高炉炼铁
2019-03-06 10:10:51
现代炼铁的首要办法,钢铁出产中的重要环节。这种办法是由古代竖炉炼铁开展、改善而成的。虽然国际各国研讨开展了许多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技能经济目标杰出,工艺简略,出产值大,劳动出产率高,能耗低,这种办法出产的铁仍占国际铁总产值的95%以上。
高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从坐落炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和,在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧,然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。发生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。前期高炉运用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改凉风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉运用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速开展。20世纪初美国的大型高炉日发生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初,日本建成4197米3高炉,日发生铁超越1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。我国在清朝末年开端开展现代钢铁工业。1890年开端筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米3,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包含大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年,我国高炉总容积约8万米3,其间1000米3以上的26座。1980年全国产铁3802万吨,居国际第四位。
70年代末全国际2000米3以上高炉已超越120座,其间日本占1/3,我国有四座。全国际4000米3以上高炉已超越20座,其间日本15座,我国有1座在建设中。
50年代以来,我国钢铁工业开展较快,高炉炼铁技能也有很大开展,首要表现在:①归纳选用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅佐燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节省能耗新技能,特别在喷吹煤粉上有独到之处。1980年我国重点厂商高炉均匀使用系数为1.56吨/(米3·日),焦比为539公斤/吨生铁;②归纳使用含钒钛的铁矿石取得了突破性发展,含稀土的铁矿石的使用也取得了较大的发展。
高炉冶炼首要技能经济目标 分述如下:
高炉使用系数每立方米高炉有用容积一昼夜出发生铁的吨数,是衡量高炉出产功率的目标。比方1000米3高炉,日产2000吨生铁,则使用系数为 2吨/(米3·日)。
焦比 每炼一吨生铁所耗费的焦炭量,用公斤/吨生铁表明。高炉焦比在 80年代初一般为450~550公斤/吨生铁,先进的为380~400公斤/吨生铁。焦炭报价昂贵,下降焦比可下降生铁本钱。
燃料比高炉选用喷吹煤粉、重油或天然气后,折合每炼一吨生铁所耗费的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量别离称为煤比和油比。此刻燃料比等于焦比加煤比加油比。依据喷吹的煤和油置换比的不同,别离折组成焦炭(公斤),再和焦比相加称为归纳焦比。燃料比和归纳焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料耗费量的一个重要目标。
冶炼强度 每昼夜高炉焚烧的焦炭量与高炉容积的比值,是表明高炉强化程度的目标,单位为吨/(米3·日)。
休风率 休风时刻占全年日历时刻的百分数。下降休风率是高炉增产的重要途径。一般高炉休风率低于2%。
生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占悉数生铁产值的百分数,是点评高炉优质出产的首要目标。
生铁本钱 是从经济方面衡量高炉作业的目标。
铁粉分类及应用
2019-01-03 09:36:51
铁粉,尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150~500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉,粒度在44~150μm为中等粉,10~44μm的为细粉,0.5~10μm的为极细粉,小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉,若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备,但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉,它们由于不同的生产方式而得名。铁粉
纯的金属铁是银白色的,铁粉是黑色的,这是个光学问题,因为铁粉的比表面积小,没有固定的几何形状,而铁块的晶体结构呈几何形状,因而铁块吸收一部分可见光,将另一部分可见光镜面反射了出来,显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。
铁粉的应用
粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大,其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件,其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。
非高炉炼铁
2019-01-04 17:20:15
非高炉炼铁法是指除高炉炼铁以外的其它还原铁矿石的方法。当前非高炉炼铁法可归纳为两大类:直接还原法和熔融还原法.都是炼铁冶金技术中的新工艺。
直接还原法是指在铁矿石熔化温度下把铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,产品叫直接还原铁或海绵铁。由于低温还原,得到的直接还原铁未能充分渗碳,因而含碳较低(
熔融还原法是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法。它是不用焦炭在一个容器中完成高炉炼铁过程的,基本上不改变目前传统钢铁生产的基本原理。
近年来,非高炉炼铁法发展比较快,其原因是:
(1)不用焦炭炼铁。高炉冶炼需要高质量冶金焦,而焦煤从世界储量而言,只占煤总储量的5%,且日渐短缺,价格越来越高。非高炉炼铁可以使用非炼焦煤和其它能源作燃料与还原剂。近几十年来,大量开发了天然气、石油、水、电和原子能等新能源,为非高炉炼铁发展提供了条件。
(2)随着钢铁工业的发展,氧气转炉和电炉炼钢逐渐取代平炉,废钢消耗量迅速增加,废钢供用量日感紧张,非高炉生产的海绵铁、粒铁等是废钢的极好代用品。
(3)省去了炼焦设备,总的基建费用比高炉炼铁法少。虽然非高炉炼铁法的生产效率远赶不上高炉,但对于缺乏焦煤资源的国家和地区,用;r中小型企业生产,前途是光明的.
非高炉所得还原铁的用途可分为以下三类:
(1)炼钢原料.主要是代替电炉废钢,但也可以用于转炉。应以还原度高、杂质少的为佳.
(2)高炉原料。经过预还原的矿石可作为高炉炉料,以增加产量,降低焦比。
(3)铁粉。铁粉可用于粉末冶金或用作电焊条的原料等。
还原度越低,所得的还原铁越容易二次氧化,因此若要贮藏或远距离特别是海上运输,则必须进行钝化处理。常用的钝化处理方法有在控制气氛下形成氧化膜,用化学物质处理,或者进行压块。
非高炉炼铁的发展及特点
非高炉炼铁法在很早以前就为人们采用了。自20世纪初为了获得生产特殊钢的原料和充分利用当地资源而将非高炉炼铁法用于工业生产以来,特别是在瑞典,非高炉炼铁法得到了迅速的发展,诸如韦伯(Wiberg)法和霍冈勒斯(H6gan;s)法直至现在仍继续运用于生产中.二次大战前,大多数地方以煤和电为能源,战后改进的回转炉法及回转炉与电炉相结合的电炉炼铁法,开始投入实际工业生产。从1950—1960年,开始研制以天然气和石油作还原剂的直接炼铁法,到70年代,又进一步发展到工业规模上采用竖炉法和流比床法。 非高炉炼铁法,虽然很早就进行了研究,但工业化生产的规模很小。1972年世界粗钢产量为63000万吨,正在建造中的或者已签订合同的生产能力为年产1400万吨。若将计划中的生产能力也包括在内,可以预计,在不久的将来非高炉炼铁的生产能力将有相当大的增加。
非高炉炼铁与高炉炼铁相比,除了不用焦炭以外,工艺上的显著特点是温度和还原度的关系不同。
在高炉方式中,铁矿石A在高炉内升温、还原、熔化成为铁水B:因为铁水被过度地还原,含碳量达到饱和状态,所以必须在纯氧顶吹转炉内进行氧化、脱碳,使铁水中C变成处于状态E的钢液而出钢,最后经过脱氧去除多余的氧即成为成品钢液F。 在非高炉炼铁方式中,还原是按虚线所示的路线进行的。如在直接还原方式中,矿石A被升温、还原成海绵铁D。在此状态下,还原度和温度都较低,因此还须在电炉中熔化,还原其中未还原的部分,从而得到钢液E。
非高炉炼铁的方法及分类
非高炉炼铁法根据原料和产品用途分类的方法很多,已发表的方法就有百余种。各种分类方法是根据以下不同的观点来进行划分的:
(1)按还原装置进行分类:有固定床法、回转炉法、竖炉法和流化床法等。
(2)按还原剂进行分类:有固体还原剂法、气体还原剂法等。
(3)按生产方式进行分类:有预还原法、直接炼钢法、熔融还原法、原子能炼铁法等。
直接还原法
如前所述,直接还原法种类很多。其产品主要是固态的海绵铁、粒铁及液态生铁。图6—2概括了生产固态海绵铁的各种直接还原法的工艺原理。这种海绵铁在下一步生产工序中用电炉熔炼成钢。
使用固体还原剂法
使用固体还原剂进行直接还原的主要设备是回转窑,利用回转窑还原铁矿石的主要产品是海绵铁。其工作原理是:将固体还原剂(煤)、铁矿石和熔剂(石灰石或白云石)混匀后,由回转窑生产。
什么是熔融还原炼铁
2019-03-07 09:03:45
COREX是现在仅有已投入实践运用的高炉以外的炼铁技能(南非伊斯科钢铁公司:日产1000t;韩国浦项钢铁公司和印度京德勒钢铁公司等,日产2000t),它运用的是普通煤。其工艺流程是先把普通煤装入熔融气化炉,然后吹入氧使煤焚烧、分化,将发作的煤气作为复原煤气导入复原竖炉,接着在复原竖炉内将块矿石和矿石颗粒复原到金消融率为95%左右。浦项公司在将日产从1000t进步到2000t的规划扩展阶段中,为安稳熔融气化炉的操作,除了运用粉煤外,还运用了大约10%的焦炭,别的为保证复原煤气量,发现煤的挥发份存在着最佳值等,它受煤档次的约束。现在因为对煤种的挑选和复原竖炉中金属化率的安稳化等采取了办法,焦炭的运用量能够削减到大约3%~5%。因为矿石几乎是在竖炉内完结复原,因而复原所需的煤气量大,熔融气化炉的煤单耗也高。成果用于体系外的能量也必定增大。印度京德勒钢铁公司Vijayanagar厂运用日产2000t的2座COREX设备发作的煤气来带动2台13MW的发电设备。
别的,在南非的Saldanha钢铁公司还一起设置了直接复原铁出产法(MIDREX),能日产大约2500t的直接复原铁(DRI)。为处理铁矿石粒度约束的问题,浦项公司开发了运用3段气泡流化床的FINEX来替代复原竖炉,现在日产2000t的COREX所发作的煤气以分流的方式用于日产150t规划实验流化床炉的实验。计划在2003年之前与COREX本体衔接,到达年产60万t规划,其后到2010年浦项公司的1号和2号高炉就要开端大修,到时除了将这两座高炉更换成FINEX外,还预备向海外推行这一技能。
我国钢铁工业的快速开展对焦炭需求日趋添加。我国焦炭资源有限,炼焦厂商出于环保要求又被约束开展,焦炭求过于供已成为必定趋势,非焦炼铁也将势在必行。熔融复原炼铁工艺是前沿炼铁技能,它运用非焦煤出产液态铁,流程短,本钱低,污染小,铁水质量好。熔融复原炼铁附产很多煤气,可运用化工进程将之转化为甲醇或清洁燃料。工艺概算标明,联合工艺可使动力运用功率进步一倍,产品能耗下降60%,吨钢本钱下降50%。关于传统的炼焦—钢铁联合厂商,运用很多剩下焦炉煤气作为质料出产化工产品亦是进步资源运用功率,减轻环境污染的可行途径。在新技能基础上构建新式钢铁—煤化工联合厂商或生态工业园区,对未来的冶金、化工环保和动力的开展具有重要意义。
高炉炼铁爆炸原因分析
2019-01-04 17:20:18
烧结工艺
■ 人员若未遵守安全操规程、煤气检修安全规程、未穿戴好劳保用品,可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■ 煤气管道、阀门、脱水器应每班检查、维护,若阀门故障或发生泄漏。可能导致煤气中毒、煤气爆炸事故。
■ 启动设备前必须确认烧结机内无人或其他杂物时,方可启动。否则可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■在燃烧器点火过程中,未进行爆破试验,因无快速切断阀、煤气压力低、泄漏煤气、煤气管道混有空气、点火前未对各阀门进行确认、现场无煤气泄漏监控系统或系统失效都有可能造成爆炸、火灾、中毒窒息。
■在生产过程中,因停水、停电,导致煤气水封水不能保证供应或煤气水封系统故障致使水封无水,煤气管道泄漏、煤气压力过大等原因、煤气放散口高度过低都会导致现场有煤气聚集,当遇高温、明火后也会发生爆炸、火灾,同时也会造成中毒、窒息。
■ 点火时要先送火种,后开煤气。否则可能导致煤气爆炸事故。
高炉炼铁工艺
炉顶设备系统
■ 休风检修完毕,未经休风负责人同意,送风,有发生中毒窒息,煤气爆炸危险。
■ 需要休风时,未先停止打水,并点燃炉顶煤气,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■ 炉顶压力不断增高又无法控制时,不及时减风,未打开炉顶放散阀,有发生爆炸危险。
■停炉前,高炉与煤气系统未可靠地分隔开;采用打水法停炉时,未取下炉顶放散阀或放散管上的锥形帽;采用回收煤气空料打水法时,未减轻炉顶放散阀的配重;均有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■冷风管未保持正压;除尘器、炉顶及煤气管道未通入蒸汽或氮气或未彻底驱除残余空气;送风后,高炉炉顶煤气压力低于标准,未作煤气爆发试验,确认不会产生爆炸,就接通煤气系统,都有发生煤气爆炸的危险。
■ 长期休风(≥4小时)不进行炉顶点火、炉喉点火,有发生中毒窒息,煤气爆炸的危险。
■ 休风前及休风期间,如有损坏未及时更换或采取有效措施,有漏水入炉,有发生炉体爆炸危险。
高炉本体
■炉内各物料处于1150℃~1450℃的高温和还原性气氛中,在熔融的过程中进行还原反应。如操作不当、可能导致爆炸。高温熔体如遇炉套破裂漏水等情况,因剧烈汽化而可能发生爆炸。
■ 铁水混入水冲渣系统可能引发爆炸。
■ 在冶炼过程中,高炉长期使用,未及时检修,导致耐火层破坏,可能造成炉底烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 冷却壁不能保证冷却水供应,可能使炉底烧穿铁水流出发生爆炸
