥器 6进料口7排气口 8刮扫器 9加热盘 10减速机 11下料口 12支腿空心加热盘是该干燥器的主要部件,在其内部以一定排列方式焊有折流隔板或短管,一方面增加了加热介质在空心盘内的扰动,提高了传热效果;另一方面增加了空心盘的刚度并提高了其承载能力。每个加热盘上均有热载体的进出口接管。各层加热盘间保持一定间距,水平固定在框架上。特点:热效率高、能耗低、干燥时间短;可调控性好;被干燥物料不易破损;环境整洁等。注意事项,采用板框压滤机压滤的三元材料前驱体滤饼含水率较高,属于膏状物料,不能采用盘式干燥器。所以,若干燥器选择盘式干燥,则前段的过滤洗涤设备需要选择离心机。4、带式干燥器带式干燥器是一种连续带真空的高传导干燥器,根据物料干燥工艺可设置多层干燥带,温度在40~180℃,运行速率可调节。带式干燥器结构图1热媒进口 2壳体 3挡料板 4传动轴 5加热板 6导带 7进料口8进料阀 9真空管 10排污口 11放料阀 12热煤出口特点:真空干燥下完成连续进料与出料;产品收率高;产品干燥室不与金属物接触,干燥后不损形貌;产品干燥工艺容易优化,可调整性强;能耗低;适合大批量连续自动生产。

粉体干燥工艺研究与实践

2019-03-06 10:10:51

1现在粉体枯燥体系枯燥工艺现状 一向以来,粉体的枯燥都是沿袭传统的枯燥设备和工艺,经过燃煤炉、燃油炉或许电热炉来发作热量,对预枯燥的粉体进行闪蒸枯燥,整套枯燥设备存在能耗高、本钱高、污染环境等一系列的问题。龙宇钼业有限公司原规划的钼精粉枯燥体系,也是沿袭了传统的粉体枯燥工艺,经过燃煤炉来发作热量,对钼精粉进行枯燥。依照公司现在的出产情况,每枯燥1t钼精粉需求190kg 煤,耗电100kWh,煤报价为900 元/t,电费为0.6 元/kWh,则枯燥1t 钼精粉的本钱为231 元,一起,发作大约83.6kg 的CO2,对环境形成严峻污染。项目建成后环评检验遇到困难,对此公司成立了项目组,进行选型规划处理问题。意图为了能够下降钼精粉枯燥本钱,一起处理因为燃煤带来的环境污染问题, 粉体的枯燥都是沿袭传统的枯燥设备和工艺,经过燃煤炉、燃油炉或许电热炉来发作热量,对预枯燥的粉体进行闪蒸枯燥,整套枯燥设备存在能耗高、本钱高、污染环境等一系列的问题。怎么有用下降枯燥本钱,一起削减污染成了业界遍及重视的问题。工艺道路如下:(1)类枯燥工艺,为闪蒸枯燥工艺,枯燥作用较好,被枯燥物含水量一般在1.5- 3%之间,缺陷是因为引进了过量的空气,废气中带走很多的热能,丢失较大。一起因为被枯燥物料在枯燥时处于欢腾状况,需求配备大功率的鼓风机和引风机。该种枯燥工艺糟蹋热源也糟蹋动力。以每小时枯燥1.5t 物料规划,设备配备与能量损耗、枯燥本钱见表2. (2)种枯燥工艺蒸汽螺旋枯燥工艺,它消除了a 种工艺的坏处,将闪蒸枯燥工艺改为普通的焙炒工艺,消除了使被枯燥物料的欢腾状况改为一般速度极低的拌和,被枯燥物料在枯燥过程中的速度由每小时几十公里下降到每小时几米,大大下降了物料欢腾动能,从根本上取消了鼓风机。因为选用了蒸汽锅炉作为热源,蒸汽温度遭到锅炉压力的约束,加热功率不及直接枯燥速闪蒸枯燥,因为加热介质温度与被加热物料温度差较低,在200℃以内,枯燥作用差强人意,运转本钱16 元/t。故该种枯燥工艺在市场上只是稍纵即逝,就被筛选了。 2 项目研讨主要内容和办法       依据对传统粉体枯燥工艺设备的分析研讨,以及对本公司的各种出产指标和数据的把握,发现传统的普通焙炒工艺能够使用钼精粉的枯燥中。一起,使用民用电磁炉加热的高效性、快速、节能性,并学习市场上从前呈现的蒸汽螺旋枯燥机的作业原理,对一向沿袭的粉体枯燥工艺进行优化。理论上具有高效节能的枯燥工艺。新工艺道路如下(计划c):计划施行        经查找查询,西安航大炉业也在做相似的研讨,很快树立其合作关系。经过长期的研讨探究,多种计划比较分析,筛选出两种最优的计划进行实验,第一种计划为微波加热枯燥工艺,经实验发现微波加热速度太快,含水物料升温敏捷,被加热物料很快加热到700℃以上,形成钼精粉在炉内分化,发作化学变化,变成了氧化钼。一起形成钼精粉中粘附的火油自燃,经过屡次实验没有获得抱负作用,实验以为微波电磁枯燥工艺不太适用于惯例枯燥,更适合于焙烧工艺。 第二种计划选用中频电磁加热工艺进行实验,很快获得了抱负的枯燥作用,炉温操控从30℃~500℃之间恣意可调,升温时刻从几非常钟至120 分钟之间恣意可调,契合惯例操控习气,此枯燥工艺能够在滤饼含水20%以下时,将其枯燥到3%以下,枯燥作用较为抱负,终究加热温度能够操控在450℃~500℃之间,功率高,且炉内钼精粉不分化,含油气氛不自燃,计划获得成功。样机为1t/h,在龙宇钼业有限公司进行工业实验,经过23天实验,产能达到了1.25t/h 的才能,运转耗费均匀枯燥一吨钼精粉耗电140kWh(见表1),作用非常抱负。经过枯燥工艺的优化,使体系的可靠性大大提高,接连无故障运转超越7 天以上。研讨实践结果表明,对本公司制品车间的钼精粉枯燥工艺和设备进行优化改造,将本来的经过燃煤进行闪蒸枯燥改为电进行中频电磁加热,来对钼精粉进行焙炒,具有电磁炉加热的高效、快速、节能等特性。枯燥作用及功能见表1。新的枯燥工艺燥机结合了焙炒工艺、电磁炉原理,以及蒸汽螺旋枯燥机原理,具有枯燥均匀、枯燥功率高、自动化水平高级特色,经过近半年的实验完善,以完全能够替代传统的钼精粉枯燥工艺。 3 作用点评 对粉体枯燥工艺进行研讨和优化改造,新工艺结合了焙炒、电磁加热、螺旋枯燥等技能,将其使用于钼精粉的枯燥,其功率在50kW~150 kW 内可调;除尘收回作用杰出,收回率不低于99.99%;标准工况条件下,每吨钼精粉电耗为:136kWh/t;每小时可处理1.5t,全天处理量大于24t;一起,在进料钼精矿含水为20%时,枯燥后含水可小于5%, 精矿粒度小于0.074mm,精矿松懈密度为1.1~2.0t/m3。各项参数完全契合钼精粉的枯燥要求,能够很好的替代原有的烧煤闪蒸枯燥体系,满意10000t 选厂的出产需求。在研讨实验中,该种枯燥工艺与传统枯燥工艺比较从配备上本钱、运转本钱都具有优势,功能比照见表2。 4 效益分析4.1 经济效益 关于龙宇钼业有限公司,在将新的粉体枯燥工艺使用于钼精粉枯燥之前,枯燥1t 钼精粉需耗费190kg 煤,100 度电,煤的报价按900 元/t,电费为0.6 元/kWh,则枯燥1t 钼精粉的本钱为:190×900/1000+100×0.6=231 元使用之后,枯燥1t 钼精粉需耗费140 度电,不需求使用煤,枯燥1t 钼精粉的本钱为:140×0.6=84 元。每年选矿公司可出产6200t 钼精粉,前后比照可得,每年能为公司节省出产本钱:(231-84)×6200=911400 元。 4.2 社会效益 该种粉体枯燥工艺使用于钼精粉的枯燥,在国内尚属首例,全国每年钼金属产值超越17 万t,钼精粉产值超越30 万t,在全国钼职业推行后每年可节省本钱4400 万元以上。钼金属在有色金属中归于小金属,若推行到其他金属精矿枯燥,以2007 年全国氧化铝产值超越1000 万t 预算,可节省本钱15亿元。因为该种枯燥工艺枯燥温度在550℃以下恣意可调,其适用范围能够包含粮食枯燥和干果焙炒,推行之后,估计每年可为国家节省上百亿元。 5 定论 粉体枯燥工艺的研讨和实践,探究出了一条新的粉体枯燥工艺,此工艺在钼精粉枯燥中的使用,很好地处理了龙宇钼业有限公司原钼精粉体系存在的一系列问题。一起,新工艺在国内钼职业、整个有色金属职业、以及粮食枯燥等职业都具有很大推行和使用价值,市场前景非常宽广。

多晶硅工艺

2017-06-06 17:50:03

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅的生产工艺:西门子工艺每生产1t多晶硅产品将产生近14t的副产物SiCl4,即年产1000t多晶硅,就有14000t副产SiCl4,一般通过四氯化硅氢化、四氯化硅综合利用(生产白炭黑),以达到四氯化硅的循环使用。  改良西门子法,三氯氢硅在纯H2的还原条件下,在1050℃的硅芯发热体表面上沉积、生长多晶硅。该工艺目前是国内外成熟、稳定、安全、可靠、产品质量稳定的多晶硅生产工艺。  高纯氢气和精馏提纯的高纯三氯氢硅按适宜的摩尔配比进入还原炉,在硅芯发热体表面上沉积,生长多晶硅,得到产品。  还原炉尾气经干法回收得到三氯氢硅和四氯化硅混合液、氯化氢气体以及氢气。分离的氯化氢经降膜吸收器吸收成为副产品盐酸。降膜吸收后的尾气经喷淋水洗塔水洗后达标排空。氢气返回还原炉生产多晶硅。  三氯氢硅和四氯化硅混合液送精馏分离,经连续精馏后得到的三氯氢硅送还原炉生产多晶硅,四氯化硅送氢化。三氯氢硅粗馏、干法精馏和氢化粗馏得到的四氯化硅经连续提纯后,送四氯化硅氢化系统。在温度400~500℃、压力1.2~l.5MPaG的条件下,四氯化硅转化成三氯氢硅,得到氢化产品。氢化产品经连续粗馏后,得到三氯氢硅、四氯化硅和低沸物。三氯氢硅送三氯氢硅精馏,四氯化硅送提纯系统,低沸物加以回收和综合利用。  还原过程产生大量的热能,用导热油循环冷却将热量用于工艺生产和生活中,使能量得到循环利用。  改良西门子法多晶硅生产工艺,其特点为闭路循环,包括四氯化硅氢化、大型还原炉、还原尾气干法回收等。&nbsp;

金铑银铂钯贵金属分离技术

2019-02-25 14:01:58

三元催化剂经700度焙烧后,破坏,按催化剂:氧化铅:碳酸钠:硼砂:铁粉:银(以氯化银办法参加)=1:0.3:1.2:0.6:0.4:0.05(分量比)配比,置于石墨坩埚中在柴油氧炉中熔炼于1050度一小时。80号柴油炉升温需50分钟,然后冶炼一小时,经历升温耗费耗油3.5公斤,耗氧五分之一瓶;冶炼耗费柴油4.5公斤,氧耗6元,若用焦炭(冶金焦)则需用60公斤。一坩埚熔炼混合料35公斤左右。催化剂只炼13公斤左右。炉温升起后,每小时一锅继续下去;燃料的耗费是炉子升温段的耗费加冶炼耗费。榜首锅今后的耗费主要是冶炼耗费。将炼好(完全炼透炼稀)的料浆抬出倒出上层渣液,基层铅及贵金属合金液倒入升温至200度的鐏锅中,一起敲击鐏锅使料液中合金遵从比重规则沉积凝集于底部构成贵金属铅扣,待冷却倒出敲下铅扣。鐏锅一般用5只轮换运用。将贵金属铅扣置于灰吹炉中的灰底窝(灰底是用5-7份600号干水泥和1份氧化镁混匀拍实、刮平,居中按铅扣体积挖出一个半球状窝)上,盖上炉灶,插上燃管,焚烧灰吹冶炼,当炼到呈现镜面是停火、冷却,敲去渣、取下的银钯铂铑贵金属合金进入贵金属彼此别离及精粹程序。按50公斤贵金属铅扣计,吹炼费用在200元左右。将吹炼后的贵金属合金在坩埚中熔开在1200度下渐渐倒入旋转的水中水碎,将水碎的合金粒用稀(1份硝酸:3水)硝酸浸出银,浸出液(液),溶解到新加稀硝酸不反响时过滤,滤液用食盐水沉积出氯化银,食盐用量是银的1.2倍,氯化银回来用。,硝酸耗量是银的1.25倍。滤渣(不熔渣)是钯铂铑混合渣。将不熔渣置于反响器顶用加热溶解,用量是1公斤渣需6500毫升,溶到新加无反响后吸出冷却过滤,滤渣为92%铑粉,将滤液用无水乙醇赶硝,进如萃取钯,萃残液萃取铂,萃残液锌粉置换,置换渣并入铑渣进入铝熔活化后,用1:1浸出铝,滤渣是活性很高的粗铑粉,粗铑粉用溶解,溶解液过滤,滤液进入铑萃取精粹。滤渣(几乎没有)并入下次活化。 至于含20%金的沙金矿假如来历于矿山精选料引荐用铅捕收冶炼,配料上同,费用上同。假如来历于工业二次料引荐用,费用是:每克金0.08元提炼费用.两种来历都不引荐镍锍富集办法。柴油氧炉4000元,灰吹炉3000元,放液锅300元。20L反响器带四级吸收(2.4万元)串联,洗手液用20%的烧碱溶液,20L四级萃取器三台(铂、钯、铑各一台),每台四万元,萃取油钯专用(S201)300元/公斤,配30公斤(长时间重复运用),铂专用(N235)100元/公斤配30公斤(长时间重复运用),铑专用(TRPO)800元/公斤配10公斤(长时间重复运用),萃取精粹1克钯费用在0.15元,1克铂0.18元,1克铑0.51元,该设备一次精粹钯900克,铂850克,铑2600克。整个萃取过称两小时完结。以上具体技能在设备装置时会在现场演示。

