铝型材加工表面镀钛工艺
2019-03-01 09:02:05
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm阴极移动、5-7A/dm空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺
2019-01-04 11:57:12
2010年7月3日,由四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺”通过了工业化试验研究成果鉴定。本次鉴定会由四川省科技厅组织,由来自北京科技大学、东北大学、北京有色金属研究总院等国内从事资源综合利用的知名院士、专家组成了权威的鉴定委员会,并由中国金属学会理事长、工程院院士翁宇庆担任鉴定委员会主任。鉴定委员会专家通过现场实地考察、认真审阅技术研究和工业化试验报告、第三方检测报告,通过严格的技术答辩,对该成果给予充分肯定与高度评价。鉴定委员会专家一致认为,四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分”工艺路线,优化了还原控制参数,从根本上解决了现有高炉流程无法回收钒钛铁精矿中钛资源的难题,实现了从钒钛磁铁矿中全面回收铁、钒、钛、铬的目标,全流程回收率达到钒86%、钛99%、铁97%、铬80%的水平,属于钒钛磁铁矿综合利用领域的重大突破性创新技术,对转底炉直接还原应用于复合矿综合回收有益元素提出了方向,具有广泛的推广价值,项目成果达到了国际先进水平。 我国攀枝花—西昌地区蕴藏有丰富的钒钛磁铁矿资源,其中钛资源占全国储量的93%,居世界第一位;钒资源储量占全国储量的63%,居世界第三位。但是,高炉冶炼作为目前国内处理钒钛磁铁矿唯一产业化技术,能回收利用的仅是钒钛铁精矿(钛磁铁矿)中的铁、钒,对其中的钛只能丢弃。而国外目前处理钒钛铁精矿的工艺也无法实现对铁、钒、钛的同时利用。从七十年代起,就如何合理开发利用这一宝贵资源,人们一直没有停止探索和试验研究。以我国为例,在方毅副总理的关心支持下,在上个世纪60~80年代,我国曾组织全国的科技力量进行攻关,但由于钒钛磁铁矿的矿物结构非常复杂,造成与与高炉流程相比,经济上不合算,经过几十年的攻关,最终都无法实现产业化。
铝加工工艺
2017-06-06 17:50:10
铝加工工艺,铝加工,用塑性加工方法将铝坯锭加工成材,主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。铝加工在20世纪初开始以工业方式进行生产,30年代以前,基本上沿用铜加工的生产设备,产品主要用于飞机制造。60年代后,铝材生产发展很快,每年大约增长4~8%,产品广泛应用于航空、建筑、运输、电气、化工、包装和日用品工业等部门。
产量
仅次于钢铁,居
金属
材料第二位。中国于50年代中期建成较大型的铝加工厂,形成了生产体系,产品已系列化,品种有七个合金系,可生产板材、带材、箔材、管材、棒材、型材、线材和锻件(自由锻件、模锻件)八类产品。 是为塑性加工提供坯锭。熔炼炉多用燃气反射炉或燃油反射炉,一般容量为20~40吨或更大;也采用电阻加热反射炉,容量一般为10吨左右。为缩短装炉时间,提高熔化效率,减少吸收气体和卷入氧化膜,工业上已采用倾转式顶装料圆型炉。熔炼时最好应用快速分析仪器分析合金成分,并及时调整。为保证熔体纯洁,防止有害气体的污染和控制化学成分,除了尽可能缩短熔炼时间外,宜用以氯化钾和氯化钠为主的粉状熔剂覆盖,一般用量为炉料重量的0.4~2%。熔炼温度通常控制在700~750℃。 熔化后的
金属
还需进行精炼和过滤,以除掉
金属
中的有害气体氢和非
金属
夹杂物,以提高
金属
纯洁度。精炼通常用固体精炼剂或气体精炼剂。固体精炼剂一般以氯盐为主,也用以六氯乙烷代替氯盐的精炼剂。早期使用活性强的氯气作气体精炼剂,净化效果虽好,但对环境污染严重,因此发展出氮-氯混合气体、惰性气和三气体(N2、Cl2、CO)精炼剂,效果较好。为保证精炼效果,精炼气体中的氧和水分含量一般应分别小于0.03%(体积)和 0.3克/米3。动态真空除气法也具有较好的除气和除钠效果。 过滤是让熔体
金属
通过中性或活性材料制成的过滤器,除去熔体中处于悬浮状的夹杂物。常用玻璃丝网、微孔陶瓷管和板、氧化铝粒作过滤床进行过滤,也可用电熔剂精炼、熔剂层过滤。 铸造一般采用立式或水平式水冷半连续铸造法。为改善立式铸造的坯锭组织和表面质量,还发展出电磁结晶槽、矮结晶槽和热顶铸造法(见
金属
的凝固)。水冷半连续铸造法是通过流槽将液体
金属
导入用水冷却的结晶器内,使液体
金属
冷却形成凝固的外壳,由铸造机底座牵引或靠自身重量均匀下降而脱出结晶器,形成坯锭。工艺参数因合金成分和坯锭尺寸的不同,差异很大。一般应尽量提高铸造速度和冷却速度,降低结晶槽的高度。铸造温度通常比合金的液相线高50~110℃。此外,还发展出铝板带连续铸轧工艺。 板材、带材生产 采用平辊轧制,基本工序为热轧、冷轧、热处理和精整。对化学成分复杂的 LY12、LC4等硬铝合金,热轧前应进行均匀化处理。处理温度一般低于合金中低熔点相的共晶温度10~15℃,保温12~24小时。硬铝合金的包铝是将包铝板放在经过铣面的坯锭两面,借助于热轧焊合。包铝层的厚度一般为板材厚度的4%。热轧一般在再结晶温度以上进行。热轧可在单机架可逆轧机上进行,或在多机架上实行连轧。为提高成品率和生产效率发展大铸锭轧制,锭重达10~15吨以上。年
产量
在10万吨以下的工厂,一般用四辊可逆热轧和采用热上卷工艺,热轧带材厚度为6~8毫米左右。
产量
10万吨以上的工厂,多在四辊可逆热轧机开坯后采用单机架或两机架、三机架、五机架连轧,实行热精轧,带材厚度可达2.5~3.5毫米。热轧带材成卷后作为冷轧坯料。为保证
金属
有最佳的塑性,应在单相组织状态下进行热轧。LY11、LY12等合金的热轧开坯温度为400~455℃。前几道道次变形率一般在10%以内,以后逐渐增大。纯铝和软铝合金道次变形率可达50%,硬铝合金则为40%左右。热轧总变形率可达90%以上。 冷轧常在室温下进行,通过冷轧可获得尺寸精确、表面光洁和平整的较薄的板材和带材,并可获得具有特定力学性能的加工硬化的板材和带材。冷轧主要采用带式法生产工艺,应用四辊可逆轧机或四辊不可逆轧机进行冷轧,当前发展不可逆轧机进行冷轧。轧机装备有液压压下、液压弯辊、厚度自动控制系统或测辊缝的厚度自动控制系统及板形控制仪,由微型电子计算机控制、记录、储存各种参数,以获得尺寸精确、板形平整的板带材,如 0.18毫米带材公差可达±5微米。小工厂也有块式法生产板材的。退火后铝的冷变形率可达90%以上。多相的硬铝合金冷加工硬化明显,需中间退火。中间退火后的冷变形率为60~70%。热轧用乳液润滑,冷轧已由乳液发展为全油润滑。采用单独控制喷嘴的多段冷却系统,以减少铝板和轧辊的摩擦,冷却轧辊,控制辊型,洗除铝粉及其他杂质,以获得良好的表面质量及板形。 经冷轧和热处理后的带卷常在辊式矫直机上或在拉弯连续矫直机列上进行精整。平整淬火后的板片应在时效孕育期内进行,一般在淬火后30~40分钟内完成。淬火板的平直压光总变形量不应超过2%。 1955年试验成功的铝板带连续铸轧可生产薄板和铝箔坯料。中国于70年代初开始用此法生产薄板。 更多有关铝加工工艺请详见于上海
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钛铝合金制备加工技术
2018-12-29 11:29:12
钛铝合金的制备加工技术主要有如下几种:
(1)铸锭冶金技术;
(2)粉末冶金技术;
(3)快速冷凝技术;
(4)复合材料技术。
钛铝合金铸锭冶金技术存在铸锭成分偏析和组织不均匀等问题;快速冷凝技术制备的钛铝合金粉末,化学成分稳定,工艺性能良好,但随着热处理温度的变化,粉末的显微结构和显微硬度会发生相应变化复合材料技术制备的钛铝合金显示出良好的强化性能,但横向性能、环境抗力等问题仍有待解决;粉末冶金法可制备组织均匀、细小的制件,且可实现制件的近净成形,可有效解决T-i Al金属间化合物合金难于加工成形问题。目前主要制粉方法有两种:元素粉末法和钛铝预合金粉法。目前国内学者多采用元素粉末法制备钛铝合金。
钛矿选矿与加工技术(一)
2019-02-18 10:47:01
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钒钛磁铁矿:这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践,其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm),一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe 51%~52%,TiO2 12.6%~13.4%,V2O5 0.5%~0.6%)之后的磁尾(矿)进行。磁尾矿(含TiO2 7%~9%)中粒状和部分片晶状钛铁矿精矿的选矿办法工艺流程如上图所示。选矿厂选钛车间规划目标见下表。攀枝花矿山公司选矿厂选钛车间规划目标选矿产品产率(%)品 位(%)收回率(%)TiO2FeCoTiO2Co原矿(磁尾)1007.5 100100钛精矿5.548 0.01564.55硫钴精矿0.70.21 0.3060.0217.71次铁精矿2 42 尾矿91.82.83 0.00994477.74
钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%),因为赋存状况、粒度,以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素,现在还难以用机械选矿办法收回使用。可是,跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步,现已基本上打通流程,取得了活跃的效果。此外,还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是:[next]钛铁矿、金红石砂矿:这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践,其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能目标如下图。采矿的回采率>95%,贫化率<5%,选矿的总收回率达80%~85%。 为了进步资源的使用率和经济效益,削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染,广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集,1990年)。该研讨、实验标明:①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO2 52%~54%)和富铁钛铁矿(含TiO2 46%)所占的份额达66.2%,其次是富钛钛铁矿(含TiO2 56 %~58%)占19.2%,钛赤铁矿(含TiO2 10.7%~19.5%)占14.6%。此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏,矿藏粒度0.2~0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿,比重<3.3的非有用矿藏的上浮扫除率达19.76%,比重>3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。③在下沉的重矿藏中,除主收钛铁矿外,可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二:其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%),再经800℃、10min的氧化焙烧,最终经场强650 Oe弱磁选,在磁选产品中可取得TiO250%~51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿,含TiO243%~46%)经电选(2.1kV,120r/min),在导体产品中可取得TiO2 51%~53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁选的尾矿中,再选用浮选,可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000 Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中,选用电选,可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿,在导体性产品中取得合格的金红石精矿。[next]
废铝加工工艺
2017-06-06 17:50:04
废铝加工工艺一直是许多工厂企业关注的问题,废铝加工工艺不仅是对废铝的再利用,也能有效地降低原料成本。废铝加工工艺一般经过以下四道基本工序。(1)废铝料的备制首先,对废铝进行初级分类,分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等。对于废铝制品,应进行拆解,去除与铝料连接的钢铁及其他
有色金属
件,再经清洗、破碎、磁选、烘干等工序制成废铝料。对于轻薄松散的片状废旧铝件,如汽车上的锁紧臂、速度齿轮轴套以及铝屑等,要用液压
金属
打包机打压成包。对于钢芯铝绞线,应先分离钢芯,然后将铝线绕成卷。对于铝箔纸,用普通的废纸造浆设备很难把铝箔层和纸纤维层有效分离,有效的分离方法是将铝箔纸首先放在水溶液中加热、加压,然后迅速排至低压环境减压,并进行机械搅拌。这种分离方法,既可以回收纤维纸浆,又可回收铝箔。废铝的液化分离是今后回收
金属
铝的发展方向,它将废铝杂料的预处理与重新熔铸相结合,既缩短了工艺流程,又可以最大限度地避免空气污染,而且使得净
金属
的回收率大大提高。(2)配料根据废铝料的备制及质量状况,按照再生产品的技术要求,选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑
金属