■ 炉基、炉底、炉缸等部位水测试装置损坏,致使炉温测试不准,或炉温测试不及时,可能导致高炉烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 炉体炉壳开裂由于热膨胀超出极限出现纵向或径向裂缝,导致煤气泄漏与空气混合形成爆炸性混合物,泄漏的高温煤气本身具备点火能量,可发生爆炸。
■ 炉基周围有积水,有发生铁水爆炸危险
■冷却件有渗漏现象,有发生铁水爆炸危险。
■大修高炉,放残铁之前,未设置作业平台,彻底清除炉基周围的积水,有发生残铁爆炸的危险。
■高炉突然断风,未按紧急休风程序休风,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■送水不分段、快速进行,可产生大量蒸汽而引起爆炸
■停水事故处理,进水阀门通水时过快,致使冷却设备急冷或猛然产生大量蒸汽而炸裂。
■高炉悬料时间长,炉内形成较大空间,且炉顶温度逐步升高超过规定,可能打水降温,而产生大量蒸汽。当料柱塌下时,炉顶瞬间产生负压,空气和混有煤气的冷料进入炉内,上密、下密不严,遇高温煤气后,可能发生炉顶爆炸。
热风炉除尘系统
■热风炉煤气总管未按GB6222的要求设可靠隔断装置。煤气支管未装煤气自动切断阀,当燃烧器风机停止运转,或助燃空气切断阀关闭,或煤气压力过低时,该切断阀不能自动切断煤气,不发出警报。煤气管道未设煤气流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间未设煤气放散管,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
■热风炉管道及各种阀门不严密。热风炉与鼓风机站之间、热风炉各部位之间,未设必要的安全联锁。突然停电时,阀门不向安全方向自动切换,有发生燃烧爆炸的危险。
■在热风炉混风调节阀之前未设切断阀,一旦高炉风压小于0.05 MPa,不关闭混风切断阀,有发生燃烧爆炸的危险。
■热风炉烧炉期间,火焰熄灭时,未及时关闭煤气闸板,重新点火,有爆炸危险。
■热风炉及供气管网高炉需要煤气为燃料在加热炉燃烧加热,则高炉煤气供气及燃烧系统发生操作不当或煤气泄漏,有可能发生爆炸。
■在生产及设备检修过程中,要按照有关安全操作要求执行,除尘器内的煤气可导致火灾、爆炸、中毒事故。
■煤气净化布袋除尘系统,高炉顶温异常上升,超过管道膨胀补偿能力,引起管道破裂,煤气泄漏,导致火灾、爆炸、中毒事故。
■高炉除尘系统维修需用氮气吹扫,若未设置氮气,吹扫不彻底可能导致中毒或火灾爆炸事故。
高炉煤气系统
■煤气管道出现负压、煤气管道进入空气有爆炸危险。
■煤气系统若未设置低压报警、快速切断、放散装置等安全装置,可能造成煤气泄漏,导致火灾爆炸或人员中毒窒息事故。
■除尘器未设带旋塞的蒸汽或氮气管头,或其蒸汽管或氮气管未与炉台蒸汽包相联接,或堵塞或冻结,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
炉前出铁场和炉台构筑物
■开铁口、出铁、出渣、堵铁口过程中,因违规操作使用潮湿的工具,可能发生铁水爆炸。
■铁水沟或平台上积水,一旦铁水外溢可能发生铁水爆炸。
■撇渣器烧穿、损坏,铁口潮湿、渣中带铁等可能发生铁水爆炸。
渣、铁处理
铸铁机
■铸铁机地坑内不应有积水。否则可能造成铁水爆炸事故
悬浮炼铁新技术
2019-01-03 09:36:49
该方法可以简化冶炼过程,主要表现在∶
(1)直接使用氧化铁精矿,不需要球团和烧结过程;
(2)不需要炼焦(如果用煤来产生热还原气体,可在现场燃烧各种煤粉);
(3)因为没有颗粒粘结或熔化问题,可使用高温,该工艺可能是强度的;
(4)生产固体颗粒或铁水的可能性;
(5)低级耐火材料问题;
(6)容易供给原材料(铜和镍硫化物精矿颗粒已供给闪速熔炼炉,50多年来没有出现诸如堵塞和粘结问题。氧化铁精矿应该更容易,因为它们接近气体比硫化物颗粒接近氧气更加稳定了;
(7)在一套设备中直接炼钢的可能性。
根据这些理由,悬浮法作为高强度工艺是最好的选择,特别是从细过筛氧化铁精矿开始。
将这种悬浮法的生产能力作为一个例子,闪速熔化炉(比用于铁闪速还原的更小)每年(约0.6~0.8吨/分)生产铜为0.3~0.4x10^6吨。
物料和CO2还原
使用这个新技术所得到的三种燃料的输入和输出流和输入和输出量以及从传统高炉操作得到的三种燃料的输入和输出流和输入和输出量。特别的是为了这个新技术而大量还原产生的CO2,甚至使用的煤还原高炉中产生的CO2比较。由于淘汰了炼焦/燃烧、球团和烧结阶段,这个被建议的技术将具有其他环境效益。在USDOE报告中提供了当前高炉操作中产生的污染散发物的典型数量。
非高炉炼铁工艺—Hlsmelt熔融还原炼铁工艺
2019-03-07 11:06:31
由澳大利亚的力拓矿业集团开发的HIsmelt熔融复原炼铁工艺,选用了铁矿粉及钢厂废料和非炼焦煤直接熔融的复原技能出产高质量的铁产品,可直接用于炼钢或铸成生铁。还能够循环运用热能,以到达下降本钱和削减污染的意图。从不断优化高炉炼铁和开发新式非高炉炼铁工艺考虑,可对炼铁出产完结节能减排和保护环境起到活跃的效果。HIsmelt熔融复原炼铁工艺作为习惯钢铁工业开展的需求而开发的熔融复原炼铁的出产工艺,可为炼铁出产供给了一种新的挑选。钢铁出产工艺包含传统的高炉—氧气顶吹转炉的长流程和依据电弧炉的短流程。近年来,受环保等方面要素的影响,短流程工艺遭到越来越多的重视。1996年以来,国际规划内有很多短流程优质扁平材出产厂投产。这些短流程钢厂仅承当较低的折旧费用,还能运用废钢来削减出产本钱。因而,短流程钢厂的热轧出产本钱要比钢铁联合厂商的低。推进这种趋势开展的首要原因有以下几个方面:高炉出产对质料的规格要求较严厉,质料预加工(焦化、球团和烧结厂)使高炉出产成为环境污染的首要排放源,新建或改造高炉的出资额巨大,国际规划内的焦炉遍及呈老化状况,也需求很多出资。正常状况下,为了取得规划经济效益,钢铁联合厂商的缔造规划都很大,因而,温室气体排放和环境污染的问题比较严重。电炉炼钢厂的状况则有所不同,与钢铁联合厂商比较,其竞争力相对较强。关于电炉炼钢厂来说,优质、安稳的铁直销可显着进步电炉炼钢的出产率,下降出产本钱。因而,在炉猜中调配铁水就具有较高的运用价值。在此条件下,开发具有动力运用率高、质料及炉料习惯性强、出资本钱低、操作灵敏等特色的炼铁工艺,已成为钢铁联合厂商重视的课题之一。
首要,HIsmelt工艺将金属熔池作为根本的反响前言,炉料直接注入到金属中,熔炼进程首要经过熔解碳进行。而其他熔融复原炼铁的出产工艺一般都选用顶装矿石和煤炭工艺,经过渣层中的碳化物(及少数金属)进行熔炼。与渣中的碳比较,金属中的熔解碳作为复原剂的反响功率更高,其原因首要是因为渣中的碳需求转换为气相复原介质。也就是说,HIsmelt工艺是经过运用更具活性的碳(溶解碳)取得了更快的熔炼速率。其次,HIsmelt工艺中熔体的混合度与其他工艺不同。在HIsmelt工艺中,将炉料直接注人到金属中,发生很多的“深层”气体,这会构成一个微弱的上浮气流,导致熔液快速翻转。核算标明,翻转的流量到达每秒数吨的等级。在这种条件下,在液相中构成实质性温度梯度(大于20~30℃)的可能性很小,体系实质上以等温熔体的方式作业。此外,熔体的快速翻转促进了从炉顶空间到熔池的热传递,一起杜绝了单一液滴显着过热的现象。这关于渣区的炉膛耐火材料的保护含义严重,因为熔体的杰出混合可使耐火砖仅露出于低FeO含量及温度较低的介质中。
在熔炼中,经过运用大规划的煤种、矿石和典型的钢厂废料(回炉料),HIsmelt工艺的适用性得到了充沛证明。试用煤种的规划广泛,使其对工艺性能的影响能够被量化。因为汽化和蒸发割裂解效果导致的热能丢失,高蒸发分(最高达38%)煤对HIsmelt炼铁工艺具有负面影响。煤中氧、水分和灰分的含量对出产也有潜在影响。实验标明,该工艺中间实验用的一切煤种均可用于实践出产,在煤种的挑选上,仅需从经济方面的考虑。对选用各种矿石炉料复原水平的产能进行评价,包含赤铁矿、赤铁矿/针铁矿、针铁矿和直接复原铁。对矿粉/直接复原铁混合料进行了预复原的中间实验。此外,运用热风氧富集(最高含氧量达30%)成功地进步了熔炉的作业功率。收回料包含高炉和氧气转炉的粉尘、泥渣、铁鳞等。因为收回猜中的碳得到充沛的运用,可使全体煤耗量大幅下降。此外,因为炉猜中铁的预复原水平较高,出产功率得到进步。与铁矿石冶炼比较,收回料无须额定进行处理和加工。表1示出了对高炉和HIsmelt炼铁体系的出资进行比照的研究结果。从表1可看出,HIsmelt工艺的吨钢出产本钱为180~310美元,而钢铁联合厂商的典型吨钢出产本钱为320~450美元。此外,HIsmelt工艺还具有以下特色:质料要求的预处理量很小,熔炼前无须选矿;具有较高灵敏性,能够依据钢厂的出产进行大幅度的调整;可出产质量优异且安稳的铁水;炉料的反响时刻以毫秒核算,温度操控优于高炉;具有高度集成的在线工艺操控体系,设备运转和操作简略,全体设备保护量小;具有显着的环保优势。与高炉炼铁工艺比较,一座装备了矿石加热体系的HIsmelt炼铁厂有望将每吨铁水的二氧化碳排放量削减约20%,并能够有用地操控二口恶英的生成。因为在HIsmelt工艺中能够撤销焦化和烧结工序,因而较为环保。此外,很多运用钢厂废料的潜力可进一步稳固HIsmelt工艺的环保优势。 表1典型的Hismelt和高炉工艺的出资和出产本钱项目产值,万吨出产本钱,美元/吨出资,百万美元高炉1109326355高炉2236373880高炉3109356388高炉42434481088Hlsmelt 1(冷矿)50310155Hlsmelt 2(冷矿及废料)58259150Hlsmelt 3(预加热)63286180Hlsmelt 4(预复原)150191286Hlsmelt 5(预加热)110181200表2 不同工艺出产铁水的化学成分比较表项目高炉HIsmeltCorexC, %4.54.3±0.24.5~4.7Si, %0.5±0.300.6±0.2P, %0.09±0.020.0±0.0<0.10S, %0.04±0.020.1±0.10.01±0.02温度,℃1430~15001480±151490~15203 Hlsmelt工艺的铁水质量除出产本钱外,对不同工艺出产铁水的化学成分进行了比较。表2列出了高炉、HIsmelt以及Corex工艺出产铁水的化学成分。各种铁水的化学成分首要存在3方面差异。(1)硅(Si)含量。炼钢厂能够运用HIsmelt出产的铁水不含硅这一特色进行低硅铁水操作,可削减造渣量,并下降造渣剂的消耗量。事实上,为了进步氧气转炉的出产率,下些钢厂一般需求对高炉出产的铁水进行脱硅处理。(2)磷(P)含量。在HIsmelt工艺中,能够运用高磷铁矿粉(磷含量0.12%)进行出产。铁矿中的磷大部分被氧化转变成炉渣,使铁水中的磷含量低于0.04%。与此构成鲜明比照的是,高炉和Corex工艺中,铁矿石中的磷含量均彻底进入到铁水中,给后续的炼钢出产带来不必要的费事。因而,高磷矿一般不适用于高炉和Corex工艺。(3)硫(S)含量。HIsmelt工艺出产铁水的硫含量高于高炉和Corex工艺。但现有的铁水脱硫技能能有用地处理HIsmelt工艺出产的铁水,且不会发生剩余的费用。4 Hlsmelt工艺的含义 1)关于短流程钢厂的含义。电炉炼钢厂运用的炉猜中可增加30%~50%的铁水。HIsmelt工艺出产的铁水能够作为生铁、直接复原铁和高档次废钢的优质替代品,在炉猜中供给很高的运用价值。其长处首要包含:进步出产率,缩短炼钢周期,削减吨钢能耗;下降制品钢中的剩余搀杂含量,产品质量愈加安稳;有用削减造渣剂的消耗量和吨钢耐火材料的消耗量。此外,HIsmelt工艺的开炉、停炉、停产等操作均十分简略易行,这关于电炉炼钢厂来说是至关重要的。HIsmelt工艺能够使炼铁和炼钢工序有用地结合起来,无须为保存和处理剩余铁水而额定建造贵重、且运用率较低的配套设备。(2)关于钢铁联合厂商的含义。关于钢铁联合厂商来说,HIsmelt工艺的首要价值在于不需求焦化厂和烧结厂所带来的流程缩短。HIsmelt工艺能运用低档次铁矿粉,无须预处理,大大增加了钢厂质料直销的灵敏性,使钢铁产品的本钱更具竞争力。别的,与运用优质炼焦煤比较,运用气煤也能大幅下降出产本钱。Hismelt炼铁厂的设备大多与高炉相同,因而,HIsmelt工艺的设备也极易融人到钢铁联合厂商的全体布局中。HIsmelt工艺可随时调整操作参数(如热风速率及氧富集水相等)和质料挑选,能够高效地习惯后续炼钢工艺改变带来的灵敏性要求。此外,HIsmelt工艺可轻易地开炉、停炉或停产,为钢铁联合厂商的出产操作供给了极大的挑选空间。即便产能较低的HIsmelt设备也可发生经济效益,因而钢角联合厂商可选用多座HIsmelt炉。这样做能够大幅下降停产检修或出产调整所带来的负面影响。此外,HIsmelt工艺出产的铁水可直接与高炉铁水混合运用,为氧气转炉供给精确硅含量的铁水。在日本,“无渣炼钢”工艺被广泛选用。高炉铁水在进入氧气转炉之前必须先进行脱硅、脱磷和脱硫处理,而运用Hismelt工艺出产的铁水能够革除脱硅处理,有用下降了处理本钱。Hismelt工艺还具有以下特色:削减复吹,削减造渣剂的消耗量,削减耐火材料的消耗量;削减铁合金的消耗量,进步铁水收率;吹炼时刻削减,出产率进步,可出产优质的高档(低磷)钢号,也可出产超洁净钢。
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★1982~1984年期间: (1)HIsmelt工艺最早能够追溯到开端由德国KlocknerWerke公司在其Maxhütte工厂开发的底吹氧气转炉工艺(OBM)和随后不断开展的顶底复合吹炼工艺。 (2)1981年,CRA公司(现为力拓集团,RioTinto)认识到,Klöckner的转炉技能能够用于冶炼铁矿石,而不仅仅是废钢。因而,CRA公司与KlöcknerWerke公司组建了合资公司,一起开发炼钢和熔融复原技能。运用60吨的OBM转炉进行的测验证明了熔融复原工艺根本原理的合理性和可行性。
★1984~1990年期间: (1)熔融复原工艺概念测验成功后,在KlöcknerWerke公司的Maxhütte钢厂建造了一座小型实验工厂(SSPP)。该厂规划能力年产1.2万吨,选用卧式可旋转的复原炉方式(SRV)。煤、溶剂和铁矿石均经过炉底喷喷入炉内。(2)SSPP工厂的实验出产从1984年持续到1990年,期间证明了该技能的工艺可行性。但出产规划问题依然没有得到解决。(3)在此期间,协作出资方发生了改变。1987年,Klöckner公司撤出了该项目,两年后CRA公司与Midrex公司按照50:50的份额组成了合资公司,持续一起开发该技能。(4)实验工厂取得成功后,协作两边认为有必要在更大的出产规划上对该工艺进行测验。(5)两边经洽谈后决议,在西澳大利亚奎那那区域建造HIsmelt工艺研制的工厂设备(HRDF)。
★1991年期间: (1)年产能10万吨的HIsmelt研制工厂设备在奎那那建成。(2)建造HRDF研制工厂设备的意图是进一步证明规划扩展后该工艺的可行性,一起为终究的商业化出产供给操作数据。(3)奎那那工厂最早规划的复原炉方式是直接把SSPP小型实验厂的炉型扩展,即按照可按90度角旋转的卧式炉炉型进行建造。
★1993~1996年期间: (1)奎那那工厂卧式炉的出产从1993年10月持续到1996年8月。(2)尽管工艺规划的扩展得到了成功验证,可是卧式炉规划杂乱, 对进一步商业化造成了困难。为战胜卧式炉的缺乏,合资公司开发出了水冷管结构的立式炉。(3)立式熔融复原炉(SRV)的工程规划于1996年完结。首要的改善包含固定的立式炉体,设置在上部的炉料喷,简略的热风喷,用于接连出铁的外置出铁炉,以及用以战胜耐材腐蚀的水冷管结构。(4)1994年,Midrex公司撤出合资项目,CRA公司进入单独开发阶段。