2017-07-03 10:52:03

以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金,是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金(磁性合金、精密电阻合金、电热合金等)、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中,镍合金都有广泛用途。简介英国科学家利用蚀刻技术,用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,制造出光线反射率极低的超黑色表面材料,这是世界上已知最黑的物质。铁镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金.其中镍铜合金是著名的蒙乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面.注:切削加工困难。镍合金的应用和分类按用途分为①镍基高温合金。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。该方面人才较稀缺主要集中在钢铁英才网。 用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。②镍基耐蚀合金。主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。③镍基耐磨合金。主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。④镍基精密合金。包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。⑤镍基形状记忆合金。含钛50(at)%的镍合金。其回复温度是70℃,形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等。可应用于以下行业1.热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。2. 煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉,煅烧铬铁矿,以生产铬铁合金,回收在石油化工中用作催化剂的镍。3.化工和石油化工,用其制备新的蒸汽裂化粗汽油炉,以生产氢等。4.自动化装置。如催化支撑系统,火花塞。5.核工业用清洗设备,如核废料清除。6.钢铁工业。如直接还原铁矿石工艺,生产海绵钛。应用1、阀门密封件。具有抗氧化、耐高温和抗硫化作用的优良性能。2、喷涂材料。

稀土硅铁合金产品及系列化

2019-01-29 10:09:41

稀土硅铁合金已广泛地应用于冶金和铸造生产。稀土的加入明显地改善了钢和铸铁的力学性能、工艺性能和使用性能。但由于使用的目的、条件、技术装备水平不同,对合金组分和剂型的要求也不同。名目繁多的合金品种和规格给稀土中间合金的生产带来一定困难,但为适应市场需求,合金产品系列化,已成为必须考虑的问题了。  熔融配制法生产多品种硅铁合金     熔融配制法是制备多种稀土中间合金的简便有效的方法,特别适用于多元素的复杂合合金。目前国内使用的稀土铜镁合金、稀土钨镁合金、稀土锌镁合金、稀土锰镁合金久是该法生产的。     熔融法配制稀土合金的设备有中频感应炉、燃油炉、焦炭地坑炉等。以中频感应炉较好,其升温均匀可控制,有电磁搅拌作用,成品成分均匀,偏析少,从环境保护和安全防护角度考虑也优于其他炉子。只是一次性投资较大,在电力供应紧张地区使用受到限制。     熔融法的最大优点是通过配料计算,可同时保证多种元素都达到预期含量。正确估计元素烧损率是配料计算的关键,各元素的物理、化学性能都不同,烧损率也不同,一般说来化学活性高、蒸气压高的元素烧损率要大些。以配制低稀土硅铁镁合金为例,GB4138—84牌号为FeSiMg8RE7的合金含RE 6.0%~8.0%,Mg 7.0%~9.0%,Si≤44%,配料时采用RE7%,Mg10%,Si42%。     该法的缺点是生产规模不大;需要价格较贵的合金为原料;烧损元素所形成的氧化物大部分还留存在合金中,影响到使用效果,因此在对产品进行化学分析时,应分别列出元素的总量、金属状态和氧化物的分量,特别是对高温易烧损失元素,如Mg、Ba、Sr、Ca、RE等更应如此,以方便用户计量。     从目前熔融法配制稀土合金还有着不可替代的作用。它可以补充热还原法和电解法的不足,制备小批量和多品种多元素复合合金。改进熔融和铸锭工艺,减少有价元素的烧损,降低氧化物夹杂,提高稀土中间合金的内在质量是熔融法配制稀土中间合金工艺今后的研究方向。  产品系列化及标准     我国研究生产稀土中间合金作为冶金和铸造生产的添加剂已有30多年的历史,随着应用领域的拓宽,用户要求的合金品种规格不断增多,国内外专利文献和期刊推荐的合金品种更是举不胜举,如何将产品要求规范化、系列化逐步形成具有我国特色的商品系列,最大限度满足用户需要是合金生产者中目前亟待解决的问题。     目前稀土中间合金的国家标准有两个,即《稀土硅铁合金》(GB4173—84)和《稀土镁硅铁合金》(GB4138—84)。前者按稀土、硅及杂质含量不同,分为11个牌号;后者按稀土和含镁量不同,分为10个牌号,构成稀土球化剂系列的主干,这两个国家标准是目前我国稀土中间合金产品系列的基础。根据用户的要求,用于球化剂、蠕化剂和孕育剂的稀土中间合金在国家标准的基础上,适当调整了成分,形成了不同的产品,有的已列入专业标准,地方标准或企业标准。例如,考虑到球化剂的密度影响镁的吸收率,已生产出低硅球化剂等。特别是利用我国南方重稀土资源,已生产抗球化衰退能力强的钇基重稀土球化剂,其中包括重稀土镁合金、重稀土镁铜合金、重稀土铝合金等。     国际上没有统一的稀土中间合金标准,常用的稀土合金的化学成分差异很大。含稀土、硅、铁各1/3左右的稀土硅铁合金是国外典型的钢中稀土合金添加剂,而球化剂中一般只有0.2%~3%的稀土元素。     产品系列化是一个长期细致的工作,只有经过实践,取优汰劣,才能把合金成分逐步统一起来,形成不同的系列产品,以便有效地组织生产和推广应用。目前各种企业标准,甚至供货合同所提的需方要求正是产品标准化、系列化和商品化的基础。

现代建筑的理想采暖产品压铸铝散热器

2018-12-26 09:46:11

我们一天24小时大多数时间处在各种建筑物内,所以建筑物的好坏会直接对我们人体造成重大影响。只有好的建材才能造出好的建筑物。从我们使用者的角度看,好的建材必须具备可靠、节能、环保、美观四大条件。    1.压铸铝散热器完全符合可靠、节能、环保、美观的要求    散热器也叫暖气片,是建筑采暖系统中的终端产品,同样要符合可靠、节能、环保、美观的要求,而压铸铝散热器很好具备了这些特性。在我国压铸铝散热器又叫欧式铝制散热器,主要特征是每柱头部有压铸成形的导风片,柱与柱通过内接联接成件。这种散热器在欧洲已制造和使用60多年,是欧洲使用最广泛的散热器。成熟的技术和工艺很好地保证了该散热器制造质量,而耐氧腐蚀的特性使其具有很好的使用寿命,所以可靠性非常高。    铝具有很好的导热性,金属热强度很高,也就是说铝制散热器可以用较少的材料制造出更大的散热量,可以用较少的材料制造出更大的散热量,所以在产品制造中可以很好地节约资源。该散热器散热量大而又可以很好地调控,因此在使用中可以按需调控室内温度,减少不必要的浪费。该散热器热效率高,从而可以减少热媒水的传输量,减少传输耗能。所以欧式铝制散热器的节能效果是很显著的。压铸铝散热器耗材少,加工容易,所以在制造中对环境的影响最小。该散热器表面一般用塑粉防护,不挥发有害物质,所以对环境和人体无害。该散热器有很好的导风结构,所以不会熏墙也不会熏顶,可以减少室内重新粉刷造成的麻烦及对环境和人体的损害,所以欧式铝制散热器是最环保绿色的散热器之一。    压铸铝散热器有很简约的外观,可以很地与墙面融成一体,与各种风格的家具与装饰和谐相处,符合现代人的审美观。这么好的产品为什么在欧洲使用很广泛,而在我过还没有普及呢?原因很多,主要是对该产品的认识不足和我国的采暖系统管理不太规范所致。下面将对此作详细的分析。    2.与我国的建筑供暖系统的适用性    我国地域很大,南北跨度也很大,所以各地区对采暖的要求不同。我们可根据对采暖的不同要求分为两个区域,即传统采暖区和新兴采暖区。传统采暖区是指黄河沿岸及以北的地区,冬天温度很低持续时间有4个月以上,没有采暖就无法生活。而新兴采暖区地域很广,冬天温暖较低持续时间相对较短,如果没有采暖则生活质量就较差,所以随着生活水平的提高冬天也使用各种采暖设备采暖。    在传统采暖区,采暖主要靠集中供暖系统。在这个系统中热源主要有热电站、房锅炉房、大型热泵等,热媒有热水或先蒸汽后热水(二次换热)等,室外的输水或输汽管道一般为钢管。钢管很容易生锈,所以要用酸或碱除锈。但用酸除锈后钢管生锈更快,而用碱除锈效果则好些,所以一般认为碱对钢管生锈有保护作用。在这种理念下,系统管理人员就会有意无意的提高供热热水的碱性,比如将除锈后的高碱性水直接用作供热热水,或者在供热热水中加碱,来防止用户盗用热水。    实际上一起钢管生锈的最主要因素是供热热水中的溶解氧或管道内的空气氧,所以除氧阻氧是钢管防腐的关键。而碱性较强的水,不但污染环境,缩短各种散热器和热计量与控制仪表设备的寿命,而且对钢管本身也有一定的腐蚀。所以国外及国内管理规范的集中供暖系统其供热热水都是中有专门的除氧设备,而且一定是闭式系统,满水保养,充分除氧阻氧。在这种规范的系统中,大多数散热器都能很好地使用,而欧式铝制散热器不仅散热量大并具有独特的导风结构不熏顶不熏墙,所以是最理想的散热器之一。    在传统采暖区,也有不少小区采用独立供暖系统。热源主要有燃气壁挂炉、家用燃油炉、小型热泵等,热媒水一般用自来水,输水管一般为铝塑管、PE管、PPR管等。这种系统中热水的PH值一般为中性或弱碱性,非常适合欧式铝制散热器热效率高、调控性好,而这正是欧式铝制散热器的突出优点。这种独立供暖系统的热媒水流量主要靠热源中的循环泵输送,故流量不大,要求散热器水容量要小散热量要大,而这又是欧式铝制散热器的优点。再加上欧式铝制散热器的导风结构使其熏墙不熏顶,所以我们不难看出欧式铝制散热器是独立供暖系统的绝配。我国的新兴采暖区,采暖系统比较复杂,但用的最多的是上述独立供暖系统。    靠近北方的地区也有一些使用集中供暖的,而靠近南方的地区更多地使用一些空气源热泵,但独立供暖系统遍布整个地区。所以在新兴供暖区,使用的散热器一般为欧式铝制散热器及钢制板式散热器,而钢制板式散热器容易熏顶,故欧式铝制散热器是最好的选择。    目前在我国的部分地区比较流行地板采暖系统,这从使用要求即可靠、节能、环保、美观来看应该理性对待。首先从系统的可靠性来看,由于其管材的特性以及地面温度不能太高的特性,其进水温度一般不能超过40°C,为了把足够的热量带到采暖区域就必须加大流量,这就需要一套专门的控制系统进行进水、回水、混水的控制,从而大大增加了系统的复杂性,与简单明了的散热器采    暖系统相比可靠性大为下降。而从节能的方面看,如果用地板采暖系统则建筑物必须耗用更多的建材,防止热量直接从外墙泄露;并且该系统的调控性非常差,无法按需控制温度,只有长期不间断运行,这与控制方便的欧式铝制散热器采暖相比使用能耗大大提高了。就环保来说,地面的相对高温,将本应留在地面的一些浮尘及细菌浮悬在了1米到1.3米的空中,对人体的健康会造成较大的影响,特别是对小孩及老人。而从美观来看,地板采暖的优点是看不到该系统的存在,特别是卧室等区域看不到不太协调的散热器等。但该系统降低了室内高度,并且复杂的控制系统也要一个专用区域进行安装,这是美观的不利一面。所以地板采暖在国外特别是欧洲普及率都是不高的,故我国也不应该大力提倡和使用。我国的能源供应将是长期紧张的,我们应该学习节能环保做得较好的欧洲各国,大力提倡建筑节能,以散热器采暖为主发展节能环保的采暖系统。12后一页删除

