硅钼棒电热元件是一种以二硅化钼为基础制成的耐高温、抗氧化、低老化的电阻发热元件。在高温氧化性气氛下使用时，表面生成一层光亮致密的石英（SiO2）玻璃膜，能够保护硅钼棒内层不再氧化，因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性。硅钼棒，分子式：MoSi2 【理化性能】 密度：5.5～5.6g/cm3 抗弯强度：15MPa(20℃) 维氏硬度(HV)：570kg/mm2 气孔率：7.4% 吸水率：1.2% 热伸长率：4% 辐射系数：0.7～0.8(800～2000℃)根据加热设备装置的结构、工作气氛和温度，对电热元件的表面负荷进行正确地选择，是硅钼棒电热元件的使用寿命的关键。硅钼棒电热元件产品广泛应用于冶金、炼钢、玻璃、陶瓷、耐火材料、晶体、电子元器件、半导体材料的研究、生产制造等领域，特别是对于高性能精密陶瓷、高等级人工晶体、精密结构 金属 陶瓷、玻璃纤维、光导纤维及高级合金钢的生产。硅钼棒中的硅是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类 金属 元素。硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）。硅钼棒中的硅名称的由来，来自拉丁文的silex,silicis，意思为燧石（火石）。 民国初期，学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi（圭旁确可读xi音，如畦字）”（又，“硅”字本为“砉”字之异体，读huo）。然而在当时的时空下，由于拼音方案尚未推广普及，一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者，多用音译，化学学会注意到此问题，于是又创 “矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。 1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。1811年，盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年，硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。硅钼棒在氧化气氛下、最高使用温度为1800℃，硅钼棒电热元件的电阻随着温度升高而迅速增加，当温度不变时电阻值稳定。在正常情况下元件电阻不随使用时间的长短而发生变化，因此，新旧硅钼棒电热元件可以混合使用。

铝线功率要视不同型号和规格的铝线而定。10平方的铝线明装的载流量：57A。假如穿钢管敷设电流还要小１０Ａ到１５Ａ之间。根据公式：P= U×I代入式：57A×220V=12KW如在380的电路中：57A×380V=21ＫＷ4平方铝线最大负荷32A的电流,负荷7000w。纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性，可拉成细丝和轧成箔片，大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一，因而，将等质量和等长度的铝线和铜线相比，铝的导电能力约为铜的二倍，且 价格 较铜低，所以，野外高压线多由铝做成，节约了大量成本，缓解了铜材的紧张。所以选购铝线是要了解自己的需求，想要了解更多资讯，请浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ）

铜线一平方毫米带的功率：按最经济电流密度取电流值为一平方毫米2.5安(A)，取这个可长期运行，它对线的老化、电的线损综合计算为最经济。单相每千瓦约4.55A，三相每千瓦约1.9A。如果你短时用（单线分开），线不长，通风好，不计线损和线的寿命可用到10A。  一般铜线安全计算方法是：2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A 。6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A 。10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A 。25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。  一平方毫米的铜线,BV导线型明配最大允许电流为19安培，在220V电压下最大可承受4180W的用电器、BX型导线明配最大允许电流为21安培，在220V电压下最大可承受4620W的用电器。关于铜线功率的信息请查询上海 有色 网。 

我国是能源消耗大国，石油、煤炭等能源资源稀少，太阳能利用技术的研究有十分重要的意义。而多晶硅片是太阳能电池的主要材料的一种型号。当前，衡量各种太阳能电池组件电性能的主要指标是在标准测试条件下的额定输出功率。  由于光照变化，太阳能电池组件的输出功率也在不断变化，因此，在实际使用时，仅以额定输出功率衡量太阳能电池组件的电性能，不能完全反映其实际发电效能。对用户来说，更关心的是在户外条件下太阳能电池组件每瓦在一段时间内的比额定功率发电量，包括这段时间内所有户外光照情况下的发电量总和，它能较好反映太阳能电池组件在应用中的实际发电能力。由于地球上的纬度不同，日照和气候条件差别很大，而太阳能电池对日照条件非常敏感，因此，在某一地点得出的实验结论，在其他地点是否相同，尚需进一步验证。为了便于比较分析，本文针对地处北纬22.16°、东经114.1°深圳地区的非晶硅和单、多晶硅太阳能电池组件的比额定 功率发电量进行模拟，并对其结果进行了分析。  介绍和比较了非晶硅和单、多晶硅太阳能电池组件的优缺点。针对它们在并网光伏发电系统中的应用，采用PVsyst 软件对各种太阳能电池组件的比功率发电量进行模拟。结果表明，非晶硅太阳能薄膜电池板的比功率发电量大于单、多晶硅的比功率发电量。PVsyst 软件中图分类号：TM914.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2010)04-0030-03 几种太阳能电池组件比功率发电量的模拟与比较 31 电工电气 (2010 No.4) 生产技术成熟，是光伏 市场 上的主导产品。国际公认最高效率在AM1.5( 即大气质量1.5) 条件下为 24%，空间用高质量的效率在AM0( 即大气质量为0，日- 地平均距离为一个天文单位时，太阳的总辐射度和光谱分布) 条件下为13.5% ～18%，地面用大量生产的在AM1 条件下多在11% ～18%。大晶粒多晶硅太阳能电池的转换效率最高达18.6%。多晶硅 太阳能电池没有光致衰退效应，材料质量有所下降时也不会导致太阳能电池受影响，是国际上正掀起的前沿性研究热点。随硅元件使用的多少以及纯度的改变，单件功率不确定，同样面积的板块功率可以变化。薄膜晶体硅太阳能电池能够大大降低晶硅用量，但目前还处于研发阶段，尚未工业化。晶体硅片太阳能电池的优点是可在单位面积上获得较高的发电功率和稳定的发电性能。如果其中一小部分被遮挡，会产生孤岛效应，但由于其强光发电的特性，只有保障与阳光的合理角度才能达到应有的光电转换率，因此必须考虑安装角度问题，这使得可安装的总面积和平面布局都受到限制。

1 什么是碳化硅    碳化硅（SIC）是半导体界公认的“一种未来的材料”，是新世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料。预计在今后5～10年将会快速发展和有显著成果出现。促使碳化硅发展的主要因素是硅（SI）材料的负载量已到达极限，以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。    硅（SI）和碳化硅（SIC）以及其它半导体材料在电气特性和物理特性上有很大不同（表一），但有众所周知的相似元素和结构组成。            表（一） 几种半导体材料性能比较   特性 材料 SIC（4H-） SI GaAs禁带宽度（ev） 3.3 1.12 1.43临界电场（10-6v/cm） 3.0 0.25 0.50热导率（w/cmk） 5.0 1.50 0.50Vsat(107 cm/s) 2.0 1.00 1.00     事实上，碳化硅不是一种新发现的材料。有些人甚至争论说它是所有半导体的曾祖父。关于碳化硅的第一份报告是来自于1842年瑞典人之手。碳化硅不象其它矿物质那样有其自身矿藏，它也不会在自然界中自然出现，而需要用精炼炉的冶炼技术控制工艺来实现。早期碳化硅仅是用於研磨和切割用的材料。上一个世纪碳化硅的发展极其缓慢而艰难。表二显示了SIC的发展主要经历。                           表（二） SIC材料发展史1905年 第一次在陨石中发现碳化硅1907年 第一只碳化硅发光二极管诞生1955年 理论和技术上重大突破，LELY提出生长高品质碳化概念，从此将SIC作为重要的电子材料1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法1987年～至今 以CREE的研究成果建立碳化硅生产线，供应商开始提供商品化的碳化硅基片     预计十年内（21世纪头十年）= 碳化硅器件会有突破性发展。无论是SIC单晶材料还是SIC器件制造工艺都有重大发展，碳化硅材料开始走向成熟。与硅材料一起共同作为当前和今后主要半导体材料，在有些器件领域起到不可替代的作用并占有恰当市场    碳化硅是原子的复合体而不是单晶体，主要差异和性能在于硅和碳原子的相对数目，以及原子排列的不同结构。