★1997~1999年期间:(1)1997年上半年对HRDF立式炉进行了调试,随后的出产一向持续到1999年5月份。与卧式炉比较,立式炉在耐材损耗、可靠性、作业率、产值和规划简化等方面都有很大的改善。(2)HRDF立式炉的出产指标成功证明了熔融复原炼铁技能的可行性、工程概念的合理性以及工厂技能的简化。(3)立式炉出产状况证明,该工艺能够进一步扩展规划,建成商业化工厂。
★2002年期间:(1)2002年,由力拓集团(出资份额60%)、纽柯公司(出资份额25%)、三菱公司(出资份额10%)和首钢集团(出资份额5%)一起出资,成立了不合法人性质的合营公司——HIsmelt公司。其意图是建造并实验年产能80万吨的HIsmelt工厂。该工厂坐落西澳大利亚的奎那那工业区,出发生铁的设备是一座炉缸内径为6米的熔融复原炉。
★2003~2004年期间: (1)HIsmelt工厂于2003年1月开端建造,并于2004年下半年开端调试。
★2005~2006年期间: (1)HIsmelt奎那那工厂的铁水热调试作业于2005年第二季度开端。(2)榜首船由HIsmelt奎那那合资工厂出产的生铁产品(约4万吨)于2006年6月外运。(3)HIsmelt公司仍在持续优化该技能,以期为商场供给产能更大、灵敏性更强且出产功率更高的HIsmelt工艺技能。
精炼
2019-01-04 13:39:38
凡是除去杂质得到纯金属的过程都叫金属提纯。精炼就是粗金属除杂质的提纯过程。冶炼获得的粗金属都含有一些杂质,例如:粗铜一般纯度为98.5%~99.5%,其中主要杂质为铅、锌、砷、锑、铋、金、银等;粗铟纯度一般为96%~99.5%,其中主要杂质为镉、铅、铝、锌、锡、铜、铁等。杂质的存在严重影响了金属的机械物理性能和化学性质,不适宜工业用途,特别是高端料学技术的发展,要求高纯度的金属,故必须加以精炼将杂质除去。另外许多粗金属中含有贵金属及稀有元素,粗金属精炼,不仅可以得到纯金属,而且能综合回收这些贵金属和稀有元素。精炼的方法很多,不同的精炼方法获得不同纯度的金属。根据杂质和金属的不同特性,以及工业上对金属纯度的要求,有火法精炼、电解精炼、热电离法,萃取法离子交换法等。
火法精炼
2019-03-07 09:03:45
火法精粹是指在高温熔化金属的条件下,用各种办法除掉粗金属中杂质的精粹进程。依据金属和杂质的不同特性,火法精粹有下列一些办法,如加剂法,熔析法、精馏等。火法精粹首要用于重有色金属和某些轻有色金属的精粹。加剂精粹就是在熔融的粗金属中参加一种或几种附加物质,使杂质和附加物质生成不溶于金属中的安稳化合物,并上浮成渣而除掉杂质的进程。依据参加物质不同,加剂精粹又可分为:鼓入空气和氧化精粹,参加元素硫或硫物质的硫化精粹;参加氯化物或的氯化精粹,或参加其它附加物的精粹(如粗铅加锌除银)等。熔析精粹是将粗金属在加热熔化后,在冷却其熔体的进程中,操控温度,因为杂质与金属彼此溶解度和密度不平等,发作分层而到达别离杂质的意图。例如粗锌熔析除铅和铁。
粗铅精炼
2019-03-05 09:04:34
熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%规模,其他1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。粗铅中的贵金属的价值有时要超越铅的价值,有必要提取出来,而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发作有害影响,有必要除掉。因而要对粗铅进行精粹。 粗铅精粹有火法精粹和电解精粹两种。我国和日本的炼铅厂一般选用电解精粹,国际其他国家均选用火法精粹法。火法精粹设备与工艺简略,建造费用较低,能耗低,出产周期短。其缺陷是进程冗杂,中间产品种类多,均需独自处理,金属收回率较低;电解精粹出产率高,金属直收率高,易于机械化和自动化,可一次产出高纯度精铅。但建造出资大,出产周期较长。 (一)粗铅火法精粹 该法一般由熔析和加硫除铜一氧化精粹除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。我国西北铅锌冶炼厂等厂选用此法。 1.粗铅熔析和加硫除铜 粗铅含铜一般为1.2%-2.0%,选用熔析法下降铅中含铜。熔析法的基本原理是,粗铅中的铜能与砷、锑生成安稳的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜,这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅别离。熔析法可将粗铅中铜降至0.1%以下。 熔析法所用设备有反射炉和熔析锅,大型炼铅厂多用熔析锅。熔析锅用铸钢制成,容量30-370t,以重油作燃料。熔析温度500-600℃,熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。 为进一步脱铜,熔析处理的铅再进行加硫处理。该办法是使用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性,在熔铅中参加硫黄将铜进一步除到0.001%-0.002%。 2.粗铅氧化精粹 此办法的意图是从除过铜的粗铅中进一步除掉锡、砷、锑等杂质。精粹在反射炉中进行,炉温控制在800-900℃,开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质,使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣,然后用入工捞出。 3.粗铅加锌除银与随后除锌 向熔铅中参加锌,即可与铅中的金和银生成锌金化合物和锌银化合物。此生成物性质安稳、熔点高、密度比铅小,不溶于为锌饱满的铅,因而以固体形状浮于铅液表面构成银锌壳,使贵金属与铅别离。 加锌提银在加锌锅中进行,加锌量为铅重的1.5%-2%,作业温度分450-480℃、330-340℃和420-430℃三段进行。捞出银锌壳,铅液含银低于2g/t。[next] 除银后铅中常含有0.6%-0.7%的锌需求除掉。一般选用氧化除锌法,该法使用锌氧化成的ZnO不溶于铅并浮出铅水而除掉。进程在750-900℃进行,氧化剂可所以空气、水蒸气或氧,经此氧化铅含锌能够降至0.0025%。 4.粗铅除铋 该法选用加钙镁熔炼以除掉铅中的铋,熔炼时钙、镁与铅中铋生成的不溶于铅和密度小于铅的Bi3Ca和Bi3Mg2浮渣壳。出产中钙以Pb-Ca合金方式参加,操作温度380-390℃。通过两次除铋作业,可将粗铅中铋从0.5%-1.0%降到0.005%以下。除铋后粗铅还要通过一次精粹除钙镁,办法有吹风氧化、吹及碱性精粹法,其间以碱性精粹法效果最好。 (二)粗铅电解精粹 电解时以铅和为电介质,在直流电效果下,将粗铅电解成精铅。我国铅电解精粹工艺流程由火法除铜精粹和电解两段作业组成。 1.粗铅接连脱铜 这是我国沈阳冶炼厂开发的粗铅除铜技能,同上述分批除铜法比较,本工艺燃料耗费低,中间产品少,处理简略,出产效率高。接连脱铜在一设有隔墙的反射炉中进行,炉内分为加料区(熔池深1.2m)、熔炼区(熔池深2m)和储存区。熔炼炉产出的铅水直接参加熔炼区,加硫熔析,使铅中铜生成铜锍,并加碱(Na2CO3)下降锍中含铅量一起使砷、锑与碱效果生成盐进入炉渣。储存区与熔炼区间隔墙下开有通道,精粹脱铜铅经由通道进入储存区,再由虹吸口放出,铸成阳极,送电解工序。 2.电解 电解时,以电解铅片作阴极,脱铜后的铅作阳极,在和铅水溶液中进行电解。在直流电效果下,阳极氧化成铅离子进入溶液,阴极上溶液中铅离子复原分出: 阳极 Pb→Pb2++2e 阴极 Pb2++2e→Pb 电解进程中,标准电极电位较铅负的金属,如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液,而电极电位较铅正的金属,如银、金、铜、砷、蹄等不溶解而构成阳极泥沉于电解槽底。通过必定周期,残阳极回来精粹炉熔炼,阴极分出铅通过熔化除微量锡、砷、锑杂质后,铸成精铅锭。阳极泥用于收回贵金属。 电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行。铅电解的首要技能条件为:电解液总酸量120-160 g/L,含铅90-125 g/L,电解温度32-45℃,电流密度120-200A/m2,同极矩95mm,精铅含铅99.98%-99.99%。
铂精炼
2019-02-15 14:21:10
首要选用化学精粹办法,第一步取得纯(NH4)2PtCl6化合物或纯Na2PtCl6溶液,第二步煅烧或复原为金属,可产出99.9%-99.999%不同纯度要求的产品。 1.氯化铵屡次沉积法 含铂50-80g/L的溶液煮沸,边拌和边参加NH4Cl,生成黄色(NH4)2PtCl6沉积: H2PtCl6+2NH4Cl====(NH4)2PtCI6↓+2HCl 沉积时坚持溶液中游离NH4Cl浓度为5%-10%。过滤后用pH=1的氯化铵洗刷沉积物,若光谱分析铵盐纯度不合格,铵可用直接煮沸重溶,或铂铵盐煅烧后的粗铂金属再溶,所得溶液浓缩至糊状,屡次参加浓蒸至近干,以损坏难溶的铂化合物,最终用稀溶解取得含铂溶液,过滤后溶液再加氯化铵沉积出铂铵盐,分析合格后煅烧成海绵铂产品;也可用SO2或在溶液中直接复原悬浮的铵生成可溶的氯亚铂酸铵: (NH4)2PtCI6+2H2O+SO2=====(NH4)2PtCl4+H2SO4+2HCl 滤去不溶物,所得溶液为暗红色,通入或参加重沉出(NH4)2PtCI6,直至铵盐光谱分析合格后,800℃锻烧为海绵状金属铂产品。 2.酸钠水解法 出产高纯铂的重要办法,对别离铑、铱及贱金属杂质特别有用。50g/L浓度铂溶液煮沸,拌和下缓慢参加20%NaOH,中和至pH≈2.5,铵溶液合铂量的10%参加酸钠氧化,第一次参加酸钠总量的70%(10%浓度溶液),煮沸后用10%NaOH或NaHCO3调pH≈5,再参加剩下的酸钠溶液,调pH7.5-8。NaBrO3分化开释出新生态氧和新生态氯,使溶液中贵、贱金属皆氧化为高价状况,溶液用碱液中和使铂转变为可溶的Na2Pt(OH)6: H2PtCl6+8NaOH=====Na2Pt(OH)6+6NaCl+2H2O 其他贵、贱金属杂质则水解为氢氧化物沉积,煮沸后敏捷冷却至室温,静置沉清,过滤,用pH≈8的纯水洗刷沉积物。含铂滤液和洗水兼并,用酸化至pH≈O.5,煮沸赶后加氯化铵沉积出铂铵盐。一次氧化水解和一次氯化铵沉积即可使含铂90%-95%的粗铂提纯至99.99%。缺陷是操作杂乱,赶时间长,氧化剂较贵,污染环境。[next] 3.载体水解法 适用于铂溶液中杂质含量不高,制取高纯铂而直收率答应较低的状况。铂溶液加NaCl转变为Na2PtCl6,铵每千克铂补加50gFeCl3作载体,加或鼓入空气氧化、煮沸,使铵水解生成很多氢氧化铵沉积,集合和强化其他杂质元素的水解沉积。过滤沉积后的含铂溶液用酸化后即可用氯化铵沉积出纯铵。 4.阳离子交流法 含贱金属的Na2PtCl6溶液调pH≈1.5,使贱金属坚持为阳离子状况,缓慢流过阳离子树脂交流柱使贱金属阳离子被树脂吸附,再调pH2~3后经过另一阳离子交流柱。重复操作除尽贱金属,直至流出的含阴离子PtCl62-溶液到达要求的纯度后再用氯化铵沉出铂铵盐。 5.金属制备及产品标准 有两种最终制备金属铂的办法——复原法和锻烧法。 (1)复原法 精制取得的Na2PtCl6或H2PtCl6溶液,调整pH3--4,参加水合膦复原出海绵铂,反应为: Na2PtCl6+4[N2H4·H2O]====Pt+2NaCl+4NH4Cl+2N2+4H2O (2)锻烧法 精制取得的纯(NH4)2PtCl6沉积物,转入专用的洁净瓷坩埚并加盖,放入专用马弗炉先低温下缓慢烘干,然后升温至350℃坚持数小时至白烟削减,再升温至750-800℃缎烧1-3h得海绵铂产品。用锻烧分化法反应为: 我国金属铂产品标准(GB1419-89)如表。 我国金属铂产品标准(GB1419-89)品种PtPdRhIrAuAgCuFeNiAlPbSi杂质总和HPt-199.990.0030.0030.0030.0030.0010000.0030.0020.0030.01HPt-299.950.020.020.020.020.0050.010.0100.050.0050.0050.05HPt-399.90.030.030.030.03 0.0100.010.010.010.1
粗金要精炼,精炼的方法
2019-03-04 16:12:50
由化金泥取得的粗金,含金量可达15~37%,最高也不超越50%。膏蒸馏后炼出的粗金含金在50~70%左右。重砂炼得的粗金含金量可达80~92%。由于粗金中含杂质较多,因而需求进一步精粹。 精粹办法有: 1.火法精粹,将鼓入熔融金液中,使银及其它金属变成氯化物而除掉。因而办法产品质量不稳定,劳动条件又差,所以现在已很少运用。 2.化学精粹法:这是一种广泛应用的办法。其中有硝酸法、硫酸法、法等三种办法。产品中的金含量可达98~99.9%。 3.电解精粹法,此法分两步进行,第一步是银电解,第二步是金电解精粹。此办法产品中含金高达99.99%。
铑的精炼——贵金属的精炼
2019-02-25 14:01:58
假设个人毅力强加于贵金属的精粹程序将会发生“必反”作用!如:配料的挑选,假设你拟定了一种程序,因客观的原因挑选了一种牵强的替代品,或是半途的条件约束抛弃了原定环节中的某一程序,将导致精粹之失利!这大部分决定于资方于技方的交流程度!这是一个态度问题!现将铑(只写粗老的精粹,不写提炼)的精粹程序祥写如下 铑的旧办法精粹:(这是旧的世界通行规律,也是经典规律):第一步贵贱别离:用复原水解法进行贵贱别离,即常用的亚复原水解法,将造好的铑液(铝溶活化造液最好)过滤浓缩后趁热参加亚饱满溶液,使铑液彻底变至淡色通明停止(已复原透彻),加饱满的溶液使PH=9.26冷却静置30分钟,这时贵金属【部分钯、悉数铂、悉数铑、悉数铱(当含金、锇、钌时应提早别离,看我博客)】不会构成碱合物沉积!而贱金属除钴外悉数水解沉积!过滤出沉积物,将沉积物用PH=9.3的水洗刷三次,将洗水与滤液兼并在用酸化至PH=2,再按上述进程进行一次,终究搜集悉数滤液及洗液兼并(俗称二次贵液)。滤渣含部分钯进行提钯! 第二步钯别离:用丁二酮肟别离钯,将二次贵液浓缩赶亚硝基彻底并调PH=2,参加丁二酮肟溶液,使钯呈亮黄色的丁二肟钯沉积,加热至70度使之热聚,过滤,滤液再用氧化至深色,用水解法使铂与铑铱别离,滤出铑铱渣,用PH=8.5的水洗净再用酸化至滤渣刚好彻底溶解,加热溶液至80度!使PH=4.5时参加10%的溶液,使大部分铱构成硫化铱沉积!可使铱降低到下步硫化铵除铱精制铑的规模(但铑有30%也涣散在沉积中)!除铱后的铑主体液水解后(首要除硫)滤出铑黄(氢氧化铑)再酸化后经硫化铵精制后用复原,洗刷,再经煮洗后得纯铑粉。铑的新办法精粹(闻名的中华铑的精制办法):第一步(不含金、钯的溶液,当含金钯时用S201或二异辛基硫醚萃取,或用除金,丁二酮肟除钯,后续续氧化):贵贱别离:将造好的铑液调PH=1.5,用30%P204【二(2乙基己基)磷酸】+70%正十二烷萃取铜铝铁镍钴等贱金属。(留意:稀释剂有必要是正十二烷!!),直至萃取油相不变色停止(或许是八到十级萃取也未尚不行),萃余液需用氧化并使酸度调到4摩尔(用分析级碱检测)。第二步铑与贵杂别离:用30%TRPO(C7-C9)+四号溶剂油萃取调好的萃余液,萃取至油相不变色为至(或许六到八级的萃取)!一系列萃取后的铑液调PH=9使铑呈铑黄沉积(别离剩余有机物及残留有机相)滤洗净后用复原出铑黑,再经煮洗后氢复原出纯铑。整个进程必须要有专用萃取设备来支撑!新办法精粹铑的回收率很高!很纯!