稀土提取分离工艺流程及车间设计

2019-02-20 15:16:12

以稀土矿为质料,选用化学办法,经别离、萃取和离子交换等工序,制备各类稀土化合物的稀土冶炼厂车间规划。稀土矿藏首要有氟碳铈镧矿、茕居石、离子吸附型稀土矿和磷钇矿。稀土矿藏经分化后,从分化液中提取混合化合物,或直接分组别离成富集物及单一稀土化合物。 本车间的产品有:各种稀土富集物的氯化物、氟化物、硝酸盐、氢氧化物、氧化物,以及纯度≥99~99.99%的以氧化物为主的稀土化合物。 工艺流程挑选稀土提取工艺选用一般化学法,别离工艺多选用液一液萃取法,少数高纯稀土的出产则选用液一液萃取法和离子交换法相结合,或用萃取色层法。 归纳各种精矿,有代表性的稀土提取别离准则工艺流程见图。进行稀土提取别离时,以包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿为质料,选用硫酸焙烧经水浸液提取稀土化合物时,可用脂肪酸萃取,再用HCl溶液反萃而浓缩到REO约200g/L,继而用P204或P507萃取分组别离。此法更适用于将轻、中重稀土元素均别离成单一稀土的状况。也能够从水浸液中直接用P204。萃取分组别离。该法尽管工艺比较简单,但因为硫酸稀土浓度较低(仅达27~37g/L),设备容积太大而不经济。 茕居石经烧碱浸煮后,得RE(OH)3经水洗、用HNO3全溶,然后用TBP萃取别离铀、钍、稀土,稀土持续萃取别离,或转变成氯化物后,再用P204或P507萃取别离成单一化合物。 离子吸附型稀土精矿和磷钇矿用HCl(或HNO3)溶解后,进行P507萃取分组别离成单一化合物。 挑选P204或P507的首要差异和起点在于:P204对稀土元素的萃取别离系数略低于P507,反萃酸度较高,但P204的报价低于P507许多。一般状况,P204适合于轻稀土分组别离;而P507适合于中、重稀土全别离。在萃取工艺规划中,选用“三出口”或“多出口”技能,能在一个萃取系统中,得到一个或两个纯产品,一起得到一个或几个富集物,能够简化流程,削减设备。 铕的别离多运用Eu+3和Eu+2的化学性质的明显不同,而用锌粉将Eu+3还原成Eu+2进行别离,亦可再用P507萃取进一步纯化。 当以富集物为质料出产少数单一稀土时,可用P507萃淋树脂色层法,以简化设备和操作,削减厂房面积,下降产品成本。 设备挑选稀土提取别离车间的首要设备有精矿焙烧窑和萃取槽等。 包头稀土矿和氟碳铈镧矿的焙烧,选用内热式回转窑。产能可按下式预算: G=GVV,t/d 式中G为内热式回转窑的产能,t/d;V为回转窑的总容积,m3;GV为单位容积日产能,t/(m3•d),由半工业实验或根据类似出产用窑的统计数为根据断定。以重油为燃料的稀土硫酸焙烧窑的GV≈0.45t/(m3•d);窑体倾斜度为0.02~0.025,直径和长度比为D∶L=1∶19。 茕居石烧碱浸煮的分化,选用蒸汽夹套加热或电热油浴的钢质槽。后者加热温度较高,有利于精矿分化。 稀土的分组和别离,多选用箱式混合弄清萃取槽。在分馏萃取系统中,箱式混合弄清萃取槽萃取段的混合室有用体积计算公式是: V=Qτ,L 式中V为萃取段混合室有用体积,L;Q为某一出产规划的物料通量中,萃取料液、有机相、洗液流量总和,L/min;τ为由实验测得水相和有机相到达传质平衡所需的时刻,min。 洗刷段和反萃段的混合室体积要小于萃取段体积,但在出产规划不大时,为便于加工和出产过程中对各段级数进行必要的调整,该混合室体积往往作成与萃取段的相同。萃取槽弄清室体积,由实验测得所需弄清时刻断定。因为稀土元素物理化学性质相互近似,别离系数小,萃取级数多,为了安稳和及时反映萃取参数,以安稳产品质量,进步收回率和制品率,在较大规划出产中,设置萃取闭环反应的在线分析设备。出产批量较小、纯度要求高的稀土产品,也可选用离子交换柱。 车间组成与装备稀土提取别离车间,一般划分为精矿分化、稀土别离、化学处理和制品等几个工段。 1、精矿分化工段。以包头混合稀土矿和氟碳铈镧矿为质料的车间,包含硫酸焙烧、焙烧尾气和水浸渣处理工段;以茕居石为质料的车间,包含烧碱浸煮、酸溶和磷酸三钠收回工段;以离子吸附型稀土精矿为质料的车间,包含酸溶解和料液纯制、调整工段。 2、稀土别离工段。包含萃取料液、有机相和各种洗液、反萃液、淋洗液的制造和萃取分组别离工序。 3、化学处理工段。包含混合氯化稀土或萃取分组后的氯化轻稀土溶液的浓缩结晶、氢氧化物制备、萃取别离后各种纯度的稀土氯化物(硝酸盐)溶液进行草酸(或碳酸氢铵)沉积、洗刷和过滤工序。一般还包含、草酸等试剂的精制工序。 4、制品工段。包含稀土草酸盐、碳酸盐和氢氧化物的烘干、煅烧和包装等。 稀土提取别离车间的装备,要尽量缩小少数放射性和各种有害气体的污染面,以确保人员安全卫生;防止车间表里各种环境要素相互搅扰,以确保产品纯度;以及使繁复的管道尽量短捷和不穿插等。 技能特色: 1、稀土精矿多有微量放射性元素伴生,提取别离车间规划中,要考虑放射性的归纳防治;以及因运用强酸强碱,对建筑物、设备、电器等要有严厉的防腐要求。 2、稀土产品品种和规格繁复,产品市场需求常常改变,所以在规划中,有必要充分考虑留有调整出产工艺的灵活性。 3、稀土元素的性质相互差异很小,提取别离流程冗长,各种工艺参数操控状况,要通过较多工序才干反映到产品质量。为了确保产品质量安稳、进步产品收回率,规划中应特别注意安稳各工序工艺参数、加强中控分析,在关键部位可设置带反应操控的在线分析设备。 首要技能经济指标因所用稀土精矿不同,产品品种和规格各异,工艺流程不同较大,加上管理水平要素,各厂技能经济指标不同也较大。 1、部分厂稀土产品单耗如表1。2、部分厂稀土产品总收回率如表2。

导电炭黑在塑料中的应用历史、现状和进展

2019-03-06 10:10:51

粉体技能网ID:bjyyxtech炭黑95 %以上用于橡胶制品,炭黑作为导电性材料,特别是炭黑,首要用于干电池中,在塑猜中用作导电性功能填料是一个较新的范畴。 一、塑料导电专用炭黑的开展前史 炭黑95 %以上用于橡胶制品,炭黑作为导电性材料,特别是炭黑,首要用于干电池中,在塑猜中用作导电性功能填料是一个较新的范畴。但炭黑的出产构成的环境污染比较严峻,并且炭黑在橡胶、塑猜中的加工性较差,制成品的力学功能也较差。 合成重油造气时副产的炭黑,因为其制形本钱太高,并且它在塑猜中的涣散性非常差,使塑料制品的力学功能丢失严峻,因此不能用作导电材料,其在塑猜中的运用价值、用量非常有限。 油炉法炭黑种类中还没有专用的塑料用导电炭黑,曾列入ASTM D 1765-96a.“橡胶用炭黑”标准中的N472 (美国Cabot 公司出产的XC-72) ,是60 时代开发的一种橡胶用导电炭黑,因为它的粒径较大,在塑猜中的涣散性也较好,是一种杰出的塑料用导电炭黑。之后,德国Degussa 公司开发了Corax L 系列导电炭黑,日本旭碳公司也于60 时代中期开发了一种橡胶用导电炉黑,等等。 炭黑工业研讨设计院前几年曾开发的橡胶用导电炉法炭黑TD系列产品是根据下降炭黑粒子的粒径,进步炭黑的比表面积来取得较好的导电性,它们在橡胶中运用时能够凭借微弱的剪切力而取得杰出的涣散,制得导电性好、力学功能好的导电橡胶制品。但当将其用于塑料制品时,仍然存在力学功能差、运用效果欠好的缺点。这相同是因为TD 系列炭黑不能在塑猜中取得杰出的涣散所造成的。 炭黑加入到塑猜中后,因为炭黑的填充量和涣散程度不同,使得炭黑在塑猜中的导电机理是不相同的。一方面是因为炭黑兴旺的结构,使炭黑粒子之间彼此触摸构成导电通道;另一方面是因为炭黑粒子数量缺乏,或涣散均匀后,炭黑粒子之间不能彼此触摸,在炭黑粒子之间有一层薄的树脂构成势垒,电子不能直接流转,但当有电压时,电子能够靠地道效应导电,即电子要在势垒处发作电子跃迁,构成地道导电。实际上,在聚合物复合物导电过程中,这两种导电机理是一起存在的,仅仅导电的功率不同罢了。因为导电复合物在运用时的条件不同,如沟通、直流、高频、低频、电磁波屏蔽等等,炭黑在其间的效果有所区别。二、影响炭黑导电功能的要素 1.炭黑粒径 理论上,炭黑的粒径越小,单位体积中的粒子数越多,有利于进步导电性。这在橡胶用导电制品中是正常的。但在用于导电塑料制品时,若炭黑粒子过小,因塑料塑化后剪切力小,故涣散性差,炭黑以很多的小团块存在于基猜中,使导电塑料制品的力学功能下降,失掉实用价值。所以要把炭黑的粒径操控在必定范围内,才干确保炭黑既可在塑猜中取得杰出的涣散,又可大大添加塑猜中单位体积内的炭黑粒子数,进步塑料制品的导电功能,一起不损坏或少损坏制品原有的力学功能。 2.炭黑结构 DBP 值的巨细代表了炭黑聚集体结构的凹凸,一般说来,DBP 值高时炭黑呈链枝状结构,导电性较好。各种重油造气副产品炭黑的DBP 值都非常高,而从电子显微镜发现它们是空壳形状微观结构,阐明其结构并非很高。它的高导电性或许一是因为其单位质量下体积更大的成果,二是剪切损坏了部分一次结构,发作了很多的新微粒。要取得在塑猜中好的导电功能,炭黑有必要是粒径较大,结构不宜太高,最好使炭黑的结构成线状结构。一方面可促进炭黑在塑猜中的涣散,另一方面有利于构成导电网络,用少数炭黑即可到达抗静电效果。 3.炭黑粗糙度 因为炭黑的导电需求有必定的粗糙度,使炭黑易构成导电通道,故要求炭黑的氮吸附表面积和CTAB表面积的差值较大。 4.表面蒸发分 炭黑表面的蒸发分首要是由一些有机基团和未能彻底裂解的油膜结成,构成一层绝缘层,添加了炭黑粒子之间的势垒,严峻影响导电性,有必要将蒸发分操控在较低极限内。 5.灰分和水分 炭黑中灰分和水分含量高,实际上下降了炭黑的含量,相同对导电性有晦气的影响,在出产中要注意操控炭黑中灰分及水分的含量。比较之下Ketjen BlackEC 和炭黑的含碳量均高达9918 %左右,而一般炭黑则不到98 %。水分含量一般应操控在215 %以下,不然将发作很多的气泡,影响制品的力学功能。三、塑料导电专用炭黑在PE、PVC 中的运用 炭黑在聚合物中用作导电材料时,因为它能够不同的份额填充到聚合物中,使聚合物复合物的电功能能够在101 - 1014Ω·cm 之间挑选,如防静电聚合物电阻率在105 - 106Ω·cm ;导电聚合物电阻率在103 - 105Ω·cm ;高导电聚合物电阻率在102 - 103Ω·cm ;超导电聚合物电阻率在1 - 103Ω·cm。和国外塑料导电专用炭黑种类系列比较,我国现在还没有国产的塑料导电专用炭黑,许多塑料厂在需求该产品时,只得高价进口,或许选用橡胶用导电炭黑以及橡胶用炭黑来替代。从国外塑料导电专用炭黑的技能指标来看,适于塑料的种类首要是一些粒径比较大的高结构炭黑,这在技能上对咱们是一个应战,开发塑料导电专用炭黑是我国炭黑工业的燃眉之急。 塑料导电专用炭黑在塑料职业中广泛用于高压交联电缆的半导电屏蔽料以及其它需求进行静电防护的当地。因为塑料是一种高绝缘性材料,表面富聚的静电电荷不易扫除,会构成高达几万伏的静电高压,所以像用于包装电子器件或电器产品的塑料薄膜,需具有导电性,不然其表面的静电将会使其包装的电子产品发作损坏。 现在急需运用塑料导电专用炭黑的导电塑料制品首要有100 000 kV 以上高压电缆的半导电屏蔽料。从查询的成果看,现在用于高压交联电缆的内、外半导电屏蔽电缆出产线有60 多条(从国外引入30 条,国内制作20 多条) ,出产能力约为50 Mm/ a ,约需半导电屏蔽料25 kt 。 实际上,每条出产线都开工缺乏,但即便按10 kt/ a 计,其间塑料导电专用炭黑的填充量一般为30 % ,则半导电屏蔽猜中塑料导电专用炭黑的用量也可达3 kt/ a左右。因为进口塑料导电专用炭黑报价太高,国内塑料出产供应商难以承受。电缆厂的高压交联半导电料也有20 %需进口。即便是出产35 kV电缆用半导电屏蔽料,合格的供应商也不多。进步炭黑的导电功能,促进半导电屏蔽料的国产化,可大大下降电线电缆本钱,并节省很多外汇。 跟着我国工业水平的不断进步,塑料在出产和日子中的运用越来越多,一起,防静电和阻燃问题也越来越火急。许多职业,如石油、化工、纺织、电子、印刷等已对此提出了明确要求,特别是煤矿用管材的抗静电、阻燃问题更显得非常杰出。 此外,还有许多电子器材、导电性涂料、油漆、防静电工作服等都需求运用各种特殊功能的导电炭黑。尽管塑料导电专用炭黑首要是用于导电塑料制品,但在橡胶制品中也有广泛的用处。用大粒径的塑料导电专用炭黑,在橡胶中能够出产出高弹性的导电橡胶制品,用于各种抗静电的运送带、板、管材以及井下用抗静电阻燃导风筒布等等。