的氧化烧损程度,硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大,各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及
金属
实收率,除油不干净的废铝,最高将有20%的有效成分进入熔渣。(3)再生变形铝合金用废铝合金可生产的变形铝合金有3003、3105、3004、3005、5050等,其中主要是生产3105合金。为保证合金材料的化学成分符合技术要求及压力加工的工艺需要,必要时应配加一部分原生铝锭。(4)再生铸造铝合金废铝料只有一小部分再生为变形铝合金,约1/4再生成炼钢用的脱氧剂,大部分用于再生铸造用铝合金。美、日等国广泛应用的压铸铝合金A380、ADCl0等基本上是用废铝再生的。下图为废铝加工工艺的图示: 更多关于废铝加工工艺的方法和
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钛矿选矿工艺
2019-02-25 09:35:32
钒钛磁铁矿:这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践,其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm),一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%~52%,TiO212.6%~13.4%,V2O50.5%~0.6%)之后的磁尾(矿)进行。
钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%),因为赋存状况、粒度,以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素,现在还难以用机械选矿办法收回使用。
可是,跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步,现已基本上打通流程,取得了活跃的效果。此外,还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是:
钒钛铁精矿—铁粉燧道窑
碳复原—V2O5
破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离—TiO2
重磁选别离
钛铁矿、金红石砂矿:这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践,其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%,贫化率
为了进步资源的使用率和经济效益,削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染,广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集,1990年)。该研讨、实验标明:
①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%~54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%,其次是富钛钛铁矿(含TiO256%~58%)占19.2%,钛赤铁矿(含TiO210.7%~19.5%)占14.6%。此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。
②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏,矿藏粒度0.2~0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿,比重
3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。
③在下沉的重矿藏中,除主收钛铁矿外,可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二:其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%),再经800℃、10min的氧化焙烧,最终经场强650Oe弱磁选,在磁选产品中可取得TiO250%~51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿,含TiO243%~46%)经电选(2.1kV,120r/min),在导体产品中可取得TiO251%~53%的钛铁矿精矿产品。
④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中,再选用浮选,可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中,选用电选,可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿,在导体性产品中取得合格的金红石精矿。
国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白,钛白的出产工艺流程,首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。
钛材生产工艺
2019-01-25 13:37:03
目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。 钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。 钛材生产的原则流程 钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等
钛矿选矿与加工技术(二)
2019-02-18 10:47:01
国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白,钛白的出产工艺流程,主要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法(别离见下图),其出产工艺及优缺点比较见下表。
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硅热还原法生产工艺
2019-03-04 16:12:50
流程概述
硅热复原法是以白云鄂博的稀土富渣、稀土精矿渣或稀土精矿等为稀土质料,75硅铁为复原剂,石灰为熔剂,当炉渣含氟量最低时,也参加萤石为辅佐熔剂,在电弧炉内制备稀土硅铁合金的办法。
国外多选用稀土氧化物、氢氧化物、稀土精矿球团[16,17]等为质料,复原剂有硅铁、、硅锰、铝粉或其他复合硅合金,也有参加的,熔剂是碱金属和碱土金属的盐类或氧化物。
图1扼要描绘了我国硅热法出产稀土硅铁合金的工艺流程。
表1列出了当时我国稀土硅铁合金的国家标准。
表1 稀土硅铁合金化学成分要求(GB4137-84)牌 号化学成分/%RESiMnCaTiFe不 大 于FeSiRE21
FeSiRE24
FeSiRE27
FeSiRE30
FeSiRE33-A
FeSiRE33-B
FeSiRE36-A
FeSiRE36-B
FeSiRE39
FeSiRE42
FeSiRE4520.0~<23.0
23.0~<26.0
26.0~<29.0
29.0~<32.0
32.0~<35.0
32.0~<35.0
35.0~<38.0
35.0~<38.0
38.0~<41.0
41.0~<44.0
44.0~<47.040.0
45.0
43.0
40.0
40.0
40.0
39.0
39.0
39.0
37.0
35.04.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.05.0
5.0
5.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.03.5
3.5
3.5
3.5
3.5
1.0
3.0
1.0
3.0
3.0
3.0余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
钇基重稀土硅铁合金是我国20世纪70年代初开发的一个种类。钇基重稀土硅铁合金作为铸铁球化剂,也和轻稀土元素相同,除了具有激烈的脱氧脱硫作业外,还能使石墨化,进步铸铁的耐性与延展性。钇基重稀土的抗球化阑珊才能特别强,它在大断面铸铁件、稀土耐热钢以及铸铁焊条等范畴运用,弥补了轻稀土球化剂功能的缺乏。
稀土富渣石灰75硅铁 ↓ 电弧炉 ↓ 别离罐 冷却 ↓ ↓ 二次渣 稀土硅铁合金↓ ↓渣场 破碎包装 ↓ 入库
(1)对原材料的要求
稀土富渣 为进步稀土收率和产值,要求REO≥12%,MnO≤2%,Fe≤1%,P2O5<1%,碱度为1.0±0.2,不得有显着的铁皮搀杂及砂土等,粒度为10~250mm。
石灰 要求CaO>85%,其他按炼钢用材料要求,粒度大于50mm,禁止粉石灰入炉。
硅铁 按国家标准75硅铁,含硅量大于75%,块度不大于150mm。
(2)配料 按所要求出产的稀土硅铁合金的化学成分,以炉料的化学成分为根据,按炉装入量核算出稀土富渣、硅铁、石灰量组成批量。炉料间的相对配比,随各种因素(如合金档次,各质料成分改变等)的改变而改变。经过长时刻的出产实践,现已总结出来几个经历公式。
①稀土富渣与复原剂比(简称渣剂比)是断定稀土富渣配比的主要参数,可按下式核算:
A·(R)·f=C·[R]·g [1]
这一公式可写成:
A/C=g·[R]/f·(R) [2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
C——含硅量,kg;
[R]——合金中稀土金属含量,%;
(R)——富渣中稀土氧化物含量,%,换算成稀土金属需乘以0.835;
g——合金率,即产出的合金与参加的硅铁质量比,可根据经历断定,%;
f——稀土回收率,%。
②碱度与石灰。出产实践证明,按式(1)表明的配料碱度保持在3.0~3.5,出炉前的终渣碱度应在2.0~2.5为宜。
SiO2+2 C ==== Si+2CO (1)
碱度=A[CaO]-1.47[F2]+B[CaO′][3]A[SiO2]+B[SiO′2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
B——石灰量,kg;
[CaO]、[F2]、[SiO2]——CaO、F2、SiO2、在稀土富渣中的含量,%;
[CaO′]、[SiO′2]——CaO、SiO2、在石灰中的含量,%。
3MgO+2Si(1)====Mg2Si(1)+MgO·SiO2(1) (2)
由式(2)可核算出石灰参加量。此公式适用于稀土富渣,假如运用稀土精矿渣为质料时,因为稀土氧化物也是碱性氧化物,当其含量大于30%,应对式[3]进行恰当批改,出产一一般选用的渣灰比经历公式是:
B=(0.5~1.0)A [4]
稀土精矿渣宜选用低限,稀土富渣运用高限。
(3)冶炼工艺操作
①加料熔化 送电前,应查看炉子机电设备、炉衬等是否正常,必要时要进行处理和修补。用大电压小电流送电起弧,当3个电极均有电流时即可进行加料。稀土富渣和石灰可由炉顶部两个加料漏斗参加,富渣和石灰替换进行放料;也可手艺参加。新炉壳容积小,可分两批放料,直到把悉数配料加完。石灰应尽量加在炉子中心区。电流一般安稳5min左右,即可将电流增加到变压器的答应值,以加快熔化。在熔化过程中,要勤推料,不断将炉内四周的未熔料,面向炉子中心的高温区。
②复原 当炉料熔化约70%~80%时,即可停电抬起电极(也可不停电操作),将炉内四周未熔料面向中间,将凝结的大块打碎,最好拌和一下,使炉温各部成分均匀。然后,向炉心参加硅铁,尽量把硅铁加到高温三角区。如有硅铁显露液面,要及时把它压下,以削减硅铁烧损。此刻,可以用低电压大电流送电,使硅铁快速熔化,但应留意不要形成渣下金属过热。
在升温过程中,要留意炉顶逸出炉气的色彩和浓度改变及熔体液面状况。假如炉气由黄褐色,逐步变成灰白色,最终为蓝色,并观察到电极周围的渣面触摸处不断翻滚时,表明硅铁现已化完。渣温达1350~1400℃时,即可停电。抬起电极将炉体后倾必定视点,向炉内刺进中性气体管进行拌和,气体压力0.2~0.4MPa。开始时送风量要小,把风管刺进上部渣层试搅,以防俄然激烈拌和形成跑炉。逐步加大压力,把拌和管下插,视炉内反响欢腾状况前后倾动炉体,拌和方位随时改变,不留死角,要求炉内一直激烈欢腾而不溢渣。在拌和过程中炉内反响生成的气体很多逸出,焚烧旺盛,火焰由黄褐色变为灰白色,最终变成白色。一般火舌从电极孔穿出很高,当火焰下降欢腾削弱即可完毕拌和。拌和时刻一般为5~15min,长短由熔体量决议。取样分析后,决议是否持续拌和或出炉。
③出炉 当炉前分析合金中稀土含量到达要求档次时,选用高电压中级电流提温至1350℃。出炉前先把门坎用石灰和焦粉垫起,使炉体趋于水平,停电3~5min,使渣铁很好别离。翻开出铁口,先将大部分炉渣放入渣罐,此刻,倾炉有必要缓慢,避免带出合金,然后将剩下炉渣和合金放入另一罐中,将合金彻底放出。出炉后将罐吊至规则地址冷却。冷却时刻表为4~6h。当合金冷至400~600℃时,即可翻罐。放完合金后把炉子康复到正常方位,进行下炉的送电起弧加料。 参 考 文 献 16、B.п.зaйko дp.,CMaль.1983,6:37 17、л.B.Cлeпobaдp.,CMaль.1983,1:25
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。
软锰矿悬浮还原焙烧工艺技术
2019-01-24 17:45:48
软锰矿不溶于硫酸,必须把它还原成一氧化锰(MnO),才能和硫酸反应制得硫酸锰。因此,软锰矿的还原效果,将直接决定整个工艺过程中锰的利用率。回转窑、反射炉、固定床煤还原焙烧-硫酸浸出工艺,已有半个多世纪的历史,是传统而实用的工艺,但存在着热耗高、操作条件差等缺点。通过对堆积与悬浮软锰矿还原工艺的研究,探索最佳反应条件,提高锰利用率;同时,也可以为工业化进行最优设计和最优控制,从而为生产提供理论指导。