氧气顶吹熔融还原炼铁试验
2019-03-07 10:03:00
氧气顶吹熔融复原炼铁实验:介绍了氧气顶吹熔融复原技能的工艺、设备和氧在反响中最佳喷溅作用的模仿;此工艺选用浸入式水冷喷把富氧空气直接喷吹到渣层中来加强对熔池的拌和,强化传热传质.经过用昆钢供给的质料开始实验,得到了与传统高炉质量适当的优质铁水.该工艺能够运用传统高炉无法运用的高磷铁矿石作为炼铁质料,且能冶炼出含磷下降的铁水,脱磷也是这种工艺的特色之一。
钌精炼
2019-02-15 14:21:10
至今最有用的钌的别离技能是氧化蒸馏一液吸收,因而钌的精粹多以钌吸收液为质料,关键是有用别离钌吸收液中的锇。 高浓度钌的吸收液补加少数乙醇,加热至75-90℃脱去游离,使钌坚持为H2RuCl6状况,加适量或硝酸充沛氧化蒸发,将溶液缓慢浓缩至含钌30-50g/L,参加氯化铵沉积出深红色(NH4)2RuCl6结晶: H2RuCl6+2NH4Cl=====(NH4)2RuCl6↓+2HCl 过滤后用乙醇洗刷晶体,流中烘干后缓慢升温至450-500℃使铵盐分化: 在流中再升至950℃,降温至室温取得金属钉粉,取出后当即转入密闭干燥器,避免在空气中氧化蒸发。 我国昆明贵金属研究所的厂商标准如表。昆明贵金属研究所钌的厂商标准/%品种RuIrPdRhPtAuAgCuAlFeNiPb杂质总量贵Ru-199.980.0060.00050.0030.00006250.000080.00150.0010.01贵Ru-299.950.0130.0010.0060.0001250.000160.0030.0020.02贵Ru-399.90.0250.0020.0120.000250.000320.0060.0040.05
铑精炼
2019-02-15 14:21:10
包含纯铑化合物制取和复原制取金属两个过程。 1.纯化合物制备 主要有亚络合、络合、萃取和离子交换法。 (1)亚络合法 含铑40-50g/L的氯铑酸溶液用稀液调pH≈1.5,参加NaNO2煮沸,生成淡黄绿色至无色的六亚硝基铑酸钠,反响为: 2H3RhCl6+18NaNO2=====2Na3Rh(NO2)6+12NaCl+3NO+3NO2+3H2O 反响结束再用碱液调pH9~10并煮沸,使贱金属和铱中和水解为氢氧化物沉积。过滤后含铑溶液参加氯化生成白色的铑络合物沉积,反响为: Na3Rh(NO2)6+2NH4Cl=====(NH4)2NaRh(NO2)6↓+2NaCl 反响结束当即过滤,沉积再用络合提纯。 (2)络合法 亚络合法生成的(NH4)2NaRh(NO2)6沉积可用NaOH溶液溶解从头转化为六亚硝基铑酸钠溶液,贱金属及铱仍坚持为氢氧化物沉积状况与铑别离,溶解反响为: (NH4)2NaRh(NO2)6+2NaOH=====Na3Rh(NO2)6+2NH4OH 过滤出含铑溶液,加热后参加和氯化铵,沉积出三亚硝基三络铑沉积,反响为: Na3Rh(NO2)6+3NH4OH=====Rh(NH3)3(NO2)3↓+3NaNO2+3H2O 过滤后,沉积物用5%浓度氯化铵洗刷,用4mol/L浓度煮沸4~6h溶解贱金属杂质,一起使铑的亚硝基络合物转化为较纯的鲜黄色三氯三络铑沉积,反响为: 2Rh(NH3)3(NO2)3+6HCl=====2Rh(NH3)3Cl3↓+3NO2+3NO+3H2O 过滤后即可锻烧为金属铑。 (3)萃取法 氯铑酸溶液用稀碱液中和生成Rh(OH)3黄色沉积,过滤后沉积用溶解并调pH≈1,使Rh(Ⅲ)转化为水合阳离子,溶液中实际上是多价态阳离子平衡,通式表明为:[RhCln(H2O)6-n]3-n,(n=0-2),以[Rh(H2O)6]3+为主。然后用酸性萃取剂,如P204、二壬基磺酸、单烷基磷酸(P538)等萃取铑的阳离子,其他贵金属配阴离子留在水相,从有机相顶用稀反萃取得氯铑酸溶液。[next] (4)离子交换法 酸性氯铑酸溶液流过阳离子交换树脂柱,树脂吸附溶液中的贱金属阳离子杂质,流出液即为纯氯铑酸溶液。 2.金属制备及产品标准 常用煅烧复原法和复原法从铑化合物中制备金属铑。 (1)煅烧法 纯氯铑酸溶液参加氯化铵沉积出纯氯铑酸铵,装入瓷坩埚在马弗炉中低温烘干后,升温至500~600℃煅烧至氯化铵白烟排尽取得海绵铑,反响为: 高温煅烧时部分铑发作氧化生成氧化铑,因而冷却后需转入氢复原炉在800℃下用复原,慵懒气氛下冷却至室温取得金属铑粉。 (2)复原法 纯氯铑酸溶液用碱液中和至pH7~8,煮沸,缓慢参加并调整和保持pH7-8至铑复原彻底,取得黑色纤细粉状金属铑,反响为: 2H3RhCl6+3HCOOH=====2Rh↓+12HCl+3CO2↑ 微细铑粉会吸附很多气体,相同需再氢复原炉中于800℃温度下氢复原制取金属铑粉。 我国金属铑产品标准(GB1421-78)如表。我国金属铑产品标准(GB1421-78)/%品种RhPtPdIrAuAgCuFeNiSnPb AlSi杂质总和HPh-199.990.0030.0010.0030.0010.0010000.0010.0010.0030.0030.01HPh-299.950.020.010.020.0050.0050.010.0100.0050.0050.0050.050.05HPh-399.90.030.030.030.020.020.010.0100.010.10.1
粗铜精炼
2017-06-06 17:50:04
粗铜精炼采用电解法。 电解精炼以火法精炼的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解可产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解液一般含铜40~50克/升,温度58~62℃,槽电压0.2~0.3伏,电流密度200~300安/米2,电流效率95~97%,残极率约为15~20%,每吨电铜耗直流电220~300千瓦小时。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为 330安/米2。 电解过程中,大部分铁、镍、锌和一部分砷、锑等进入溶液,使电解液中的杂质逐渐积累,铜含量也不断增高,硫酸浓度则逐渐降低。因此,必须定期引出部分溶液进行净化,并补充一定量的硫酸。净液过程为:直接浓缩、结晶,析出硫酸铜;结晶母液用电解法脱铜,析出黑铜,同时除去砷、锑;电解脱铜后的溶液经蒸发浓缩或冷却结晶产出粗硫酸镍;母液作为部分补充硫酸,返回电解液中。此外,还可向引出的电解液中加铜,鼓风氧化,使铜溶解以生产更多的硫酸铜。电解脱铜时应注意防止剧毒的砷化氢析出。 利用不同元素的阳极溶解或阴极析出难易程度的差异而提取纯
金属
的技术。电解时用高温还原得到的粗
金属
铸成阳极用含有欲制
金属
的盐溶液做电解液,控制一定电位使溶解电位比精炼
金属
正的杂质存留在阳极或沉积在阳极泥中「其中往往含有贵
金属
」,用其他方法分离回收。而溶解电位比精炼
金属
负的杂质则溶入溶液,不在阴极上析出,从而在阴极上可得到精炼的高纯
金属
。利用电解精炼的
金属
有铜、金、银、铂、镍、铁、铅、锑、锡、铋等。 通过电解质溶液的电解,由粗
金属
作阳极,纯
金属
作阴极,含有该
金属
离子的溶液作电解液,
金属
从阳极溶解,在阴极沉淀。粗
金属
中的杂质,不活泼的杂质不溶解,成为阳极泥沉落于电解槽底部,活泼的杂质虽然在阳极溶解,但不能在阴极沉淀。所以通过电解阴极可以得到纯度很高的
金属
。称为
金属
的电解精炼。电解精炼不仅用于粗铜精炼,还常用于
有色金属
的精炼。
无需焦炭的非高炉炼铁技术
2019-03-07 09:03:45
珀斯──澳大利亚西澳州首府,从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是,这些年来,我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟,一再到访。2007年9月4日,领导在相关人员的陪同下,观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程,并就环保、出产成本、工艺先进性,以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前,我国人大常委会委员长,以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处,引得许多政界商界要人的垂青? 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁,这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。
我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍,通过数百年开展,现代高炉炼铁工艺现已适当老练,但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是,高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强,从现在已探明国际煤炭储量中,焦煤仅占5%,且散布很不均匀,正是这个资源约束,催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说,现在的无高炉炼铁首要有两种办法,即直接复原法和熔融复原法,国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能,别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt,都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家,即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下,于20世纪70年代开端研制,1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨,1989年在南非完工。1995年至1999年间,国际上又先后建成四座年产能60万~80万吨的第二代COREX-2000出产厂,别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程,该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。
非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步,却也存在先天缺点:国际上大部分铁矿资源是粉矿,并且粉矿比块矿报价低,奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生,韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议,引进COREX-2000技能,并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日,FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费,取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍,力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能,历经20余年,累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%,估计到2008年到达年产80万吨的设计能力,并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关,跃居国际榜首位后,现已接连10年保持着国际榜首,一起,我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起,我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子,在首要炼钢国中,我国吨钢能耗排在首位,是日本的3倍,美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说,力拓的HIsmelt技能,不只比奥钢联的COREX技能能耗低,也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右,废气排放更是远远低于高炉炼铁。
贵金属精炼
2017-06-06 17:50:13
贵
金属
精炼指的是将含杂质的、纯度低的粗料进行处理、提纯,得到高纯度的物料贵
金属
一般可指黄金、白银、铂金等等,贵
金属
精炼一般使用贵
金属
精炼机,精炼机是指将含杂质的、纯度低的粗料进行处理、提纯,得到高纯度的物料的机器。其叫法较多,香港地区一般就叫化金机、提金机,英文 refiner,还可以叫提纯机、回收机、提炼机等等。 大型的精炼设备包括旋转炉、坩蜗炉、电弧炉、锻烧炉、干燥炉、热处理机、粉碎机、制粒机、筛选机、搅拌机、自动取样机、反应器、溶解器、沉淀器、电解槽和压滤机等等。但这些的设备是复杂的,投资以亿计,适合大型矿山的场合使用。目前在贵
金属
加工厂及珠宝首饰厂的生产过程中,会产生贵
金属
的损耗,损耗料部分散落在各类废物中,各类废物包括有
金属
态(打磨产生
金属
粉末、旧K金/杂银、废货等),液态(抛光液、除蜡水、镀液等),以及生产过程使用的废旧手套、废旧毛巾、废砂纸、废工具等等。其中
金属
态的废料一般都是首饰生产厂家自行回收,其余的承包给回收商。对于
金属
态的废料,由于没有专业的回收提纯设备,所以一般使用简单的回收处理方式,用湿法冶金的提纯方法,使用简单的工具如烧杯、烧瓶、塑料桶、电热炉、甚至用煤气炉直接加热,步骤如下: 1)将打磨产生
金属
粉末、旧K金/杂银、废货等放到烧杯或烧瓶中; 2)加入溶剂; 3)用电热炉加热、反应溶解; 4)过滤后收集滤液,加沉淀剂还原黄金; 5)滤质用试剂还原银。 由于烧杯或烧瓶在提纯的过程中都是开放式的,在此过程中产生的废气、废水都会直接排放到外界环境中对外界环境造成严重的污染,同时操作者操作时也容易发生事故危险。想要了解更多关于贵
金属
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有色金属
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粗铅精炼和精炼产物处理的特点
2019-02-20 09:02:00
废铅蓄电池和其它再生含铅质料的熔炼产品是粗铅、难熔浮渣、炉渣和烟尘。
主要在与原生硫化物质料一道处理再生物料的厂商里得到的铅要进行彻底的精粹。在这种情况下,人们选用铅冶炼教科书上介绍的标准流程。含锑的粗铅是在鼓风炉熔炼和电炉熔炼再生物料所得,为了得到产品产品----铅锑合金而进行除铜、锡和砷的精粹。
用粗除或精除铜法精粹粗铅除铜。用熔析法分两个阶段进行粗除铜。熔析法的根底在于铜的溶解度小以及低温下的铅化合物。铅冷却时,在密度约为9克/厘米3的铜中(图1)结晶出铅的固液体,它漂浮在铅液的表面,构成铜浮渣。 图1 铅-铜体系状态图Ⅰ、ⅡⅢ-液体 用这种办法彻底除掉铜不成功,因为低熔混合物(共晶体)在326℃下降固,而且仍含铜0.06%。在实践中,铸锭后,铅中含铜约0.1%。 浮渣的基本成分是机械带走的铅。在低温下,浮渣中混入较多的铅,故称之为肥渣。在高温时,得到含有少数铅的干浮渣。 液态粗铅注入精粹锅驼机中。用电预热来坚持必要的温度。铅液在除掉干浮渣时的温度为500~550℃。从液态铅锅中除掉干浮渣,借助于桥式起重机用撇渣漏勺来完结。干浮渣的产值为粗铅总量的15~20%。干浮渣的成分为(%):铅57~68,铜13~23,硫2.3~4.5,锑0.5~1.1,砷3.1~4.6。 取出干浮渣后,粗铅被送入下道工序精粹锅驼机中,在温度降到300~335℃时,取出肥渣。把渣产出量为粗铅总量的6~8%。把渣的成分为(%):铅近95,铜3~5。 肥渣取出后当即除铜。往精粹铅的槽中,用机械拌和机混入元素硫,在25~30分钟内。精粹锅中铅的温度为315~335℃。研磨过的硫的粒度约为3毫米。 溶解在铅中的固若金汤与熔融的元素硫相互作用: [Cu]铅+S液=CuS固 (1) [Cu]铅+CuS=Cu2S固 (2) 因为熔点高(1170℃),硫化亚铜实际上不在粗铅里溶解而漂浮在表面上,其密度为5.6克/厘米3。 在精除铜时,进行铅的硫化处理: [Pb]铅+S液=[PbS]液 (3) 一起断定,铜在低温时的硫化反应速度大大高于铅的硫化反应速度,故这可确保用硫更安全、更激烈地除掉铅中的铜。 漂浮在表面上的硫化物浮渣放入钢锭模并装入锅中,为了彻底除掉铜,参加2~3种硫的添加剂。 硫化物浮渣的产出量为粗铅总量的近12%。除过铜的铅含铜不大于0.05%,含砷和锑不大于1.7%。 由炉熔炼后所得到的粗的铅锑合金进行熔析并往熔体中一起掺入木块和木屑料,促进硫化物的浮渣很好地从熔体上分离出来。硫物浮渣(干浮渣)含有铜、铅、锑、砷的硫化物。干浮渣的产出率为粗铅总量约14.5%。干浮渣的成分为(%):铅近85,锑近4.9,硫近9。木屑的耗费是每1吨被精粹的合金用去1.5~2.0千克木屑。浮渣中铅和锑的含量高,致使必须在电炉里依照苏打流程图加以处理。 碱性精粹铅锑合金的意图是用空气中的氧氧化杂质,在其与熔化的苛性钠相互作用时,伴随下一步生成锡酸盐、盐和钠的锑酸盐。苛性的钠的耗费量取决于所精粹的合金的成分、温度,每1吨产品铅锑合金耗费2~3千克苛性钠。 杂质的氧化并随之转入碱性渣中的次序是:砷-锡-锑-铅。碱性精粹进程在分散操控区进行。对这一进程发生巨大影响的是熔体中杂质的饱和度和拌和速度。在实践踢用机械拌和机进行拌和的。参加烧碱的持续时间是2.0~2.5小时。 在精粹合金时,不期望彻底除掉锑。为除掉锡和砷,故要参加必要数量的碱。进程常常要操控的是锡和砷的剩余含量。 碱性熔体的发生量为精粹合金总量的0.25%。含铅41~46%和含锑3.5~9.2%的碱性渣送往电炉处理。在出产时,碱性精粹锑含量低(低于2%)的合金后,在450~480℃温度下,往精粹过的铅中掺入核算量的金属锑。 牌号CCyAA的制品铅锑合金在水平传送带上倒入生铁锭子模。铸锭机的出产能力7.5吨/小时,铸件分量35~40千克。