铝材喷涂前处理工艺控制

2018-12-20 11:10:23

铝材喷涂前处理的工艺流程很多,可根据具体情况,如厂房条件即空间位置大小、工件材质(冷轧板、热轧板、镀锌板、铝合金、玻璃钢等)、工件表面状况(锈蚀、防锈油、杂物)、生产批量、质量要求等选择。不同的生产厂家采用的流程不尽相同。如客车生产的整体流程及质量要求基本相同,前处理流程一般有以下两种:  1、制件前处理  典型的工艺流程:  预脱脂→脱脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表调→磷化→水洗IV→钝化  厂家可根据本厂的实际情况进行适当调整:  作为制件前处理,酸洗除锈是必不可少的。但在前处理过程中,最好将锈蚀件和非锈蚀件分开,锈蚀件进行酸洗,非锈蚀件最好不要进行酸洗。  2、产品前处理  产品前处理是将整个产品浸入槽液中进行表面处理,目前已有不少厂家采用。工序间转移有手动控制和自动控制两种。比较先进的是采用PLC程序自动控制,能实现工序间自动转移。一般流程为:脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。  喷涂前处理的常用设备是喷淋式联合清洗机,其清洗原理是借助于喷射机械力和化学作用,来完成去油、磷化、钝化、清洗等工艺过程。  喷淋式联合清洗机典型工序是:脱脂、水洗、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗。  其结构特点是:前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内,喷淋由各液槽的泵来提供。各工序间都有门洞板隔开,以防窜液。各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。内加热器有排管、蛇形管、波纹板等;外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。在脱脂、磷化工序分别设有除油系统和除渣系统。为防止各加热段隧道顶部及门洞处溢出蒸汽,在隧道顶部设有排风机。  各工艺控制要素分述如下:  1、脱脂  脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用,从而使油脂从工件表面脱离,变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物,水洗后表面应被水完全润湿为标准。脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素:  (1)游离碱度(FAL)  脱脂剂浓度适当才能保证最佳效果。一般只需要检测脱脂液的游离碱度,FAL过低,除油效果相对较差;FAL过高,不仅造成材料浪费,也给后道水洗增加负担,严重者还会污染后序的表调和磷化。  (2)脱脂液的温度  任何一种脱脂液都有最佳的脱脂温度,温度低于工艺要求,不能充分发挥脱脂作用;温度过高,不仅增加耗能,还能带来一些副作用。如脱脂剂蒸发过快、工件脱离槽液时因表面干燥速度较快,而易造成工件返锈、碱斑、氧化等弊病,影响后道工序的磷化质量。自动温控也需要定期进行校核。  (3)处理时间  脱脂液必须和工件上的油污充分接触,有足够的接触反应时间,才能保证有良好的脱脂效果。但脱脂时间过长,会增加工件表面的钝性,影响磷化膜的生成。  (4)机械作用的影响  脱脂过程中,辅以机械作用,采用泵循环或工件移动的方式,可以加强除油效果,缩短浸渍清洗的时间;喷淋脱脂的速度比浸渍脱脂速度快10倍以上。  (5)脱脂液含油量:  随着槽液的循环使用,油污含量在槽液内会不断增加,当达到一定比例时,脱脂剂的脱脂效果及清洗效率会明显下降,即使通过添加药剂维持槽液高浓度,被处理工件表面的清洁度仍不会有所提升。已老化变质的脱脂液,必须全槽更换。产品生产一般根据槽液的使用时间及处理工作量适时进行换槽。  2、酸洗  产品制造用钢材在轧压成型或贮藏运输过程中,表面会产生锈蚀。由于锈蚀层结构疏松,与基材附着不牢,并且氧化物与铝材铁可组成原电池,进一步促使铝材腐蚀,使涂层很快被破坏,因此涂装前必须将其除净。产品一般常用的是酸洗除锈,它不会使铝材工件变形,每个角落的锈蚀都能清除干净,除锈速度快,成本相对较低。酸洗质量主要是以酸洗后的工件不应有目视可见氧化物、锈及过蚀现象为标准,影响除锈效果的因素主要有:  (1)游离酸度(FA)  测定酸洗槽的游离酸度FA,是验证酸洗槽除锈效果高低的最直接有效的评价方法。游离酸度低,除锈效果差。游离酸度过高时,工作环境中的酸雾含量较大,不利于劳动保护;铝材表面易产生“过蚀”现象;而且残酸的清洗比较困难,易导致后续槽液的污染。  (2)温度、时间  大多数酸洗是在常温下进行的,当使用加热酸洗时,一般控制在40℃~70℃之间,虽然温度对酸洗能力的提高影响较大,但温度过高会加剧对工件、设备的腐蚀,对工作环境的影响也非常不利;并且在完全除去锈迹的前提下,酸洗时间应尽可能短,以减少铝材的腐蚀和氢脆的影响。因此处理过程中应严格控制槽液的温度和工件的处理时间。  (3)污染老化  酸液在除锈过程中,会不断带入油污或其它杂质,其中的悬浮杂质可通过刮捞的方式进行去除;当可溶性的铁离子超过一定含量时,槽液的除锈效果不但会大大降低,而且过量的铁离子随工件表面的残液混入磷化槽内,加速磷化槽液的污染老化,严重影响工件的磷化质量,一般酸液的铁离子含量应控制在不超过6%~10%为宜。超过控制指标时必须更换槽液。  3、表调  表面调整剂可以消除工件表面因碱液除油或酸洗除锈所造成的表面状态的不均匀性,使铝材表面形成大量的极细的结晶中心,从而加快磷化反应的速度,有利于磷化膜的形成。  (1)水质的影响  槽液所用水质中如所含水锈严重、钙镁离子含量较大,会影响表调液的稳定性,槽液配制时可预先添加软水剂以消除水质对表调液的影响。  (2)使用时间  一般表调剂采用的是胶体钛盐,其存在胶体活性,当使用时间较长或所含杂质离子较多时胶体活性会丧失,此时胶体的稳定状态被破坏,槽液沉淀分层,呈絮状,此时必须更换槽液。  4、磷化  磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐化学转化膜称之为磷化膜。客车涂装常用的是低温锌系磷化液.磷化的主要目的是给基体铝材提供保护,在一定程度上防止铝材被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。磷化是整个前处理工艺最为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。  (1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)  提高酸比可加快磷化反应速度,使磷化膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化工件挂灰;酸比过低,磷化反应速度缓慢,磷化晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化工件易生黄锈。一般来说磷化药液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。  (2)温度  槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。  (3)沉渣量  随着磷化反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。  (4)亚硝酸根NO-2(促进剂浓度)  NO-2可加快磷化反应速度,提高磷化膜的致密性和耐腐蚀性,含量过高时使膜层易出现白点或发彩现象;过低,成膜速度缓慢,磷化膜易生黄锈。  (5)硫酸根SO2-4  酸洗液浓度过高或水洗控制不好都易导致磷化槽液内硫酸根离子增高,过高的硫酸根离子会减慢磷化反应速度,使磷化膜晶粒粗大多孔,挂灰严重,磷化膜的耐蚀性降低。  (6)亚铁离子Fe2+:  磷化溶液中含亚铁离子量过高时,会使常温磷化膜防腐能力下降;会使中温磷化膜晶粒粗大,表面浮白灰,防腐能力下降;会使高温磷化液沉渣量增大,溶液变混浊,同时游离酸度升高。  5、钝化(封闭)  钝化的目的是封闭磷化膜孔隙,提高磷化膜耐蚀性,特别是提高漆膜的整体附着力和耐腐蚀性。目前一般采用含铬处理和无铬处理两种方式,然而有一些用碱性无机盐型钝化(大部分含磷酸盐,碳酸盐,亚硝酸盐,磷酸盐等),这些物质严重损害漆膜的长期附着力和耐蚀性。  6、水洗  水洗的目的是清除工件表面从上一道槽液所带出的残液,水洗质量的好坏可直接影响工件的磷化质量和整个槽液的稳定性。水洗槽液一般控制以下内容:  (1)淤泥残渣含量不能过高。含量过高易出现工件表面挂灰。  (2)槽液表面应无悬浮杂质。一般水洗方式采用溢流水洗,以保证槽液表面无悬浮油污或其它杂质。  (3)槽液PH值应接近于中性。PH值过高或过低都容易引起槽液串槽,从而影响后续槽液的稳定性。

黄金选矿炭浆厂解析炭再生设备

2019-01-29 10:09:24

1. BS-J型解吸炭再生回转窑该设备由中国有色院设计、内机生产,主要用于炭浆法选金厂的解吸炭再生活化,还可用于某些原料的焙烧作业和干燥脱水作业。     该回转窑的工作原理是:炭在炭浆法选金过程中受到矿浆中的有机物污染,经解析后,有机物仍附在炭上,有的浸入炭的微孔中,从而失去对金精矿的吸附作用。本设备是将炭加热到700~800℃把有机物烧掉,由于其筒体内缺氧,炭损失甚微,炭冷却后又恢复了原来的性质。     其特点如下:①物料在筒体内的停留时间可以调节;②加热物料温度可以控制;③给料量也可以控制;     ④劳动条件好,操作方便。     该回转窑的技术性能列于表1,结构和外形尺寸示于图1,安装基础尺寸见图2。    2.立式活性炭再生炉    立式活性炭再生炉采用强制放电再生原理,是张家口市东坪黄金新技术有限公司(以下简称东金)在总结以往炭再生经验基础上研制成功的。生产应用证明,该型再生炉克服了传统再生炉电极寿命短、间断生产、需人操作、损失率相对较大等使用方面的不足,既继承了传统设备的优点又具有自己的独到之处。     传统再生炉的加热电极比较薄江作时在高温状态下交替地暴露在空气中,极易氧化江作时又时冷时热;所以其寿命相当短。而立式活性炭再生炉的电极很厚;工作时始终埋在炭中不与空气接触,并且温度恒定;这样其寿命成倍增加。传统的再生炉间断生产,装料-升温-卸料-活化为一工作循环,程序复杂易出故障,同时也需人操作;立式活性炭再生炉连续生产,只须备好原料,再生过程自动进行。由于传统的再生炉活性炭高温状态出炉时有一段时间与空气接触,不可避免地造成氧化损失;立式活性炭再生炉中的活性炭在炉内活化降温,升温-活化连续完成且炭粒移动缓慢,损失较小,但实践中难以测定。     由于炭的升温是靠炭自身的导电性完成的,炭在再生炉内又是连续移动,所以储炭槽内的炭极易带电,对入员及环境造成威胁。该公司采用特殊的隔离技术,成功地解决了这一难题,使产品具有更可靠的安全保障。     其技术性能:连续排料,全过程自动控制,干燥、升温、活化一次完成,再生温度700℃~900℃,再生效率(吸附性能恢复率)≥95%,再生损失率≤1%,电压380V。 立式活性炭再生炉的主要参数见表2,外貌示于图3。    3.JHR-O系列燃油式活性炭再生炉    JHR-O系列燃油式性炭再生炉是由长春黄金院近年研制的,这是国内首创以柴油为热源、对活性炭进行再生的设备。现有的活性炭再生设备大都是20世纪80年代的产品,设备陈旧老化,能耗高;近年新开发的活性炭再生设备处理能力又过小(每天处理量小于1t)。因此这种低成本,大处理量再生炉填补了国内燃油活性炭再生设备的空白,处于国内领先地位,已获得国家专利。     在黄金矿山炭浆厂生产过程中,矿浆中的杂质会严重地恶化活性炭的活性,即使在解吸过程中一些离子从活性炭上被解吸,但炭的活性仍会受到很大影响;采用酸洗仅能将大部分酸溶性杂质结垢从炭上去除,而且会严重破坏活性炭内孔结构,同时活性炭上吸附的有机物并不能去除。这样活性炭只有通过热处理办法才能使炭的活性全面提高。热处理不仅能去除有机物,而且还能扩张炭的孔隙,使炭的表面生成氧化活性中心,使炭活性得以充分恢复。     JHR-O系列燃油再生炉的工作原理:活性炭的吸附活性,主要由于它具有巨大的内表面积和孔隙分布。在炭吸附的矿浆中,黄药等捕收剂、起泡剂、油类、腐殖酸等大分子有机物也被炭吸附,使活性炭颗粒疏水,或使炭中的活性表面受到污染,或占据炭孔隙中的吸附活性点,或堵塞炭的微孔通道,损坏炭的吸附性能,影响活性炭的原有活性。而酸洗仅能除去碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐、硅质结垢、铁质等,大分子有机污染物只有通过高温热处理的办法才能被烧掉,从而使炭活化再生。热处理不仅能除去有机物,而且还能扩张炭的孔隙,使炭具有更多的氧化活性表面和孔隙,这样炭的活性才得以充分恢复。 JHR-O系列燃油再生炉再生工艺简介:待再生炭经炭斗,通过炭位控制、时间继电器完成炭的自动供给。当炉体内充满炭时,启动燃烧器,向炉体加热,炉膛温度和炭温不断升高,大约3h炭温达到650℃,控温热电偶就把此信号传给出炭电动机控制元件,出炭电动机转动,将再生的炭排出。炭温高于(等于)650℃,排炭过程进行,炭温低于650℃,排炭停止。此时炉膛温度控制为670℃~690℃。设定上下限的温控表控制燃烧器,当炉膛温度高于设定上限690℃时关闭,炉膛温度低于设定下限650℃时启动。出炭温度和炉膛温度经过双重控制,就能保证炭温达到650℃。当出炭一定量使炭位降到设定值以下时,炭位控制器会给进炭电动机信号,于是进炭电动机在时间继电器的控制下为炉体进炭。    JHR-O系列再生炉实现了操作自动化,双重温控,性能稳定,活化炭指标佳,运行成本低。     经济效益JHR-O系列燃油再生炉不仅技术上指标较高,性能优越,而且经济效益显著,主要是因为生产成本低,柴油的燃烧热值高,1L柴油燃烧的热值相当于11.4kW电能。河北某金矿应用此再生炉的结果表明,同样处理1t解吸炭JHR-O-2000燃油式再生炉较81kW炭再生电热回转窑可节约成本332元。     社会效益:在我国黄金矿山炭浆厂生产中,由于没有特别有效的活性炭再生设备,大多数矿山都没有对失去活性的炭再生,而是将其焚烧提取残余贵金属,造成资源的严重浪费;同时生产中再投入新炭,新炭的购置费用平均每吨1.2万元,致使生产成本增加。     主要技术参数及经济指标:     处理能力:0.5~10t/d;     出炭温度:650℃(果核炭)               850℃(煤质炭);     炉膛控制温度:670℃~690℃(果核炭)                 870℃~890℃(煤质炭):     柴油消耗量:290L/t干炭;     生产成本:小于1200元/t干炭;     功率消耗:6kVA。     JHR-O系列燃油再生炉具有如下特点:①自动化程度高:操作条件易控,温度双重控制,自动进炭,从而实现运行全自动化;②升温快、热效高,再生成本低:该设备采用高温燃油炉为热源,并充分利用了所产生的热能。柴油的燃烧热值高,1升柴油燃烧的热值相当于11.4kW电能,因而升温快,热利用率高,运行成本低,每吨干炭再生成本低于1200元;③活性恢复高:由于采用双重控温,加热温度恒定,受热均匀,保证了炭在再生过程中有较高的活性恢复,其活性恢复达到95%以上;④炭损低,吸咐强度高:由于严格控制了炭再生环境,使活性在得到充分再生的同时,炭灰化损失小,再生后活性炭吸附强度高;⑤适用面广:该设备可再生各种类型的颗粒状、棒状活性炭,尤其对过去较难处理的煤质活性炭也具有很好的再生效果,因而可在各行业得到广泛应用;⑥性价比高:该设备结构紧凑、简练,占地面积少,其处理量比相当大小的其他再生炉有较大提高,因而具有较高的性价比。     此外,长春黄金院还生产下列设备:     普通的JHR活性炭再生炉:具有设备运行成本低、易于操作、再生炭碘值恢复率高等优点。 主要技术参数为:     电耗:<0.8kW·h/kg;     再生温度:650℃~800℃;     碘值恢复率:95%~105%;     处理能力:150~1000kg/d。     JH-FD大型活性炭灰化炉:具有设备运行成本低、适应范围广、灰化率高、贵金属损失小等优点。     主要技术参数为:     处理能力:50~1000kg/d     灰化率:接近100%     电耗:<4.8kW /d     金损失率:<0.1%     该院也生产CRK系列活性炭再生窑。     4. QSY型解析炭再生回转窑吉林探矿生产的 QSY型解析炭再生回转窑用于冶金、化工、环保及矿山生产用活性炭脱水后再生、原料的焙烧、挥发、离析、再生锻烧等。该设备具有恒温自动控制、效率高及节能等特点。该设备由加料螺旋、头部罩、回转筒体、耐火材料保温砌体、冷却出料器、星形排料机、电气控制等部件组成。其主要技术参数见表3,外形及安装尺寸示于图4。    5. PSY250型焙烧窑    吉林探矿生产的PSY250型焙烧窑用于冶金、化工、环保、矿山等部门原料的焙烧、挥发、煅烧、离析及解析炭再生。该机具有恒温自动控制、效率高及节能等特点。其技术参数见表4。     南昌化验制样机厂生产的炭再生窑技术参数见表5。     表1  表2  表3  表4、5       图1、2  图3  图4