碳化硅的物理特性取决于晶体的碳硅原子排列结构，最普通和典型的是6方晶系的结构，称之为6H、4H和3C碳化硅。[next]    SIC属于“宽禁带”半导体，物理特性与硅有很大不同。单晶碳化硅（SIC）比单晶硅（SI）具有很多优越的物理特性，例如（1）大约10倍的电场强度；（2）大约高3倍的热导率；（3）大约宽3倍禁带宽度；（4）大约高一倍的饱和漂移速度（见图1）。                                                       图1 单晶SIC和SI材料性能比较    理论上SIC器件的工作温度在500℃或更高温度，而硅器件是无法实现的。碳化硅的导热率超过铜的导热率，器件产生的热量会快速传递，这无疑对器件的通流性能提高非常有利。    SIC有很强的耐辐射性，作成的器件可以在核反应堆附近及太空中电子设备应用，较小的透射，高的电场强度以及高的饱和漂移迁移率有利于器件体积减少和复杂内部结构建立。    因此可以预见到不久将来，SIC材料和器件工艺的完善。部分SI领域被SIC来替代是指日可待的目标。    半导体材料发展的历史表明，“宽禁带”材料始终处在困难和进展缓慢的状态，如果要获得成功的快速发展，必须满足以下条件：    l 适用及高效的衬底材料    l 超大面积和高质量单晶体薄膜的生长    l 能有效和精确地控制N型区和P型区的掺杂    l 具有合适的有效的绝缘方法，例MIS器件    l 开发表面造型和腐蚀工艺    半导体材料开发成功与否的判据主要是做成器件的性能和适用程度。SIC器件用在功率变流装置领域和高温工作状态是十分理想的材料,。上个世纪末，SIC器件开发成绩显著，PN结器件最高电压4.5KV已经诞生，并取得成功应用的实践。已经显示SIC光控二极管的灵敏度比SI同类器件高4个数量级，另外电流特性可实现更高的功率密度。这对电力电子装置的体积、效率和性能都有显著的改进作用。还可以用于雷达、汽车、飞机、通讯等特殊要求的领域。随着SIC材料和器件工艺完善和成熟，在潜在领域真正实现其价值，而其它半导体是无法达到的环境条件，特别象太空的苛刻条件将为SIC器件优点提供一个绝好应用场合。因此无论如何 ，SIC是一种 “未来的材料”。[next]    2 理想的功率开关器件    电力半导体器件最主要特征是高电压,大功率,通态损耗小, 即功率半导体器件通态电阻小(通态压降小),开关速度(频率)快,开关损耗小.    无功率损耗的功率开关器件是不存在的,但近几年来出现了几种与此接近的器件,即与传统的功率半导体器件相比, 通态压降,开关损耗都非常小,几乎接近理想的半导体器件.    SI材料的MOSFET是一种驱动简单，开关频率和速度很快,功率损耗或称开关损耗很小的功率半导体器件,但至命缺点是电压不高 , 而且随电压升高 , 功耗迅速增加.IGBT是MOSFET的改进功率器件,同样具有MOSEFT器件驱动电路简单开关速度快的特点. 在20世纪80年代IGBT取代双极型结型晶体管, 耐压水平从几百伏很快上升到2KV以上的新型功率半导体器件.但高於2KV的功率装置系统,GTO或IGCT仍然牢牢的占领和控制着市场, 令IGBT望尘莫及. GTO、IGCT作为一种功率开关器件，具有高电压,大电流,能产生很高功率的一种器件, 但需 要用比MOSFET和IGBT更复杂和功率较大的控制电路来驱动.    电力电子线路设计工程师希望有一种器件象MOSFET一样简单易用,还能象IGCT 和 GTO 一样产生很大功率的器件. SIC的MOSFET 器件基本能实现上述要求.    由表（一）清楚地看出,SIC材料具有比SI材料更高的临界电场强度，;Emax (sic)的值大约是硅的10倍.因此同样设定PN结耐压,SIC器件所需衬底材料厚度将是SI器件的十分之一. PN结耐压与衬底材料厚度关系由图(2)三角形电场分布来描述，并由公式（1）计算最大阻断电压。                                                   图2 P+n-二极管阻断状态空间电场分布    Vb是PN耐压；Emax是击穿电场强度; W耗尽层宽度（图2）耗尽层宽度W主要由掺杂量决定的（见公式（2），低掺杂层提供了耗尽层的大部分     Nd是低掺杂浓度，ε是相对介电常数，ε0是真空电容率，V是外加电压，Vdo是内建电势。    低掺杂层提供较宽耗尽区（见图2）。SIC的击穿电场强度比SI大一个参数级，这意味有相同阻断电压的器件，为了增加更宽的耗尽层宽度，SI器件的掺杂浓度需低二个数量级，因此SI器件的有效基区宽度也近似为SIC的10倍。    以5KV耐压的整流二极管硅器件为例，根据方程式（1），耗尽层的宽度大约是350μm，方程式（2）计算出的相应掺杂浓度约2.5×1013cm-3 。而相同耐压的SIC器件高达8×1015cm-3 左右。虽然上述计算比较近似，但已明显显示出SIC器件的优点。    同样考虑5KV整流二极管，SI器件的少子寿命在10～100μs数量级，而SIC器件要求少子寿命比SI器件低1～2个数量级就足够了。 因为长的少子寿命不利于器件关断。    另外热稳定性能能确保器件高温正常工作。因为器件的所有功耗会产生热量。它只能由衬底耗散。为了保证允许的工作温度，必须配置大的冷却装置将热量耗散。由于SIC的高热导率和高温的热稳定性，与SI相比较，冷却装置明显缩小，整个系统也做的较小。    SIC的MOSEFT具有低的传导损耗    MOSEFT器件是一种性能良好的开关器件,尤其适用于20KC频率以上的电力电子装置.器件击穿电压的关系由公式(3)定性给出    方程(3)中Rds,on 是阻断PN结的特征电阻 (Ω-cm2);Vb是PN结阻断耐压;ε是介电常数; ε0是真空电容率;Emax最大临界场 μ是载流子（电子）迁移率。    半导体物理特性显示，电阻Rds.on值随着漂移区宽度的增加而增大，随着掺杂浓度的增加而减少，这是因为载流子流动数量增加的缘故。[next]    按照方式（3）不难看出，MOSFET漂移区的阻值随着击穿电压的增加成平方增加，对硅材料仅在几百伏就达到临界的最高值。而阻值是随着临界电场的增加成立方增加。因为SIC临界电场强度比硅要高10倍，所以SIC的MOSFET的传导损耗远低于硅器件。    10KV双极型SIC晶闸管    前面讨论可以断定，SIC制成的MOSFET器件和肖特基二极管的耐压远高于SI器件。可以高达几千伏电压水平，所以MOSFET器件有望在很多领域得到应用。    SIC的双极型器件，例如晶闸管10KV耐压水平也是很容易制造，少子寿命只要能保持在1μs～10μs之间就能获得良好的开关特性。双极型SI晶闸管，典型击穿电压6KV-7KV，这是器件的制造成本特性。也是与通态损耗、开关损耗之间最佳折衷。极限条件为硅片厚度1mm左右，少子寿命为100μS左右。这种器件只能用于工频条件下的系统中，由于开关损耗的过大而限制了应用范围。    SIC器件的工作温度    SI双极型功率半导体器件，合适的工作温度小于125℃。单极型器件，例如MOSFET，最高工作温度为150℃。最高承受的温度是半导体材料的极限温度，即载流的密度不再由掺杂决定，而是由半导体的禁带宽度所决定，通常称为本征温度。此极限温度之上，所有电流控制能力和电压阻断能力都会消失。对SI而言，极限温度是300℃左右。SIC器件的工作温度比SI器件工作温度高得多。由于SIC的PN结漏电流极小，它能够在远高于300℃时还有阻断能力，极限温度可达到1000℃以上。    美国一个研究中心开发出的碳化硅MOSFET，工作温度为650℃，这种高温能力为电力电子系统设计工程师创造很多有利条件。SIC器件的低损耗都是以硅器件对比而言的。 SIC器件和SI器件性能主要差异见表三                      表三 SI器件与SIC器件性能比较   材料性能 SI器件 SIC器件电流密度（A/cm2） 30 100～300(可达500)最高工作温度（℃） 180-200(PN) 600(max)(PIN)器件耐压 1 5～10(倍)通态损耗 1 1/4～1/10开关损耗 1 1/10～1/100工作温度（℃） 180 300～500     3 SIC器件制造     SIC器件研发工作与SIC材料一样，西方发达国家，以大学和有实力的大公司为主体,投入大量资金、人力，并取得一定成果， 有很高水平的实验室样品，仅PN结耐压高达上万伏。但是真正具有商业价值，能有一定生产量的功率器件很少。最主要原因是SIC材料质量的制约。    电力电子装置所需器件要求高电压、大电流、开关损耗小等特点。就电力电子器件而言，ABB公司在SIC器件研究开发方面在投入资金、成果水平都处在世界领先水平。研究成果之一是击穿电压为4.5KV PIN二极管和2.5KV JBS（结型势肖特基二极管）    当前SIC的单极型器件的生产，材料质量问题的影响不大，仅影响大容量器件生产成品率，大功率器件采用几个芯片并联连接的形式进行封装。    SIC材料的现状，对高压双极型器件，材料质量仍存在较大问题。可靠性指标还须不能满足实际需要，而且生产成品率很低。显而易见对电力电子器件而言，SIC材料仍然是一种可敬又可畏的材料。SIC的大功率器件实现实用性和商品化之前必须先解决材料的质量问题，最需解决是贯穿基片的微管缺陷的小孔（直径为0.1μm～5μm之间）。商品化可用的基片的微管密度不大于102～103/cm2,其次是能较好形成低掺杂浓度（小于1015cm-3）的厚层（50μm以上）和双极型器件的少子寿命。