一、 试验原料
本次试验所用矿石由广西新振锰业集团有限责任公司提供。表1、表2分别为原矿的成分分析和粒度组成。
表1 新振锰矿石多元素分析结果/(wt,%)试样MnMnO2MnOTFeSiO2Al2O3CaOMgOSPLOi粗样24.9836.022.838.2134.348.410.642.380.0370.1612.43
表2 新振锰矿粒度筛析/(wt,%)粒级/mm+0.0740.074~0.041-0.041含量/%10.049.6480.32
将块样和粉样分别磨制光片和薄片,对其矿石的矿物组成进行观察和分析。根据块样矿石的结构构造,锰矿石可归纳为两类:角砾状锰矿石和条带状锰矿石。
角砾状锰矿石:矿石呈褐色一黑褐色,角砾状构造,黏土矿物、石英和锰矿物组成角砾,被赤铁矿(褐铁矿)胶结。
锰矿物(复水锰矿):复水锰矿颗粒细小,不透明,和细粒的石英、绢云母(伊利石)交织在一起,分布在角砾内。不规则的锰矿物的集合体一般6~31μm,最小1~2μm。可能还有少量的其他锰矿物,镜下不易区别。
脉石矿物:赤铁矿(褐铁矿):呈网脉状分布,以胶结物或团块的形式存在,把锰矿物、石英、黏土矿物等组成的角砾胶结在一起。网脉宽15~48μm,团块状的可达103μm 。
条带状的锰矿石:矿石呈褐黑色,染手,微细粒结构,条带状构造。条带由深浅不同的颜色显示,条带的宽窄不同,主要是因为不透明矿物含量不同造成。颜色较深的条带富含锰矿物和赤褐铁矿,条带浅的部分富含石英、绢云母(伊利石)等脉石矿物。
锰矿物:根据下述的探针及镜下鉴定,主要是复水锰矿。锰矿物和黏土矿物(高岭石、伊利石等)、石英交织在一起,颗粒一般10~34)μm,最小1~2μm。
脉石矿物:主要是石英、赤褐铁矿、绢云母、粘土矿物等,特征同角砾状矿石中的脉石的特征。
根据显微镜下观察、化学分析、XRD衍射分析和探针分析,原矿石平均样的矿物含量是:复水锰矿40%;石英25%;绢云母(伊利石)5%;黏土矿物10%;方解石5%;长石3%;赤铁矿(褐铁矿)10%;其他2%。
对锰矿原矿的矿物工艺学研究表明,锰矿石可归纳为两类:角砾状锰矿石和条带状锰矿石。原矿石平均样的矿物,主要是复水锰矿、石英、赤铁矿(褐铁矿)10%;次要矿物是绢云母(伊利石)5%、黏土矿物、方解石、长石等。锰矿物少量呈单体存在,85%的锰矿物和脉石矿物交织在一起。
试验用固体燃料-煤粉为武钢乌龙泉矿水泥厂普通燃煤,其主要指标见表3。
表3 试验用煤粉工业分析结果/%煤粉种类水分挥发分灰分固定碳硫热值/(kj·kg-1)燃煤4.018.831.2955.400.4927181
二、马弗炉焙烧试验
对于还原焙烧工艺,影响还原效率的主要工艺参数为:①还原剂用量;②温度、③反应时间。为此,针对不同工艺参数,进行矿石焙烧条件试验,再用磁选管对焙烧产品进行磁性物分离除铁试验。
为了研究氧化锰矿的悬浮态焙烧效果和工艺条件,先在马弗炉进行还原焙烧。焙烧是在高温箱式电阻炉(12kW)内进行的,每次装矿量为50g,通过调节温度、焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。焙烧后的产物,直接进水冷却,然后进行脱水干燥、缩分、磨矿、磁选。弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管上完成。磁选管弱磁选试验激磁电流为1.5A,磁场强度为119.4kA/m。
(一)焙烧温度试验
马弗炉焙烧温度试验条件为:煤粉用量10%,焙烧时间50min,试验结果见表4。当温度在800℃以上时,M02转化为MO的转化率在90%以上,还原反应比较充分。当温度达到900℃,Mn02全部转化为MnO。试验选择反应温度800~850℃作为马弗炉焙烧最佳温度条件。
表4 焙烧温度试验结果温度/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%75022.5625.324.6686.9580021.1024.143.8188.6085022.9328.211.7195.2990022.6129.190100.0095020.2926.200100.00
(二)焙烧时间及磁选试验
焙烧时间试验及磁选试验的目的,主要是考察焙烧时间对还原转化率和磁选除铁的影响。考虑到能源消耗问题,锰矿还原温度为750℃左右,试验温度选定为750℃,煤粉用量l0%。试验结果见表5。
表5 马弗炉焙烧时间试验结果/%时间/min产品产率TFe铁回收率MnMnOMnO2转化率30磁精17.2013.9830.1723.9621.528.1476.43磁尾82.806.7269.8321.81合计100.007.97100.0022.1850磁精17.8814.0030.9824.9722.716.6380.77磁尾82.126.7969.0221.78合计100.008.08100.0022.3580磁精12.0916.9624.0923.7920.688.2075.57磁尾87.917.0475.9121.20合计100.008.24100.0021.51
由表5可知,焙烧时间在30~50min,无论是MnO2还原转化率和磁选除铁效果均比较稳定,可以丢掉30%左右的铁金属量,但铁的品位降低不多,因此,确定马弗炉焙烧时间为50min较为合理。
煤粉用量试验条件及结果见表6。由表6可知,在850~900℃温度条件下,煤粉用量在5%~15%的范围内,MnO2还原转化率均可达到90%以上。因此,的确定合适的还原剂用量为煤粉用量10%。
表6 马弗炉焙烧煤粉用量试验温度/℃时间/min煤粉用量/%Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%90050823.0429.75010090050522.7329.270.199.72850501520.6924.522.6991.79850801022.4127.082.2893.58
以上试验表明,广西新振锰业集团有限公司的锰矿,经过马弗炉堆积态还原焙烧,在温度为800~950℃的温度范围内,可以实现氧化锰转化率大于90%,原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%,而Mn、Mn0的损失率不足3%的较好指标。因此,采用还原焙烧是实现对该类氧化锰矿资源利用的有效办法。但是,由于常规焙烧需要的时间长、生产效率低,要真正实现对该矿石的利用,需进行更深入的研究。研发新的还愿焙烧方法及装置,简化工艺流程,缩短焙烧时间。
三、悬浮态还原焙烧半工业试验研究
在实验室型悬浮还原焙烧试验结果的基础上,设计了多级悬浮还原焙烧反应半工业试验装置,由预热器、多级悬浮反应炉、风管及热风炉等组成。对于“多级悬浮还原焙烧反应-磁选”新工艺,在气固流场稳定的情况下,影响MnO2快速还原转化为Mn0的主要工艺参数为: CO浓度、温度、固气比、矿石粒度。为此,针对不同工艺参数,在图1所示的半工业试验装置中,进行矿石焙烧条件试验和连续试验。
图1 多级悬浮还原焙烧半工业试验工艺流程图 物料分散悬浮在气流中,气流对物料传热所需时间很短,其实际传热速率是很高的。气固相间的传热系数为较传统的回转窑,传热系数提高了3000倍以上,气固接触面积增加了数万倍。多级悬浮还原焙烧试验,采用悬浮预热及反应炉技术,物料在悬浮预热器预热,在反应炉内反应,部分细粒级在三级旋风筒提前发生了快速还原焙烧反应。对三级筒下料口取样分析表明,氧化锰 (MnO2·n H2o)转化成Mn0的转化率为70%左右。
多级悬浮还原焙烧系统,由四级旋风筒和一级反应炉组成。为了提高热效率及收尘效率(气固分离效率),极大限度地减少跑料、掉料(短路),首先进行冷态试验,寻找避免跑料、掉料(短路)最少的压力风量工艺参数,为确定热模装置的设计参数及工艺参数提供数据。
根据小试试验结果,半工业多级悬浮焙烧试验,改变气氛条件,选定其他条件在较小范围内变化,多级悬浮反应炉温度在1000~1050℃范围,处理量约500kg/h,试验条件和结果见表7。
表7 软锰矿悬浮还原焙烧半工业试验试验结果试验
编号反应炉/℃上部温度/℃反应炉
进口CO/℃尾气
进口CO/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%1202B-110339606.962.4622.8829.5401001202B-24.8527.2733.442.1795.401202A10429583.501.6021.1327.020.3299.491202D10239622.780.625.4827.736.3484.671202E10389722.780.624.9228.104.9987.72
气氛条件试验结果表明,在反应炉温度为1050℃左右,上部温度达到958~972℃,当CO含量在3.5%以上,Mn02转化率达到了99%以上,效果比较理想。但由于原矿粉粒度偏细,目前的半工业实验炉在处理此类物料时,在收尘率设计上尚有待完善。
四、氧化锰悬浮还原焙烧能耗分析
为了确定氧化锰悬浮还原焙烧工艺的技术经济指标,以连续试验为例,进行了系统的热平衡能耗分析(表8),基本原始数据如下:
表8 氧化锰悬浮还原焙烧半工业试验热平衡表热收入项热支出项序号项目×103kj/kg%序号项目×103kj/kg%1LPG燃烧热1.43274.161出炉物料带出热0.97650.542化学反应热0.0693.572尾气带走热0.41921.703回风带入热0.43022.273CO损失热0.0251.294物料水分蒸发热0.26013.465窑壁散热0.25113.00合计1.931100.00合计1.931100.00
锰矿粉比热为1.22kj/kg·℃;CO热值为1.18MJ/kg,消耗量按气体体积的3%计算;废气比热为1.424kJ/标m3·℃;烧失热量消耗为260kj/kg,锰矿烧失12.43%。
根据半工业试验焙烧生产装置计算的热平衡,见表8。
反应MnO2+CO Mn0+C02热效应:15.123 kj/mol(放热),4.54kj/kg;
回风量:50%;筒体散热:10%;处理量: 500 kg/h;固气比:0. 5kg/标m3;成品温度:800℃;废气排放温度:150℃。
据热平衡表计算可得,焙烧1t原矿需要补充的热耗为:1.432×106kJ/t(原矿),折合标煤,氧化锰悬浮还原半工业试验能耗:48.94kg(标煤)/t(原矿)。
五、结 语
(一)软锰矿经过堆积态还原焙烧,在温度为800~950℃的温度范围内,软锰矿转化率(二氧化锰转化为一氧化锰)大于90%,原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%,Mn、Mn0的损失率不足3%o。
(二)通过处理量500kg/h级的多级悬浮还原焙烧半工业实验研究,物料在系统中的停留时间仅为数秒钟。根据连续试验结果,对新振锰矿进行悬浮还原焙烧,合适的操作参数为:多级悬浮反应炉温度1050~950℃,在半工业试验时,多级悬浮反应炉人口气体CO浓度4.5%~7.5%,多级悬浮反应炉中固气比0.5~0.8kg/Nm3,二氧化锰的转化率达到了90%以上。 (三)试验表明,悬浮还原焙烧工艺具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围,操作方便,系统运行稳定可控。据热平衡计算可得,焙烧1t原矿需要补充的热耗为:2.010×l06kj/t(原矿),折合标煤,氧化锰悬浮还原半工业试验能耗:48.94kg(标煤)/t(原矿)。
铝型材镀钛金工艺
2019-03-01 09:02:05
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
铜工艺品加工
2017-06-06 17:50:10
铜工艺品加工1、水平连铸铜合金棒材的装置及工艺方法,省去了已有技术中的有芯工频加热器及溶沟;保温包底呈斜坡状,向连接结晶器的通道倾斜;保温包采用多层结构,采用多种保温性好的保温材料,提高保温保的保温性,设置了操纵孔,用焦碳对保温包 内膛先预热,再用柴油加热器加热。具有无混料,保证所拉铸棒材的品质优良,节约能源,操作方便等优点,这方法的装置及工艺方法也适用于拉铸紫铜棒材。2、精密聚脂铸铜材艺术品的生产工艺方法,首先塑造各种艺术品的外形体造型,根据其造型形态运用陶瓷
行业
的注浆成型法,制作成一次性的工作磨具,经干燥和耐热处理后,在磨具型腔内壁进行热喷涂,喷涂以青铜或黄铜等
金属
或非
金属
粉末,然后再涂敷以聚酯树脂。固化后,去掉陶瓷坯外模,将脱磨后的艺术品再经清理,去污,抛光后,具有
金属
光泽之工艺品,投资少,艺术效果好。3、实用仿古青铜器皿,内挂釉子或搪瓷的仿古青铜实用器皿,它以典型的古青铜为样本,按实用的尺寸设计雕塑好模型,然后铸造成型,再在铸造成形的器皿的内里涂上釉子或搪瓷,在其外表涂上仿古青铜色釉子并亚光仿真处理。与以往仿古青铜器不同,它除了有逼真的艺术效果外,还有铜等
金属
器皿挂釉子或搪瓷后的实用功能。4、珐琅艺术观赏盘,一种铜珐琅艺术观赏盘,它由观赏盘和支架组成,其特点是,采有铜珐琅斑釉衬底并直接在器上绘画的方法,铺以边部镀金、镀银和其他部位的装饰层等,使之档次和观赏效果得以提高。本观赏盘作为艺术品具有观赏和收藏价值。5、耐蚀白色铜锰合金及其线材制造方法,余量为铜,采用非真空熔炼、水平连铸和冷拉、冷扎工艺将该合金制成线材。本发明的合金颜色与锌白铜接近,具有良好的加工性能和耐腐蚀性能,色泽稳定,可以代替含镍的锌白铜,用于制造拉链,手表表链和表壳及装饰工艺品等。6、大型仿铜雕塑的化学配方及制备方法。其特征在于仿铜雕塑的原料为聚酯树脂100%、固化剂6%、促进级4%黄铜粉或青铜粉60%、彩色水泥18%、碎石粒50%玻璃纤维10% 、铜网布5%,将以上原料搅拌均匀后,浇入磨具里化学反应成型,不用干燥,黄铜、青铜或红铜雕塑品的色彩,由黄铜粉、青铜粉、红铜粉的颜色决定,该工艺简单,因为是磨具浇注,可以大规模生产,用于城市景观雕塑、家庭装饰、园林小区各种人物、动物或造型以艺术品的雕塑品,
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铝产品加工工艺大全,轻松解决铝加工变形!