铱精炼
2019-02-15 14:21:10
包含纯铱化合物制备和煅烧复原为金属两个过程。 1.纯铱化合物制备 有亚硝基络合、硫化及萃取法。 (1)亚络合法 赤色氯铱酸溶液用稀碱液调整为pH约1,参加NaNO2煮沸,转变为浅黄色的Na3Ir(NO2)6溶液,反应为: H3IrCl6+6NaNO2=====Na3Ir(NO2)6+3HCl+3NaCl 冷却后滤去杂质沉积物。铱溶液加浓煮沸从头转化为Na3 IrC},反应为: Na3Ir(NO2)6+6HCI=====Na3IrCl6+6HNO2 可重复络合达要求纯度后,通氧化并参加氯化铵沉积出氯铱酸铵: Na3IrCl6+2NH4Cl+0.5Cl2=====(NH4)2IrCl6↓+3NaCl (2)硫化法 较纯的氯铱酸溶液(铱浓度60-80g/L)室温下缓慢参加(NH4)2S,Na2S或通入H2S,使微量贵、贱金属杂质生成硫化物沉积,静置过夜后过滤得纯氯铱酸溶液。参加氯化铵并加硝酸或通入氧化,沉积出黑色带丝绢光泽的(NH4)2IrCl6结晶: H3IrCl6+2NH4Cl+0.5Cl2=====(NH4)2IrCl6↓+3HCl 贱金属及溶解度较大的氯铑酸铵留在母液中。过滤取得的氯铱酸铵若纯度不行,则用水浆化并加适量加热复原为可溶的(NH4)3IrCl6: (NH4)2IrCl6+N2H4·H2O=====(NH4)3IrCl6+0.5N2↑+H2O 再次用硫化法精粹,合格后通氧化沉积出氯铱酸铵。 (3)萃取法 含铱溶液用P204萃取别离贱金属阳离子,在坚持Ir(Ⅲ)状态下用N235萃取别离贵金属杂质,水相通入氧化Ir(Ⅲ)为Ir(Ⅳ),用N235或TBP萃取[IrCl6]2-。稀溶液反萃取,反萃液加煮沸,通氧化,加氯化铵沉积出氯铱酸铵。[next] 2.金属制备及产品标准 纯氯铱酸铵烘干后加温至350℃保持2h,再升温至600℃使铵盐分化产出金属铱: 氯化铵白烟排尽,冷却后移入氢复原炉在800-900℃温度下通复原,再换成慵懒气氛下降温冷却至室温取得金属铱。 我国金属铱产品标准(GB1422-89)如表。我国金属铱产品标准(GB1422-89)/%品种IrPtPdRhAgCuNiFeAlPb SnSi杂质总和FIr-199.990.0030.0010.0030.0010.0020000.0010.0010.0030.01FIr -299.950.020.020.020.0050.0050.010.0100.0050.0050.0050.05FIr -399.90.030.030.03 0.010.0200.010.010.010.1
锇精炼
2019-02-15 14:21:10
最有用的别离锇的技能是氧化蒸馏一碱液吸收,因而锇的精粹都以锇吸收液为质料。有加压氢复原、沉积、氯化铵沉积和复原等办法。 1.加压氢复原法 含锇约1g/L的锇酸钠(Na2OSO4)溶液,参加硫酸中和至pH8~9,再通入SO2至pH=6并加热至微沸,静置过夜,沉积出褐色锇钠盐,反应为: 2OsO4+12NaOH+8SO2+4H2O=====2[(Na2O)3OsO3(SO2)4·5H2O]↓+O2 过滤后的锇钠盐沉积物从头移入蒸馏器中,用1:1H2SO4加热溶解,90℃下参加40%NaCIO3溶液从头氧化蒸馏,溶液吸收。含锇15-35g/L的首级吸收液参加少数甲醇,40℃下静置过夜沉积出Ru(OH)4,过滤别离后的纯锇酸钠溶液中参加KOH沉积出紫色K2OsO4,反应为: 2Na2OsO4+4KOH=====2K2OsO4↓+4NaOH 过滤后取得的锇酸钾沉积再用1:1HCl浆化,置入高压釜中,125℃下通(氢压3-4kPa )复原1-2h得海绵锇,反应为: K2OsO4+2HCl+H2=====Os↓+2KCl+4H2O 金属锇粉及时过滤并用乙醇洗刷,从头置入管式炉中,通或氮气低温干燥,缓慢升温至900℃用复原1h,降温至室温取得金属锇粉。 2.沉积法 低浓度锇吸收液室温下参加,沉积出OsS2,过滤后80℃烘干,700℃下流中煅烧复原得锇粉:
[next]
3.氯化铵沉积法 纯的锇碱吸收液加少数甲醇或乙醇,使锇以安稳的Na2OsO4存在,室温下定量参加氯化铵,沉积出黄色[OsO2(NH3)4]Cl2,反应为: Na2OsO4+4NH4Cl=====[OsO2(NH3)4]Cl2↓+2NaCl+2H2O 当即过滤,用稀洗去沉积中的钠盐,80℃烘干,800℃流中锻烧复原得锇粉。 若氧化蒸馏时用饱和了SO2的1:1HC1吸收,则溶液中锇呈H2OsCl6状况,缓慢浓缩至含锇大于20g/L,室温参加氯化铵生成(NH4)2OsCl6沉积,反应为: H2OsCl6+2NH4Cl=====(NH4)2OsCl6↓+2HCl 过滤后沉积用乙醇洗刷,流中烘干,900℃缎烧复原得锇粉: 4.复原法 纯的锇酸钠碱吸收液用中和至pH6~7, 80℃下参加或,使Na2OsO4复原为OsO2·nH2O,反应为: Na2OsO4+HCOOH=====OsO2·H2O↓+Na2CO3 流中烘干,900℃煅烧流中复原得锇粉。 一切取得金属锇粉的煅烧及降温冷却进程,都需在流中进行,取得的锇粉需当即转入密闭干燥器,由于空气中的氧和二氧化碳气体都能使锇氧化自燃,生成蒸发。 5.金属锇的产品标准 我国昆明贵金属研究所的厂商标准如表。昆明贵金属研究所锇的厂商标准/%品种OsAgCuNiPdPtFeCoAlAuRhRuIrSi杂质总量贵Os-199.974E-051E-048E-040.0020.0010.000630.0100.0030.016贵Os-299.958E-053E-040.0020.0040.0020.001250.100.0060.035贵Os-399.92E-045E-040.0030.0080.0040.00250.0200.0130.07
钯精炼
2019-02-15 14:21:10
钯的精粹办法主要是氯钯酸钱沉积及络合联合法。 含钯40-50g/L的溶液通或如氧化,加比理论量过量10%-15%的氯化铵沉积出深红色(NH4)2PdCl6晶体: H2PdCl4+2NH4Cl+Cl2====(NH4)2PdCl6↓+2HCl 过滤别离贱金属杂质后,钯铵盐用水煮沸的办法复原为可溶性的氯亚钯酸铵: (NH4)2PdCl6+H2O====(NH4)2PdCl4+HCl+HClO 重复氧化沉积2-3次以完全别离贱金属。钯溶液加温至80℃加络合钯: H2PdCl4+4NH4OH====[Pd(NH3)4]Cl2+4H2O+2HCl 操控pH8~9,滤去其他贵金属杂质沉积物,淡色的[Pd(NH3)4]Cl2溶液室温下用酸化至pH0.5-1,生成黄色[Pd(NH3)2]Cl2沉积: [Pd(NH3)4]Cl2+2HCl====[Pd(NH3)2]Cl2↓+2NH4Cl 过滤后再用络合,酸化,重复2-3次,即可取得纯的二氯二铬亚钯盐。该联合法可将档次80%-99%的粗钯精粹为99.99%纯钯,直收率达97%-98%。 制取纯金属钯有缎烧法和直接复原法。 (1)锻烧法 纯(NH4)2PdCl6或[Pd(NH3)2]Cl2放入瓷坩埚并加盖,在专用马弗炉中烘干,然后升温至500-600℃下锻烧得金属钯,但部分钯会氧化生成PdO,需再在管式炉中500-600℃下通复原,降温至100℃后改通慵懒气氛维护至室温,取得海绵金属钯: (2)直接复原法可用和两种复原剂。 用直接从弱碱性含钯纯溶液中复原产出金属钯: H2PdCl4+HCOOH=====Pd↓+4HCl+CO2↑[next] 复原产出的微细钯粉会吸附很多气体,需高温氢复原和慵懒气氛下冷却取得金属钯。 用直接从钯络合物中复原产出金属钯。 从溶液中复原: 2Pd(NH3)4Cl2+N2H4·H2O=====2Pd↓+4NH4Cl+3N2↑+H2O 在悬浮状态下复原: 2Pd(NH3)2Cl2+N2H4·H2O====2Pd↓+4NH4Cl+N2↑+H2O 复原产出的金属钯比较细密,吸附气体少,不需高温氢复原。 我国金属钯产品标准(GB1420-89)如表。我国金属钯产品标准(GB1420-89)/%品种PdPtRhIrAuCuFeNiAlPbSi杂质总和HPdt-199.990.0030.0020.0020.0020.0010000.0010.0030.01HPd-299.950.020.020.020.020.0050.010.0100.0050.0050.05HPd-399.90.030.030.030.05 0.010.0100.010.010.1
炼铁生产技术60问
2019-03-04 11:11:26
1、高炉常用的铁矿石有哪几种?各有哪些特色?
答:工业用铁矿石是以其间含铁量占全铁85%以上的该种含铁矿藏来命名的。
含铁矿藏分为氧化铁矿(Fe2O3、Fe3O4)、含水氧化铁矿(Fe2O3.nH2O)和碳酸盐铁矿(FeCO3)。高炉炼铁运用的铁矿石也就分为赤铁矿(红矿)Fe2O3、磁铁矿(黑矿)Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O和菱铁矿FeCO3。
赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色,无磁性。质软、易破碎、易复原。含铁量最高是70%。但有一种以γ-Fe2O3形状存在的赤铁矿,结晶安排细密,划痕呈黑褐色,而且具有强磁性,类似于磁铁矿。
磁铁矿在瓷断面上的划痕呈黑色,安排细密巩固,孔隙度小,复原比较困难。磁铁矿能够看作是Fe2O3和FeO的结合物,其间Fe2O369%,FeO31%,理论含铁量为72.4%。天然界中朴实的磁铁矿很少见到,因为遭到不同程度的氧化效果,磁铁矿中的Fe2O3成分添加,FeO成分削减。磁铁矿具有磁性,这是磁铁矿最杰出的特色。
褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石,色彩一般呈浅褐色到深褐色或黑色,安排疏松,复原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高,一般为37%~55%,但受热后去掉结晶水,含铁量相对前进,且气孔率添加,复原性得到改进。
菱铁矿为碳酸盐铁矿石,色彩呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高,只要48.2%,但受热分化放出CO2后,不只前进了含铁量,而且变成多孔状结构,复原性很好。因而,虽然含铁量较低,仍具有较高的冶炼价值。
2、什么叫生铁?
答:生铁是含碳1.7%以上并含有必定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金的总称,首要用高炉出产。
3、生铁有哪些种类?
答:生铁一般分为三大类:即供炼钢用的炼钢铁;供铸造机件和东西用的铸造铁(包含制作球墨铸铁用的生铁);以及特种生铁,如作铁合金用的高炉锰铁和硅铁等。此外,还有含特殊元素钒的含钒生铁。
4、高炉出产有哪些产品和副产品?
答:高炉出产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
5、高炉出产用哪些质料?
答:高炉出产的首要质料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。
铁矿石包含天然矿和人工富矿。一般含铁量超越50%的天然富矿,能够直接入炉;而含铁量低于30%~50%的矿石直接入炉不经济,须经选矿和造块加工成人工富矿后入炉。
铁矿石代用品首要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。这些质料一般均参加造块质猜中运用。
锰矿石一般只在出产高炉锰铁时才运用。
6、高炉为什么要用熔剂?常用的熔剂有哪几种?对熔剂的要求是什么?
答:因为高炉造渣的需求,高炉配猜中常参加必定数量的助熔剂,简称熔剂。其意图是使脉石中高熔点氧化物(SiO2 1713℃、Al2O3 2050℃、CaO 2570℃)生成低熔点化合物,构成流动性杰出的炉渣,到达渣铁别离和去除有害杂质的意图。
依据矿石中脉石和燃料灰分成分不同,以及冶炼生铁种类和质量的要求,高炉运用的熔剂有碱性的石灰石(CaCO3)、白云石[ (Ca、Mg)CO3];酸性的硅石(SiO2)。还有兼作含MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O),以及洗炉用的莹石(CaF2) 等。近年来也有用转炉钢渣替代石灰石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。
跟着精料技能的前进,高碱度烧结矿加酸性料(天然块矿、球团矿和酸性烧结矿)的炉料结构的遍及推广,熔剂直接参加高炉的或许性越来越小,现在少数入炉的熔剂仅仅作为安稳炉况调理炉渣碱度的手法。
对直接入炉的熔剂的要求是:1、有用的熔剂性要高。2、有害杂质S、P含量愈少愈好。3、粒度要均匀。
7、高炉用哪些燃料?各有何优缺陷?
答:1、木炭。木炭由木材在满意温度下干馏而成,它固定碳含量高,灰分低;简直不含硫;气孔度高。但木炭机械强度差,报价高,因而作为高炉燃料已被筛选。
2、无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能底子满意炼铁的要求;低温强度好,可远距离运送;但它的气孔度很低,热安稳性差,在高炉内受热后碎裂成粉末,而且含硫一般也较高。现已不再运用。
3、焦炭。由煤在高温下(900℃~1000℃)干馏而成。它的成分完全能满意高炉炼铁的要求;机械强度大大高于木炭;热安稳性比白煤好;气孔度虽不如木炭,但比白煤大得多。焦炭是现代高炉抱负的燃料,也是现在高炉的首要燃料。
喷吹用燃料。为了下降焦比,现在世界各国遍及选用从高炉风口喷入部分燃料以替代部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。
4、型焦。作为代用燃料,现在国内外都在研讨用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技能,按工艺出产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上运用型焦现在尚处于冶炼实验阶段)。
8、焦炭在高炉出产中的效果?
答:1、供给高炉冶炼所需求的大部分热量;
2、供给高炉冶炼所需的复原剂;
3、焦炭是高炉料柱的骨架;
4、生铁构成进程中渗碳的碳源。
9、高炉冶炼进程中对焦炭质量提出哪些要求?
答:为了保证高炉冶炼进程的顺畅和获得杰出的出产目标,焦炭质量有必要满意以下几个方面的要求:
1、固定碳含量要高,灰分要低。一般经历是,焦炭灰分添加1%,焦比升高2%,产值下降3%。
2、含S、P杂质要少。高炉冶炼进程中的S,80%以上来自焦炭,因而,下降焦炭含S量对下降生铁含S量具有重大意义。焦炭中含P较少,对生铁质量无大影响。我国焦炭含P一般都低于0.05%。
3、焦炭的机械强度要好。焦炭在高炉下部高温区作为支撑料柱的骨架跟着上部料柱的巨大压力,假如焦炭的机械强度不大,则构成许多碎焦,恶化炉缸透气性,损坏高炉运转,严峻时无法进行正常出产。别的,强度欠好的焦炭,在运送进程中发作许多的粉末,构成丢失。
4、粒度要均匀,粉末要少。气体力学研讨标明,巨细粒度不均匀的散料,空地度最小,透气性差。而粒度均匀的散料,空地度大,煤气阻力小。因而,为了改进高炉透气性,保证煤气流颁合理和高炉顺行,不只要求焦炭粒度适宜,而且要求粒度均匀,粉末少。一般高炉运用40~60mm大块焦。
5、水分要安稳。焦炭中水分是湿法熄焦时进入的,一般达2%~6%。水分对高炉冶炼无影响,但因为焦炭是按分量入炉的,水分动摇必定要引起干焦量的动摇,然后引起炉况动摇。
6、焦炭的反响性要低,抗碱性要强。焦炭反响性指的是焦炭在高温下与CO2反响构成 CO(C焦+ CO2=2CO)的才干。焦炭在与CO2反响进程中会使焦炭内部的气孔壁变薄,然后下降焦炭的强度,加速焦炭破损对高炉冶炼发作如下不得影响:铁的直接复原开展,煤气运用变坏,焦比升高;一起焦炭破损发作的焦粉恶化了高炉料柱的透气性,影响高炉顺行。下降焦炭反响性的办法是:炼焦配煤中恰当多用低、中蒸发性煤;前进炼焦的终了温度;闷炉操作;选用干熄焦;下降焦炭灰分等。
焦炭抗碱性是焦炭在高炉内反抗碱、钠及其盐类效果的才干。钾、钠是C+CO2=2CO反响的催化剂,还能与焦炭反响生成C8K、C36K等。所以碱腐蚀会下降焦炭强度,给高炉出产构成损害。前进焦炭抗碱才干的办法有:配煤中恰当配用低蜕变程度弱黏结性气煤,采纳办法下降焦炭的反响性等。
10、什么叫精料?它的方针是哪些?