[next]    美国CREE公司是世界上研发、生产SIC材料和器件最著名的公司。其中Φ35mm 4H-SIC晶片,采用热盘CVD生长35～45 μm厚的外延层，掺杂浓度为1015cm-3以下。这种掺杂取决于采用的临界电场强度，理论阻断电压是4.5～６ＫＶ。ABB公司采用一台有特殊功能的光学显微镜，将20mm2 、40mm2面积二极管方形芯片放置在无缺陷的晶片位置。这台仪器可将每一片从CREE公司购进的晶片进行检验，用计算机自动检测，识别并记录在电脑中每个缺陷在SIC晶片上正确位置。并自动生成20mm2，40mm2芯片的位置，而且还自动形成工艺性文件资料，并绘制出芯片的布置平面图形。                                        图3 SIC晶片上各种尺寸芯片平面布图    检查微管缺陷采用激光探头，计算机识别，数据分析并绘出一个晶图片上芯片分布图，大面积的芯片位置之外的剩余地方布置小型（1～5mm2）检测器件。（图3）    ABB公司研究中心的器件研究重点，工艺包括腐蚀，介质淀积、氧化、光刻、金属化和欧姆接触的形成。光刻工艺采用激光系统平板印刷技术（Laser Lithagraphic system）。这与传统IC工艺不同，主要原因是SIC晶片表面粗糙不平，而且需进行9次曝光。重要的是Laser系统与计算机机系统连用便于自动定位。    目前SIC器件，特别是双极型功率器件难于商品化、批量生产，主要原因:    （1）SIC单晶材料缺陷多，至今材料质量还未真正解决；    （2）设计和工艺控制技术比较困难；     （3）工艺装置特殊要求，技术标准高，例离子注入, 外延设备，激光曝光光刻机等；     （4）资金投入很大，运行费用和开发费用昂贵,一般很难开展研发工作。    当前世界上研发SIC器件有美国的Cree公司，德国西门子公司，日本的东芝公司，三菱公司，富士公司。ABB公司与瑞典等合作，投入巨资开展了主要用于输变电工程的二极管，取得商品化成功。德国西门子公司的产品定位在1200V以下低压，小功率器件，已经达到商用化。ABB公司的产品主要定位在4500V，高压大电流器件。[next]    4 为什么SIC器件还不能普及    早在20世纪60年代，碳化硅器件的优点已经为人们所熟知。之所以目前尚未推广普及，是因为存在着许多包括制造在内的许多技术问题。直到现在SIC材料的工业应用主要是作为磨料（金刚砂）使用。    SIC在能够控制的压力范围内不会融化，而是在约2500℃的升华点上直接转变为气态。所以SIC 单晶的生长只能从气相开始，这个过程比SIC的生长要复杂的多，SI在大约1400℃左右就会熔化。使SIC技术不能取得商业成功的主要障碍是缺少一种合适的用于工业化生产功率半导体器件的衬底材料。对SI的情况,单晶衬底经常指硅片（wafer）,它是从事生产的前提和保证。一种生长大面积 SIC衬底的方法以在20世纪70年代末研制成功。但是用改进的称为Lely方法生长的衬底被一种微管缺陷所困扰。    只要一根微管穿过高压PN结就会破坏PN结阻断电压的能力，在过去三年中，这种缺陷密度已从每平方毫米几万根降到几十根。除了这种改进外，当器件的最大尺寸被限制在几个平方毫米时，生产成品率可能在大于百分之几，这样每个器件的最大额定电流为几个安培。因此在SIC功率器件取得商业化成功之前需要对SIC的衬底材料作更大技术改进。                             图4 SIC工业生产的晶片和最佳晶片的微管密度的进展    制造不同器件成品率为40% 和90% 的微管密度值    图4看出，现在SIC材料，光电子器件已满足要求，已经不受材料质量影响，器件的工业生产成品率，可靠性等性能也符合要求。高频器件主要包括MOSFET SCHOTTKY二极管内的单极器件。SIC材料的微管缺陷密度基本达到要求，仅对成品率还有一定影响。高压大功率器件用SIC材料大约还要二年的时间，进一步改善材料缺陷密度。总之不论现在存在什么困难，半导体如何发展， SIC无疑是新世纪一种充满希望的“未来的材料”。

近年来，大功率LED发展较快，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。与前几年相比较，在发光效率上有长足的进步。结合成本工艺优势，铝合金散热器成了LED散热设计首选材料    例如，Edison公司前几年的20W白光LED，其光通量为700lm，发光效率为35lm/W。2007年开发的 100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效率为60lm/W。又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。从表中可以看出：K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。    Cree公司新推出的XLamp XR～E冷白光LED，其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107～114lm。这些性能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具创造了条件。前几年，各种白光LED照明灯具主要是采用小功率Φ5白光LED来做的。如1～5W的灯泡、15～20W的管灯及40～60W的路灯、投射灯等。这些灯具使用了几十到几百个Φ5白光LED，生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大，并且亮度不足。    为改进上述缺点，这几年逐步采用大功率白光LED来替代Φ5白光LED来设计新型灯具。例如，用18个2W的白光LED做成的街灯，若采用Φ5白光LED则要几百个。另外，用一个1.25W的 K2系列白光LED，可做成光通量为65lm的强光手电筒，照射距离可达几十米。若采用Φ5白光LED来做则是不可能的。图1 结温TJ与相对出光率关系图 用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。如果在路灯系统及候机大厅、大型百货商场或超市、高级宾馆大堂等用电大户的公共场所全部采用LED灯具，其一次性投资较高，但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。    目前主要采用1～3W大功率白光LED作照明灯，因为其发光效率高、价格低、应用灵活。   大功率LED的散热问题LED是个光电器件，其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高。在大功率LED中，散热是个大问题。例如，1个10W白光LED若其光电转换效率为20%，则有8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。因此在大功率LED灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设计。    另外，一般功率器件（如电源IC）的散热计算中，只要结温小于最大允许结温温度（一般是125℃）就可以了。但在大功率LED散热设计中，其结温TJ要求比125℃低得多。其原因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响：TJ越高会使LED的出光率越低，寿命越短。 图2  K2系列的内部结构图1是K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系曲线。在TJ=25℃时，相对出光率为1；TJ=70℃时相对出光率降为0.9；TJ=115℃时，则降到0.8了。 表2是Edison公司给出的大功率白光LED的结温TJ在亮度衰减70%时与寿命的关系（不同LED生产厂家的寿命并不相同，仅做参考）。图3  NCCWO22的内部结构在表2中可看出：TJ=50℃时，寿命为90000小时；TJ=80℃时，寿命降到34000小时；TJ=115℃时，其寿命只有13300小时了。TJ在散热设计中要提出最大允许结温   　　 图4 LED与PCB焊接图 大功率LED的散热路径.　　大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。从这两图可以看出：在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫，它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。图5 双层敷铜层散热结构 　　大功率LED是焊在印制板（PCB）上的，如图4所示。散热垫的底面与PCB的敷铜面焊在一起，以较大的敷铜层作散热面。为提高散热效率，采用双层敷铜层的PCB，其正反面图形如图5所示。这是一种最简单的散热结构。 　　 图6 散热路径图 热是从温度高处向温度低处散热。大功率LED主要的散热路径是：管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。若LED的结温为TJ，环境空气的温度为TA,散热垫底部的温度为Tc（TJ＞Tc＞TA），散热路径如图6所示。在热的传导过程中，各种材料的导热性能不同，即有不同的热阻。