2019-03-12 09:00:00
铝材是有色金属中运用量最大、运用面最广的金属材料,并且其运用规模还在不断扩大之中。运用铝材出产的铝制品更是品种繁复、不乏其人,据统计已超越70多万种,从建筑装修业到交通运输业和航空航天等各行各业都有不同的需求。今日小编给咱们介绍一下铝制品的加工工艺以及怎么防止加工变形。 铝的优越性和特色如下: 1、密度低。铝的密度约为2.7g/cm3。它的密度仅仅铁或铜的1/3。 2、塑性高。铝的延展性好,能够经过揉捏、拉伸等压力加工手法制成各种用品。 3、耐腐蚀。铝是一个负电性很强的金属,在天然条件或阳极氧化下表面会生成保护性的氧化膜,具有比钢铁好得多的耐腐蚀性。 4、易强化。纯铝的强度并不高,但经过阳极氧化后可进步其强度。 5、易表面处理。表面处理能够进一步进步或改动铝的表面功能。铝阳极氧化工艺恰当老练,操作安稳,在铝制品加工进程中现已广泛运用。 6、导电好,易收回。 铝制品加工工艺 铝制品的冲制 1、冷冲 运用材料铝粒。运用揉捏机台和模具一次成型,合适柱状形产品或拉伸工艺难做到的产品形状,如椭圆、方形、长方形产品。 所运用机台的吨位与产品截面积有关,上模冲头和下模钨钢空隙即为产品的壁厚,上模冲头和下模钨钢压合完结时到下死点的笔直空隙即为产品的顶厚。 长处:开模周期较短,开发本钱相对拉伸模具较低。 缺点:出产工序较长,制程中产品尺度动摇较大,人工本钱高。 2、拉伸 运用材料铝皮。运用接连模机台和模具进行屡次变形使之到达外形的需求,合适非柱状体(铝材有曲折的产品)。 长处:较杂乱和屡次变形产品在出产制程中尺度操控安稳,产品表面较亮光。 缺点:模具本钱高、开发周期相对较长,对机台的选用和精度要求高。 铝制品的表面处理 1、喷沙(喷丸) 运用高速砂流的冲击作用整理和粗化金属表面的进程。 这种办法的铝件表面处理能够使工件的表面取得必定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械功能得到改进,因而进步了工件的抗疲劳性,添加了它和涂层之间的附着力,延伸了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平缓装修。该工艺咱们经常在苹果公司的各类产品中看到。 2、抛光 运用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度下降,以取得亮光、平坦表面的加工办法。抛光工艺首要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。铝件选用机械抛光+电解抛光后能挨近不锈钢镜面作用,该工艺,给人以高级精约、时髦未来的感觉。 3、拉丝 金属拉丝是重复用砂纸将铝板刮出线条的制作进程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属拉丝工艺,能够明晰闪现每一根纤细丝痕,然后使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时髦和科技感。 4、高光切削 选用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面发作部分的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并简单发作刀纹。高光高光切削在手机的运用中特别多,如iphone5,近年来部分高端电视机金属边框选用了高光铣削工艺,加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机全体充满了时髦感与科技的尖利感。 5、阳极氧化 阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,因为外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上构成一层氧化膜的进程。阳极氧化不光能够处理铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺点,更能延伸铝的运用寿命并增强漂亮度,已成为铝表面处理不行短少的一环,是现在运用最广且十分成功的工艺。 6、双色阳极 双色阳极是指在一个产品上进行阳极氧化并赋予特定区域不同的色彩。双色阳极氧化工艺在电视机职业较少运用,因为工艺杂乱,本钱高;但经过双色之间的比照,更能体现出产品的高端、共同外观。 削减铝加工变形的工艺办法和操作技巧 铝件零件加工变形的原因许多,与原料、零件形状、出产条件等都有联系。首要有以下几个方面:毛坯内应力引起的变形,切削力、切削热引起的变形,夹紧力引起的变形。 削减加工变形的工艺办法 1、下降毛培内应力 选用天然或人工时效以及振荡处理,均可部分消除毛坯的内应力。预先加工也是卓有成效的工艺办法。对肥头大耳的毛坯,因为余量大,故加工后变形也大。若预先加工掉毛坯的剩余部分,缩小各部分的余量,不只能够削减今后工序的加工变形,并且预先加工后放置一段时刻,还能够开释一部分内应力。 2、改进刀具的切削才能 刀具的材料、几许参数对切削力、切削热有重要的影响,正确挑选刀具,对削减零件加工变形至关重要。 (1)合理挑选刀具几许参数。 ①前角:在坚持刀刃强度的条件下,前角恰当挑选大一些,一方面能够磨出尖利的刃口,别的能够削减切削变形,使排屑顺利,进而下降切削力和切削温度。切忌运用负前角刀具。 ②后角:后角巨细对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削厚度是挑选后角的重要条件。粗铣时,因为进给量大,切削负荷重,发热量大,要求刀具散热条件好,因而,后角应挑选小一些。精铣时,要求刃口尖利,减轻后刀面与加工表面的冲突,减小弹性变形,因而,后角应挑选大一些。 ③螺旋角:为使铣削平稳,下降铣削力,螺旋角应尽或许挑选大一些。 ④主偏角:恰当减小主偏角能够改进散热条件,使加工区的平均温度下降。 (2)改进刀具结构。 ①削减铣刀齿数,加大容屑空间。因为铝件材料塑性较大,加工中切削变形较大,需求较大的容屑空间,因而容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。 ②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在运用新刀之前,应该用细油石在刀齿前、后边悄悄磨几下,以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及细微的锯齿纹。这样,不光能够下降切削热并且切削变形也比较小。 ③严格操控刀具的磨损标准。刀具磨损后,工件表面粗糙度值添加,切削温度上升,工件变形随之添加。因而,除选用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨损标准不应该大于0.2mm,不然简单发作积屑瘤。切削时,工件的温度一般不要超越100℃,以防止变形。 3、改进工件的夹装办法 关于刚性较差的薄壁铝件工件,能够选用以下的夹装办法,以削减变形: ①关于薄壁衬套类零件,假如用三爪自定心卡盘或绷簧夹头从径向夹紧,加工后一旦松开,工件必定发作变形。此刻,应该运用刚性较好的轴向端面压紧的办法。以零件内孔定位,克己一个带螺纹的穿心轴,套入零件的内孔,其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。加工外圆时就可防止夹紧变形,然后得到满足的加工精度。 ②对薄壁薄板工件进行加工时,最好选用真空吸盘,以取得散布均匀的夹紧力,再以较小的切削用量来加工,能够很好地防止工件变形。 别的,还能够运用填塞法。为添加薄壁工件的工艺刚性,可在工件内部填充介质,以削减装夹和切削进程中工件达变形。例如,向工件内灌入含3%~6%的尿素熔融物,加工今后,将工件浸入水或酒精中,就能够将该填充物溶解倒出。 4、合理安排工序 高速切削时,因为加工余量大以及断续切削,因而铣削进程往往发作振荡,影响加工精度和表面粗糙度。所以,数控高速切削加工工艺进程一般可分为:粗加工—半精加工—清角加工—精加工等工序。关于精度要求高的零件,有时需求进行二次半精加工,然后再进行精加工。粗加工之后,零件能够天然冷却,消除粗加工发作的内应力,减小变形。粗加工之后留下的余量应大于变形量,一般为1~2mm。精加工时,零件精加工表面要坚持均匀的加工余量,一般以0.2~0.5mm为宜,使刀具在加工进程中处于平稳的状况,能够大大削减切削变形,取得杰出的表面加工质量,确保产品的精度。 削减加工变形的操作技巧 铝件材料的零件在加工进程中变形,除了上述的原因之外,在实际操作中,操作办法也是十分重要的。 1、关于加工余量大的零件,为使其在加工进程中有比较好的散热条件,防止热量会集,加工时,宜选用对称加工。如有一块90mm厚的板料需求加工到60mm,若铣好一面后当即铣削另一面,一次加工到最终尺度,则平面度达5mm;若选用重复进刀对称加工,每一面分两次加工到最终尺度,可确保平面度到达0.3mm。 2、假如板材零件上有多个型腔,加工时,不宜选用一个型腔一个型腔的次第加工办法,这样简单构成零件受力不均匀而发作变形。选用分层屡次加工,每一层尽量一起加工到一切的型腔,然后再加工下一个层次,使零件均匀受力,减小变形。 3、经过改动切削用量来削减切削力、切削热。在切削用量的三要素中,背吃刀量对切削力的影响很大。假如加工余量太大,一次走刀的切削力太大,不只会使零件变形,并且还会影响机床主轴刚性、下降刀具的耐用度。假如削减背吃刀量,又会使出产功率大打折扣。不过,在数控加工中都是高速铣削,能够战胜这一难题。在削减背吃刀量的一起,只需相应地增大进给,进步机床的转速,就能够下降切削力,一起确保加工功率。 4、走刀次序也要考究。粗加工着重的是进步加工功率,寻求单位时刻内的切除率,一般可选用逆铣。即以最快的速度、最短的时刻切除毛坯表面的剩余材料,根本构成精加工所要求的几许概括。而精加工所着重的是高精度高质量,宜选用顺铣。因为顺铣时刀齿的切削厚度从最大逐步递减至零,加工硬化程度大为减轻,一起减轻零件的变形程度。 5、薄壁工件在加工时因为装夹发作变形,即便精加工也是难以防止的。为使工件变形减小到最低极限,能够在精加工行将到达最终尺度之前,把压紧件松一下,使工件自在康复到原状,然后再细微压紧,以刚能夹住工件为准(完全凭手感),这样能够取得抱负的加工作用。总归,夹紧力的作用点最好在支承面上,夹紧力应作用在工件刚性好的方向,在确保工件不松动的前提下,夹紧力越小越好。 6、在加工带型腔零件时,加工型腔时尽量不要让铣刀像钻头似的直接向下扎入零件,导致铣刀容屑空间不行,排屑不顺利,构成零件过热、胀大以及崩刀、断刀等晦气现象。要先用与铣刀同尺度或大一号的钻头钻下刀孔,再用铣刀铣削。或许,能够用CAM软件出产螺旋下刀程序。
金属镁还原炉———传统还原炉
2019-01-07 07:51:16
金属镁还原炉是镁生产的核心设备,国内外普遍采用的是外加热卧式还原罐还原炉。目前,国内应用的金属镁还原炉的炉型较多,根据所用燃料的不同,大体上可分为两类:用煤气或重油加热的还原炉与以煤为燃料的还原炉。
用煤气或者重油为燃料的还原炉用煤气或者重油作为燃料的还原炉,通常是16个横罐的还原炉,其规格为10.54×3.59×2.94(m)。这种还原炉为矩形炉膛,还原罐间中心距约为600mm,罐呈单面单排排列,炉子背面一般分布有多支低压烧嘴。火焰从燃烧室进入炉膛空间,绕过还原罐周边,靠烟囱抽力将燃烧后的烟气抽入炉底部支烟道,经烟道与烟道闸门后进入烟囱。二次风由二次风管再通过炉底第二层二次风道送入炉内。
还原炉底部两个还原罐中间设有燃烧室或烟室。还原炉既是一个倒焰炉又是一个贮热炉。炉膛内一般装有16支镍铬合金钢制的还原罐。16个还原罐分成四组,即4个还原罐组成一组,与一个真空机组相连接(真空机组由滑阀泵和罗茨泵组成),每台还原炉还设有一个备用真空机组,因此一台还原炉一般有5个真空机组,每台还原炉设有一个水环泵作为预抽泵。
以煤为燃料的还原炉在我国,金属镁还原炉以燃煤为主,随着镁冶炼工艺的不断发展与进步,出现过多种燃煤还原炉,典型的有下面几种。
1.单火室单面单排罐还原炉该炉型与燃煤气、重油还原炉炉型相似,单面单排布置还原罐。燃烧室设置在后面,炉内装有14~16支还原罐,在两支还原罐中间设置一过火孔。该炉型由于只有单排罐,又是单面布置,故操作十分方便,车间布置便于机械化,但其产量和热效率都低。该炉型属于矩形倒焰窑,火焰从燃烧室通过挡火板反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经过火孔,支烟道至主烟道排出。
2.双火室双面双排还原罐该炉型也是矩形倒焰窑,装有10支还原罐,在长度方向分两端各装5支上、下排列。炉型设置了四个对称分布在两侧面的燃烧室(每面两个),燃烧室内有倾斜15°的梁式炉栅,火焰从窑两侧燃烧室翻过挡火墙,流向炉膛中心窑顶,然后火焰倒流向炉底吸火孔、支烟道再由一端的主烟道排入烟囱。该炉的优点是炉子结构简单,罐子排列较紧凑,炉膛空间利用率较高,其缺点在于炉子四面均为操作面,加煤烧火与还原出镁、扒渣、装料互有干扰,操作条件差,车间布置困难。该炉型也有炉膛空间扩大而布置14~22支罐的。
3.单火室双面双排罐还原炉该炉型是两端面双排布罐,单火室烧火的还原炉。在两个端面各分上、下排装6支罐,共布罐12支,在一个侧面设多个燃烧室,这样燃煤操作比较方便,空间利用率也较高,但还原罐数量有限,产量小。