国内外粉体表面改性设备的研究现状与进展

2019-01-04 09:45:37

表面改性技术可提高或改善无机非金属矿物填料填充或它与基料复合的相容性和配伍性,对提高现代材料的性能和促进非金属矿物材料产业的发展有重要意义。另一方面,通过表面改性可以显著增加填料的填充量,显著减少高聚物基复合材料中树脂的用量,对于节约树脂乃至石油具有重要意义。 表面改性技术可提高或改善无机非金属矿物填料填充或它与基料复合的相容性和配伍性,对提高现代材料的性能和促进非金属矿物材料产业的发展有重要意义。另一方面,通过表面改性可以显著增加填料的填充量,显著减少高聚物基复合材料中树脂的用量,对于节约树脂乃至石油具有重要意义。 粉体表面改性技术的主要组成部分包括表面改性剂及其配方、表面改性工艺、设备以及应用和表征技术等。其中改性工艺是基础,改性剂配方是核心,表面改性装备是关键。随着应用领域或市场对无机活性填料及其他粉体需求量的持续增加和产品质量稳定性要求的提高,迫切需要研究开发生产能力大、产品质量稳定好、单位产品能耗低、通用性好的大型粉体表面改性装备。 我国无机粉体表面改性技术的研究开发始于20世纪80年代。90年代以后,由于塑料、橡胶、涂料等相关产业的快速发展,我国无机粉体表面改性技术的研发和应用速度加快,并于20世纪90年代末期开始了专用表面改性设备的研发。2000年以来,以表面改性配方、表面改性工艺、表面改性设备为代表的无机粉体表面改性技术取得了显著进展,与工业发达国家的差距也逐渐缩小。 1 粉体表面改性装备 1.1 国内粉体表面改性装备 国内,目前无机粉体表面改性技术主要有连续式和间歇式两种。间歇式表面改性技术的主要装备为高速加热混合或捏合机。连续式表面改性技术2000年以后才开始在工业上应用,目前主要有SLG型系列连续式粉体表面改性机和PSC型连续粉体表面改性机,其中SLG型连续式粉体改性机在非金属矿物粉体表面改性生产中得到广泛应用(截至2011年底已应用400多台(套),其余连续式粉体表面改性机很少应用(总共不超过10台)。这些设备的来历可分为借用/引用与专门开发两类,加热混合或捏合机等是从化工、塑料、粉碎、分散等行业引用到粉体改性处理中,SLG型连续式粉体表面改性机等是专为粉体改性而开发。高速加热混合机也称高搅机,是塑料加工行业的定型设备(图1.1),也广泛用于制药、染料、造纸、高分子材料成型加工等行业,国内外许多厂家已形成系列产品,型号有SHR型、GRH型、CH型等。主要技术参数为总容积、有效容积、主轴转速、装机功率等。排料方式有手动和气动两种;加热方式有电加热和蒸汽加热两种。比较适合中、小批量粉体的表面化学包覆改性和实验室改性剂配方试验研究。因此,尽管存在粉尘污染、粉体与表面改性剂作用机会不均、药剂耗量高、处理时间长、单位产品能耗高、劳动强度大等缺点,但在缺少粉体表面改性专用装备的初期,在干法有机表面改性中得到广泛应用。 PSC型连续粉体表面改性机是专用改性设备(图1.2),原产于台湾省,上世纪90年代中期引进大陆。2000年以后国内有厂家在原设备基础上进行仿制和改进,如青岛青矿矿山设备有限公司开发了带两个雾化室的PSC连续改性机,并对其应用进行研究,具有三级包覆、粉体原料及改性剂预加热、生产连续、综合性能较好等很多优点。但由于系统配置复杂,需配置导热油加热装置,要求厂房较高和占地面积及投资较大,这种设备在少数厂家进行试用后,未得到推广应用。图1.2 SLG改性机工作原理 SLG型连续粉体表面改性装备,经过10年的持续开发与改进,已形成以专利技术为核心的系列化成套装备(含改性机、给料、给药、控温、集料、收尘等装置)并实现标准化和大型工业化(表1.1),具有适用性广、单机生产能力大(SLG-3/900机型用于超细煅烧高岭土和碳酸钙的表面改性生产能力≥5t/h)、对超细粉体和表面改性剂分散性好、粉体与表面改性剂的作用机会均等、停留时间方便调节、不需另设粉体加热装置、改性效果好(产品活化指数≥96%)、单位产品能耗低(SLG-3/900机型用于1500 目超细煅烧高岭土约32kWh/t产品)、磨耗小、结构紧凑、操作简便、安全环保等特点,并且可按需要定制实现在一机上完成二种以上改性剂的复合改性和二种以上粉体的复合改性。 截至到2011年底,SLG型连续式粉体表面改性装备(包括SLG-3/200、SLG-3/300、SLG-3/600、SLG-3/600)已有400多台(套)的工业应用,其中包括出口到马来西亚、印尼、缅甸、尼日里亚、乌兹别克斯坦及我国台湾省。SLG型粉体表面改性装备与技术已在轻质/重质碳酸钙、纳米碳酸钙、氢氧化镁/水镁石、煅烧高岭土、硅灰石、叶腊石、粉煤灰微珠等非金属矿物粉体的表面改性生产中广泛应用。 1.2 国外粉体表面改性装备 国外,除了小规模生产外,目前在重质碳酸钙(GCC)、轻质碳酸钙(PCC)、滑石粉、高岭土等大宗无机粉体的表面改性生产中主要采用涡旋磨、HSTM高速涡旋混合改性机、流态化改性机等干法连续式表面改性设备。另有,日本奈良机械制作所制造的HYB高速气流冲击式表面改性机(间歇作业)、英国Atritor制造的干燥式粉碎及表面改性机(连续作业、处理高固含量浆料),德国Alplan公司制造的AM型机械融合改性机(用于粉末冶金、陶瓷、颜料、化妆品等的改性处理)等,存在处理量小、生产率低等不足。 涡旋磨或丁盘磨主要用于与20世纪90年代中期后兴起的重质碳酸钙球磨+分级干法生产线配套,连续生产活性重质碳酸钙填料。其特点是利用超细研磨过程产生的热量(50℃~60℃),将粉碎后的超细粉体引入涡旋磨,同时计量加入预先加热融化好的硬脂酸改性剂进行连续表面改性处理。这种设备和工艺已经应用在国内外的一些重质碳酸钙生产线。但目前其应用主要局限于重质碳酸钙,没有广泛使用;原因是改性温度和物料停留时间难以调节。HSTM型高速涡旋改性机是瑞士ABV公司上世纪末推出的一种大型连续式粉体表面改性机(图1.3),最大机型为HSTM-3/1000。但该公司在其产品宣传中很少介绍其主要技术参数和应用性能,通过马来西亚重质碳酸钙改性用户(ZANTATLIGHT C.C. SDN.BHD)得到的主要技术和应用性能数据如下:装机功率225kW;转速1500rpm;单机生产能力(d97=10μmGCC)≥6t/h。该设备本世纪初曾经在中国推销,但到目前为止一直没有中国厂家使用。 流态化改性机原理上是一种有发展前途的粉体表面改性机,但目前除少数较粗粒粉体的表面改性处理外,很少见到在细粉和超细粉体改性中应用的报道。主要是还未研发出一种适合各种超细粉体的、可控性好的表面改性装备。 高速冲击式粉体表面改性机(HYBridization,HYB)是日本奈良机械制作所开发的利用高速气流冲击法对微粉进行干法表面改性的专用设备,由高速旋转的转子、定子和循环回路等部分组成,间歇式。被国内外几家高校和研究机构采用进行粉体改性的实验研究。其主机结构见图1.5。2 粉体表面改性设备的发展 无机粉体表面改性工艺与设备密切相关。SLG型连续粉体表面改性装备改变了我国自20世纪80年代以来干法改性工艺以高搅机间歇方式为主的格局,不仅显著提高改性粉体的质量和改性作业的效率,而且降低了改性剂用量和能耗。同时还解决了间歇式改性设备产品团聚(必须进行筛分或分级)、超细粉体外溢、损失物料和污染等问题,而且减轻了劳动强度。所以被广泛工业应用。 近十年,国内专家学者在超细粉碎设备与表面改性工艺结合创新上取得了显著进展。经过简单的工艺改进和调整,在超细粉碎设备中与物料粉碎同时进行表面有机改性,可以得到兼具表面改性功能的超细粉碎设备。例如,机械超细粉碎-表面改性一体化装置(对设备结构进行创新但有待改进)、在压辊磨或环辊磨超细粉碎方解石过程中添加液态铝酸醋偶联剂及其它表面改性剂、在重质碳酸钙或水镁石等的湿法超细研磨过程中进行表面改性(已实现产业化)、气流粉碎与表面改性一体机(实验研究)。 无机纳米粉体的表面改性或原位修饰是近年来无机粉体表面改性最主要的进展之一。在无机纳米粉体的湿法制备过程中,在原级粒子生成、晶粒生长过程或干燥前及时采用表面改性或表面修饰工艺,以控制产物的粒度分布、防止纳米粒子形成硬团聚体也进行了大量研究并取得了显著进展。 另外,超细颗粒气流强湍流分散与表面改性处理工艺及装备采用高速气流形成的强湍流场对颗粒进行干燥和分散,颗粒与气体一起呈悬浮态,然后通过雾化器将改性剂雾化喷入呈悬浮分散状态的系统中,经过充分碰撞与混合,控制颗粒体系的温度和改性剂浓度,使改性剂均匀、完全地包覆于颗粒表面,完成粉体的表面改性处理,该技术已完成实验装置及实验研究。陈平等在分析SLG和PSC粉体改性机结构和功能特点的基础上,提出超细粉体改性装置的概念性设计方案,其设计思想是将超细粉体和改性剂单独雾化,然后分别进入改性室包覆改性,其可行性与效果还有待实践检验。 粉体表面改性设备的发展趋势: 在设备结构优化(适用性广、分散性能好、粉体与表面改性剂的作用机会均等、表面改性剂包覆均匀、改性温度和停留时间调节方便、单位产品能耗和磨损应降低、无粉尘污染等)的基础上采用先进计算机技术和人工智能技术对主要参数和改性剂用量进行在线自动调控,以实现改性剂在颗粒表面的单分子层吸附、减少改性剂用量、稳定产品质量和方便操作。