若管芯传导到散热垫底面的热阻为RJC（LED的热阻）、散热垫传导到PCB面层敷铜层的热阻为RCB、PCB传导到环境空气的热阻为RBA,则从管芯的结温TJ传导到空气TA的总热阻RJA与各热阻关系为：　　RJA=RJC+RCB+RBA 　　各热阻的单位是℃/W。 　　可以这样理解：热阻越小，其导热性能越好，即散热性能越好。 　　如果LED的散热垫与PCB的敷铜层采用回流焊焊在一起，则RCB=0，则上式可写成： RJA=RJC+RBA　　散热的计算公式 　　若结温为TJ、环境温度为TA、LED的功耗为PD,则RJA与TJ、TA及PD的关系为： 　　RJA=（TJ－TA）/PD (1) 　　式中PD的单位是W。PD与LED的正向压降VF及LED的正向电流IF的关系为： 　　PD=VF×IF (2) 　　如果已测出LED散热垫的温度TC，则(1)式可写成： 　　RJA=(TJ－TC)/PD+(TC－TA)/PD 　　则RJC=(TJ－TC)/PD (3) RBA=(TC－TC)/PD (4)在散热计算中，当选择了大功率LED后，从数据资料中可找到其RJC值；当确定LED的正向电流IF后，根据LED的VF可计算出PD；若已测出TC的温度，则按（3）式可求出TJ来。在测TC前，先要做一个实验板（选择某种PCB、确定一定的面积）、焊上LED、输入IF电流，等稳定后，用K型热电偶点温度计测LED的散热垫温度TC。在（4）式中，TC及TA可以测出，PD可以求出，则RBA值可以计算出来。若计算出TJ来，代入（1）式可求出RJA。这种通过试验、计算出TJ方法是基于用某种PCB及一定散热面积。如果计算出来的TJ小于要求（或等于）TJmax，则可认为选择的PCB及面积合适；若计算来的TJ大于要求的TJmax，则要更换散热性能更好的PCB，或者增加PCB的散热面积。另外，若选择的LED的RJC值太大，在设计上也可以更换性能上更好并且RJC值更小的大功率LED，使满足计算出来的TJ≤TJmax。这一点在计算举例中说明。各种不同的PCB目前应用与大功率LED作散热的PCB有三种：普通双面敷铜板（FR4）、铝合金基敷铜板（MCPCB）、柔性薄膜PCB用胶粘在铝合金板上的PCB。　　MCPCB的结构如图7所示。各层的厚度尺寸如表3所示。 　　 图7 MCPCB结构图 其散热效果与铜层及金属层厚如度尺寸及绝缘介质的导热性有关。一般采用35μm铜层及1.5mm铝合金的MCPCB。柔性PCB粘在铝合金板上的结构如图8所示。一般采用的各层厚度尺寸如表4所示。1～3W星状LED采用此结构。　　采用高导热性介质的MCPCB有最好的散热性能，但价格较贵。 　　 　　 图8 散热层结构图 计算举例 　　这里采用了NICHIA公司的测量TC的实例中取部分数据作为计算举例。已知条件如下： 　　LED：3W白光LED、型号MCCW022、RJC=16℃/W。K型热电偶点温度计测量头焊在散热垫上。 　　PCB试验板：双层敷铜板（40×40mm）、t=1.6mm、焊接面铜层面积1180mm2背面铜层面积1600mm2。 　　LED工作状态：IF=500mA、VF= 3.97V。 按图9用K型热电偶点温度计测TC，TC=71℃。测试时环境温度TA= 25℃.1.TJ计算 　　TJ=RJC×PD+TC=RJC（IF×VF）+TC 　　TJ=16℃/W（500mA×3.97V） 　　+71℃=103℃ 　　 图9 TC测量位置图 2.RBA计算 　　RJA=（TC－TA）/PD 　　=（71℃－25℃）/1.99W 　　=23.1℃/W 3.RJA计算 　　RJA=RJC+RBA 　　=16℃/W+23.1℃/W =39.1℃/W如果设计的TJmax=90℃，则按上述条件计算出来的TJ不能满足设计要求，需要改换散热更好的PCB或增大散热面积，并再一次试验及计算，直到满足TJ≤TJmax为止。　　另外一种方法是，在采用的LED的RJC值太大时，若更换新型同类产品RJC=9℃/W(IF=500mA时VF=3.65V)，其他条件不变，TJ计算为： 　　TJ=9℃/W（500mA×3.65V）+71℃ =87.4℃上式计算中71℃有一些误差，应焊上新的9℃/W的LED重新测TC（测出的值比71℃略小）。这对计算影响不大。采用了9℃/W的LED后不用改变PCB材质及面积，其TJ符合设计的要求。PCB背面加散热片　　若计算出来的TJ比设计要求的TJmax大得多，而且在结构上又不允许增加面积时，可考虑将PCB背面粘在“∪”形的铝型材上（或铝板冲压件上），或粘在散热片上，如图10所示。这两种方法是在多个大功率LED的灯具设计中常用的。例如，上述计算举例中，在计算出TJ=103℃的PCB背后粘贴一个10℃/W的散热片，其TJ降到80℃左右。 　　 图10 “∪”形铝型材 这里要说明的是，上述TC是在室温条件下测得的（室温一般15～30℃）。若LED灯使用的环境温度TA大于室温时，则实际的TJ要比在室温测量后计算的TJ要高，所以在设计时要考虑这个因素。若测试时在恒温箱中进行，其温度调到使用时最高环境温度，为最佳。另外，PCB是水平安装还是垂直安装，其散热条件不同，对测TC有一定影响，灯具的外壳材料、尺寸及有无散热孔对散热也有影响。因此，在设计时要留有余地。结束语采用一定散热面积的PCB、装上LED的试验板，在LED工作状态下测出TC再计算的方法来作散热设计是一种简便、有效的方法，可以较好地设计出满足结温TJmax要求的散热结构（PCB材质及面积）。　　这种散热设计方法除适用于大功率白光LED的照明灯具外，也适用于其他发光颜色的大功率LED灯具，如警示灯、装饰灯等。

一、电极糊单位耗费     电极糊耗费是电极在熔炼过程中氧化焚烧的成果。清耗量除与电极糊质量有关外，主要与经过电极引进的功率成正比。因而，与电流强度及电压凹凸均有联系。此外操作要素也影响电极糊的耗费，如炉膛温度高，炉内漏入空气多将促进电极氧化而添加耗费。电极邻近料坡高对电极起维护效果则氧化速度减慢。炉猜中不稳定的固体氧增多，电极刺进渣层深度添加，都将添加电极糊的单位耗费。     铜电炉熔炼的电极糊单位耗费量实例见表1。 表1  电极糊单位耗费实例表厂别电炉功率kVA电极数电极直径mm电极糊耗费Kg/t炉料Kg/1000kW·h云冶30000612001.5～2.53.3～5.5苏力切尔玛300038500.48依玛特拉9000314002.454.6罗斯卡12000612001.65.0布利赫勒克300037802.54.85今贾5500310502.465.3马弗利拉36000616002.04杰兹卡兹干50000612001.4阿纳康达36000616501.89    二、电炉功率利用率     电炉功率利用率与厂商供电状况和工厂操作条件有关。规划率利用率一般可取0.9～0.975。     三、年工作日     电炉的年工作日由开、停炉及修理时刻决议。开、停炉质量直接影响炉体寿数和停炉后的检修工作量。     （一）开炉所需的时刻     一般新砌的炉体开炉所需时刻为25～30d，旧炉体需13～15d。大修后炉子开炉时刻组织实例见表2。 表2  电炉开炉时刻组织实例开炉阶段天数，d温度操控规模，℃电阻丝烘炉15250～300木柴烘炉2400～450电弧烘炉3800熔渣洗炉3800～830加料出铜2500～550算计25    （二）停炉时刻     停炉时刻，包含从炉内放出熔体及保温缓慢冷却一般需10～15d。     （三）修理时刻     电炉小修（包含修补炉顶、替换水冷石墨衬套）一般不断炉。大、中修需停炉进行。大、中修状况见表3。 表3  大、中修状况项目中修大修检修周期3～5a13～20a检修时刻30～40d60d检修内容1、除炉底以外的悉数砌体包含端墙，侧墙，炉顶从头砌筑 2、悉数设备检修，部分设备和金属组织替换1、炉子悉数从头砌筑 2、设备和金属结构部分替换，悉数设备修理 3、进行某些技术改造     （四）实践年工作日     电炉的实践年工作日为310～320d。

金属 硅又称 结晶硅 或 工业硅 ，其主要用途是作为非 铁 基合金的添加剂。 金属 硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也包含在 金属 硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。中文名称: 金属 硅中文别名:结晶硅;工业硅;硅微粉;硅粉;多晶硅;单晶硅;硅光学窗;硅英文名称:Silicon 定义“ 金属 硅”（我国也称工业硅）是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体 行业 的兴起有关。国际通用作法是把商品硅分成 金属 硅和半导体硅。 金属 硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（含Si量99.99%的也包含在 金属 硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。半导体硅用于制作半导体器件的高纯度 金属 硅。是以多晶、单晶形态出售，前者价廉，后者价昂。因其用途不同而划分为多种规格。据统计，1985年全世界共消耗 金属 硅约50万吨，其中用于铝合金的 金属 硅约占60%，用于有机硅的不足30%，用于半导体的约占3%，其余用于钢铁冶炼及精密陶瓷等。硅的性质硅是半 金属 之一,旧称“矽”。熔点为1420℃，密度为2.34克每立方厘米。质硬而脆。在常温下不溶于酸，易溶于碱。 金属 硅的性质与锗、铅、锡相近，具有半导体性质。硅在地壳中资源极为丰富，仅次于氧，占地壳总重的四分之一还多，以二氧化硅或硅酸盐形式存在。最纯的硅矿物是石英或硅石。