4.国内应用最为广泛的单火室单面双排罐还原炉该炉型也属于外加热火焰反射炉(俗称倒焰炉)。炉内还原罐上下错开上牌布置,空间利用率较高;炉长方向没有限制,故可以布置较多的还原罐,一般有30~40支;还原罐单面开口,与真空机组的连接较方便;燃烧室设置在炉膛后面,由挡火墙隔开,火焰从燃烧室通过挡火墙反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经炉底过火孔、支烟道至主烟道排出。相对于上述其他炉型,该炉型产量大、空间利用率较高、能源消耗较低、经济性好,因此在国内得到了广泛的应用。
还原铅价
2017-06-06 17:49:51
经了解,山东地区还原铅价近日上涨较快,有厂家表示昨天14400的成交价,今日已经14550成交了,几乎每天都有150-200元的涨幅,而且现在市场成交情况也很好,很多临沂地区的小厂每天都是全负荷生产,不过这有可能是安徽地区多数厂家停产整改,而增加了山东还原铅厂家的客户群;今日安徽地区还原铅市场交易情况有所好转,因界首停产导致当地还原铅产量有所削弱,另外受废电瓶的高价推动,还原铅厂家报价都比较坚持。此外还原铅的生产企业以中小型企业居多,还原铅价格较低企业亏损时,更多是惜售保价,避免亏损,除非企业面临非常大的资金压力,否则很难让其赔本销售,这种心理在一定程度上维持还原铅价格不跌反涨。 还原铅价由于受到经济危机的影响,汽车、电动自行车蓄电池更换的频率下降,也导致了还原铅的原料废电瓶供应减少,广东、广西地区海关在09年开始严格检查,国外进口的废电瓶数量大幅下降,尽管目前有很多私人手中仍存有大量的高价废电瓶(相关调查数据见表-2),但以目前价格其很难进入市场流通环节,所以废电瓶的价格出现上涨,原料价的格高启使得还原铅生产成本也居高不下。
氢还原钨氧化物制取钨粉的工艺
2019-03-05 09:04:34
金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金属钨材的首要质料,当时制取金属钨粉的首要办法为钨氧化物氢复原法,WO3氢复原制取钨粉的反响为:有关进程的热力学和动力学原理,前人已进行了全面的研讨,积累了很多研讨成果,但考虑到当时钨粉的粒度和描摹是生产中的关键问题,为确保必定的粒度,复原进程往往是在远离平衡的条件下、依据制备特定粒度的要求,以操控工艺参数,因而这儿侧重介绍影响钨粉粒度的要素及其操控,有关热力学和动力学原理可参阅有关教科书。
一、钨氧化物复原进程中影响粒度的要素
(一)复原进程中颗粒长大的机理
在复原进程中生成钨粉的粒度随复原条件而异,即在某些条件,如高温、高湿度的条件下将发作长大,关于其长大机理,现在有多种观念,下面是两种首要的观念。
1、化学气相搬迁长大机理
水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。复原进程中首要水蒸气与氧化钨或细粒钨粉效果构成水合氧化钨,它通过气相搬迁到其他颗粒上再复原,然后导致颗粒长大。高温文湿氢复原具有最有利的化学气相搬迁条件。
2、氧化-复原机理
粉末颗粒愈细,比表面以及表面活性愈大,因而,细颗粒粉末有或许被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨,然后进行化学气相搬迁,在较粗颗粒上被复原,使颗粒长大。
(二)影响粉末粒度和粒形改变的首要要素
1、温度
升高温度可加速复原反响,相应地添加水蒸气的生成速度,促进化学气相搬迁反响。促进颗粒长大和团粒化。
2、水蒸气分压
水蒸气是化学气相搬迁反响的基本条件,其量包含中含有的和复原反响中发生的水蒸气。它在复原进程中不是一个稳定值。对反响速度起效果的一切要素和影响分散进程的一切要素(如温度、粒层厚度、的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几许形状等)、推舟速度都影响水蒸气的实践分压进而影响到粉末粒度和描摹。温度及湿度(氢的露点)对WO2相对增长速度的影响见表1。
表1 在不同温度和温度下,WO2粒度的相对增长速度3、质料粉末的性状
研讨标明,氧化钨的复原活性对钨粉的粒度有显着的效果。复原活性大的质料简单得到细粒度钨粉。
4、杂质和添加剂
杂质元素对钨粉颗粒改变的影响,可分为三类:
第一类以碱金属为代表,它们能起氧的载体效果,延伸氧在粉末层内的停留时刻,促进化学气相搬迁反响,增强钨粉的颗粒长大。
第二类以钙、镁、硅为代表,它们对钨粉颗粒长大的效果不显着。
第三类以铝为代表,它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层,按捺钨粉颗粒的长大。
5、操作准则
因为颗粒长大进程首要是发作在WO3复原成WO2的进程中,为得到细颗粒,必定要确保在复原的初期处于低温、低水蒸气分压状况。因而推舟速度过快,一方面使物料敏捷进入高温区,有利于WO2.9等颗粒长大,一起使复原速度加速,H2O蒸气浓度添加,这些都有利于颗粒的长大,因而为得到细颗粒一般要求推舟速度慢。一起炉内温度较低,温度梯度较小。
装舟量过多,料层过厚,将导致内部的水蒸气难以排出,使内部颗粒长大,一起导致上基层粒度不均匀。
二、氢复原钨氧化物制取钨粉的工艺
现在复原进程通常在回转式管状炉、四管马弗炉及多管炉中进行,相对而言,后者的温度均匀,产品粒度简单操控,且粒度均匀。
详细工艺有:
(一)黄钨工艺,即以WO3为复原的质料。
(二)蓝钨工艺,即以蓝色氧化钨为质料。蓝色氧化钨是指WO3或APT在300~420℃下,在转炉内部分复原所得的产品,它的成分首要为WO2.9或铵钨青铜(ATB),亦或许含少数WO2.72乃至钨酸盐,用蓝色氧化钨作质料的特电是其粒度较黄钨易于操控。
(三)紫钨工艺,即用WO2.72(W18O49)为质料进行复原,用以制取超细颗粒钨粉,其实质是首要将APT在回转炉内、在必定温度和弱复原气氛下制备W18O49,此刻,在原APT晶粒内构成W18O49的棒状晶体的集合物,当原APT晶粒为50~60μm时,则晶粒中构成的W18O4,棒状晶体直径小于2μm,这种W18O49进一步在四管复原炉中复原,得超细钨粉,其BET直径约0.08~0.9 μm,这些超细钨粉的粒度远比黄色WO3或蓝钨复原的产品粒度细,且均匀。一起它们在进一步碳化制取WC的进程中亦小易长大,例如用其制备的钨粉其BET粒往为0.084μm。在1460℃下碳化2h,所得的超细碳化钨粉的BET粒径仅0.214μm,与国外的先进水平适当。碳化进程中颗粒长大的趋势远小于从蓝钨复原的产品。
唐新和展开的从有机胺钨酸盐热分化制得钨及碳化钨超细粉末。获得非常有意义的成果。这种从所谓“自复原钨酸盐”制得的粉末,功能优秀,现已获得国家专利。
铁矾渣直接还原-磁选-反浮选工艺探索
2019-01-17 10:51:29
铁矾渣是湿法炼锌厂产生的工业废渣,成分复杂,除含有大量的硫酸根和铁离子外,还含有丰富的铅、锌、银等有价金属元素,具有综合回收价值[1]。另外含有的铜、镉、砷等重金属元素在长期堆放过程中不断溶出,污染地下水和土壤。因此,开展铁钒渣的综合利用研究[2-5]可以减少环境污染、提高资源综合利用率意义重大。薛佩毅[3]等对黄钾铁矾渣采用中低温焙烧?NH4Cl浸出?碱浸工艺,同时回收有价金属和铁,但工艺生产效率低。路殿坤[4]等将铁矾渣在900℃还原焙烧后磁选,磁选精矿铁品位为58%,含硫2.5%~3%,但磁选精矿中锌含量仍较高,不能作为原料返回高炉冶炼。史玉娟[5]等利用黄钾铁矾渣和赤泥的反应制备石膏、芒硝和赤铁矿砂的方案,但是不能回收铅、锌等有价元素。本文采用配碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺综合回收铁矾渣中铁、铅、锌。此工艺生产效率高,分离效果好,工艺简单。
1 试验
1.1 试验原燃料
以某铅锌厂湿法炼锌工艺固废铁矾渣为研究对象,试验用吉林森工无烟煤为还原剂,分析纯氢氧化钙为熔剂。铁钒渣和无烟煤的分析结果见文献[6]。
1.2 试验方法和流程
铁矾渣含水量较大(35%左右),因此,先在110℃鼓风干燥箱内充分干燥,然后按照一定比例将铁矾渣、消石灰、煤粉、黏结剂和水在混料机中混合均匀,再用造球机造球,将冷固结含碳球团烘干后称重装入刚玉坩埚放入硅钼棒加热井式炉内进行还原试验。直接还原结束后将金属化球团进行磨样,采用化学容量法、ICP法测定还原球团中全铁、金属铁和铅、锌含量,计算金属化率和铅、锌挥发率。金属化球团磨样后经Φ50mm磁选管、磁场强度47.76~238.8kA/m (60~300 mT,1 mT=796 A/m)的条件下进行磁选,分别计算磁选铁精矿品位和铁的回收率。最后在3L单槽浮选机内对磁选铁精矿进行浮硅抑铁的反浮选,脱除硅质脉石提高铁精矿品位。
2 试验结果与讨论
2.1 直接还原过程金属化率的变化
高金属化率球团的制备是磁选回收铁精矿的基础。试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5(铁钒渣原始碱度为0.31,通过加入氢氧化钙调节),试验结果如图1所示。
从图1可见,随着还原时间的增加,金属化率逐渐增加,还原10 min时金属化率为86.3%,还原30min时金属化率达到98.47%,之后趋于稳定。前期试验发现,自然碱度下球团熔点较低,在1 100~1 200℃间,还原温度不可以设定得太高,还原金属化率最高仅为90.60%,提高碱度后熔点提高,有利于高温下碳的气化反应进行,促进直接还原发生。
2.2直接还原过程铅、锌挥发率的变化
试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5,还原时间对铅锌挥发率的影响如图2所示。图2表明,随着还原时间的延长,铅、锌挥发率逐渐增加,还原10min时铅、锌挥发率较低,分别为41.5%和53.2%,还原30min时,铅、锌挥发率分别达到86.26%和98.54%,分别提高了44.76%和45.34%,之后锌挥发率趋于稳定,铅挥发率略有提高,还原40min时,铅挥发率为90.1%。可见含碳球团直接还原可使铅、锌得到有效挥发,最终可以从烟尘中回收铅、锌。
2.3 磁选试验
直接还原试验得到金属化率为98.47%的金属化球团,经振动磨磨细后进行磁选试验。磁选设备为DTCXG-ZN50型磁选管,磁场强度0~450mT,磁选管直径50 mm,磁极间距52mm,磁选结果如图3所示。由图3可以看出,随着磁场强度的增加,铁的回收率逐渐增加,最后稳定在80%左右。铁精矿品位随着磁场强度增加呈下降趋势,50mT时铁精矿品位50.31%,但是收得率仅为33.93%,大部分的海绵铁随着渣相进入到尾矿。整体观察,磁场强度变化对铁精矿品位影响不大,对回收率影响比较大。综合考虑,适宜的磁场强度为200mT。此时铁精矿Ⅰ品位达到46.66%,并不能作为商用铁矿粉出售,低于普通铁精矿等级划分标准五级(54.0~
2.4 反浮选试验
反浮选试验在XFD Ⅲ型单槽浮选机中进行,功率250 W,容积3 L,叶轮直径70 mm,主轴转速1 400 r/min。称取500g品位为46.66%的磁选铁精矿Ⅰ加水至3 L,调浆2 min;淀粉作为铁的抑制剂,添加比例为200 g/t,搅拌3min;碳酸钠作为pH调整剂(亦为强化分散剂[7]),添加比例为1 250 g/t,并搅拌3 min;之后添加阳离子捕收剂十二胺(分析纯)300 g/t并搅拌2min;最后在鼓气量为600 L/h的条件下反浮选6min,试验结果表明,反浮选铁精矿Ⅱ的品位提高至60.30%,铁回收率为83.15%,说明此工艺路线可行。
3 结论
(1)在配碳比为1.4、碱度为2.5、1 300 ℃还原30min的条件下,配碳球团直接还原金属化率达到98.47%,铅、锌挥发率分别为86.26%和98.54%。经磨矿磁选,得到品位46.66%的铁精矿Ⅰ,再经反浮选工艺可获得品位60.30%的铁精矿Ⅱ。
(2)铁矾渣含碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺路线综合回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的。
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氯化法钛白工艺的特点
2019-02-15 14:21:16
硫酸法出产涂料级钛白要通过五大进程:原矿预备;钛的硫酸盐制备;水合Ti02制备;水合Ti02煅烧;二氧化钛后处理。包含环节如下:枯燥、磁选与磨砂、酸解、净化、浓缩、晶种与水解、水洗、漂白与漂后水洗、盐处理、煅烧、后处理、废副产品的收回、处理和使用。缺陷是流程长而杂乱、出产进程不接连、设备巨大、设备出产才能低、自动化程度低,因而产品质量不如氯化法。 氯化法最大的特色如下。 ①工艺流程短。质料高品位钛铁矿、天然金红石、富钛料或人工金红石进厂前都已按工艺要求加工好;氯化所需的1#锻后焦,也能够按工艺要求进厂,即使是块状进厂加工成工艺要求的粒度也十分简略。省掉质料加工预备工序。氯化、精制、氧化工艺进程简略接连化,出产不停顿,使工艺流程短。 ②设备小,反响速度快,出产才能大。首要设备接连运转,设备出产弹性较小,中间无法存贮逗留。 ③各相关工艺要求可靠性高,自动化程度高,较难把握。由于全进程在有压、高温、强腐蚀介质中进行,调理操控需求十分敏捷、准确才干确保体系安全运转,一切的工艺动力、质料有必要确保接连不间断。除了一般工厂的电力、蒸汽、工业用水外,还有特殊要求的空气别离设备、直销设备、脱盐水直销设备等都有必要有100%的可靠性,才干确保整个体系杰出的状况。不然一处呈现毛病,就会形成全线泊车,为此有必要对主体工艺全面进行自动操控,完成自动化。 ④产品质量好。质料纯度高,特别是精制除钒、铁的才能是硫酸法所不及的。氧化体系参数可调理,所以氯化法半成品粒度细,均匀,散布窄,白度好,为终究产品奠定了杰出基础。 硫酸法和氯化法工艺特性比照见下表.