答:精料是指原燃料入高炉前,采纳办法使它们的质量优化,成为满意高炉强化冶炼要求的炉料,在高炉冶炼运用精料后可获得优秀的技能经济目标和较高的经济效益。做好精料作业的内容提法许多,例如“高、熟、净、小、匀、稳”,也就是入炉档次要高,多用烧结矿和球团矿,筛除小于5mm的粉末,操控入炉矿的上限,保证粒度均匀,化学成分安稳等。较全面的提法是“渣量小于300kg/t;成分安稳、粒度均匀;具有杰出的冶金功能;炉料结构合理。”
11、什么是含铁矿粉烧结?
答:广义的烧结是必定温度下靠固体联合力将散状粉料固结成块状的进程。炼铁领域内的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通过熔化物固结成具有杰出冶金功能的人工块矿的进程,它的发作物就是烧结矿。
12、铁矿粉烧结出产有何意义?
答:首要,烧结出产是一种人工富矿的出产进程,有了这种造块办法,天然界中许多存在的贫矿便可通过选矿和烧结成为能满意高炉冶炼要求的优质人工富矿,然后使天然资源得到充分运用。其次,烧结进程中能够运用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料,使这些废料得到有用运用,做到变“废”为宝,变“害”为利。
通过烧结出产制成的烧结矿,与天然矿比较,粒度适宜,复原性和软熔性好,成分安稳,造渣功能杰出,保证了高炉出产的顺行。
最终,烧结进程能够除掉80%~90%的S和部分F、As等有害杂质,大大减轻了高炉冶炼进程中的脱硫使命,前进了生铁质量。
13、烧结矿出产中运用哪些熔剂?对它们有什么要求?
答:烧结矿出产中运用的熔剂有:石灰石、生石灰、消石灰、白云石、轻烧白云石、蛇纹石等。对它们总的要求是有用成分高,有害成分少,粒度适宜(1~3mm)。
14、烧结矿有哪些质量目标?
答:1、烧结矿档次。是指烧结矿含铁量凹凸,一般指扣除烧结矿中的碱性氧化物含量今后的含铁量。
2、烧结矿碱度。
3、烧结矿复原性。烧结矿转鼓指数,它是指烧结矿在常温下抗磨剥和抗冲击才干的目标。
4、烧结矿落下强度:表明烧结矿抗冲击才干的目标。
5、烧结矿热复原粉化率。系指烧结矿在400~600℃复原条件下的机械强度。
6、软熔功能。
15、什么是球团矿?它有何特色?
答:球团矿是细精矿粉(-200目,即粒度0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在1500cm2/g以上)参加少数的添加剂混合后,在造球上加水,依托毛细力和旋转运动的机械力构成直径8~16mm的生球,然后在焙烧设备上枯燥,在高温氧化性气氛下Fe2O3再结晶的晶桥键固结成的档次高、强度好、粒度均匀的球状炼铁质料。它有以下特色:
1、运用档次很高的精矿粉出产,酸性氧化球团矿的档次可达68%,SiO2在1%~2%; 2、无烧结矿具有的大气孔,悉数气孔都以微气孔方式存在,有利于气-固相复原;
3、FeO含量低(一般在1%左右),矿藏首要是Fe2O3,复原性好;
4、冷强度好,每个球可耐2800~3600N(300~400kg·f)的压力粒度均匀,运送功能好;
5、天然堆角小在24°~27°,在高炉内布料易滚向炉子中心;
6、含硫很低,因为在强氧化性气氛下焙烧,能够去除质猜中95~99%的硫;
7、具有复原胀大的缺陷,在有K2O、Na2O等催化的效果下会出现异常胀大;
8、酸性氧化球团矿的软熔功能较差,即它的软化开端温度低,软熔温度区间窄,但它仍比天然富块矿的好,仍是适宜炉料结构中高碱度烧结矿的最佳搭配料。16、精矿粉是怎样成为8~16mm的生球的?
答:精矿粉的成球是由其在天然状况下滴水成球的特性和在机械力效果下密布的才干构成的。在造球机上成球的进程按下列3个阶段进行:
母球构成。装入造球盘中的物料一般水分含量为8%~10%,处于比较松懈的状况,各个矿粉颗粒为吸附水和薄膜水所掩盖,毛细水仅存在于各颗粒间的触摸点上,其他空间为空气所充填,颗粒之间触摸不严密,薄膜水还不能起效果。别的,因为毛细水数量太少,毛细孔过大,毛细压力小,颗粒间结合力较弱,不能成球,为此,须进行不均匀的点滴潮湿,并通过机械力的效果,使部分颗粒触摸得更严密,构成更细的毛细孔和较大的毛细压力,将周围矿粒拉向水滴中心,构成较严密的颗粒集合体,然后构成母球。
母球长大。母球在造球盘上持续翻滚,母球进一步压紧,内部毛细管变细,过剩的毛细水被挤到母球表面,这样过湿的母球靠毛细力效果将周围含水较少的矿粉粘结起来,使母球长大。当母球到达所需求的粒度,有必要向母球表面弥补喷水。但喷水量要适度,假如过大,颗粒完全为水所饱满而发作重力水,使颗粒脱离触摸,分裂母球,对造球极为不力。
生球压实。仅靠毛细力结合起来的生球,强度不大。为了前进生球强度,有必要中止喷水,使生球在造 球盘上翻滚,将生球内部的毛细水悉数挤出,为周围矿粉所吸收;一起使生球内的矿粉颗粒摆放得更严密,使薄膜水层有或许彼此触摸,构成许多颗粒共有的水化膜而加强结合力,然后使生球强度大大前进。当生球到达必定粒度和密度后,因为造球盘的离心力效果,生球主动被抛出盘外。
从造球机出来的生球用瓷辊筛筛去粒度大于16mm和8mm的,生球抗压强度要到达15~20N/个球,落下强度(单个生球从0.5m高处落到钢板上重复下跌,直到生球损坏中止的次数)不4小于次,契合以上两个目标便是合格生球。
17、现在首要有哪几种球团焙烧办法?
答:现在国内外焙烧球团矿的办法有3种:竖炉焙烧;带式焙烧;链箅机-回转窑焙烧。
竖炉是最早选用的球团矿焙烧设备。现代竖炉在顶部设有烘干床,焙烧室中心设有导风墙。焚烧室内发作的高温气体从两边喷入焙烧室向顶部运动,生球从上部均匀地铺在烘干床上被上升热气体枯燥、预热,然后沿烘干床斜坡滑入焙烧室内焙烧固结,在出焙烧室后与从底部鼓进的冷习尚相遇,得到冷却。最终用排矿机排出竖炉。
竖炉的结构简略,对质料无特殊要求;缺陷是单炉产值低,只适用于磁精粉球团焙烧,因为竖炉内气体流难于操控,焙烧不均匀构成球团矿质量也不均匀。
带式焙烧机是现在运用最广的焙烧办法。带式焙烧的特色:1、选用铺底料和铺边料以前进焙烧质量,一起维护台车延伸台车寿数;2、选用鼓风和抽风枯燥相结合以改进枯燥进程,前进球团矿的质量;3、鼓风冷却球团矿,直接运用冷却带所得热空气助燃焙烧带燃料焚烧、以及枯燥带运用;只将温度低含水分高的废气排入烟囱;5、适用于各种不同质料(赤铁矿浮选精粉、磁铁矿磁选精粉或混合粉)球团矿的焙烧。
18、 钢与铁的不同
铁在天然界中蕴藏量极为丰厚,占地壳元素含量的5%,居地球物质中的第四位。铁元素很生动,简单与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有差异的,所谓钢铁,首要由两个元素构成,即铁和碳,一般碳和元素铁构成化合物,叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量添加到必定程度后就会引起质的改变。由铁原子构成的物质叫纯铁,纯铁杂质很少。含碳量多少是差异钢铁的首要标准。生铁含碳量大于2.0%;钢含碳量小于2.0%。生铁含碳量高,硬而脆,简直没有塑性。钢不只要杰出塑性,而且钢制品具有强度高、耐性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优秀物化运用功能,因而被广泛运用。
19、白口铁和灰口铁的不同
碳(C)在铁中有石墨和碳化铁两种状况。石墨是碳的一种形状。石墨是片状的碳,滑润柔软,像煤屑相同,很不巩固,散存在铁中,将铁基体分裂,如同铁中有许多条状的窟窿,损坏了铁的巩固性。这种以石墨状况存在于铁中的碳,将铁染成灰色,所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨,做成机器零件,易被机床切削。石墨在液体铁水中有“光滑”效果,使铁水流动性变好,适合于浇注铸件,所以灰口铁又名铸造铁。
碳化铁是白色的,又硬又脆,含量过多时,铁会像石头相同。失掉可塑性。用这种铁做的零件,切削困难,所以白口铁首要用来炼钢,故又名炼钢铁。
石墨和碳化铁也能够互相转化,决定性条件有两个:一是铁水的化学成分,假如铁水含硅量高,能促进碳化铁分化,变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的;另一个要素是铁水凝结的快慢在成分适合时,假如冷得太快,铁水中的碳化铁来不及分化,便成为白口铁。假如冷得慢,碳化铁分化成石墨和铁,这样就变成灰口铁。
20、高炉炼铁的冶炼原理
高炉出产是接连进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能接连出产几年到十几年。出产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风,喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,首要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳焚烧生成的将铁矿石中的氧攫取出来,得到铁,这个进程叫做复原。铁矿石通过复原反响炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与参加炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口别离排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还能够运用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
高炉内的复原气体发作于风口前的燃料焚烧,这一进程发作了两大运动流:一个是上升的热煤气流,一个是下降的炉料流(铁矿石、焦炭、熔剂等)。高炉内的悉数反响均发作于煤气和炉料的相向运动和彼此效果之中。它包含炉料的加热、蒸腾、蒸发和分化;铁及其它元素的复原;炉猜中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫;铁的渗碳及生铁的构成;炉料和煤气之间的热交换等等,是一系列物理化学反响进程的总和。
21、什么叫高炉煤气
答:高压鼓风机(轴流风机)鼓风,而且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,发作的是二氧化碳和,二氧化碳又和炙热的焦炭发作,在上升的进程中,复原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学进程。铁水在炉底暂时存留,守时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中,还有许多的过剩的,这种混和气体,就是“高炉煤气”。
这种含有可燃的气体,是一种低热值的气体燃料,能够用于冶金厂商的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也能够供给民用,假如能够参加焦炉煤气,就叫做“混和煤气”,这样就前进了热值。
22、高炉煤气的成分
答:高炉煤气为炼铁进程中发作的副产品,首要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4等,其间可燃成分CO含量约占25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2, N2的含量别离占15%,55 %,热值仅为3500KJ/m3左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的种类及冶炼工艺有关,现代的炼铁出产遍及选用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的出产工艺,选用这些先进的出产工艺前进了劳动出产率并下降能耗,但所产的高炉煤气热值更低,添加了运用难度。高炉煤气中的CO2, N2既不参加焚烧发作热量,也不能助燃,相反,还吸收许多的焚烧进程中发作的热量,导致高炉煤气的理论焚烧温度偏低。高炉煤气的着火点并不高,好像不存在着火的妨碍,但在实践焚烧进程中,受各种要素的影响,混合气体的温度有必要远大于着火点,才干保证焚烧的安稳性。高炉煤气的理论焚烧温度低,参加焚烧的高炉煤气的量很大,导致混合气体的升温速度很慢,温度不高,焚烧安稳性欠好。
焚烧反响能够发作的另一条件是气体分子间能够发作有用磕碰,即具有满意能量的彼此之间能够发作氧化反响的分子间发作的磕碰,许多的C02,N2的存在,削减了分子间发作有用磕碰的几率,微观上表现为焚烧速度慢,焚烧不安稳。
高炉煤气中存在许多的CO2, N2,焚烧进程中底子不参加化学反响,简直等量转移到焚烧发作的烟气中,燃高炉煤气发作的烟气量远多于燃煤。
23、惯例气体分类
高炉煤气:CO,CO2,N2, ----------------------炼铁炉尾气
炼钢棕色烟气:Fe2O3,CO---------------------炼钢炉尾气,天然气:CH4
焦炉煤气:H2,CH4,少数CO,CO2,C2H4,N2--------煤的干馏的尾气裂解气:乙烯,,丁二烯还有,等
几种常见煤气发作炉煤气成份与热值表煤种│项目嘉阳焦煤大同烟煤抚顺气煤鹤壁贫煤铜川贫煤阳泉无烟煤营城长焰煤淮南气煤焦作无烟煤鹤岗气煤西山无烟煤煤气体积成份%CO22.242.353.04.693.255.826.23.86.634.786.17H2S0.060.050.10.0350.85/0.1/0.04/0.15CmHn0.20.40.4/0.3/0.30.3///O20.10.20.20.20.20.3/0.20.10.10.02CO29.331.628.525.826.724.1625.028.525.927.323.28H212.513.314.013.4515.414.6215.011.315.313.9811.42CH42.21.82.52.081.21.252.41.70.82.92.07N53.450.351.353.7552.153.815154.251.2351.0456.89Qd(Kj/Nm3)59806320628055205110558058605760523060304980
24、熔融复原法出发作铁
熔融还
法是指不必高炉而在高温熔融状况下复原铁矿石的办法,其产品是成分与高炉铁水附近的液态铁水。开发熔融复原法的意图是替代或弥补高炉法炼铁。与高炉法炼程比较,熔融法炼铁有以下特色:
(l)燃料用煤而不必焦炭,可不建焦炉,削减污染。 (2)可用与高炉相同的块状含铁质料或直接用矿粉作质料。如用矿粉作质料,可不建烧结厂或球团厂。
(3)全用氧气而不必空气,氧气耗费量大。
(4)可出产出与高炉铁水成分、温度底子相同的铁水,供转炉炼钢。
(5)除出产铁水外,还发作许多的高热值煤气。
现在世界上熔融复原法许多,其间只要Corex法技能比较老练并已构成工业出产规模,其它诸法仍在开展和工业化进程中。熔融复原法在我国没有得到很大开展,现在处于实验室实验和半工业实验阶段。25、炼铁产品种类
炼铁产品按其出产办法、用处及类型分,可分为生铁、直接复原铁、熔融复原铁、炼铁副产品、球墨铸铁和铸铁管等几大类。26、出发作铁直接复原法
是指在低于熔化温度之下将铁矿石复原成海绵铁的炼铁出产进程,其产品为直接复原铁(即DRI),也称海绵铁。
该产品未经熔化,仍坚持矿石外形,因为复原失氧构成许多气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特色是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于替代废钢作为电炉炼钢的质料。
直接复原法分气基法和煤基法两大类。前者是用天然气经裂化产出H2和CO气体,作为复原剂,在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁复原成海绵铁。首要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。后者是用煤作复原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁复原。首要有FASMET法等。
直接复原法的长处有:
(1)流程短,直接复原铁加电炉炼钢;