硅有两种同素异形体：一种为暗棕色无定形粉末，性质活泼，在空气中能燃烧；另一种为性质稳定的晶体（晶态硅）。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材，优质的石英用于制作合金、 金属 和单晶。硅的用途硅大量用于冶炼成硅铁合金作钢铁工业中合金元素，在很多种 金属 冶炼中作还原剂。硅还是铝合金中的良好组元，绝大多数铸造铝合金都含有硅。硅是电子工业超纯硅的原料，超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池，比用锗单晶制成的好。非晶硅太阳能电池研究进展很快，转换率达到了8%以上。硅钼棒电热元件最高使用温度可达1700℃，具有电阻不易老化和良好的抗氧化性能。用硅生产的三氯氢硅，可配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。此外，碳化硅可作磨料，高纯氧化硅制作的石英管是高纯 金属 冶炼及照明灯具的重要材料。 八十年代的纸张——硅 人们称硅为“八十年代的纸张”。这是因为纸张只能记录信息，而硅不仅能记载信息，还能对信息进行处理加工以获得新的信息。1945年制造的世界上第一台电子计算机，装有18000个电子管、70000只电阻、10000只电容，整个机器重30吨，占地170平方米，相当于10间房子大小。而今天的电子计算机，由于技术的进步和材质的改善，在一个指甲盖大小的硅片上，可以容纳上万个晶体管；并且有输入、输出、运算、存储和控制信息等一系列功能。 微孔硅钙保温材料微孔硅钙保温材料是一种优良的保温材料。它具有热容量小、机械强度高、导热系数低、不燃烧、无毒无味、可切割、运输方便等特点，可广泛用于冶金、电力、化工、船舶等各种热力设备及管道上。经测试，节能效益优于石棉、水泥、蛭石和水泥珍珠岩等保温材料。特种硅钙材料可用作催化剂载体，在石油炼制、汽车尾气净化等多方面广泛应用。

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。 复制搜索 启动快捷搜索设置

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由烧结的致密钼条生产钼棒、钼丝和钼带等的压力加工是旋锻和拉伸组成的典型工艺。为了提高钼加工材的质量和生产率，扩大产品的品种和规格，降低加工成本，目前已用轧制法代替旋锻法。为了使钼的压力加工型能得到改进，致密的钼条要求纯度高，密度大，晶粒度细且均匀。粉末冶金法制取的钼条一般都具备这些条件，而真空熔炼制取的钼制品，纯度虽高，但一般为粗晶粒结构，需在1400～1700℃下进行挤压，使晶粒变细后再进行锻造、拉丝、轧板。采用粉末冶金法制取的或真空熔炼挤压处理后的致密钼条（棒）经旋锻（或轧制）、拉拔加工成各种规格的棒材或丝材，带材，其致密的锭或板坯可经轧制加工成各种规格的钼板、箔等产品。关于钼压力加工的机理、工艺参数选择、影响产品质量等问题可参阅参考文献《稀有金属材料加工手册》(冶金工业出版社，北京，1984年)和《钼冶金进展》(西安冶金建筑学院，西安，1980年)。

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鲕状赤铁矿因为其共同的矿藏结构特色，选用惯例选别办法（国内首要进行了强磁－反浮选、强磁－重选、浮选、反浮选等选矿办法的研讨）都难以取得较好的选别目标。北京科技大学矿藏加工实验室在对国内某难选鲕状赤铁矿原矿岩相充沛分析的基础上，开发了深度复原－磁选新工艺，在高温复原气氛下，损坏赤铁矿的鲕状结构，改动铁的赋存状况，使金属铁以某种办法集合、兼并和长大，进步铁的可选性，然后经过磨矿和磁选作业取得高品质铁粉。该进程中完成铁渣高效别离的条件是铁晶粒的集合、兼并和长大。 一、矿石性质 （一）矿石的结构特色 实验所用首要质料为国内某地难选鲕状赤铁矿石。从外观上看，大部分矿石为不规则棱角状赤色颗粒，粒径在0.04～0.2mm之间。鲕状赤铁矿石的光学显微相片见图1和图2。图1  鲕状赤铁矿石鲕粒散布描摹图2  石英与赤铁矿毗连镶嵌 从图片中可见，矿石中的铁氧化物与石英等脉石矿藏以镶嵌的方式胶结在一起，构成大小不等、形态万千的典型鲕状结构，而构成这些结构的首要矿藏是赤铁矿，赤铁矿大多散布在鲕粒外壳和鲕粒间的填充物中；非必须矿藏以磁铁矿和菱铁矿为主，其间菱铁矿首要充任胶结物；脉石矿藏大部分由石英、粘土等矿藏组成。赤铁矿的嵌布粒度为5～300μm，石英颗粒的嵌布粒度较粗，一般为5～500μm，最大1 800μm。 （二）矿石的化学多元素分析及物相分析 矿石的化学多元素分析成果见表1，铁物相分析成果见表2。 表1  鲕状赤铁矿石的化学组成    %表2  鲕状赤铁矿石铁物相分析从表1能够看出，矿石中首要有价金属为铁，含量达47. 66%；从表2能够看出，矿石中的铁首要以赤铁矿的方式存在。 二、实验设备及辅佐质料 将铁矿石破碎至适宜粒度，与焦炭、生石灰等按设定份额配料，装入球磨机中进行研磨以使各种配料充沛混合，再将混合均匀的合作料放入石墨坩埚中，待电阻炉升至必定温度时，将装有合作料的坩埚置入电炉内，到达预设温度并保温必定时刻后取出坩埚，再对复原产品进行磨矿、磁选、产品分析。 （一）实验设备及检测手法 1、质料称量及混合设备：电子天平，球磨机。 2、复原焙烧反响设备：硅钼棒马弗炉，最高工作温度1700℃。 3、复原反响设备：石墨坩埚。 4、物相检测手法：XRD测试仪，所用仪器为日本Mac XRD测试仪。 （二）辅佐质料 1、实验所用复原剂为冶级焦炭，由首钢公司供给，其固定碳为86%，蒸发分为1.2%，灰份≤12.5%，硫份≤0.6%，10～40 mm粒级占90%。 2、实验所用生石灰为化工用一级生石灰粉，CaO含量97%，细度200～300目(75～50μm)。 三、实验成果及评论 （一）焙烧产品分析 在复原温度为1200℃的条件下，将二元碱度为0.2、焦炭过量系数为1.5的铁矿石合作料置入电阻炉中进行深度复原焙烧，当复原时刻为60 min时取出焙烧产品，进行研讨分析。 图3所示为鲕状赤铁矿深度复原焙烧产品的SEM扫描电镜相片。图4所示为扫描电镜相片中颗粒物的能谱分析图。图3  焙烧样品的SEM相片图4  SEM图片中颗粒物的能谱分析 将图3与图1和图2比照调查分析可见，原矿中的鲕状结构现已不复存在，复原进程所生成的浅亮色球状或类球状颗粒物被浅灰色絮状物质包裹。对颗粒物进行能谱分析标明，球状或类球状颗粒物的首要成分为金属铁，而浅灰色絮状物质首要是Fe，Si，O，Ca，Al和少数的Mg等。物相分析标明，球状或类球状颗粒物首要是金属铁，浅灰色絮状物质为铁橄榄石、铁尖晶石以及由它们构成的共存相。 （二）影响焙烧产品中铁颗粒长大的要素 1、复原温度 复原温度对铁颗粒长大的影响如图5和图6所示。图5为二元碱度0.2，焦炭过量系数1.5，复原时刻30min,1100℃条件下的焙烧产品显微相片；图6为二元碱度0.2，焦炭过量系数1.5，复原时刻30 min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片。图5  1100℃条件下的焙烧产品显微相片图6  1200℃条件下的焙烧产品显微相片 在复原反响进程中，复原温度对铁晶粒的集合、兼并和长大有着重要的影响，跟着温度的进步，铁的分散搬迁和渗碳加速，有利于铁相的分散。 由图5可见，当复原温度为1100℃时，焙烧产品中开端呈现很多纤细且广泛散布的圆点状亮白色铁颗粒，其粒径在1μm以下，且亮白色铁颗粒大多被暗灰色絮状物所包裹。而当复原温度升高到1200℃的时分，亮白色小圆点的颗粒粒径开端显着增大（如图6所示），图6中清晰可见的亮白色大圆点即为复原反响生成铁粒，其散布区域广泛，广泛整个视域，少部分亮白色铁颗粒衔接在一起组成大颗粒，部分较大的亮白色铁颗粒粒径可达11μm左右。 全体来看，跟着温度的进步，铁颗粒粒径呈显着的增大趋势。 2、复原时刻 复原时刻对铁颗粒长大的影响如图7和图8所示。图7为二元碱度0.8，焦炭的过量系数1.5，复原时刻30min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片；图8为二元碱度0.8，焦炭的过量系数1.5，复原时刻60min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片。图7  复原30min条件下的焙烧产品显微相片图8  复原60min条件下的焙烧产品显微相片 由图7和图8比照分析能够看出，在其它条件相同的情况下，跟着复原时刻的延伸，铁颗粒的粒径显着增大。当复原时刻为30 min时，焙烧产品中呈现广泛密布散布的圆点状亮白色铁颗粒，铁颗粒粒径在1μm左右，而当复原时刻延伸到60 min时（如图8所示），亮白色铁粒的粒径显着增大，且大部分亮白色铁颗粒衔接在一起组成更大的铁颗粒，其粒径最大可达20μm。 可见，延伸反响时刻有利于铁粒的集合和长大。但过度延伸复原时刻，因为复原剂不断地被耗费，坩埚中的复原性气氛继续下降，氧化性气氛逐步增强，有或许使已复原的矿石再度氧化。 3、二元碱度 二元碱度对铁粒长大的影响如图6和图7。 由图6和图7比照分析可见，在其它条件相同的情况下，跟着二元碱度的添加，铁颗粒的粒径呈现出显着的变小趋势。图6中的铁颗粒粒径较大，最大可达11μm左右，但其散布比较稀少；图7中的铁颗粒较小，平均在1μm左右，而其散布却比较密布。 全体来看，过高二元碱度不利于铁颗粒的成长。 （三）深度复原进程中金属铁颗粒长大的行为和特占 铁的最高价氧化物是Fe2O3。