铝材喷涂前处理工艺流程

2018-12-25 10:54:25

铝材喷涂前处理的工艺流程很多,可根据具体情况,如厂房条件即空间位置大小、工件材质(冷轧板、热轧板、镀锌板、铝合金、玻璃钢等)、工件表面状况(锈蚀、防锈油、杂物)、生产批量、质量要求等选择。不同的生产厂家采用的流程不尽相同,如客车生产的整体流程及质量要求基本相同,前处理流程一般有以下两种:    1、制件前处理    典型的工艺流程:预脱脂→脱脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表调→磷化→水洗IV→钝化,厂家可根据本厂的实际情况进行适当调整。    作为制件前处理,酸洗除锈是必不可少的。但在前处理过程中,最好将锈蚀件和非锈蚀件分开,锈蚀件进行酸洗,非锈蚀件最好不要进行酸洗。    2、产品前处理    产品前处理是将整个产品浸入槽液中进行表面处理,目前已有不少厂家采用。工序间转移有手动控制和自动控制两种。比较先进的是采用PLC程序自动控制,能实现工序间自动转移。一般流程为:脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。    喷涂前处理的常用设备是喷淋式联合清洗机,其清洗原理是借助于喷射机械力和化学作用,来完成去油、磷化、钝化、清洗等工艺过程。    喷淋式联合清洗机典型工序是:脱脂、水洗、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗。    其结构特点是:前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内,喷淋由各液槽的泵来提供。各工序间都有门洞板隔开,以防窜液。各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。内加热器有排管、蛇形管、波纹板等;外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。在脱脂、磷化工序分别设有除油系统和除渣系统。为防止各加热段隧道顶部及门洞处溢出蒸汽,在隧道顶部设有排风机。    各工艺控制要素分述如下:    1、脱脂    脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用,从而使油脂从工件表面脱离,变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物,水洗后表面应被水完全润湿为标准。    脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素:    (1)游离碱度(FAL)    脱脂剂浓度适当才能保证最佳效果。一般只需要检测脱脂液的游离碱度,FAL过低,除油效果相对较差;FAL过高,不仅造成材料浪费,也给后道水洗增加负担,严重者还会污染后序的表调和磷化。    (2)脱脂液的温度    任何一种脱脂液都有最佳的脱脂温度,温度低于工艺要求,不能充分发挥脱脂作用;温度过高,不仅增加耗能,还能带来一些副作用。如脱脂剂蒸发过快、工件脱离槽液时因表面干燥速度较快,而易造成工件返锈、碱斑、氧化等弊病,影响后道工序的磷化质量。自动温控也需要定期进行校核。    (3)处理时间    脱脂液必须和工件上的油污充分接触,有足够的接触反应时间,才能保证有良好的脱脂效果。但脱脂时间过长,会增加工件表面的钝性,影响磷化膜的生成。    (4)机械作用的影响    脱脂过程中,辅以机械作用,采用泵循环或工件移动的方式,可以加强除油效果,缩短浸渍清洗的时间;喷淋脱脂的速度比浸渍脱脂速度快10倍以上。    (5)脱脂液含油量    随着槽液的循环使用,油污含量在槽液内会不断增加,当达到一定比例时,脱脂剂的脱脂效果及清洗效率会明显下降,即使通过添加药剂维持槽液高浓度,被处理工件表面的清洁度仍不会有所提升。已老化变质的脱脂液,必须全槽更换。产品生产一般根据槽液的使用时间及处理工作量适时进行换槽。    2、酸洗    产品制造用钢材在轧压成型或贮藏运输过程中,表面会产生锈蚀。由于锈蚀层结构疏松,与基材附着不牢,并且氧化物与铝材铁可组成原电池,进一步促使铝材腐蚀,使涂层很快被破坏,因此涂装前必须将其除净。产品一般常用的是酸洗除锈,它不会使铝材工件变形,每个角落的锈蚀都能清除干净,除锈速度快,成本相对较低。    酸洗质量主要是以酸洗后的工件不应有目视可见氧化物、锈及过蚀现象为标准,影响除锈效果的因素主要有:    (1)游离酸度(FA)    测定酸洗槽的游离酸度FA,是验证酸洗槽除锈效果高低的最直接有效的评价方法。游离酸度低,除锈效果差。游离酸度过高时,工作环境中的酸雾含量较大,不利于劳动保护;铝材表面易产生“过蚀”现象;而且残酸的清洗比较困难,易导致后续槽液的污染。    (2)温度、时间    大多数酸洗是在常温下进行的,当使用加热酸洗时,一般控制在40℃~70℃之间,虽然温度对酸洗能力的提高影响较大,但温度过高会加剧对工件、设备的腐蚀,对工作环境的影响也非常不利;并且在完全除去锈迹的前提下,酸洗时间应尽可能短,以减少铝材的腐蚀和氢脆的影响。因此处理过程中应严格控制槽液的温度和工件的处理时间。    (3)污染老化    酸液在除锈过程中,会不断带入油污或其它杂质,其中的悬浮杂质可通过刮捞的方式进行去除;当可溶性的铁离子超过一定含量时,槽液的除锈效果不但会大大降低,而且过量的铁离子随工件表面的残液混入磷化槽内,加速磷化槽液的污染老化,严重影响工件的磷化质量,一般酸液的铁离子含量应控制在不超过6%-10%为宜。超过控制指标时必须更换槽液。    3、表调    表面调整剂可以消除工件表面因碱液除油或酸洗除锈所造成的表面状态的不均匀性,使铝材表面形成大量的极细的结晶中心,从而加快磷化反应的速度,有利于磷化膜的形成。    (1)水质的影响    槽液所用水质中如所含水锈严重、钙镁离子含量较大,会影响表调液的稳定性,槽液配制时可预先添加软水剂以消除水质对表调液的影响。    (2)使用时间    一般表调剂采用的是胶体钛盐,其存在胶体活性,当使用时间较长或所含杂质离子较多时胶体活性会丧失,此时胶体的稳定状态被破坏,槽液沉淀分层,呈絮状,此时必须更换槽液。    4、磷化    磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐化学转化膜称之为磷化膜。客车涂装常用的是低温锌系磷化液,磷化的主要目的是给基体铝材提供保护,在一定程度上防止铝材被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。    磷化是整个前处理工艺最为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。    (1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)    提高酸比可加快磷化反应速度,使磷化膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化工件挂灰;酸比过低,磷化反应速度缓慢,磷化晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化工件易生黄锈。一般来说磷化药液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。    (2)温度    槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。    (3)沉渣量    随着磷化反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。    (4)亚硝酸根NO-2(促进剂浓度)    NO-2可加快磷化反应速度,提高磷化膜的致密性和耐腐蚀性,含量过高时使膜层易出现白点或发彩现象;过低,成膜速度缓慢,磷化膜易生黄锈。    (5)硫酸根SO2-4    酸洗液浓度过高或水洗控制不好都易导致磷化槽液内硫酸根离子增高,过高的硫酸根离子会减慢磷化反应速度,使磷化膜晶粒粗大多孔,挂灰严重,磷化膜的耐蚀性降低。    (6)亚铁离子Fe2+    磷化溶液中含亚铁离子量过高时,会使常温磷化膜防腐能力下降;会使中温磷化膜晶粒粗大,表面浮白灰,防腐能力下降;会使高温磷化液沉渣量增大,溶液变混浊,同时游离酸度升高。    5、钝化(封闭)    钝化的目的是封闭磷化膜孔隙,提高磷化膜耐蚀性,特别是提高漆膜的整体附着力和耐腐蚀性。目前一般采用含铬处理和无铬处理两种方式,然而有一些用碱性无机盐型钝化(大部分含磷酸盐,碳酸盐,亚硝酸盐,磷酸盐等),这些物质严重损害漆膜的长期附着力和耐蚀性。    6、水洗    水洗的目的是清除工件表面从上一道槽液所带出的残液,水洗质量的好坏可直接影响工件的磷化质量和整个槽液的稳定性。水洗槽液一般控制以下内容:    (1)淤泥残渣含量不能过高。含量过高易出现工件表面挂灰;    (2)槽液表面应无悬浮杂质。一般水洗方式采用溢流水洗,以保证槽液表面无悬浮油污或其它杂质;    (3)槽液PH值应接近于中性。PH值过高或过低都容易引起槽液串槽,从而影响后续槽液的稳定性。

铝材喷涂前处理工艺控制解析

2019-01-11 09:43:18

铝材喷涂前处理的工艺流程很多,可根据具体情况,如厂房条件即空间位置大小、工件材质(冷轧板、热轧板、镀锌板、铝合金、玻璃钢等)、工件表面状况(锈蚀、防锈油、杂物)、生产批量、质量要求等选择。不同的生产厂家采用的流程不尽相同。如客车生产的整体流程及质量要求基本相同,前处理流程一般有以下两种:    1、制件前处理    典型的工艺流程:    预脱脂→脱脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表调→磷化→水洗IV→钝化    厂家可根据本厂的实际情况进行适当调整:    作为制件前处理,酸洗除锈是必不可少的。但在前处理过程中,较好将锈蚀件和非锈蚀件分开,锈蚀件进行酸洗,非锈蚀件较好不要进行酸洗。    2、产品前处理    产品前处理是将整个产品浸入槽液中进行表面处理,目前已有不少厂家采用。工序间转移有手动控制和自动控制两种。比较先进的是采用PLC程序自动控制,能实现工序间自动转移。一般流程为:脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。    喷涂前处理的常用设备是喷淋式联合清洗机,其清洗原理是借助于喷射机械力和化学作用,来完成去油、磷化、钝化、清洗等工艺过程。    喷淋式联合清洗机典型工序是:脱脂、水洗、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗。    其结构特点是:前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内,喷淋由各液槽的泵来提供。各工序间都有门洞板隔开,以防窜液。各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。内加热器有排管、蛇形管、波纹板等;外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。在脱脂、磷化工序分别设有除油系统和除渣系统。为防止各加热段隧道顶部及门洞处溢出蒸汽,在隧道顶部设有排风机。    各工艺控制要素分述如下:    1、脱脂    脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用,从而使油脂从工件表面脱离,变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物,水洗后表面应被水完全润湿为标准。脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素:    (1)游离碱度(FAL)    脱脂剂浓度适当才能保证较佳效果。一般只需要检测脱脂液的游离碱度,FAL过低,除油效果相对较差;FAL过高,不仅造成材料浪费,也给后道水洗增加负担,严重者还会污染后序的表调和磷化。    (2)脱脂液的温度    任何一种脱脂液都有较佳的脱脂温度,温度低于工艺要求,不能充分发挥脱脂作用;温度过高,不仅增加耗能,还能带来一些副作用。如脱脂剂蒸发过快、工件脱离槽液时因表面干燥速度较快,而易造成工件返锈、碱斑、氧化等弊病,影响后道工序的磷化质量。自动温控也需要定期进行校核。    (3)处理时间    脱脂液必须和工件上的油污充分接触,有足够的接触反应时间,才能保证有良好的脱脂效果。但脱脂时间过长,会增加工件表面的钝性,影响磷化膜的生成。    (4)机械作用的影响    脱脂过程中,辅以机械作用,采用泵循环或工件移动的方式,可以加强除油效果,缩短浸渍清洗的时间;喷淋脱脂的速度比浸渍脱脂速度快10倍以上。    (5)脱脂液含油量:    随着槽液的循环使用,油污含量在槽液内会不断增加,当达到一定比例时,脱脂剂的脱脂效果及清洗效率会明显下降,即使通过添加药剂维持槽液高浓度,被处理工件表面的清洁度仍不会有所提升。已老化变质的脱脂液,必须全槽更换。产品生产一般根据槽液的使用时间及处理工作量适时进行换槽。    2、酸洗    产品制造用钢材在轧压成型或贮藏运输过程中,表面会产生锈蚀。由于锈蚀层结构疏松,与基材附着不牢,并且氧化物与铝材铁可组成原电池,进一步促使铝材腐蚀,使涂层很快被破坏,因此涂装前必须将其除净。产品一般常用的是酸洗除锈,它不会使铝材工件变形,每个角落的锈蚀都能清除干净,除锈速度快,成本相对较低。酸洗质量主要是以酸洗后的工件不应有目视可见氧化物、锈及过蚀现象为标准,影响除锈效果的因素主要有:    (1)游离酸度(FA)    测定酸洗槽的游离酸度FA,是验证酸洗槽除锈效果高低的较直接有效的评价方法。游离酸度低,除锈效果差。游离酸度过高时,工作环境中的酸雾含量较大,不利于劳动保护;铝材表面易产生“过蚀”现象;而且残酸的清洗比较困难,易导致后续槽液的污染。    (2)温度、时间    大多数酸洗是在常温下进行的,当使用加热酸洗时,一般控制在40℃~70℃之间,虽然温度对酸洗能力的提高影响较大,但温度过高会加剧对工件、设备的腐蚀,对工作环境的影响也非常不利;并且在完全除去锈迹的前提下,酸洗时间应尽可能短,以减少铝材的腐蚀和氢脆的影响。因此处理过程中应严格控制槽液的温度和工件的处理时间。    (3)污染老化    酸液在除锈过程中,会不断带入油污或其它杂质,其中的悬浮杂质可通过刮捞的方式进行去除;当可溶性的铁离子超过一定含量时,槽液的除锈效果不但会大大降低,而且过量的铁离子随工件表面的残液混入磷化槽内,加速磷化槽液的污染老化,严重影响工件的磷化质量,一般酸液的铁离子含量应控制在不超过6%~10%为宜。超过控制指标时必须更换槽液。    3、表调    表面调整剂可以消除工件表面因碱液除油或酸洗除锈所造成的表面状态的不均匀性,使铝材表面形成大量的极细的结晶中心,从而加快磷化反应的速度,有利于磷化膜的形成。    (1)水质的影响    槽液所用水质中如所含水锈严重、钙镁离子含量较大,会影响表调液的稳定性,槽液配制时可预先添加软水剂以消除水质对表调液的影响。    (2)使用时间    一般表调剂采用的是胶体钛盐,其存在胶体活性,当使用时间较长或所含杂质离子较多时胶体活性会丧失,此时胶体的稳定状态被破坏,槽液沉淀分层,呈絮状,此时必须更换槽液。    4、磷化    磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐化学转化膜称之为磷化膜。客车涂装常用的是低温锌系磷化液.磷化的主要目的是给基体铝材提供保护,在一定程度上防止铝材被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。磷化是整个前处理工艺较为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。    (1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)    提高酸比可加快磷化反应速度,使磷化膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化工件挂灰;酸比过低,磷化反应速度缓慢,磷化晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化工件易生黄锈。一般来说磷化药液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。    (2)温度    槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。    (3)沉渣量    随着磷化反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。    (4)亚硝酸根NO-2(促进剂浓度)    NO-2可加快磷化反应速度,提高磷化膜的致密性和耐腐蚀性,含量过高时使膜层易出现白点或发彩现象;过低,成膜速度缓慢,磷化膜易生黄锈。    (5)硫酸根SO2-4    酸洗液浓度过高或水洗控制不好都易导致磷化槽液内硫酸根离子增高,过高的硫酸根离子会减慢磷化反应速度,使磷化膜晶粒粗大多孔,挂灰严重,磷化膜的耐蚀性降低。    (6)亚铁离子Fe2+:    磷化溶液中含亚铁离子量过高时,会使常温磷化膜防腐能力下降;会使中温磷化膜晶粒粗大,表面浮白灰,防腐能力下降;会使高温磷化液沉渣量增大,溶液变混浊,同时游离酸度升高。    5、钝化(封闭)    钝化的目的是封闭磷化膜孔隙,提高磷化膜耐蚀性,特别是提高漆膜的整体附着力和耐腐蚀性。目前一般采用含铬处理和无铬处理两种方式,然而有一些用碱性无机盐型钝化(大部分含磷酸盐,碳酸盐,亚硝酸盐,磷酸盐等),这些物质严重损害漆膜的长期附着力和耐蚀性。    6、水洗    水洗的目的是清除工件表面从上一道槽液所带出的残液,水洗质量的好坏可直接影响工件的磷化质量和整个槽液的稳定性。水洗槽液一般控制以下内容:    (1)淤泥残渣含量不能过高。含量过高易出现工件表面挂灰。    (2)槽液表面应无悬浮杂质。一般水洗方式采用溢流水洗,以保证槽液表面无悬浮油污或其它杂质。    (3)槽液PH值应接近于中性。PH值过高或过低都容易引起槽液串槽,从而影响后续槽液的稳定性。