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铬铁矿加工工艺介绍
2019-02-20 15:16:12
铬铁矿(FeO·Cr2O3)是冶金质料,在无机盐工业中,用化学办法可将铬铁矿加工成一系列铬化合物。铬矿有30多种,其间有工业价值的首要是铬铁矿。1981年国际铬矿石挖掘量约为9Mt,其间在化学工业中的消费量占总消费量的20%左右。南非是最大挖掘区域,1981年挖掘量为3.09Mt。
1850年,俄国组成规划较大的(年产1000~1500t)重铬酸盐厂。1885年,美国的巴尔的摩铬工厂开端出产,同期欧洲的一些国家也进行铬化合物的出产。
加工办法:铬是物质,以多价态存在。铬铁矿的化学加工办法有碱性氧化法、复原铬铁法。前者是工业上遍及选用的办法。两法都是先制取,再进一步加工成一系列铬化合物。
碱性氧化法:分为钠碱法和钾碱法,以钠碱法为主(首要用纯碱)。在实践出产中为了削减纯碱的耗费及减轻焙烧时的烧结现象,可加钙质填料焙烧。纯氧化焙烧法虽发生的废渣量大、处理困难,但因耗碱量少、经济合理、出产安稳等要素,现在被广泛选用。此法要求铬铁矿中三氧化二铬的含量应不低于35%,硅、铝等杂质含量越少越好,因这些杂质的存在会添加碱耗、下降炉料的熔点、影响转化率和产品质量。将经选矿除掉大部分杂质的200目左右的矿粉与纯碱、石灰质填料,按必定份额在混料器中混合,造粒后送入回转窑(见窑),在1100~1200℃的高温下,于氧化气氛中焙烧约1~4h,冷却后破坏,再用水浸取、过滤、精制得到溶液。焙烧过程中的首要反应为:
4(FeO·Cr2O3)+8Na2CO3+7O2-→8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
在加工过程中操控各种物料的配等到焙烧条件很重要,配比由矿石的质量、有害杂质的含量而定,一起物料配比也影响焙烧条件的挑选。氧化焙烧是该法的要害工序,直接影响铬的转化率、收率及经济效益。
复原铬铁法:先将铬铁矿复原得到铬铁。再由铬铁加工成。有煅烧氧化和电解氧化两种办法:煅烧氧化是将铬铁和纯碱(或烧碱)在800℃下进行氧化煅烧,使铬铁中的铬氧化成六价,生成,与铁别离;电解氧化是以铬铁作阳极、铅为阴极,在碱溶液中电解氧化,阳极不断耗费而氧化成。
产品用处:在铬化合物中最有工业价值的是铬酸的钠盐和钾盐,特别是和铬酐,此外还有重(K2Cr2O7)、硫酸铬钾、碱式硫酸铬等,它们的用处非常广泛。
铝板加工硬化的工艺
2018-12-28 09:57:11
加工强化也称冷作硬化,就是金属材料在再结晶温度以下冷变形加工如锻造、压延、拉拔、拉伸等,冷变形时,金属内部位错密度增大,且相互缠结并形成胞状结构,阻碍位错运动。变形度越大位错缠结越严重,变形抗力越大,强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时,变形度越大则强度越高,塑性则越低。
固溶强化铝板
在纯铝中添加某些合金元素形成无限固溶体或有限固溶体,不仅能获得高的强度,而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都形成有限的固溶体,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均形成有限固溶体,并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。
钛金铝型材生产工艺介绍
2019-03-01 10:04:59
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。 电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: 1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; 2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
酸溶性钛渣的酸解工艺
2019-02-13 10:12:38
用酸溶性钛渣作质料比钛铁矿作质料有以下长处。
a.因为钛渣中的TiO2含量高,产品总收率可进步2%~3%,并可节省相应的储运、枯燥、原矿破坏的费用;
b.因为钛渣中钛含量高、铁含量低,因而酸耗也明显下降,每吨钛的酸(H2SO4)耗可节省25%~30%,但反响时硫酸浓度较高;
c.无副产品硫酸亚铁,也不需求用铁屑来复原,防止废铁屑带进的杂质对成品质量的影响;
d.能耗低,可节省0.6t蒸汽/钛,节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节省制作本钱12%;
e.工艺流程短,可省去复原、亚铁结晶与别离和浓缩3个工艺操作进程;
f.反响生成的钛液稳定性好,晶种增加量也较少;
g.废酸,废水、废渣排放量以每吨钛计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多,三废管理的费用相对少。
因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤),因而产品中不含Fe2O3而含有二价的FeO和金属铁,所以在酸解进程中不只不需求参加铁屑来复原高价铁,有时因为三价钛含量过高还要参加少数的氧化剂。别的因为酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe2O3,因而反响时放热低,需求蒸汽加热的时刻较长,反响时的硫酸浓度要求较高(91%)老练和浸取的时刻较长。
图1为运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反响进程,从图中能够看出:反响前的80min为加酸、投矿和拌和的进程,此刻的压缩空气流量为600m3/h,随后加稀释水7min,因为硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃,然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃,主反响当即开端,在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反响期间保持约15min,从加稀释水前20min到主反响期间压缩空气的流量增大至800~1000m3/h,保温吹气0.5h,此刻压缩空气量可降至500m3/h,中止吹气老练约4h,在此期间温度从190℃缓慢降至85℃,接着在不超越90℃的情况下浸取约7h,浸取期间拌和用的压缩空气流量约800m3/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm3。[next]
图2是一个运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。
氯化法钛白的工艺流程
2019-01-25 13:37:59
氯化法是相对硫酸法而言来定义的,氯化法钛白主要有以下三大工艺过程。 ①用高品位钛铁矿或天然金红石、人造富钛料,采用氯化工艺生产粗TiCl4;粗TiCI4经过提纯制取纯精TICI4。 ②精TiC14气相氧化制取符合颜料性能的金红石型Ti02粒子。 ③后处理与硫酸法相似,生产出适应不同用途的产品。 因后处理的工艺流程及设备与硫酸法相似,所以氯化法工艺流程重点在前两项。氯化法钛白工艺流程图如图1所示。后处理工艺流程如图2所示。
[next] 世界各国氯化法工艺中氧化炉基本都与沸腾氯化炉对接,仅有中国锦州厂成功实现熔盐氯化炉与氧化炉对接。
平板太阳铝边框加工工艺探讨
2018-12-25 13:45:29
本文从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
平板太阳能产品发展已达到一定高度,与之配套的工艺设备也随之发展而成。在这个过程中,尽管拥有了一定种类的专用设备,但专用和适应程度及生产效率,存在很多值得探讨的地方。之所以这样说,主要原因有以下几方面:
第一,产品和市场的客观性。因为太阳能产品是相对新颖而快速发展的,同时又是不断改进和完善的产品。所以,相应配套加工设备,自然也是应急而生的产品,故其很难达到设计的合理性及工艺的适应性。
第二,市场时效性。因为平板太阳能产品迅速发展,其边框配套加工设备一般选择市场上现有的替代设备,即从其他相关行业“借来”应用的。而“借来”的配套设备,毕竟是为其他工艺设计,所以就出现了太阳能边框加工效率不高、精度不稳定问题。
第三,太阳能行业发展需继续提升。完善和补充专用、高精度、高效率的加工设备势在必行。
现在,从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
边框加工工艺流程如下:
选择边框专用铝型材、角件(也称角码)铝型材→切割下料→冲孔→涂胶→组装。
无论是平板太阳能板边框,或光伏电池板边框加工,其工艺流程大致如此。在组装过程中,最常出现的问题有两个:一是边框对接角缝过大;二是对接角缝不均匀。其原因:一是与型材切割角度有关,因为型材角度偏离了45° ,对接成90° 时,就出现角缝不均匀,这取决于加工设备的角度精度;二是与边框对边长度不相等有关,因为四边形对边长度不相等,形成外形不是矩形,即使型材端头45° 非常准确,组成框时,仍然角缝不均匀,这点取决于加工设备的长度定位精度。
为什么会出现这两个精度问题呢?