铁氧化物的复原是逐级进行的，次第和氧化物的生成相反。在570℃以下的复原进程为 Fe2O3→Fe3O4→Fe， 570℃以上的复原进程为 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。 因为本次实验的反响温度在1100℃以上，而在此高温复原气氛下的Fe和贱价铁氧化物具有较高的活性，所以能够估测，在鲕状赤铁矿的深度复原进程中，铁的高价氧化物发作复原相变的一起，Fe和贱价铁氧化物会与原矿中的SiO2，Al2O3等氧化物发作固相反响，生成铁橄榄石和铁尖晶石。生成反响或许按下式进行：在复原反响初期，复原相变仅在矿石中铁氧化物的表面某些质点上进行，金属铁必需要战胜成核位垒才干构成，这有较大困难。别的，因为复原进程中生成的金属铁和贱价铁氧化物搬迁分散至Al2O3，SiO2等氧化物表面发作固相反响而消失，这使得金属铁相的构成变得愈加困难。 当新金属铁相、铁橄榄石相和铁尖晶石相构成后，铁橄榄石和铁尖晶石便充任了成核剂的效果，使得金属铁的成核位垒下降。一起，金属铁开端分散至铁橄榄石和铁尖晶石的界面并在其界面上成长。 铁橄榄石等杂乱氧化物的稳定性很高，对其再复原比较困难。 铁橄榄石的首要复原反响如下：由反响式(7)核算得知，Fe2SiO4的复原开端温度为1037K(764℃)，而由反响(1)可知FeO的复原开端温度为992 K(719℃)，可见Fe2SiO4比FeO难复原。 因为反响(5)和(7)都是强吸热反响，故进步复原焙烧温度有利于复原反响速度的加速。实质上反响(5)是反响(8)和反响(9)组成的，即当复原温度升高后，复原剂的反响活性得到进步，反响器内CO的浓度增大，复原气氛增强，有利于反响(8)向正方向进行；一起，反响(9)系统内CO2的浓度很低，因而反响(8)的△rGm负值很大，使反响(5)更易向右进行，故进步复原焙烧温度可进步渣铁别离率，下降铁精矿中的脉石含量，促进铁相的搬迁分散，有利于铁颗粒的集合和长大。所以在图5和图6中，当复原温度由1100℃进步到1200℃时，铁颗粒粒径呈显着的增大趋势。但过高的反响温度会使矿藏发作软化和熔化，使矿藏之间发作粘连，导致复原动力学条件的恶化。 在用碳复原硅酸铁时，能够参加碱性熔剂（如生石灰），以促进其分化，进步首要金属氧化物的活度，下降其复原开端温度：CaO与SiO2的结合力大于FeO与SiO2的结合力，在鲕状赤铁矿的深度复原进程中参加适量的生石灰，可强化CaO和SiO2结合而游离出FeO，有利于FeO的复原。在反响(10)中，Fe2SiO4中的FeO被CaO替代，而FeO成为自在状况，因为自在状况的FeO活性很高，使Fe2SiO4易于复原，而反响(12)中的Gibbs自在能关系式标明，因为CaO的参加，Fe2SiO4的复原开端温度从1037K(764℃)下降到了734K(461℃)。因而，适当地调整碱度，添加CaO的参加量有利于进步产品目标。但当二元碱度较低时，渣相中SiO2和Al2O3的含量相对较多，铁氧化物易与之发作固相反响而导致渣相中的液相增多，有利于铁相的搬迁、分散与集合。而跟着二元碱度的升高，渣相中Ca2SiO4等物质的量也开端增多，渣量的增多使得铁相之间的间隔变大，这就使铁相的搬迁、分散和集合变得愈加困难。所以在相同的反响条件下，适当地调整碱度有利于铁粒的成长。但当碱度过高时，反而不利于铁相的集合，所以在图6和图7中，二元碱度为0.8时的铁粒径显着小于二元碱度为0.2时的铁粒径。 四、定论 （一）某地赤铁矿石具有典型鲕状结构，矿石结构杂乱，嵌布粒度极细，选用惯例选矿办法不易取得较好的选别目标。 （二）深度复原工艺使原矿中的鲕状结构遭到损坏，生成的铁颗粒粒径从不到1μm成长到几十微米，为弱磁选高效别离和富集发明了条件。 （三）进步复原温度和延伸反响时刻有利于铁颗粒的集合长大，而过高的二元碱度不利于铁颗粒的成长。

一、稀土火法冶金技能开展概要 1.稀土火法冶金开展进程 稀土金属冶炼工艺研讨是由瑞典化学家G.Mosander于1862年初次用于、钾复原无水氯化铈制备金属铈开端的，今后在1875年W.Hitekrand和T.Norton又初次用氯化物熔盐电解法制得了金属铈、镧和少数镨钕混合金属，到20世纪30时代末逐渐开展了稀土氯化物和氟化物金属热复原和熔盐电解两大工艺技能开端工业出产混合稀土金属，其时首要是出产打火石(发火合金)。 稀土金属和合金冶炼工艺技能的前进、出产规划的扩展无不同商场新的需求和时代的科技前进相联系。第二次国际大战后至20世纪60时代末美国等先进发达国家大力开展核技能，其间包含核技能需求的材料科学和技能，极大地促进了单一稀土元素别离工艺的开展，使离子交换法和溶剂萃取法别离单一稀土元素得到了开展，成为工业出产的办法，一起取得原子抓获截面小的金属钇和抓获截面大的金属钐、铕，开展了稀土氟化物钙热复原法和氧化钐、氧化铕直接用镧复原-蒸馏法别离制备金属钇和金属钐、铕的工艺技能，这些作用基本上奠定了这两种工艺办法工业化的根底。20世纪70时代，混合稀土金属在钢中运用，尤其在低合金钢管线钢上运用有了打破，使稀土在钢铁中运用的消耗量占到总消耗量的50%以上，然后推动了稀土氯化物熔盐电解法出产混合稀土金属工业化技能的开展，相继有德国Goldschmidt公司开发了5万安培的大型电解槽和我国上海跃龙化工厂10000安培电解工艺设备投入出产，国际和我国混合稀土金属的产值在20世纪70时代末别离到达8400吨和1200吨。在稀土钢中运用打破开展的一起，稀土硅-镁球化剂得到了工业规划的运用。我国运用包钢高炉渣为原材料以硅铁合金为复原剂在电炉中冶炼稀土硅铁合金的工艺技能得到很大开展，建立了专业出产厂，在20世纪70时代末产值到达了4000多吨。 20世纪70时代初钐钴永磁材料开发成功并很快到达了工业规划的运用，这一重要的商场动力，迅猛地促进了金属钐的工艺技能作用转为工业出产，然后使稀土氧化物复原-蒸馏工艺、设备到达工业化规划，单炉量由100克级到公斤级，到2000年已到达100公斤级，钐的收回率也由实验室的90%，进步到95%，金属钐的纯度由99%进步到99.95%。 20世纪80时代初日本住友金属公司开发成功NdFeB高功用永磁材料，因为其功用报价比的极大优势，商场需求反常微弱，年产值在开端的数年间成倍添加，商场动力推动了我国稀土氟化物系统氧化钕电解工艺、设备工业化的进程，电解槽规划由实验室100余安培提到了3000安培，到2000年底到达6000安培，2002年万安级电解槽已投入工业出产，且稀土技能经济指标和金属质量都大幅度进步，一起NdFeB永磁材料需求金属镝的商场扩展，使金属热复原法制备金属镝的工艺技能和设备也到达了工业化的规划，单炉产值到达百公斤级，直收率到达96%，金属镝纯度达99.5%。 20世纪90时代初镍氢二次电池作用开端工业化，因为其比容量高于镍镉二次电池且不会构成环境污染，很快翻开商场且添加敏捷，Ni/MH电池的商场需求极大地推动了电池阴极合金出产技能和设备的开展完善，首要表现在运用稀土氯化物熔盐系统电解，成功地出产出低镁、低铁的富镧或富铈混合稀土金属。一般铁镁含量较前约低了一倍，满意了电池阴极合金的要求。2002年电池级混合稀土金属产值已达4000多吨。在此时期大磁致弹性材料(TbDyFe合金)的运用也已翻开了商场，年出产值由数公斤添加到数百公斤，这一运用商场推动了高纯稀土金属镝、铽的工艺技能的工业化，不只出产规划单炉产值由百克级进步到数十公斤级，并且纯度到达99.5%～99.99%，2002年全国高纯金属镝和铽的产值别离到达500公斤和250公斤。 跟着高新技能的开展，对稀土金属及合金的需求还将进一步扩展，然后定会促进稀土金属及合金制备工艺技能和设备的进一步开展。2.稀土火法冶金技能分类和开展方针 稀土火法冶金技能分为三大类：熔盐电解、金属热复原和火法提纯技能。这三类工艺技能的开展方针是短流程、低消耗、高效益和利于环保。 二、稀土金属熔盐电解工艺技能开展概略和评述 选用稀土氯化物熔盐系统(RCl3-KCl)电解工艺技能，以1000A级规划出产混合稀土金属是由奥地利Treibacher厂从20世纪50时代初开端的，电解槽型为上插石墨阳极，以铁棒为阴极，槽体是由耐火砖砌筑，在今后50年的开展中，电解规划扩展到10000A、50000A，槽型改善为以耐腐蚀的钨或钼为上极，上插石墨多阳极，耐火砖砌筑槽体;阳极气体(含和氯化物蒸发物)经水淋洗和碱中和后排放;稀土氯化物质料由轻稀土全混氯化物质料改善为钕钐分组后(即不含变价元素Sm、Eu)的轻稀土氯化物质料，电流功率约进步5个百分点以上，在此根底上，因为元素Nd价高，又进一步选用Pr-Nd别离后，少Nd的混合稀土氯化物为质料进行电解，使电流功率进一步进步到55%～60%。 氟化物熔盐系统(RF3-LiF)电解稀土氧化物工艺技能，前期在20世纪60时代进行了实验研讨，关于氟化物熔盐系统、电解温度、电极进程及稀土氧化物在该系统中的溶解度进行了很多的作业，证明稀土在氟化物熔盐系统中溶解损失和二次反响较少，与氯化物熔盐系统电解进程相比较，电流功率高一倍，电耗低50%以上，一起阳极气体(CO2、CO及微量的氟化合物)污染较轻，因而有很好的工业远景。20世纪80时代至90时代，因为NdFeB永磁材料商场需求金属钕旺盛，促进了选用氟化物熔盐系统电解氧化钕出产金属钕的工业化进程。在近20年中我国选用3000安培电解槽出产金属钕，2001年的产值到达6000多吨。如此大的商场推动了万安级大型化电解槽的开发，以进步单槽产值、电解进程的机械化和主动化程度以及便于采纳归纳治理污染和电解渣的收回运用。2000年开端研制万安级大型电解槽的工艺、槽型、电解进程主动化操控及收回处理阳极气体的办法，现已投入运用。