铝加工行业节能与清洁生产技术

2019-03-11 13:46:31

1 概述  尽管我国铝型材产值现已接连五年居世界首位,但铝型材职业出产技能与美国、日本、德国、意大利等国家比较还存在较大的距离,节能减排使命严峻。首要表现在以下几个方面:  (1)铝型材职业的能耗与污染物排放情况  均匀每出产1吨铝型材耗费工业用水约16~18吨;表面处理发作的废水中含有多种金属杂质离子;高能耗;发作很多废渣,仅一条年产铝型材2400吨的氧化上色出产线,每年发作污泥约15万吨,废渣2000吨,数量极大。废水污泥成份比较复杂,现在大多数工厂选用填埋的办法处理这些污泥。这不仅占用有限的土地资源,并且糟蹋资源,污染环境。  (2)铝型材职业高能耗与高污染的原因  ①熔炼和收回:现在铝熔炼炉中电炉占5%,油炉占91%,燃气炉占4%,构成重熔出产1吨揉捏圆锭的油耗比工业发达国家的高55.17%,而实践铸锭(轧制扁锭与揉捏圆锭)的均匀熔炼能耗比工业发达国家的高得多。别的,铝熔炼炉能耗的全体情况仍是处于中低水平。  ②铸造、轧制和揉捏:缺少高档次产品;小机台多,揉捏配备较落后,功率低;配备的主动化程度低,无法完结等温快速揉捏,出产精细型材;模具质量欠佳。  ③表面处理: 表面处理是铝加工进程中的高耗电、高耗水、高污染的环节。  节能减排成为当今铝加工厂商迫切需要处理的问题,本文从熔铝炉、保温炉、揉捏机棒炉、氧化处理污泥深加工运用等方面动身,提出一些新办法和战略,从而使铝加工厂商到达节能减排和清洁出产的意图。  2 熔铝炉的节能减排与清洁出产技能  2.1 熔铝炉作业进程  熔铝炉的熔炼进程大致可分为4个阶段,即炉料装入到软化下榻、软化下榻至炉料化平、炉料化平到悉数熔化(该阶段发作氧化浮渣)、铝液升温。对铝料的加热是经过烧嘴火焰的对流传热、火焰和炉墙的辐射传热以及铝料间的传导传热来完结的。  在整个进程中,三者之间的比率是不断改动的。固态时铝的黑度小,导热才能强。跟着熔炼进程的进行,炉料进入半液半固的临界状况,其导热才能下降,热力学性质发作了根本性的改动。液态铝的导热才能仅为固态铝的40%,熔池上部向底部的传导传热进程非常缓慢。金属镜面上漂浮的疏松浮渣构成热传递的绝热阻挡层。此刻熔池表面氧化膜化开,失去了维护作用,氧化、吸气倾向增强。关于火焰熔铝炉来讲,在铝的熔化期,炉膛温度一般操控在1200℃,此刻的出炉烟气温度即为炉膛温度,烟气带走的热量约占炉子热负荷的50~70%,考虑到10%的其它热丢失,有用热运用只要30~40%,假如不充沛运用这部分余热,势必会构成很大糟蹋,使炉子热功率很低。  综上所述,挑选有用的强化加热方法和收回烟气余热来预热助燃空气是进步炉子热功率,确保熔炼进程中最少的直接燃料耗费的有用处径。  2.2 选用高温空气焚烧技能  高温空气焚烧改动了传统焚烧方法,选用烟气再循环方法或燃料炉内直接喷发焚烧的方法,首要表现为经过陶瓷蜂窝体的助燃空气被预热至1000℃以上,以恰当的速度喷入炉膛,在高速气流卷吸、拌和作用下与炉内焚烧产品混和,空气中21%的氧被稀释,在低氧浓度(最低5%~6.5%)流体中焚烧,在高温空气条件下焚烧可完结低空气系数焚烧,削减铝的氧化烧损。  蓄热式焚烧体系首要包含一对装有蓄热体的焚烧器、一套换向设备、一套操控体系以及管路体系。  当炉气温度为1000~1200℃时,助燃空气温度可预热至800~1000℃,与运用间壁式空气换热器的燃油熔铝炉比较可节约燃料50%左右。  焚烧器出口混合气体实践喷出速度在60m/s左右,火焰长度约2.5~3m,火焰直径约0.5~0.7m。炉内成对的焚烧器换向操作,高温区一再交换,确保炉内温度均匀,不构成低温区。  2.3 高速焚烧器技能  关于在用的旧炉子来说,花上30万元新增一对蓄热式焚烧器,关于厂商来说较难承受。  选用高速烧嘴的喷头,燃气以100m/s以上的高速喷向炉膛,助燃空气以90m/s的速度参加助燃,对铝堆发作强有力的冲击作用,加快熔化,为了防止脱火,在燃气的喷口安顿了一只长明焚烧。  咱们在消化吸收美国地利高速焚烧器产品的基础上,开发出了功用优异的高速焚烧器,烟气流速可到达180m/s,负荷调理比到达1:20,过剩空气系数可在0.65~10.8之间调理。  高速气体焚烧器的技能特色如下:  a) 准确安排焚烧,焚烧功率99.9%;  b) 宽运转工况:热负荷调理比1∶20,空气系数0.5~10;  c) 选用分级焚烧,有害气体(NOx)排放契合国家环保标准;  d) 具有烟气引射回流功用,能够将废烟气从炉后引回从头投入炉内;  e) 全金属结构,接连运用寿命3年。  2.4 熔铝炉主动操控技能  操控体系是改进焚烧、下降能耗、确保工艺要求、进步产品产值和产值的重要确保,终究的意图是要完结焚烧设备流量、温度、压力、气氛等参数的主动检测及进程操控。  2.4.1 炉压主动调理操控  合理的火焰炉应完结微正压操作。  3 揉捏机棒炉节能技能  揉捏机棒炉的能耗占铝加工厂商总能耗的12~20%。揉捏机棒炉大体可分为三种,单棒炉、多棒炉和短棒炉。图片别离见图3—1、图3—2、图3—3。  依据理论核算,将1t铝棒加热到450℃,只需要13m3天然气(炉子热功率100%),考虑到炉子热功率和间歇加热的出产工艺,加热炉热功率假定为60%,也最多耗费天然气22 m3/t铝棒,折组成产品能耗为26m3/t产品。可是,现在铝棒加热炉的产品能耗折合为天然气为45m3/t产品,有的乃至高达70m3/t产品以上。节能空间依然很大。  3.1 单棒炉节能技能  3.1.1 改造炉膛  依据理论核算,现炉膛容积热强度大大低于工业炉的标准,炉膛太大,炉内温度低,对焚烧晦气,要求到达必定的容积热强度就必须添加焚烧功率,这样势必会加大单位产品的燃气耗费。咱们采纳减小炉膛容积和添加拱顶砖的方法改造炉膛。  3.1.2 替换焚烧器  将现有直流焚烧器悉数替换为好易燃公司出产的专利产品—旋流焚烧器(二代)。添加火焰刚度,进步火焰温度,加强传热作用。  (1)旋流焚烧器作业原理  焚烧器中装有各种型式的旋流发作器(简称旋流器)。燃料与空气混合气流经过旋流器时发作旋转,从喷出后构成旋转射流。运用旋转射流,能构成有利于着火的高温烟气回流区,并使气流激烈混合。  (2)好易燃旋流焚烧器结构  旋流喷嘴,跟传统的长棒热剪炉喷嘴比较,具有火焰刚度大、传热动力大、焚烧功率高级特色。  3.1.3 撤销循环风机  揉捏机棒炉在有循环风机的情况下,炉膛负压过高,吸入的凉风量大,喷嘴严峻脱火,大大下降了炉子的热功率。  撤销循环风机后,炉膛能够运转在微正压状况,确保炉子的安全、  经济运转。还能够节约电费 45000~66000元/台.年。  依据咱们的改造经历,Φ180mm以下的棒炉能够撤销循环风机,Φ180mm以上的棒炉不适宜撤销循环风机,而是选用板式换热器充沛运用烟气余热加热助燃空气,进步加热炉全体热功率。  3.1.4 加装氧气检测仪  为了愈加准确的调整焚烧,准确操控空燃比,脱节凭经历调试的被动局面,在文丘里混合器后边的管道上装置氧气检测仪,氧气检测仪接连将氧含量的数据发送到 西门子模块,西门子模块 依据设定的空燃比数据调整燃气和空气调理阀的开度,使氧含量一直坚持在适宜的份额,确保准确安排焚烧。  3.1.5 加强保温  炉膛改造后,在火嘴砖和顶盖砖的外部选用新式保温材料加强保温,是炉壁温度下降到80℃以下,削减散热丢失。  2010年以来,咱们现已对 80 多台单棒炉进行了节能改造,最好的节能49%,最差的也到达了12%。咱们对客户均许诺经过咱们节能改造后,燃气节能率到达 10%以上。  3.2 多棒炉节能技能  3.2.1 改造焚烧室  将多棒炉出棒侧改构成焚烧室,撤销原焚烧机体系,运用高速焚烧器作为热源设备,将高速焚烧器的高速气流直接喷入焚烧室,削减与空气的换热进程。  为了防止火焰直接触摸铝棒,导致熔棒事端发作,在焚烧器火焰  底部铺设一块耐火隔板,使火焰高速分散到炉膛的各个旮旯。  3.2.2 运用高速焚烧器  与熔铝炉近似。  3.2.3 撤销热风循环体系  将焚烧室进行改造后,将循环风机、焚烧机、原焚烧室悉数撤销,为了削减改造作业量,对内部结构不予改动,只将原循环风道堵死即可。 这样不光节约了风机与焚烧机的出资,还节约了因循环风机带来的电力耗费。  3.2.4 炉压操控体系  炉膛温度操控、排烟温度与炉压操控是密不可分的。首要,规则焚烧室的压力规模为 10~20Pa,烟囱上装置一块挡板,炉压高时,挡板开度加大,反之,减小。在炉压的正常规模内,依据炉膛温度尤其是排烟温度调理挡板开度。这就是所谓的串级操控。  3.2.5 添加板式空预器  为了确保排烟温度坚持在150℃左右,充沛运用烟气余热,在烟囱底部加装一台空气预热器,将助燃空气进行预热,进步焚烧温度、下降过剩空气系数、进步棒炉功率、下降燃气耗费。  咱们为某铝加工厂商所做的多棒炉节能改造作用显著,原吨产品耗费天然气53m3,改造后仅为31.8m3,节能率到达了40%,且进步了炉膛温度均匀性,加热时刻大大缩短,进步了设备出产率。  3.3 短棒炉节能技能  短棒加热炉是一种对流式加热炉,见图3—9所示。运用焚烧机焚烧发作的高温气体对铝棒进行对流加热。  该铝棒加热炉炉膛内设置热电偶,操控炉膛温度以满意铝棒加热的要求,由于操控体系为脉冲操控即温度超越设定温度后,焚烧机停止作业,当温度低于设定温度时,焚烧机要对炉内吹凉风几十秒钟才焚烧,这样就影响到了炉子的热功率,添加了能耗。别的,该焚烧机对空燃比不能主动操控,一般都是大空燃比运转,导致能耗添加。  3.3.1 选用高速焚烧器代替焚烧机(见多棒炉)  3.3.2 添加主动操控体系  (1)加热炉温度操控体系根本构成  加热炉温度操控体系根本构成如图3—10所示,它由西门子模块主控体系、移相触发模块、整流器 SCR、加热炉、传感器等 5个部分组成。  短棒加热炉是由炉膛温度作为温度操控目标,预先设定炉膛温度为相应温度。  3.3.3 撤销循环风机  短棒加热炉一般都装备1~4台循环风机,企图使炉膛温度均匀,进步烟气流速。  (1)撤销循环风机  替换为高速焚烧器今后,由于高速焚烧器喷出速度高,对炉膛内的气氛具有激烈的拌和作用,不必风机就能确保炉膛温度均匀,因而,完全能够撤销循环风机,以节约电耗。  (2)改造炉膛底部的焚烧室  缩小底部炉膛体积,坚持烟气流速。用特制耐火砖将炉膛缩小,沿烟气活动方向依照从小到大的次序向上部开孔,以确保对铝棒均匀加热。  经过对某铝加工厂商的短棒炉进行的节能作用来看,燃气节能率到达 10~35%以上。  4 氧化污泥深加工技能  铝型材表面处理进程中会发作很多的胶体状废液,经沉积处理后俗称污泥,进一步脱水后即为含铝废渣。这种废渣数量极大,仅一条  年产铝型材2400t的氧化上色流水线,每年发作污泥约15万t,废渣2000 t,因而综合运用含义严峻。  铝型材废水处理工艺原理简略,操作、办理便利。现在存在的问题是废渣的处理,铝材污泥经压滤机脱水后仍含较多的氢氧化物,随意处置会构成二次污染。实践上铝材废水的沉积物含有很多的氢氧化铝,假如加以开发运用,出产活性氧化铝产品,具有广泛的用处。  4.1 氧化污泥出产活性氧化铝工艺  工艺流程见图4—1。用流态化炉焙烧,将湿氢氧化铝先送入斯德干燥机,再送入流态化焙烧炉,喷入燃料焙烧成氧化铝,经过造粒、摄生、活化、分级后,即为终究产品。  5 定论  经过对铝加工职业熔铝炉、棒炉的节能技能改造,对氧化污泥的深加工运用进行研究,总结了一些实践经历,也到达了必定的作用。可是,由于铝加工厂商订单大多较丰满,很少能有富余的时刻进行完全的节能改造,还有不少的节能空间。主张铝加工厂商进步节能认识,充沛认识到节能减排不仅仅是国家为了完结国家条约而拟定的强硬措施,并且对进步厂商经济效益、进步厂商办理水平、进步厂商技能配备水平相同具有重要的含义。