首先看看当前的边框切割方式,当前切割铝边框设备是“借来”的其他行业设备,并大多采用了铝门窗加工设备。所以出现这一现象:一是现成机器来得迅速,便于适应产品时效性;二是借来的传统设备,价格相对便宜;三是从概念上,人们能够接受“借来”设备,认为都是用来切割铝合金的机器。
其实门窗铝合金型材的加工与太阳能(平板太阳能或光伏电池板)的加工有着本质区别。
因为,针对铝门窗型材的特殊性设计的铝型材切割锯,其切割成的角度形式大多如图1 所示。机器显示的尺寸是“L”。 如果这种端头形式,用来切割我们的太阳能(平板或光伏电池)边框型材,就会出现下面两个问题:
问题一,切割平板太阳能边框型材时,型材在切割锯上定位方式,见图2。 那么,因为边框型材两测高度(尺寸大小)不一致,型材就会发生沿着箭头方向倾倒的趋势,这样加工出的型材端头角度会出现偏差。
为了防止倾倒,操作人员往往在型材下面垫上木头或者设计一个定位板。即使这样,因为定位与安装基准不一致,型材本身的偏差又会影响切割长度误差(详见问题二)。
光伏电池板边框加工也是这样,在加工定位时,也有倾倒趋势。见图3。 问题二,即使按照上面定位形式,还会出现切割长度误差,见图4。 因为我们边框需要尺寸是“L”,而“借来”的铝门窗切割锯上指示的尺寸是图中“L-2H”,这样操作人员在加工时,需要进行一次尺寸换算,即用边框实际尺寸“L”,减去型材高度尺寸的两倍“2H”,用这个“差”值来确定切割锯的标尺位置。
同时因为型材断面本身存在尺寸误差,即“H”并非准确数值,它因不同批次型材而变化,所以“换算”出的尺寸“L”就必然存在误差。
假设型材型腔高度H,因铝合金模具的磨损,增加一个C值,那么,在定位块高度不变情况下,切割出的实际尺寸则变成了“L+2C”。
那么,怎样才是合适的加工方式呢?就是能解决上述两个问题,让机器避免角度和长度误差,且能提高生产效率。
第一,让型材较大的平面做基准平面,且正好与切割锯的基准平面重合,从而防止型材倾倒趋势,使切割角度准确。
第二,保证机器标尺指示尺寸,从而避免因型材本身误差带来的切割长度误差。12后一页
含钒钛磁铁矿磁选工艺
2019-01-25 10:19:03
钒钛磁铁矿石属于晚期岩浆分凝矿床的矿石。就其矿石粒度嵌布特征和矿物磁学性质而言,这种类型矿矿石是磁选较易处理的对象。目前在我国和国外已具有一定的生产规模,且有较广阔的发展远景。矿石中除含有磁铁矿外多伴生有钛铁矿和钒钴镍等有用元素。脉石矿物多为辉长岩。
我国攀枝花冶金矿山公司处理的就是钒钛磁铁矿。矿石的主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、另有少量磁赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、硫钴矿、硫镍钴矿、黄铜矿及墨铜矿等。脉石矿物主要以钛普通辉石、斜长石为主、其次为橄榄石、钛闪石,还有少量的绿泥石、蛇纹石等。
该公司采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程分选磁性矿,见下图,同时结合其他方法回收钛矿物和钒钴镍矿物。磁选指标为:原矿品位30.81%,精矿品位51.59%,尾矿品位14.17%,回收率74.5%。
攀枝花钒钛磁铁矿磁选流程
非高炉炼铁技术低温快速还原新工艺
2019-03-06 10:10:51
钢铁产品是人类社会最首要的结构材料,也是产值最大、覆盖面最广的功用材料。在可预见的未来,钢铁产品仍将是一种非常重要且不行替代的材料。近年来,跟着我国经济的快速稳定增长,钢铁工业得到了史无前例的开展,2005年我国粗钢产值已打破3亿吨,其间绝大部分来自高炉—转炉流程。高炉炼铁工艺历经数百年的开展,工艺已日趋老练。即使如此,高炉工艺也存在一些问题:工艺流程杂乱、能耗高、环境污染严峻与出资巨大等。别的高炉工艺对冶金焦有很强的依靠性,可是从已探明的国际煤炭储量来看,焦煤仅占总储煤量的5%,并且散布很不均匀,因而高炉炼铁的开展面对着焦煤缺少的困难。为处理这一困难,很多的非高炉炼铁技能就应运而生了,并且得到了较快的开展。非高炉炼铁技能依据其工艺特征、产品类型及用处不同可以分为熔融复原和直接复原两大类。熔融复原法是以非焦煤为动力,在高温熔态下进行铁氧化物复原,渣铁能彻底别离,得到相似高炉的含碳铁水。直接复原规律是以气体燃料、液体燃料或非焦煤为动力,在铁矿石(或含铁团块)软化温度以下进行复原得到金属铁的办法。其产品呈多孔低密度海绵状结构,被称为直接复原铁(DRI)或海绵铁。熔融复原熔融复原法是20世纪20年代开端提出的。50年代研讨开发的熔融复原法大多设想在一个反响器内完结悉数熔炼进程,称一步法。可是因为复原反响发生的CO的焚烧热不能敏捷传递到吸热的复原反响区,迫使熔炼间断而告失利。70年代以来遍及选用了两步法的准则:行将整个熔炼进程分红固态预复原和熔态终复原两步,分别在两个反响器内完结。其间最具重要意义的COREX法是由KORF和VOEST-ALPINE在奥地利和德国政府的财务支撑下联合开发的,现在现已进入工业化运用阶段。还有其它处于研讨阶段的熔融复原流程,比方:HISMELT、FINEX、DIOS、AISI、COIN等。下面将遭到广泛重视的几种工艺进行扼要的介绍。
1 COREX 多年来,COREX流程是仅有工业化的熔融复原流程,现在稀有套COREX设备在运转中,我国上海宝钢引进了一套COREX-3000正在建设中。COREX法工艺流程为,矿石的复原和熔融分别在两个炉子中进行,选用预复原竖炉及熔融气化炉分别对铁矿石进行复原和熔化。COREX法预复原竖炉选用高架式结构,熔融气化炉发生的高温复原气被送入预复原竖炉,逆流穿过下降的矿石层。从复原竖炉扫除的预复原矿石的复原率约为95%,料温为800~900℃。熔融气化炉的使命是熔化预复原矿石及出产复原煤气。COREX法的长处是:以非焦煤为动力,摆脱了高炉炼铁对优质冶金焦的依靠;对原、燃料习惯性较强,出产的铁水可用于氧气转炉炼钢;出产灵敏,必要时可出产高热值煤气以处理钢铁厂商的煤气平衡问题;直接运用煤和氧,不需求焦炉及热风炉等设备,削减污染,下降基建出资,出产费用比高炉削减30%以上。可是COREX也存在一些缺乏,对矿石的质量要求较为严厉,有必要运用球团矿、天然块矿和烧结矿等中等均匀粒度的块状质料,不能运用磷含量高的矿石。别的COREX要求运用块煤也是一个潜在问题。
因为当今采煤多已机械化,原煤中含粉率较高,且块煤在储运进程中,发生粉末是不行避免的。因而,COREX需求处理粉煤的运用问题。COREX煤的消耗量(吨铁约1000kg)远高于高炉流程,其终究能耗及操作本钱很大程度上依靠于尾气的归纳运用。
2 FINEX
因为COREX运用的矿石粒度为8~30mm的块矿,很多廉价的粉矿不能直接运用,因而浦项钢铁公司和奥钢联共同开发了FINEX流程,用于粒度1~10mm的粉矿。FINEX的特征是选用多级流化床反响器替代COREX的竖炉对铁矿进行复原。在流化床反响器中运用熔融气化炉供给的热复原气体对合作增加剂的铁粉矿进行复原。选用恰当的气流速度,使炉料在流态化状况下进行复原。因而不存在炉料的透气性问题,可悉数运用铁粉矿为质料。现在韩国浦项钢铁公司的FINEX演示设备已于2003年5月底投入出产,有望在近期内投入工业化出产。
FINEX工艺是两种老练工艺的组合,即流化床工艺和COREX的熔融气化炉工艺。其特征是:①不需求炼焦厂和烧结厂,然后节约设备出资和削减环境污染;②可运用粉状铁矿石和普通煤作为炼铁质料。从出产本钱上看,粉矿的报价要比块矿低20%左右,普通煤比炼焦煤报价低约25%,因而其质料本钱比较低价。一起FINEX工艺也存在一些缺乏。FINEX计划固定出资较高,比高炉计划总出资约高20%。其燃料及动力费用也高于高炉,若要下降FINEX的本钱,有必要进一步下降吨铁的耗煤量。FINEX可以处理的矿粉是有选择性的,要求矿粉粒度1~10mm。因为FINEX选用了流化床工艺,将会出现粉料的粘结问题,致使其作业率
3 HISMELT
HISMELT(HighIntensitySmelting)技能是德国Klockner和CRA公司联合开发的。该流程可直接运用粉矿和煤粉冶炼。可向铁浴炉熔池中喷入煤粉,在其顶部吹入1200℃富氧热风,使炉内发生的煤气进行二次焚烧,发生热量满意熔池反响需求,终复原炉发生的复原性气体作为复原剂进入预复原体系。HISMELT流程可直接将铁矿粉吹入熔融复原炉中,现在已完结中试,正向工业化跨进。2003年2月首钢参加出资的HISMELT工厂(年产80万t)在澳大利亚Kwinana开端筹建,已于2005年5月基本完结调试作业。
HISMLET工艺可直接运用粉矿和煤粉,其熔融复原炉中发生激烈的拌和并且温度很高,所以铁矿粉的复原速度很快,HISMELT的另一个特征可处理廉价的高磷铁矿粉。因为熔融复原炉中选用较高的二次焚烧率,致使高温尾气的运用价值很低,只能用于预热粉矿。为了使尾气得到归纳运用,HISMELT拟采纳增加天然气的办法,这样可使尾气用于发电,或用于预复原铁矿粉(复原率30%以下)。因为熔融复原炉内选用二次焚烧办法,致使炉内出现氧化性气氛,严峻腐蚀炉衬。炉子压力小于1kg,使煤气不能有用运用。别的,HISMELT选用虹吸式出铁,不能确保铁水的温度。
直接复原
依据复原剂的不同可以分为气基和煤基直接复原工艺,气基直接复原仍然主导着直接复原程,2004年气基DRI产值占总DRI产值的88%。MIDREX和HYL-III是最首要的气基直接复原工艺,它们将天然气转化成所需的复原剂,然后在竖炉中复原块矿或球团矿。其它首要的直接复原工艺还有FIOR(FINMET)、ITMK3、FASTMET等。
1 气基直接复原工艺
选用气体作为复原剂的直接复原工艺开展较快的有MIDREX和HYL-Ⅲ工艺以及选用流化床作为反响器的FINMET和Circored工艺。MIDREX直接复原工艺是Midrex公司开发成功的。它归于气基直接复原法,以天然气经催化裂解后得到的气体(首要成分H2、CO)为复原剂,在800~900℃复原铁矿得到海绵铁。MIDREX法具有工艺老练、操作简略、出产率高、热耗低、产品质量高级长处,因而在直接复原工艺中占控制位置。可是MIDREX也存在必定的局限性,首先是它要求有丰厚的天然气资源作保证;其次MIDREX的反响温度低,反响速度较慢,炉料在复原带大约逗留6h,在整个炉内逗留时间在10h左右。别的MIDREX工艺要求铁矿石粒度适合且均匀,粒度过大会影响CO和H2的分散使反响速度下降;粒度过小,透气性差,复原气散布不均匀,一般小于5mm粉末的含量不能大于5%。一起关于铁矿石的档次要求也高,这是直接复原出产海绵铁的通病,关于矿石中的S和Ti的含量要求很严。
因为运用块矿或球团,出产能力相对较低,为了进步气基竖炉流程的出产能力,MIDREX最近在竖炉中吹入少数氧气来进步复原气体及炉料的温度,研讨标明:将料温从789℃进步到898℃,竖炉的出产能力进步了50%。运用流化床作为反响器的FIOR(FINMET)工艺开展较快,别的运用循环流化床的Circored工艺也得到了广泛的重视。在1976年,FIOR工艺被提出,它是运用流化床复原铁矿粉出产热压块铁的办法。运用该工艺在委内瑞拉缔造的工业设备现已运转了25年,总产值超过了600万t。在1991年,FIOR工艺得到了进一步的开展,VAI和Exxon公司在FIOR的基础上联合开发了一种新的炼铁工艺流程FINMET。该工艺运用的矿石粒度小于12mm。选用的仍为四级流化床反响器(榜首级流化床温度为500℃,压力为1.1MPa;最终一级流化床温度为800℃,压力为1.4MPa)。热直接复原铁粉运用气流传输到热压体系直接得到热压块铁。复原所用的气体是由新出产的气体与循环气体组成。循环气体经过除尘后与新气体混合,再经过去除CO2,被预热到850℃后通入反响器中。FINMET是现在仅有投入出产的粉矿直接复原技能。可是FINMET工艺还存在一些缺陷,它的复原剂一般都选用天然气(每吨HBI耗天然气约15GJ),因而只要在天然气报价低价的区域才或许推行。一起它对矿石的要求也比较高,无法处理很多低档次的铁矿。FINMET选用普通的流化床工艺(FB),气体流速较慢,出产能力较低(1.5~2t/(m3·d)),并且还容易发生粘结现象,别的运用高压操刁难设备及操作要求极高,这些都影响该工艺的进一步推行。