稀土金属熔盐电解工艺技能开展概略见表1。自20世纪80时代以来，氯化物熔盐系统电解技能开展缓慢，奥地利Treibacher厂及德国Goldschmidt厂都中止了用该技能出产混合稀土金属，首要原因是环境污染，本钱高，我国上海跃龙化工厂也中止了10000安培电解槽运转，除出产进程发生的及氯盐蒸发物污染环境外，电流功率低、电耗高(约为18～20度/公斤金属)和稀土收回率较低(80%～85%)也是该技能开展的妨碍。氟化物熔盐系统电解稀土氧化物出产稀土金属的技能在处理了耐氟盐腐蚀的槽体材料后开展敏捷，电解进程完成了主动化控温、加料和真空虹吸出金属，归纳处理收回阳极气体，避免了大气污染。技能经济指标如电流功率到达85%左右，稀土收回率90%以上，金属钕的质量满意了高功用NdFeB永磁材料的要求，且具有较好的均匀性和一致性。 表1 稀土熔盐电解工艺技能开展概略 时刻 电解槽型 电流(A) 稀土质料 电流功率(%) 优、缺陷 补白 20世纪50时代 上插单石墨阳极,铁阴极 2300 RCl3脱水料 ～40 电效低,阴极不合理,污染环境 奥地利Treibacher厂 20世纪60时代 石墨坩埚为槽体也是阳极,上插钨棒阴极 1000 RCl3脱水料 ～38 电效低 上海跃龙化工厂 同上 1000 RCl3无水料 42 电效有进步 北京有研院、上海跃龙化工厂 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，钼棒阴极 3000 RCl3脱水料 ～35 电效低，有及蒸发盐的收回系统 上海跃龙化工厂 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，液态稀土金属为阴极，底部出料 5000 RCl3无水料 50～55 电极装备合理、电解渣归纳收回稀土、KCl 德国Goldschmidt 20世纪70时代 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，上插多棒阴极 10000 RCl3脱水料 ～35 电效较低、电极装备较合理、归纳收回稀土、KCL上海跃龙化工厂 20世纪80～90时代 氟化物系统氧化物电解，上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，底部液态金属阴极 20000 混合REO ～75 电效高，电耗低，稀土收率高哈萨克斯坦 氟化物系统氧化物电解，上插石墨桶状阳极和钼棒阴极，槽体为石墨坩埚 3000 Nd2O3 ～80 电效高，电耗低，稀土收率高包头稀土研讨院、江西赣州有色研讨所等单位 2000年- 氟化物系统氧化物电解，上插多石墨阳极和多钼阴极，耐火砖及碳素材料砌筑槽体，主动加料，虹吸出金属 >10000 Nd2O3 >80 电效高，电耗低，稀土收率高，有阳极气体及蒸发盐的收回处理系统 包头稀土研讨院、江西赣州有色研讨所、西安西骏稀土实业公司等单位三、金属热复原法制备稀土金属的技能开展概略和评述 依据稀土金属的熔点、沸点不同，金属热复原制备稀土金属的技能大致分为三种：一是针对轻稀土金属如Pr、Nd熔点较低，但沸点很高(即在标准状态下，饱满蒸气压很低)的性质，合适用它们的氯化物如NdCl3用在1150℃复原(2NdCl3(液)+3Ca(液)=2Nd(液)+3CaCl2(液))取得金属钕。该项技能在20世纪70时代进行过实验室研讨作业，到20世纪80时代因为氧化物电解技能成功地用于工业出产，而没有进一步完善;稀土氯化物热复原的另一实例是氯化钇在1000℃锂热气相复原(YCl3(气)+3Li(气)=Y(固)+3LiCl(气))得固态粉末状金属钇，该项技能也只进行了实验室作业，并没有得到工业运用;二是针对沸点很低(即标准状态下，饱满蒸气压很高)的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm，可用其氧化物为质料用金属镧或混合轻稀土金属作复原剂，进行复原-蒸馏(如在1450℃，Sm2O3(固)+2La(液)=2Sm(气)+La2O3(固))，在炉子的冷凝区得到固状金属。这种技能因为金属钐的商场需求，已工业化;三是针对沸点低、熔点很高的稀土金属如Dy、Er、Y、Lu的性质，合适用它们的氟化物以为复原剂进行钙热直接复原(如在1500℃，2YF3(液)+3Ca(液)=2Y(液)+3CaF2(液))，或许用中间合金法即钙热复原进程中参与熔点较低的合金组元如镁使其与高熔点的稀土金属构成熔点较低的合金，一起参与氯化钙助熔剂，以下降渣的熔点，这样复原温度可在约980℃～1000℃下进行，复原后得到的稀土金属镁合金再进行真空蒸馏除掉镁而得到海绵态的稀土金属。整个反响为：YF3(固)+Ca(液)+Mg(液)+CaCl2(液)=YMg(液)+CaF3oCaCl2(液) Ymg→Y(海绵体)+Mg(气.固) 中间合金法出产高熔点的重稀土金属已工业化，2002年北京有色金属研讨总院稀土材料国家工程研讨中心用此法出产用于NdFeB永磁材料的金属镝复原得到的镝镁中间合金单炉产值达100公斤，合金单炉装料量达1000公斤，金属镝的收回率达96%以上，金属镝的纯度Dy/TREM>99.5%，非稀土杂质分析见表2。 表2 中间合金法出产的金属镝中非稀土杂质分析(%，质量分数) Fe Si Ca Mg Al Ni Cu Zn CrMn Pb W Ta Mo Cl O C N金属钐、铕、镱、铥在真空度小于10-3乇时，其蒸气压为1mmHg时的温度都比金属镧、铈的熔点低2～3倍，因而可用复原-蒸馏反响：RE2O3(固)+2La(液)→2R(气)+La2O3(固)取得相应的稀土金属。该反响平衡时的产率是由它的平衡常数决议的，即lgP=A-B/T，因而关于不同蒸气压值的复原-蒸馏炉料，选用不同的复原-蒸馏温度，以期进步产率。近年来因为钐钴永磁合金工业的开展，该工艺技能开展很快。为了下降本钱，复原剂选用镧铈混合稀土金属，遍及运用大功率中频感应炉，单炉产值由开端100克级、公斤级到100公斤，且金属收回率进步到95%以上，该工艺技能开展见表3。表3 稀土氧化物的直接复原-蒸馏技能开展 年 代 设备规划 原 料 收率(%) 备 注 20世纪60时代 高频感应炉(10～20kW) 单炉产值10～100克 Sm2O3、Eu2O3 Yb2O3，La、Ce ～90 Iowa State University and Ames Lab 北京有色金属研讨研讨总院 20世纪70～80时代 中频感应炉，单炉产值0.5～10公斤 Sm2O3及其富集物、La、Ce及铈组混合物稀土金属 90～95北京有色金属研讨研讨总院、包头稀土研讨院、上海跃龙化工厂 20世纪90时代～2001年 中频感应炉，单炉产值100公斤 Sm2O3、La-Ce混合稀土金属 >95北京有色金属研讨研讨总院稀土材料国家工程研讨中心 表3阐明该工艺技能关于蒸气压较高的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm是成功的，但关于制备金属镝、钬和铒，因为它的蒸气压值远低于上述金属蒸气压值，复原-蒸馏的反响平衡常数小，需求更高的温度(1650～1750℃)、更长的蒸馏时刻，稀土金属的直收率低，产率也低，因而该技能关于制备金属Dy、Ho、Er没有取得工业上的运用。五、稀土金属合金冶炼工艺技能的开展和评述　　稀土合金基本上可分为两类：一是中间合金，其特点是稀土含量较高、质脆，不是终究运用的产品，而是一种冶金和机械工业用的添加剂如RE-Si-Fe合金，它是用作钢铁的调质剂，另如RE-Mg、RE-Al中间合金，它是用作镁基和铝基合金的添加剂，它们一般是选用电解法或对掺法制得的;二是稀土与其它金属元素冶炼成的精细合金，如钕铁硼永磁合金、铽镝铁磁致弹性合金，它们都具有必定的功用性，属功用材料。本文重点是描绘RE-Si-Fe合金的冶炼工艺技能的开展。 我国是国际上最早用硅热法出产RE-Si-Fe合金的国家，20世纪50时代末中科院上海冶金研讨所选用硅热法，在有铁参与反响的情况下，复原包钢的高炉渣，制备RE-Si-Fe合金取得成功，在此根底上于20世纪60时代初进行了工业实验，进而于20世纪70时代初建立了包钢有色一厂。由此开端合金冶炼工业技能开展，首要是为了进步冶炼收回率、合金中稀土档次、避免合金粉化以及下降能耗，进步合金冶炼功率。处理这些问题的关键是进步稀土质料的档次，削减磷含量，操控RE-Si-Fe合金中的硅含量以及合理调整冶炼工艺参数如渣铁比、自在碱度，坚持炉内的复原气氛和适合的出炉温度，为此在近30多年中，开展了三相电炉硅铁复原冶炼包头中贫铁矿高炉脱磷、铁的稀土富渣(RE2O3>10%、Fe 30%)经脱铁、磷的高档次稀土富渣(含RE2O3>30%，P 92%的混合稀土，其间Y2O3含量大于60%。北京有色金属研讨总院用硅铁和做为复原剂在电弧炉中复原制得钇组重稀土合金，稀土收回率大于80%，该合金用于厚大断面球铁件出产。 表4 出产稀土硅铁合金的质料及工艺技能开展 20世纪时代 稀土质料成分 (%)/工艺设备 REO CaO SiO2 TiO2 P2O5 TFe 稀土收率(%) 60～70时代 5t电炉硅铁复原中贫铁矿稀土富渣 12～15 38～42 20～23 0.8～1.2 痕量 约为1 约为60 0.5t电炉硅铁、CaC2复原钇组稀土氧化物 >9280 80时代 5t电炉硅铁复原硅铁稀土富渣和中档次稀土精矿混合炉料 >304 6-125t电炉硅铁复原包头、四川、微山稀土精矿混合炉料 >30 >75 90时代 5t电炉硅铁复原中档次冕宁稀土精矿 35～45 3～8 5～1070和90(2段复原) 矿热炉碳热还高档次冕宁稀土精矿 >60 >2 ～0.775 稀土硅铁合金系列产品产值跟着冶金机械工业的开展不断添加，到2000年已有出产能力超越10万吨，实践产值随商场而动摇，约30000～40000吨。