“70%的能耗空间”如何进一步挖潜?钢铁典型工序流程节能技术新进展

2019-03-06 10:10:51

我国钢铁工业节能减排具有较大的潜力,尤其是烧结、焦化和炼铁这三大工序,其能耗约占全流程钢铁能耗的70%。  彭岩 曹先常 张玉柱   近年来,国内外对钢铁工业的节能减排日益注重,节能减排技能获得长足的前进,但由于钢铁出产为长流程工序的特色,出产进程中存在许多的接连、半接连、非接连的物质流和能量流,不同工序联接、能量的智能分配等方面仍存在很大的能量优化空间。并且,一些余热使用功率更高效的余热使用新工艺技能及配备没有获得要害性打破,没有得到广泛的推行和使用。因而,我国钢铁工业节能减排仍具有较大的潜力,尤其是烧结、焦化和炼铁这三大工序,其能耗约占全流程钢铁能耗的70%。本文首要介绍烧结、焦化和炼铁这三大工序的节能减排技能的展开方向及现在存在的要害技能问题,期望为钢铁节能减排供给新的处理计划。  高效炉冷烧结机余热发电技能  技能展开现状 尽管近年来烧结机余热发电技能获得长足的前进,但由于各种原因,烧结机余热发电设备建成后工作作用差,乃至不到规划目标的50%,虽经规划及工作单位的不断改善,但一直无法全面快速推行。其首要原因是受烧结机现有环(带)冷办法的约束,烧结机余热发电仍存在许多要害性的难题无法彻底处理。余热资源是有限的,高效使用是要害。改善烧结矿环(带)冷却工艺,选用更为高效的竖炉式冷却,前进烧结矿冷却功率和质量,前进烧结余热收回温度,进而前进余热收回功率,是烧结机余热使用技能的展开方向。   工艺体系介绍 高效炉冷烧结机余热发电技能首要分为3个子体系:烧结矿冷却体系、烟风体系和发电体系,工艺流程见图1。图1 高效炉冷烧结机余热发电工艺流程图    高效炉冷烧结机余热发电技能具有如下优势:一是前进烧结矿冷却质量。冷却炉规划有预存室,有利于烧结矿温度均化和剩余蒸发分析出,可前进烧结矿强度;冷却炉内冷却为等温差冷却进程,可防止热烧结矿因急冷而易裂,前进烧结矿成品率。二是前进烧结矿余热发电才能。烧结矿温度由700℃冷却至150℃,约有80%的烧结矿显热被冷却空气吸收,烧结矿余热使用率前进60%;获取的余热烟气温度可达600℃左右,烟气质量显着前进;余热发电选用中温中压双压发电体系,朗肯循环功率可前进25%。三是下降烧结矿冷却电耗。其处理了烧结矿冷却进程中的漏风问题,并且前进了冷却空气温升,冷却风量仅为环冷办法的1/3左右,可下降烧结机冷却体系自用电。四是减排作用显着。炉冷技能完结了冷却体系的高效密封,设备均为负压工作,处理了环(带)冷办法存在的粉尘无序排放的问题。五是前进烧结机工作率和发电体系的安全性。新建的烧结矿炉冷体系与现有的环冷体系互为备用,防止了因冷却体系故障而构成的烧结机出产线的停机,前进了烧结机的年工作率;冷却炉规划有预存段,可以防止因烧结机短时停机构成余热参数动摇,导致发电体系停机的问题,前进了余热参数的安稳性,然后前进了余热发电体系的工作率和设备安全性。    要害技能问题 高效炉冷烧结机余热发电技能优势显着,是未来展开的首要方向,但就现在来说,仍存在要害技能问题亟须打破。 在基础理论方面,0~150mm宽粒径多孔烧结矿在大空腔内的气固逆流移动床活动与阻力特性,导热、对流和辐射耦合作用下的气固间换热特性机理仍须完善;烧结矿在自重作用下的料仓活动特性没有清晰。 在工艺技能方面,不影响烧结机产值和烧结矿质量的切实有效的炉冷工艺技能计划仍须探究,烧结矿冷却质量、余热获取参数、冷却电耗间的匹配优化技能尚须进一步完善,余热参数与发电体系热力参数的匹配优化没有清晰。  在要害设备方面,高负载、大倾角、高温物料运送设备没有老练;大空腔烧结矿竖式冷却炉仍须开发,特别是0~150mm宽粒径接连高温烧结矿在大空腔内的均匀布料问题、大空腔内均匀布风问题亟须处理。 在工程施行方面,新建工程设备、工作不影响烧结机正常出产,下降工程施行费用,前进出资收回效益,这些要求都有待满意。   预期作用 假如该技能存在的要害技能难题获得底子打破,那么不只可以大幅前进烧结余热收回功率,并且可以前进烧结矿冷却质量,下降污染物排放,经济、社会和环境效益显着。以1条360㎡烧结机配套高效炉冷烧结机余热发电工程为例,钢铁厂商每年可对外供电量为12600万千瓦时,可根本满意烧结机出产线用电量,按0.6元/千瓦时电核算,年收入约7560万元,扣除自用电及工作本钱约15%,电站总出资1.8亿元,缺乏3年即可收回本钱,项目建成后可削减燃煤电厂耗费约5万吨标准煤(电折算标煤系数为0.404),年可减排CO2约12.6万吨、减排SO2约1600吨。    荒煤气显热高效安稳收回技能技能展开现状 炼焦进程中所发生的显热资源使用,已成为前进焦炉功率的首要途径之一。前苏联哈尔科夫炼焦厂最早被报导选用水夹套收回热水作为取暖热源;日本新日铁在焦炉上升管中设置夹套管,选用有机工质收回195℃的热能。我国先后开发了导热油夹套管、热管、锅炉等余热收回技能。宝钢针对荒煤气显热收回的难题进行了深入研讨,研制了新式上升管换热器,已完结了显热收回使用的计划研讨和中试试验工程,具有进一步工程演示的条件。   工艺体系介绍 焦炉荒煤气显热收回工艺体系包含除氧器、除氧水箱、给水泵、循环泵、汽包、加药、取样设备等相关设备。其间汽水工艺流程如图2所示,纯水经过管道先进入除氧器进行除氧,然后通入汽包,液体水进入荒煤气显热收回设备进行荒煤气显热的收回,其发生的汽水混合物进入汽包进行汽水别离,发生的蒸汽被送入蒸汽管网。 图2 焦炉荒煤气显热收回工艺流程示意图    要害技能 焦炉荒煤气显热收回一直是焦化职业节能减排研讨热门,其需要处理的首要问题或要害技能包含:杂乱工况条件下荒煤气换热核算模型与办法,防腐蚀抗结焦耐高温复合材料技能,狭小空间内上升管换热器强化换热与全体式多重防走漏结构规划技能,组合式焦炉荒煤气余热收回蒸汽的体系及办法,焦炉上升管换热器在线快速替换技能,下降管换热器显热收回使用要害技能的研讨,焦化区域红焦显热、荒煤气显热、烟气余热等能量体系耦合优化节能。   预期作用 宝钢焦炉荒煤气显热收回中试试验研讨标明,吨焦收回余热6.8千克标准煤以上,演示工程估计年可收回约8万吨蒸汽,年经济效益为1100万元;扣除自用能耗,年可节省动力约7000吨标准煤。按2013年我国焦炭产值4.76亿吨核算,悉数选用上升管高效换热器技能,我国年可节省动力320万吨标准煤左右,年节能效益约48亿元,具有杰出的经济效益和社会效益。    高炉熔渣余热收回和资源化使用技能 技能展开现状 国内外对高炉熔渣余热收回和资源化使用技能展开了许多研讨,高炉渣水淬—冲渣水余热使用,高炉渣干式粒化—余热发电,高炉渣制备水泥填料、矿渣棉及微晶玻璃工艺等成为高炉渣综合使用的干流技能道路。但迄今为止,高炉熔渣热量收回和气淬成珠技能没有完结产业化使用。   工艺体系介绍 熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠工艺流程图如图3所示。 图3 高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠工艺流程图   详细流程如下:高炉熔渣经渣罐倒入中间渣槽,经过特制气淬喷嘴粒化成珠,高温渣珠在气淬成珠室与空气完结开始换热后进入高效换热器。换热后的高温气体经管道进入高效换热器,一起渣珠在高效换热器中进行二次换热后进入微珠储仓,热气体和渣珠与锅炉管中的换热工质换热后进入管道再次循环。上述工艺针对高炉炼程特色,完结高炉熔渣余热的梯级使用,一起出产高附加值的玻璃微珠产品。 高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠技能具有如下优势: 一是前进余热收回才能。根据熔渣微珠温度散布特色,换热设备规划为无滚动部件,并选用辐射段与对流段相结合的换热方式,一起换热工质参数与微珠参数相匹配,在确保低本钱、低动力耗费、高换热功率和可靠性的一起可完结余热梯级高效收回。 二是前进玻璃微珠成珠率。该技能根据高炉熔渣成分特色,针对高炉熔渣成分调整对气淬成珠进程的影响规则,构成高炉熔渣成分调整与高效出产高质量微珠要害技能,实时确保玻璃微珠高成珠率。 三是气淬进程与余热提取进程杰出协同。根据炉熔渣温度、喷嘴结构型式、气淬工艺参数、环境温度条件等多要素耦合作用下传热及成珠规则,该技能处理了当时高炉熔渣余热收回难和熔渣冷却产品附加值低的职业难题。   要害技能问题 高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠技能完结了高炉熔渣的动力化与资源化深度使用,具有杰出的展开前景,但就现在来说,仍存在3个要害技能问题亟须打破。 一是对高炉熔渣气淬成珠进程换热机制与要害技能进行研讨,探究高炉熔渣气淬成珠进程的传热规则,根据气淬进程与余热提取进程,科学协同树立高炉熔渣气淬工艺参数优化模型,构成气淬进程高温余热提取要害技能。 二是研制高炉熔渣余热高效收回工艺,开宣布高效颗粒换热设备,对高炉熔渣余热高效收回工艺参数进行优化,构成高余热收回率,一起出产玻璃微珠等建材的新工艺规划办法。 三是建造高炉熔渣余热高效收回要害设备研制与中试出产线,完结气淬体系、余热收回体系、气体循环体系及除尘体系的制作、设备,进行中试试验。   预期作用 假如上述要害技能难题得到处理,就可以构成高炉熔渣气淬成珠与余热收回要害技能和配备,为高炉渣热量收回与高附加值使用供给技能支撑。按2015年全国年产高炉渣约2.4亿吨核算,若20%高炉渣使用该课题研讨成果,高炉渣热能收回功率按50%计,则每年收回高炉渣余热折合标准煤约120万吨,预期效益折合人民币约9亿元。一起,制备的玻璃微珠产值约0.28亿吨(成珠率按60%),高炉渣高值资源化使用净增赢利按100元/吨渣计,估计每年可为国家多发明赢利28亿元人民币。项目施行后,每年可节省冲渣新水耗量0.28亿吨左右。 综上所述,钢铁工业作为我国动力耗费大户,节能减排获得了长足的前进,但仍有较大的节能潜力,特别是烧结、焦化、炼铁三大工序。经过对流程工业体系的要害工艺重构、流程再造、体系耦合及参数优化、要害设备研制,打破存在的要害技能和设备问题,构成流程工业节能减排全体处理计划,然后可进一步前进钢铁工业的动力使用功率,下降污染物排放,为钢程工业的可持续展开供给科学确保。