Circored流程在循环流化床(CFB)中运用纯复原粒度小于1mm的铁矿粉,研讨标明,在650℃,铁矿粉逗留15min的复原率可达70%,为了进步整个流程的出产功率,还需求将CFB出来的铁矿粉进一步在FB中运用复原4h到达95%的金属化率。可是它有必要处理廉价的来历问题,并且它仍然选用了普通流化床,随之而来的就是粉料的粘结问题。
2 煤基直接复原工艺
煤基直接复原工艺的研讨热门是转底炉流程,其特征是在高温状况下在转底炉中完结铁矿的固态复原,现在现已发生一些变种流程,如FASTMET和ITMK3流程等。ITMK3流程在美国动力部的支撑下(200万美元),已完结前期实验,这种流程可得到珠铁,它的吨铁归纳能耗为615kg标煤(其间煤12GJ,燃气6GJ)。转底炉的长处是可以处理低强度的含碳球团,但高温尾气带走很多热量导致能耗过高。因为经过气体热辐射传热,转底炉内只能铺2~3层球团,导致设备运用率低下(~100kg/(m2·h))。
由以上比照可知,气基复原工艺具有冶炼温度低、能耗下降、产品质量好的长处,可是受我国资源特征的约束,难以在我国得到开展。转底炉的特征是可运用低强度的含碳球团,可是其能耗高、出产能力低、产品质量较差。低温快速复原炼铁新技能依据对炼铁工艺的深入研讨和我国详细国情的分析,钢铁研讨总院提出了低温快速复原炼铁新流程,即首先在高效球磨机中对铁矿粉进行细化和活化,然后在低温复原设备中进行快速复原。经过近几年的研讨,开发了超细粉体催化低温冶金新技能,此技能充沛结合了超细粉体和催化剂改进动力学条件的优势,因而可以更大起伏下降反响活化能、下降复原反响温度(降至700℃左右),完结低温快速反响,是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程。新流程可经过煤气化技能发生复原性气体,也可运用国内日益过剩的焦化煤气,不用像FINMET和Circored流程依靠天然气资源,契合我国的动力结构。新流程还可直接运用我国的铁精矿粉,省去造球工艺及相应的能耗。钢铁研讨总院发明晰多级循环流化床反响器,不只处理了普通流化床容易发生粘结现象,并且也大大进步了设备的运用率(可达50t/(m3·d)),除此之外,新式反响器还能进步复原气体的运用率、下降进程能耗和固定出资等。新流程与其它炼程的比较见表1,从表1可见,新流程的能耗远低于其它炼程,CO2等废气排放量也将远低于其它流程。
表1 各种炼程的数据比较流程动力构成吨铁净能耗/GJ电耗/KWh低温快速复原煤9.3200高温转底炉煤+天然气20.54 高炉炼程焦炭和煤23 COREX流程煤+少数焦炭26.2 Finmet天然气15175Hismelt煤粉+天然气22.6(其间天然气2.2) 现在,低温快速复原新工艺得到国家支撑,基本上完结了基础理论研讨作业,正进行反响器研制及工艺研讨,有望成为新一代炼铁新流程。当今冶金界较为重视的非高炉炼铁工艺中COREX、FINEX和HISMELT流程都可以不运用焦煤,然后避免了炼焦工艺引发的环境污染。COREX选用竖炉-熔融气化炉冶炼流程,FINEX选用流化床—熔融气化炉冶炼流程,而HISMELT选用铁浴复原,因而就决议了这些流程的特征和习惯规模:COREX有必要运用块矿,HISMELT和FINEX则可用粉矿;老练的竖炉气基复原工艺是COREX流程工业化的重要保证,粉体流化床因为粘结等问题没有彻底处理、铁浴炉二次焚烧和炉衬腐蚀之间的固有对立注定了FINEX和HISMELT完结的难度远高于COREX流程。COREX和FINEX流程发生很多高热值的复原性尾气,尾气运用的途径将决议工艺的经济性,而HISMELT高温低热值尾气却成为工艺的“鸡肋”。各种气基复原工艺都能在较低温度下出产海绵铁或热压块,竖炉流程(MIDREX,HYL-III)比流化床流程(FINMET)老练,因而竖炉流程仍然操纵着气基复原工艺,气基复原流程现在都要运用天然气资源,很难在我国得到开展。转底炉流程可运用低强度的含碳球团,给煤基直接复原流程注入新的生机,但其能耗高、出产功率低、产品质量差将会限制它的开展。现在,国际各国都在进行实验研讨,把非高炉炼铁工艺作为钢铁工业技能的办法,尽力寻求新的打破。为了跟上国际钢铁工艺技能的脚步,我国亦有必要加强这方面的研讨开发作业。根据这种状况,钢铁研讨总院提出了新式低温快速复原新工艺,完结低温快速反响。该工艺可运用国内日益过剩的焦化煤气或煤气化得到复原性气体,不用依靠天然气资源;还可直接运用我国的铁精矿粉,省去造球工艺及相应的能耗。故此是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程,现在处于研讨开发阶段,具有很好的开展前景。
辉钼矿直接氢还原工艺的热力学研究
2019-02-21 12:00:34
钼是一种重要的有色金属,广泛用于现代科技的许多范畴。金属钼的工业出产道路为:首先将辉钼精矿在600~650℃下焙烧生成氧化钼,然后再提纯氧化钼,最后用H2复原得到金属钼粉。可是进程中存在三大问题:1、辉钼精矿氧化焙烧进程开释很多的二氧化硫,污染环境严峻;2、在辉钼矿氧化焙烧与进一步提纯进程中,钼的丢失比较严峻;3、MoO3在600℃时已明显提高,其蒸汽压在1151℃时即到达0.101 MPa,所以有必要在较低温度下(450~650℃)用将MoO3复原成安稳的MoO2,然后将MoO2在900~950℃下复原成金属钼。该工艺流程长、操作杂乱。
因而,一些研讨者测验寻觅新的金属钼提取工艺。这些研讨为拓荒新的金属钼出产工艺道路进行了有利的测验,可是研讨侧重于反响动力学机理分析,缺少系统的热力学分析,给新工艺道路的实验温度以及其它工况条件挑选带来困难。作者已对辉钼矿的碳热法与真空法非氧化焙烧道路进行了热力学分析。做为洁净动力的运用能够处理产品气体排放污染的问题。因而,本文将经过热力学分析,探讨了几种无SO2气体排放的辉钼矿氢复原出产金属钼新技术的可行性。
一、辉钼精矿直接氢复原
不必固硫剂,辉钼矿直接氢复原,其反响方程式为:
(1)
核算平衡时温度与系统气体成分之间的联系,得到方程: 式中:T为反响温度(K);V(%H2S)和V(%H2)别离为平衡气体成分中H, S和H2的体积百分含量。
由式(1)可知,该反响想在可行温度规模内进行有必要把PH2S/ PH2比值控制在很小的规模,这样才干使得反响吉布斯自由能小于零。例如,反响想在温度别离为1100K和1300K时进行,有必要把该比值别离控制在低于1.06×10-3和6.15×10-3。可见,不必固硫剂,直接用H2复原辉钼精矿的反响是很难进行的。反响平衡时,气体成分中H2含量很高。在实践出产中,反响是远离平衡的,这使得气体成分中H2含量更高。所以想在可行温度下用H2复原辉钼精矿有必要要加人固硫剂。
二、氧化钙做固硫剂氢复原辉铂矿
氧化钙做固硫剂,氢复原辉钼矿反响方程式为: 式中:ηH2为利用率;V(%H2O)和V(%H2)别离标明平衡气体成分中H2O和H2的体积百分含量。
核算平衡时温度与HZ利用率之间的联系。得到方程: 依据式(3)与式(5),能够得到图1。能够看出,当温度小于1200 K时,跟着温度的添加H2利用率添加很快,之后增长速度则趋于平缓,标明在H2复原辉钼矿进程中加人CaO作为固硫剂比没有CaO加入时反响简单,且用CaO做固硫剂能够把硫以安稳的CaS方式固定下来,一起气体产品为无污染的H2O,避免了有毒气体H2S的污染。图1 氧化钙做固硫剂H2利用率与温度联系
三、碳酸钠做固硫剂辉铂矿氢复原
(一)氢复原进程气体组分的改变规则
碳酸钠做固硫剂,辉钼矿氢复原的反响方程式为: 恒压下,式(6)温度与平衡气体体积百分含量之间的联系如图2所示;恒温下,压力与平衡气体体积百分含量之间的联系卜如图3所示。图2 温度与平衡气体成分联系图3 压力与平衡气体成分联系
由式吉布斯自由能能够看出,反响为吸热反响,在相同压力下,跟着温度的升高平衡常数是逐步添加的,这就使得平衡气体成分中复原剂H2的含量逐步下降,而H2O和CO气体含量添加。由图2可见,当压力为0.1 MPa时,温度为1073K和l173 K时,对应H2的体积百分含量为别78.8%和61.0%,H20为14.1%和26.O%,CO为7.1%和13.10%。由反响公式可见,当温度不变,跟着压力的下降,气氛中H2O和CO体积百分含量添加,H2体积百分含量下降。由图3可知,当温度为1173K时,压力为0.01 MPa和0.001MPa时,对应H2的体积百分含量为别38.5%和18.6%,H2O为41.0%和54.3%,CO为20.5%和27.1%。
(二)温度、压力对气体利用率的影响
常压下,式(6)的反响开端温度为1380K,产品为金属钼和,溶于水而金属钼则不溶于水。别的,辉钼矿中的首要杂质SO2也易于和碳酸钠反响生成硅酸钠,它也是溶于水的。因而能够经过水洗的办法得到纯洁的金属钼粉。其平衡常数在1100K和1200 K时别离为2.0×10-5和1.6×10-3,平衡常数很小,阐明气体产品中H2含量较高,H2利用率低。因为,反响一起受温度和压力的影响,当压力不变,温度上升时,平衡常数增大,H2利用率上升;当温度不变,压力下降时,反响平衡向右移动,H2利用率增大。所以现核算不同压力下,温度与H2利用率之间的联系。得到方程:
依据式(6)和式(7),能够得到图4。因为Na2CO3的熔点为1131K,当温度超越Na2CO3熔点时,反响就会有液相生成,就会分层,对反响晦气,所以反响一般挑选在Na2CO3熔点以下温度进行。可是假如温度挑选过低会使反响速率缓慢和H2利用率低。常压下,温度为1073K时,H2的平衡利用率只要15.2%。而当压力下降为。0.001MPa时,在1073K时H2的平衡利用率能够到达51.3%。图4 不同压力下温度与H2利用率联系
从图4能够看出,相同温度下,当压力从0.05MPa下降到0.01MPa和从0.005 MPa下降到0.001MPa,H2平衡利用率添加很快。
四、定论
(一)不必固硫剂,辉钼矿直接氢复原反响是很难进行的;
(二)用CaO做固硫剂,辉钼矿氢复原反响比无CaO加入时简单进行,1100K,1200 K和1300 K平衡时H2利用率别离能够到达50%、60%和67.7%;
(三)用Na2CO3做固硫剂,辉钼矿氢复原反响产品经过水洗能够得到纯钼粉。利用率受温度和压力影响,跟着温度的添加,利用率上升很快;跟着压力的下降,利用率添加。
碳还原积块法冶炼钼铁的工艺和实践
2019-01-29 10:09:51
采用碳粉作还原剂,在电炉中还原钼焙砂以生产钼铁的方法叫作碳还原积块法或电碳法。炉内主反应为:
2MoO3+C=2Mo+2CO↑ △Z0=208707-309.2T(J)33
从反应自由能△Z0看冶炼,须在T>675℃(△Z0<0)后才能进行。在电炉内加热到675℃后,这一反应是很容易进行的。但同时,还会产生副反应:
2MoO3+7Mo2C+2CO↑33
△Z0=214560-315.6T(J)
Mo2C的生成使钼铁含碳量偏高,熔点上升(Mo2C熔点为2405℃)。艾柳金等认为碳还原氧化钼经历了两步:首先,加温后三氧化钼微粒以蒸气状迅速扩散向碳粉,吸附在碳粒表面,被CO还原,反应生成中间氧化物Mo4O11生成CO2逸出;第二步,中间氧化物Mo4O11扩散进碳粒内继续还原成Mo。反应式为:
4MoO3+CO=Mo4O11+CO2↑
△x0298=-294.7kj/mol
1Mo4O11+C=4Mo+CO↑1111
碳还原积块法须在电炉中冶炼。所用电炉容量通常都不大:单相电炉容量为300~500KV A,三相电炉容量为500~1500KVA。电的单耗约为4450kW·h/t。炉料是由钼焙砂和碳粉制成的压块,石灰及铁屑组成。熔炼由高碳压块熔炼(还原过程,所用碳量高于反应理论值)和亏碳压块熔炼(精炼过程,所加碳量低于反应理论值)交替进行,待炼成的钼铁在炉底积块后,炉子停电,钼铁冷却后出炉精整、包装。回收的废料须经回收电炉熔炼。