(2)不必焦炭,不受炼焦煤缺少的影响;
(3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序;
(4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。直接复原法的缺陷有:
(l)对质料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反响性好的煤;
(2)海绵铁的报价一般比废钢要高。
直接复原法已有上百年的开展前史,但直到20世纪60年代才获得较大打破。进入20世纪90年代,其出产工艺日臻老练并获得长足开展。其首要原因是:
(1)天然气的许多开发运用,特别是高效率天然气转化法的选用,供给了适用的复原煤气,使直接复原法获得了来历丰厚、报价相对廉价的新动力。
(2)电炉炼钢迅速开展以及冶炼多种优质钢的需求,大大扩展了对海绵铁的需求。
(3)选矿技能前进,可供给许多高档次精矿,矿石中的脉石量下降到复原冶炼进程中不需加以脱除的程度,然后简化了直接复原技能。
当时世界上直接复原铁量的90%以上是选用气基法出产的。
我国天然气首要直销化工和民用,不或许许多用于钢铁工业。因为我国煤炭储量相对丰厚,20世纪90年代以来煤基直接复原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地构成了必定的出产规模
27、非炼钢生铁
非炼钢生铁有:
(l)铸造生铁,含硅量较炼钢生铁高,一般含硅量大于1.25%,有多种牌号,首要用于铸造出产。
铸造生铁可分为球墨铸铁用生铁和普通铸造用生铁(其它铸造用生铁)。球墨铸铁用生铁与普通铸造用生铁比较,锰、磷、硫的含量要求更低一些,首要用于铸造球墨化铁铸件(在铸造时还要参加金属镁或稀土铁合金),各项功能优于普通铸造用生铁。
球墨铸铁用生铁不包含用生铁冶炼的球墨铸铁。
(2)含钒生铁。是指用含钒钛铁矿石冶炼的含钒钛的生铁。冶炼时许多钛金属都富集到高炉渣里去,把钒留在生铁里。含钒生铁在提钒后还能够炼钢。含钒生铁还可用于铸造。含钒生铁属高耐磨生铁,用其铸出的铸件,耐磨性特别好。
以上各种生铁的一起特色是含碳量到达饱满程度,这是生铁与钢在化学成分上的底子差异。
生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只仅生铁,还有锰铁等,归于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种目标的核算。高炉炼铁进程中还发作副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
28、直接复原铁
直接复原铁是指用直接复原法在低温固态下复原的金属铁。按出产办法可分为煤基直接复原铁和气基直接复原铁;按用处可分为炼钢用直接复原铁和其它用直接复原铁;按产品方式可分为海绵铁(DRI)和压块铁(HBI)。
29、熔融复原铁
熔融复原铁是指用熔融复原法从铁矿石中复原出的液态金属铁。按出产办法可分为一步法产熔融复原铁和二步法产熔融复原铁;按用处可分为炼钢用熔融复原铁和其它用熔融复原铁。
30、炼铁副产品
炼铁副产品包含出格生铁、炼铁水渣、矿渣棉、矿渣和高炉煤气等。
31、炼铁出产首要技能经济目标
技能经济目标是反映专业出产开展、技能前进的相应水平的直观标志。一个厂商经营效果的好坏,完全能够通过技能经济目标的对比来加以点评。炼铁出产因冶炼办法不同、出产工艺不同,应别离进行核算。
炼铁首要技能经济目标可分为质量目标、耗费目标、劳动出产率目标、技能操作目标等几大类。
32、生铁产值
生铁产值是指特守时期内出产的契合国家标准的合格生铁数量。合格生铁量是各种牌号生铁什物量之和。出格生铁另行核算,不计入生铁产值中。化铁炉重熔的再生铁和高炉铁合金,均不计入生铁产值中。 生铁产值的核算时刻规则为陈述期最终一天、最终一班、24时前翻开出铁口所出的铁量(即出铁时刻或许延至零时今后,但生铁量仍计入陈述期内)。
高炉出渣带出的铁水,凡铸成标准铁块并经查验合格的,可计为生铁产值;不合格的不核算生铁产值,也不核算出格生铁量。
33、出格生铁量
出格生铁是指不合乎国家标准的各种牌号的出格铁。
出产中发作的大铁、跑铁、漏铁、铁沟残铁,不管其成分怎么,均视为废铁,既不计入生铁产值中,也不计入出格生铁中。
34、实发作铁量和折算生铁量
实发作铁量和折算生铁量,是为了习惯核算某些炼铁技能经济目标而规则的产值,不作为生铁方案产值是否完结的查核运用。
实发作铁量为生铁产值与出格生铁量之和。折算生铁量是以炼钢生铁为基数,将其它各牌号生铁按不同系数一致折算成炼钢生铁的产值。
此外,高炉出产的水渣、矿渣棉高炉出产的水渣、矿渣棉应别离核算其产值。
35、生铁合格率
生铁合格率是指查验合格生铁占悉数查验生铁的百分比。其核算公式为:
核算阐明:
(1)高炉开工后,不管任何原因构成的出格生铁,均应参加生铁合格率目标的核算。
(2)用于炼钢的不合格铁水,不允许混罐,应按罐断定。
(3)入库前的混号铁,按出格铁核算
36、生铁一级品率
生铁一级品率是指一级品生铁量占合格生铁总量的百分比。其核算公式为:
生铁一级品率(%)= (一级品生铁总量(吨)/合格生铁查验总量(吨))×100% 核算阐明:一级品生铁量是指国标一类及一类以上的生铁量。以现行国家标准为例:炼钢生铁一级品是指硫属一类及一类以上为一级品;含钒生铁一级品是指硫属一类为一级品;铸造生铁和球墨铸造用生铁契合国家标准,硫属一类及一类以上为一级品。
37、生铁原材料耗费
生铁原材料耗费是指出产每一吨合格生铁所耗费某种原材料的数量。其底子核算公式为:
某种原材料耗费量(千克/吨) = 某种原材料耗费总量(千克)/ 合格生铁产值(吨)
核算阐明:生铁原材料耗费目标要求按质料矿石(含人工块矿、天然矿石两项)、碎杂铁、熔剂别离填列。均按实践入炉量核算。
质料矿石指铁矿石、锰矿石、钛矿石等(均包含天然矿石和人工块矿)。碎杂铁包含回炉重炼的出格铁及其它杂铁。
熔剂包含石灰石、白云石、萤石、硅石、钛渣等。
38、焦比
焦比(即焦耗)是指高炉冶炼每一吨合格生铁所耗费的干焦炭量。因为高炉冶炼的铁种和运用的燃料不同,焦比要求用4个不同的目标表明。其核算公式别离为:入炉焦比(千克/吨) = 干焦耗用量(千克)/合格生铁产值(吨)
归纳焦比(千克/吨) = 归纳干焦耗用量(千克)/合格生铁产值(吨)
折算入炉焦比(千克/吨)= 干焦耗用量(千克)/ 合格生铁折算量(吨)
折算归纳焦比(干克/吨)= 归纳干焦耗用量(千克)/合格生铁折算量(吨)
核算阐明:
(1)干焦耗用量是指扣除水分后的入炉焦炭量,不包含入炉前加工及运送等方面的损耗,但包含开炉、闷炉等所耗费的数量。
(2)干焦量= 湿焦量×(1一湿焦含水(%))。
(3)归纳干焦量= 干焦量十其它各种燃料量×折合干焦系数。各种燃料折干焦系数见表2-3-1。
(4)合格生铁折算量是以炼钢生铁为基数,将其它各牌号生铁一致折算成炼钢生铁的产值,其折合系数见表2-3-2。表2-3一1 各种燃料折干焦系数燃料称号核算单位折合干焦系数焦炭(干焦)千克/千克1.0焦丁千克/千克0.9重油(包含原油)千克/千克1.2喷吹用煤粉(灰分≤10%)千克/千克1.0(10%千克/千克0.9(15%千克/千克0.8(12%千克/千克0.4(灰分>20%)千克/千克0.6沥青千克/千克1.0天然气千克/米31.1焦炉煤气千克/米30.5木炭、石油焦千克/千克1.0型焦或硫焦千克/千克0.8
表2-3-2 各牌号生铁折合炼钢生铁系数生铁种类铁号折合产值系数炼钢生铁各号1.00铸造生铁铸141.14 铸181.18 铸221.22 铸261.26 铸301.30 铸341.34球墨铸铁用生铁球101.00 球131.13 球181.18 球201.20含钒生铁钒>0.2%各号1.05含钒、钛生铁钒>0.2%、钛>0.1%各号1.10 39、喷煤比
喷煤比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的煤量。其核算公式为:
喷煤比(千克/吨)=煤耗用量(千克)/合格生铁量(吨) 40、喷重油比(本公司不选用)
喷重油比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的重油量。其核算公式为:喷重油比(千克/吨)= 重油耗用量(千克)/合格生铁量(吨)
41、燃料比
燃料比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的燃料量。其核算公式为: 燃料比(千克/吨) = 燃料耗用总量(千克)/合格生铁量(吨)
42、生铁电力耗费
生铁电力耗费是指出产每一吨合格生铁所耗费的电力。其核算公式为:生铁电力耗费(千瓦·时/吨) = 电力耗费量(千瓦·时)/ 合格生铁产值(吨) 43、炼铁工序单位能耗
炼铁工序单位能耗是指炼铁工序(厂、车间)出产每吨合格生铁所耗费的动力量。其核算公式为:
核算阐明:工序标煤耗费总量可依据热能平衡表获得。所耗费的各种燃料和动力等动力一致折组成标准煤核算,各种动力折算标准煤的系数见附录四。为使工序单位能耗横向可比,上式母项也可一起用合格生铁折算量核算。 44、炼铁全员什物劳动出产率
炼铁全员什物劳动出产率是指陈述期内炼铁全员的人均生铁产值,一般都是按折算产值核算的。其核算公式为: 炼铁全员什物劳动出产率(吨/人)=合格生铁折算产值(吨)/炼铁全员(人)
核算阐明:炼铁全员包含炼铁厂出产安排和管理人员、各出产工序的出产人员(含学徒工)、日常修理人员。
45、高炉有用容积运用系数
高炉有用容积运用系数是指高炉每立方米有用容积均匀每天(24小时)出产的合格生铁产值,一般都是按折算产值核算的。其核算公式为:
核算阐明:
(1)高炉有用容积(米3),料钟式高炉有用容积是大钟敞开时,底边线至出铁口中心线之间的炉内容积;料钟式加可调炉喉高炉有用容积是以大钟敞开时,底边线至出铁口中心线之间的容积减去为增设可调炉喉而添加的容积;无料钟式高炉有用容积是炉喉上沿至出铁口中心线之间的容积;通过技能改造的高炉,按改造后的容积核算。
(2)规则作业天数= 日历天数一大、中修体风天数。
46、休风率
体风率是指高炉休风时刻占规则作业时刻的百分比。其核算公式为:
依据需求还能够核算慢风率目标,其核算公式为: 核算阐明:
(1)休风时刻不包含大、中修停炉的休风时刻。
(2)大修是指拆换高炉悉数砌砖(包含炉底砖),拆换悉数或部分炉壳和炉顶设备,替换悉数冷却水箱,检修或替换其它悉数设备。
(3)中修是指拆换高炉部分砌砖,拆换悉数或部分炉喉砖和炉顶设备,检修或替换高炉附属设备的部件。
(4)规则作业时刻(分)= 日历时刻(分)一大、中修时刻(分)。
(5)休风是指风压、风量降到零,高炉中止送风。慢风是指高炉因为某种原因,风量减到小于正常风量的80%。其区分标准见表2-3-3。
表2-3-3 高炉休、慢风区分标准项目占正常风量(或风压)的百分比(%)休风0慢风≤80全风100+10
注:正常风量(或风压)是指在详细条件下习惯于该高炉的恰当风量(或风压)。 47、人工块矿运用率
人工块矿运用率是指入炉人工块矿占入炉矿石总量的百分比。它是反映高炉运用精料状况的目标。其核算公式为:人工块矿运用率(%) =( 入炉人工块矿量(吨)/ 入炉矿什物总量(吨))×100%
核算阐明: (1)人工块矿包含烧结矿、球团矿;
(2)入炉矿总量包含人工块矿和天然矿。
48、入炉铁矿档次
入炉铁矿档次是指入炉铁矿(包含人工块铁矿和天然铁矿石)的均匀含铁量。这项目标可分为不扣除氧化钙、氧化镁和扣除氧化钙、氧化镁两种核算办法。其核算公式为:
入炉铁矿档次(不扣氧化钙、氧化镁)(%) =(入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿什物总量(吨)) ×100%
入炉铁矿档次(扣除氧化钙、氧化镁)(%)= (入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后什物总量(吨))×100%
核算阐明:
(1)入炉铁矿含铁总量,应按各种铁矿耗用量乘该矿含铁量加权均匀求得。
(2)入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后的什物总量,是指从入炉铁矿总量中减今该铁矿所含的悉数氧化钙、氧化镁量后的数量。
悉数氧化钙、氧化镁量,可按各种铁矿耗用量与该矿中含氧化钙(%)、氧化镁(%)之和的乘积核算。
(3)各种铁矿含铁量和氧化钙、氧化镁含量,均以实践化验数据为准。
49、入炉焦炭灰分
入炉焦炭灰分是反映入炉焦炭质量的首要目标之一。
其核算公式为:
入炉焦炭灰分(%) =(入炉焦炭灰分总量(吨)/ 入炉焦炭总量(吨)) ×100%
核算阐明:
(l)入炉焦炭灰分总量,应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭灰分(%)加权均匀求得。
(2)在焦炭的种类、含灰量改变不大的状况下,入炉焦炭灰分也可按算术均匀求得。即:
入炉焦炭灰分(%)= 各次测定焦炭灰分(%)之和
50、入炉焦炭硫分
入炉焦炭硫分是反映入炉焦炭质量的首要目标之一。其核算公式为:
入炉焦炭硫分(%) = (入炉焦炭硫分总量(吨)/入炉焦炭总量(吨))×100%
核算阐明:入炉焦炭硫分总量,应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭硫分(%)加权均匀求得。
51、均匀热风温度
热风温度是指高炉实践运用的热风温度。它反映热风炉热风才干和高炉对热风的运用状况。其核算公式为:各高炉均匀热风温度(℃)=各高炉均匀风温(℃)之和/高炉座数
如各高炉有用容积不同较大,可按下式加权算术均匀法核算:
各高炉均匀热风温度(℃)= ∑(高炉均匀风温(℃)×高炉有用容积(米3 ))÷ ∑ 高炉有用容积(米3)
某高炉均匀热风温度(℃) = 逐日(月)均匀风温(℃)之和÷实践出产日(月)数
核算阐明:热风温度可从外表中查得,每小时一次记载在高炉日报上。
日均匀风温(℃)= 日内记载的风温合计量(℃)÷记载次数
52、冶炼强度
冶炼强度可分为归纳冶炼强度和焦炭冶炼强度。它是指高炉均匀每立方米有用容积在一天内所能焚烧的归纳干焦量或干焦量。它反映炉料下降及冶炼的速度。其核算公式为:
归纳冶炼强度(吨/米3·日)= 入炉归纳干焦量(吨)/ (高炉有用容积(米3 )×实践作业天数(日))
焦炭冶炼强度(吨/米3·日)=入炉干焦量(吨)/(高炉有用容积(米3)×实践作业天数(日))
核算阐明:
实践作业天数= 日历天数一悉数休风天数(包含大、中修休风)
53、渣铁比
渣铁比是指高炉每炼一吨生铁所发作的炉渣量。其核算公式为:
渣铁比(千克/吨)= 炉渣总量(千克)/实发作铁总量(吨)
核算阐明:
(1)炉渣总量一般按测定分量核算。不能按测定分量核算的,可选用氧化钙平衡理论法核算,其核算公式为:
炉渣总量(吨)= 入炉氧化钙总量(吨)-煤气灰中氧化钙总量(吨)/高炉炉渣均匀含氧化钙量(%)
入炉氧化钙总量(吨)=
入炉铁矿含氧化钙总量(吨)十入炉熔剂含氧化钙总量(吨)十焦炭和其它燃料含氧化钙总量(吨)
(2)渣铁比目标的母项为实发作铁总量,实发作铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。
54、焦炭负荷
焦炭负荷可分为归纳焦炭负荷和焦炭负荷。它是指每一吨归纳干焦或干焦能熔化多少吨炼铁料和锰矿等。其核算公式为:
( 归纳焦炭负荷(吨/吨)= 铁矿(吨)十锰矿(吨)+钛矿+金属附加物(吨)×0.3)÷归纳干焦耗用量(吨) 铁矿(吨)十锰矿(吨)
焦炭负荷(吨/吨)= +钛矿+金属附加物(吨)×0.3)÷干焦耗用量(吨)
核算阐明:归纳干焦耗用量和干焦耗用量应与归纳焦比和入炉焦比目标中的子项数据相一致。
55、灰铁比
灰铁比是指高炉每炼一吨生铁所发作的煤气灰量。其核算公式为:
灰铁比(千克/吨)=煤气灰总量(千克)÷ 实发作铁总量(吨)
核算阐明:
(1)煤气灰总量按高炉除尘器清灰量与湿式(或电气)除尘清灰量之和核算。
(2)实发作铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。
56、直接复原铁合格率
直接复原铁合格率是指合格直接复原铁占悉数查验直接复原铁的百分比。其核算公式为:
直接复原铁合格率(%)=(直接复原铁查验合格量(吨)/直接复原铁查验总量(吨))×10O%
57、直接复原铁复原度
直接复原铁复原度是指复原进程中总的失氧率,即(1一氧化度)。悉数铁氧化成Fe2O3 时,氧化度为100%。其核算公式为:
式中Fe3+——产品中三价铁量(%);
Fe2+——产品中二价铁量(%)。
58、直接复原铁金属化率
直接复原铁金属化率是指直接复原铁中金属铁量与全铁量之比,它表明矿石中氧化铁被复原到金属铁的程度。其核算公式为: 59、煤气运用率
煤气运用率是指参加瓜的气体与复原生成的气体之比,它表明煤气化学能运用的程度。其核算公式为: 式中CO、CO2、H2、H2O——别离为复原生成物气相应成分的百分浓度(%)
60、质料耗费
质料耗费是点评直接复原法质料耗费水平的目标,是指体系内每炼一吨合格直接复原铁所耗费的质料矿石量(含人工块矿和天然矿石)。其核算公式为: 质料耗费(吨/吨)=质料矿石耗费量(吨)/合格直接复原铁产值(吨)
61、熔剂耗费
熔剂耗费是点评直接复原法熔剂耗费水平的目标,它是指体系内每炼一吨合格直接复原铁所耗费的熔剂量。其核算公式为: 熔剂耗费(吨/吨)=熔剂耗费量(吨)/ 合格直接复原铁产值(吨)
镁精炼(二)
2019-01-08 09:52:41
续上表标准号牌号化学成分(质量)/%Mg杂质不大于≥FeSiNiCuAlPbMnSnTiZnCl其他成分杂质总和国际标准化组织Mg-99.9899.980.0020.0030.00050.00050.0040.050.0020.005 0.005Fe+Ni+Cu0.01 ISO/DIN8287Mg-99.9599.950.0030.010.0020.0050.0050.0050.010.0050.010.0050.05 Mg-99.8099.80.050.050.0050.020.02 0.1 日本一级99.90.010.010.0010.0050.01 0.01 0.05 JISH2150二级99.80.050.050.0010.020.050.10.05中国GB/T3499-1995Mg-99.9699.960.0040.0040.00020.0020.006 0.003 0.003 0.04Mg-99.9599.950.0040.0050.00070.0030.0060.010.0140.0030.05Mg-99.9099.90.0410.010.0010.0040.020.03 0.0050.1Mg-99.8099.80.050.030.0020.020.050.06 0.0050.2
镁精炼(三)
2019-03-04 16:12:50
电解法炼镁进程中从电解槽取出的镁和热复原法炼镁进程中从复原炉取出的镁,均称为粗镁,都达不到质量标准,有必要去除镁中杂质,才干到达质量标准。 电解法粗镁含有金属杂质和非金属杂质。金属杂质有Fe、Si、Al、Ni、Mn、Cu、K、Na和Ca。这些金属杂质,有的是电解进程中在阴极上分出的,有的是其氯化物或氧化物被镁复原出的。非金属杂质物质有MgCl2、NaCl、KCI、CaCl2、Mg3N2、MgO、SiO2、Fe2O3,CaO。非金属杂质中氯化物是出镁时从电解槽带出的电解质;Mg3N2是镁在空气中焚烧生成的;MgO是质料和电解质含有的,也有镁焚烧生成的;其他氧化物是从槽衬耐火材料磨损下来的。热复原法粗镁也含有金属杂质和非金属杂质。金属杂质有Si、Al、Fe、Mn、Ni、Zn、K和Na。金属杂质中Si、Fe、A1、Mn首要来源于复原剂硅铁粉尘;其他金属杂质是被复原出来的。非金属杂质有MgO、CaO、Fe2O3、 SiO2、CaF2,来源于球团料粉尘。不管电解法粗镁仍是热复原法粗镁,金属杂质含量较少,小于或等于重熔镁锭标准中较低等第的规定值;非金属杂质含量较多。 镁精粹办法有熔剂精粹、沉降精粹、添加剂精粹、真空蒸馏、区域熔炼和电解精粹。熔剂精粹和沉降精粹是精粹粗镁的办法。各镁厂或选用熔剂精粹办法或选用沉降精粹办法精粹粗镁。通过其间一种办法精粹过的镁称为精镁,镁质量到达了一般用处的重熔镁锭质量标准,铸成镁锭供应。添加剂精粹是去除一种或几种杂质的办法,是前两种精粹办法的弥补。真空蒸馏、区域熔炼和电解精粹是将精镁再精粹,进一步去除杂质,制取特殊用处的简直不含杂质的高纯镁,这儿不介绍了。 熔剂精粹是在熔融状态下用熔剂去除镁中杂质。熔剂精粹首要作用是去除非金属杂质,又能通过化学作用除掉碱金属K和Na。熔剂应具有以下性质:熔剂与镁和坩埚不起化学反响;熔剂熔点低于镁的熔点;熔剂与杂质间界面张力小,与液体镁界面张力大,因此熔剂既可以吸附杂质,又能与液体镁别离;熔剂与液体镁密度不同。按用处区分,有精粹熔剂和掩盖熔剂。精粹熔剂密度大于液体镁密度,用作去除杂质。掩盖熔剂密度小于液体镁密度,用作掩盖于液体镁表面,阻隔空气,避免镁氧化。 熔剂由碱金属和碱土金属氯化物与氟化物组成。各镁厂的熔剂配方不同。我国镁厂精粹粗镁用的熔剂成分见表2。表2 我国镁厂精粹熔剂成分/%熔剂称号MgCl2KClNaClCaCl2BaCl2MgO根底熔剂38±337±38±38±39±3精粹熔剂根底熔剂90~95+CaF26~10掩盖熔剂根底熔剂75~80+硫黄粉20~25[next]
熔剂精粹选用坩埚精粹炉。精粹炉由普通耐火砖砌筑,由电、天然气或煤气加热。坩埚有铸钢的,也有耐热钢板焊接的。首先把熔剂参加精粹炉坩埚,并开端加热,熔剂熔化后参加粗镁。待粗镁熔化、温度到达700℃时,用拌和器拌和液体镁,使液体镁与熔剂充沛触摸、吸附杂质,拌和时刻约20min,再升温至730-750℃,静置5-15min,使杂质和熔剂沉降,与液体镁别离。在以上进程中,经常向坩埚内撒些掩盖熔剂,避免液体镁焚烧。精粹进程中,非金属杂质被熔剂吸附、沉降,与镁别离。一起,碱金属K和Na与熔剂中MgCl2反响生成KCl和NaCl,进入熔剂而被除掉。静置期间,精粹炉中止加热。当液体镁温度降到680-710℃时,用气动泵抽取液体镁注入铸锭机铸成镁锭。精粹1t电解粗镁(液体镁)耗电300kW·h,熔剂30kg。精粹1t皮江法粗镁(结晶镁)耗电600kW·h,熔剂120kg。 热复原法镁厂均选用熔剂精粹法精粹粗镁。小型电解法镁厂也选用此法。 (二)沉降精粹 沉降精粹是大型电解镁厂精粹粗镁的办法。该法是在电加热熔盐炉(为接连精粹炉)中通过沉降去除镁中杂质。精粹炉见图,精粹炉为圆形,钢壳内衬耐火砖;炉顶直径约5.5m,炉底直径约3m,高约4.5m;炉中心部位是集渣井,炉体下部均匀分布6根石墨电极,加热功率300kW;加热介质氯盐温度720-730℃,氯盐成分为MgCl2 8%-12%、KCl 55%-65%、NaCl 18%-22%、CaCl2 0.5%-2%、BaCl2 5%-8%、CaF2 0.3%-1%。其密度大于液体镁的密度,因此坐落液体镁层下面。
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电解槽中抽取出的液体镁,用台包运到精粹车间,从粗镁参加口注入接连精粹炉。因为加料管伸入氯盐熔体基层,液体镁从加料管出来后通过氯盐熔体层上浮到镁液层。这一进程与熔剂精粹进程相同。镁液层储存镁8-10t,温度710-720℃。镁在炉内逗留2h以上,镁中非金属杂质充沛沉降别离。精粹渣聚集于炉底中部集渣井内,定时翻开井盖用抓斗抓取渣。铸锭用的虹吸管从炉盖上刺进镁液层,开端铸锭时用真空泵将虹吸管抽成负压、使液体镁流出。为了避免液体镁焚烧,向炉内充氩气。接连精粹炉每天产精镁50-100t。精粹1t镁耗电50-100 kW·h,氯盐60kg。 (三)添加剂精粹 该办法是通过向液体镁中参加某种单质或化合物除掉镁中某些杂质的办法。添加剂精粹是对熔剂精粹或沉降精粹过的镁进一步精粹。 电解法粗镁和热复原法粗镁,通过熔剂精粹或沉降精粹,除掉了非金属杂质和碱金属K和Na,不能除掉其他金属杂质Fe、Si、Al、Mn、Cu和Ni。因为粗镁中金属杂质含量较少,通过熔剂精粹或沉降精粹,镁的质量一般能到达重熔用镁锭质量标准中我国标准Mg 99.90等第,可以满意普通用处要求。若要求镁含Fe 0.04%-0.003%、Si 0.01%-0.005%,应对熔剂精粹或沉降精粹的镁进行添加剂精粹。添加剂精粹除掉杂质最多的是Fe和Si,其次是Al和Mn,也能除掉一部分Cu和Ni。 用作精粹添加剂的有锰、钛和锆。锰以镁锰合金方式参加,钛和锆可以金属或氯化物方式参加。这几种添加剂可以与Fe、Si等金属杂质构成难溶于镁的金属间化合物,然后沉降别离出来。其间,钛和锆的精粹作用好,锆报价贵,因此常用的是钛。用钛添加剂精粹过的镁的杂质含量为Fe 0.004%、Si 0.005、Al 0.005%、Mn 0.01%、Cu 0.003%、Ni 0.0007%。镁的质量到达了我国标准Mg 99.95等第,行将熔剂精粹或沉降精粹过的镁进步一个等第或更高等第。 用钛添加剂精粹镁,运用的设备是坩埚精粹炉。先制备含钛熔剂,在坩埚精粹中熔化氯盐,氯盐成分为KCl 40%-70%、NaCl 20%-50%、MgCl2 10%,待氯盐熔化后参加粒度为18-60目海绵钛粉,拌和混合均匀。将熔剂精粹或沉降精粹过的镁参加坩埚精粹炉,然后参加含钛熔剂,当温度到达700-720℃时,用拌和器拌和5-15min,使钛与Fe等金属杂质充沛触摸、吸附、构成金属间化合物,静置沉降15-30min,最终进行铸锭。氯盐参加量为镁的20%,钛参加量为镁的0.05%-0.3%。 也可以用作添加剂。与镁反响生成钛,然后由所生成的钛吸附镁中金属杂质。但选用作添加剂精粹设备比较复杂。
还原铁粉让普通铁精粉身价倍增
2018-12-13 10:31:09
日前,记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到,该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉,使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前,还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。(据2006年6月26日报道,国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590(含税)元/t、霍邱660-670(含税)元/t 、本溪510-520 (含税)元/t )
北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年,该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力,引进和采用乌克兰先进技术,并积极与国内科研院所开展技术合作,实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型,开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年,该公司开始生产还原铁粉,目前已达到9000吨的年生产能力,产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业,同时出口日本等国家和地区。 据了解,还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉,经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯,使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉,粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域;用还原铁粉制成的各种零部件,能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点,使下游各类制造业节约能源和原材料,降低生产成本。 来源:世纪金山网
金的精炼
2019-02-15 14:21:10
主要用化学法和电解法精粹,前者适于小批量出产,后者规划较大。 1.化学精粹 常用草酸复原法。粗金用、HCl/Cl2、HCl/H2O2溶解,溶液加热至70℃,用20%NaOH溶液调pH=1-1.5,复原反响式为: 2HAuCl4+3H2C2O4====2Au↓+8HCl+6CO2 拌和下参加过量一倍的固体草酸,反响平稳后再用碱液调整并坚持pH=1-1.5,补加适量草酸直至反响彻底。产出的海绵态金用1:1HN03和纯水洗刷,金纯度99.9%-99.99%以上,回收率>99%。 2.电解精粹 含Au>90 % , Ag 0.1%-0.5%的粗金熔铸为阳极,用纯金片或钦板作阴极,在含Au 250-300g/L, HCl 150-300 g/L的酸性HAuCl4溶液中电解。阳极溶解时,Cu、Pb、Pd、Pt等杂质金属一起溶解并在电解液中堆集,会污染阴极产品。当电解液含(g/L)Au90、Cul0、Pb1、Pt10、Pd1时应替换送去净化。难溶氯化物(PbCl2、AgCl)黏附在阳极表面会构成阳极钝化,常使槽电压升高电解难以进行。为此,电解时还需周期性地输入沟通电压,构成非对称脉动电流,使AgCl疏松掉落。阳极一般需套上布袋搜集阳极泥。电解液温度50-70℃,电流密度300A/m2,交直脉动电流电解为500-1000A/m2,电流密度过低会生成HAuCl并分解出泥状金粉。槽电压取决于阳极成分、极距离等要素,在0.3-0.8V之间。电流效率一般达95%。残极率15%-20%,残极经细心铲除阳极泥后重熔为阳极返电解。阳极泥主要成分为金及银、铅氯化物、少数铂族金属,用硫代硫酸钠溶解氯化银后残剩的金粉返熔铸阳极。 我国纯金质量标准(GB4134-84)如表。 我国纯金质量标准/%品种AuAgCuFePbBiSb总和一号金 Au-11000.0100.0020.0010.0020.0020.01二号金 Au-21000.030.020.0030.0030.0020.0020.05三号金 Au-399.9 0.1
国际上还通用K金(Karat)纯度单位,纯Au为24K。我国入民银行规则1K的含金量为4.1666%。K值与含金量的对应标准如下:K值2422201814121098含金量/%99.998491.665283.33274.998858.332449.999241.66637.499433.3328
镁精炼(一)
2019-01-08 09:52:41
镁精炼有熔剂精炼、沉降精炼和添加剂精炼三种方法。 (一)熔剂精炼 金属镁产品质量标准,有国际标准化组织(ISO)制定的标准、各镁生产国或规模大的镁生产厂家制定的标准,也有镁的应用国制定的标准。一些国家和国际组织制定的重熔用的镁锭质量标准见表1。表1 镁锭质量标准标准号牌号化学成分(质量)/%Mg杂质不大于≥FeSiNiCuAlPbMnSnTiZnCl其他成分杂质总和前苏联Mг9699.60.0040.0040.00020.0020.006 0.004 0.04гOCR804-84Mг9599.950.0040.0040.00070.0030.0060.010.0140.05 Mг9099.90.040.0090.0010.0040.020.03 0.1美国9995A99.9599.80.0030.0050.0001 0.01 0.004 0.01 0.005ANSI/ASTM9990A99.90.040.0050.0001 0.03 0.004 0.01B929980A 0.00010.02 0.010.10.010.05
电解精炼法
2019-01-08 09:52:41
导体分为两类:第一类是金属和炭,当电流通过时,只有电子流动,导体本身除温度升高外不发生化学变化;第二类包括酸硷溶液及熔融状态的盐类。电流是借助离子或离子团流过的,导体本身除产生导电现象外,还有化学变化。电解精炼就是根据离子导电体发生化学反应而在电极上得到纯金属。电解时将粗金制成阳极放入电解槽中,在电场作用下,通过槽中电解质的传导作用,在阴极上获得高纯度金银。当粗金中金含量低于80%时,粗金需分两阶段电解:第一步将粗金制成阳极进行银电解精炼,在阴极上可得纯银,金则进入阳极泥中;第二步将得到的阳极泥(如金含量仍然小于80%时,还要进行第二次银电解)再焙炼铸成阳极进行金电解精炼,金则在阴极上沉积,从而获得含金99.99%的纯金。