跟着冶金职业对稀土合金质量要求的不断进步，稀土硅铁合金出产技能将为处理冶炼进程杂质操控、进步冶炼功率和产品收回率等问题而不断开展完善。六、稀土金属提纯工艺技能开展和存在问题 高新技能的开展要求运用较纯的稀土金属，以便进步材料功用，为此研讨和运用了6种稀土金属提纯的工艺办法。这些工艺技能都不是对去除一切杂质有用，因而要依据欲除掉的杂质的性质如蒸气压、溶解度、离子搬迁率、电极电位等性质挑选某种工艺办法，为去除更多杂质往往需求几种办法合作运用。 稀土金属中的杂质(指非稀土杂质)是在制备金属进程中经过质料、坩埚材料、操作东西和环境进到稀土金属中的，因而不同工艺和质料取得的稀土金属纯度也不尽相同。熔盐电解和金属热复原法制备的工业纯稀土金属一般为95%～98%。为去除气体(如O、N、H、Cl、F等)、非金属(如C、Si等)和金属杂质选用的提纯工艺办法及开展见表5。 20世纪90时代以来，因为铽镝铁大磁致弹性材料用处的开发，高纯铽的需求旺盛，促进了铽提纯工艺技能进一步开展。金属热复原法制得的金属铽，在维护气氛中经过对熔融金属铽的熔盐萃取去除金属中的气体杂质，再进行高真空蒸馏，在冷凝区合理设置的情况下，有用地去除了蒸气压高的和低的金属杂质。该提纯技能已工业化，现在单炉产值已达10公斤，铽的收回率到达95%。在分析22个非稀土杂质后，铽的相对纯度大于99.99%，难去除的Si、Al、C、N、O、Cl-的含量(%)别离到达小于0.001、0.001、0.007、0.003、0.02和小于0.01,彻底满意了大磁致弹性材料的运用要求，现在全国年产值已达250公斤。高纯铽的工艺技能彻底适用高纯镝、钐、镱和铥的出产。 在本世纪20年内，跟着高新技能和功用材料的开展及其工业化，表5列出的各种稀土金属提纯技能必将不断完善和到达工业出产水平，并且也会不断开宣布可一次去除不同性质杂质的高效新技能。 表5 稀土金属提纯工艺办法和开展 开端运用时代 办法 工艺办法、条件 有用去除的杂质 特 点 办法的有用性 20世纪60时代 真空熔融 真空熔融(感应、电弧、电子束加热);真空度大于10-3托①，温度高于稀土金属熔点以上500～1000℃ 蒸气压高于稀土金属的元素,如Ca、Mg、CaF2 简洁，不能去除气体、非金属及过度族金属以及Ta、Ti、Mo、V等金属对Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb及Lu适用 真空蒸馏或提高 真空蒸馏和提高，真空度大于10-6乇，温度～1500℃ 蒸气压低的金属存留于坩埚中,如Ta、W 简洁，不能去除氧、氮、非金属元素关于Sm、Eu、Yb、Tb、Dy、Ho、Er、Tm适用 20世纪60时代中～70时代 电传输法当真空度为10-7～10-9乇，温度在熔点以下100～200oC向稀土金属棒通直流电坚持1～3周时刻，不同杂质向试棒两头搬迁到达提纯的意图C、O、N、Mg、Al、Si、Sc、Fe、Co、Ni(杂质可下降10%～90%) 周期长、要求超高真空和高纯慵懒气氛，能去除气体和金属杂质适用于蒸气压低的稀土金属提纯 区域熔融 在慵懒气氛，屡次移动熔区，杂质按其在固-液两相中的不同分配系数移动 O、N、C和金属杂质 产率低 对Ce、Y、Tb有数据 多孔W坩埚过滤 在高纯气氛中使熔融的稀土金属经过多微孔钨坩埚过滤，使在W中溶解度大的金属杂质滞留在钨中 Ta、Mo、Cr、Nb、V、Fe、Mn简洁、功率高 对Y提纯有数据 电解精粹 粗金属如钇作阳极，钨棒作阴极，选用恰当的极电压，电解质，在密闭纯慵懒气氛中进行电解 Al、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Mo、Cr 较简洁，对气体和非金属杂质提纯作用欠安 对Y精粹有数据 ①1托=133.3224帕

电冶金是以电能为动力进行提取和处理金属的工艺进程。依据电能转化方法的不同分为电化冶金和电热冶金两类。电化冶金又称电解，是使直流电能经过电解池转化为化学能，将金属离子复原成金属的进程。依据电解液不同，电化冶金分为水溶液电解和熔盐电解；依据阳极不同又分为不溶阳极电解和可溶阳极电解。前者又称电解提取，后者又称电解精粹；电热冶金是运用电能转变为热能在电炉内进行提取或处理金属的进程，按电能转变为热能的办法即加热的办法不同，分为电弧熔炼、电阻熔炼、感应熔炼、电子束熔炼和等离子冶金等。    一、电化冶金    电化冶金是运用电极反响而进行的冶炼办法，如图1，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解便发作化学改变，在阳极（电流从电极向电解液活动的电极）上发作氧化反响（称为阳极反响）。                            M→M2++2e（金属溶解）    而在阴极（电流从电解液流向的电极）上则发作复原反响（即阴极反响）：                    M2++2e→M（金属离子复原，分出该金属）     以粗金属做阳极，而阳极反响又是意图金属自身的溶解反响，这一进程称为电解精粹或可溶性阳极电解[如图1(a)]；运用不溶性电极作阳极，对溶解于电解液中的金属离子进行复原、分化的进程，称为电解提取。依据电解液性质不同，对水溶液进行电解，称为水溶液电解；对熔盐电解液进行电解，称为熔盐电解。    电解时，金属分出量依据法拉第规律严厉断定，即在电极上每经过1F的电量（1F=96485C=26.8 A?h)，则发作1克当量的物质改变。因此，电解分出的金属理论量为：[next]    式中，M为金属的摩尔质量；z为金属荷电数；F为法拉第电量（见上）；I为电流，A;t为时刻，h。(M/zF)代表物质的电化当量，是物质的固有常数，如Al为0.0932mg/C,Cu为0.328mg/C，Zn为0.339mg/C。    以下分电解精粹、水溶液电解、熔盐电解三部分进行叙说。    （一）电解精粹    有两种电解精粹办法，一种是水溶液中电解精粹，一种是熔盐电解精粹。原则上两种办法均适用于一切金属，但实践上前者首要用于电极电位较正的金属，如铜、镍、钴、金、银等，电解液多为酸液；后者首要用于电极电位较负的金属，如铝、镁、钛、铍、锂、钽、铌等。电解质一般用氯化物、氟化物或氯氟化物系统。水溶液电解精粹时阴极上分出的纯金属一般为固态。熔盐电解精粹时阴极分出的纯金属依电解温度和铍提纯金属的熔点，可所以液态（如铝）或固态（如钛、钽、铌等）。    电解精粹首要是运用阳极中各组分在阳极氧化和阴极复原分出时的难易或分出速度的差异，以及使杂质在电解液中构成难溶盐等而到达提纯金属的，而阳极各组分的氧化和分出的难易程度和金属的标准电极电位（电化序）、电解极化和电极反响速度等有关。    1．标准电极电位Eo    金属的标准电极电位是一个相对值，它是以标准氢电极电位它EoH=±0.000（H+活度为1mol/L，氢分压为101325.0Pa，任何温度）为基准的相对值，如下表。标准电极电位（电位序）金属离子标准电极电位/V金属离子标准电极电位/VNaNa+-2.17PbPb2+-0.13MgMg2+-2.36HH+±0.000AlAl3+-1.66SbSbO++0.21①MnMn2+-1.18AsHAsO2+0.25①ZnZn2+-0.76BiBiO++0.32①CrCr3+-0.74CuCu2+0.34FeFe2+-0.44HgHg22+0.79CdCd2+-0.4AgAg+0.8CoCo2+-0.28PtPt2+1.2NiNi2+-0.25AuAu3+1.5SnSn2+-0.14　　　①Ph=0时的值。     能够看出，元素的标准电极电位值Eo向正方向偏移越大越安稳（电位较正的元素），而向负的方向偏移越大越不安稳（电位较负的元素）。在阳极溶解时，将较正的元素别离出去，这样运用两段别离来进步阴极金属的纯度，则是电解精粹的根底。[next]    2.电解极化与电极反响速度    在电解精粹进程中，因为仅仅被提纯金属从阳极溶解而在阴极分出，故电化学进程自身不用耗电能。但存在需求耗费电能的超电位。超电位是电极极化程度的一种测量。按发作的原因，超电位首要分为浓差电位（浓差极化）和活化超电位（活化极化）。此外还有电阻超电位（电阻极化）和钝化超电位（阴极钝化）。浓差极化是由参与电极反响的物质浓度改变而引起的极化，一般选用溶液拌和，削减涣散层厚度消除极化；活化极化是由电极反响自身的反响阻力而发作的极化。影响活化极化最重要的要素是电流密度和电极材料，其对电解的影响有利有弊，需具体分析；电阻极化是电极表面上生成电阻大的薄膜或液层引起的极化现象，阳极钝化是在电极表面邻近的离子浓度到达饱满，呈现固体盐分出而发作的机械钝化，可选用调整阳极成分、叠加反向电流、下降电流密度等办法战胜。    3.杂质的别离    阳极粗金属所含杂质是运用各元素所特有的化学性质进行别离。首要比欲提纯金属电位更正的杂质，电解时不致溶出，残留在阳极表面上，或互不结合，成为细粉而沉入电解槽底部，成为阳极泥；比提纯金属电位更负的杂质虽发作电化学溶解以离子方法进入电解质，但因为挑选了不使之在阴极上分出的电解条件，一切这些杂质便在电解液中积存，这是运用两段别离的办法来进步意图物金属的纯度。    （二）电解精粹工艺    1.阳极    精粹所用阳极为火法冶炼出产的粗金属，其间金属和非金属杂质愈少愈好。    2.阴极    电解精粹的阴极是产品，其纯度受以下要素影响：①阳极极化增加，正电位成分的杂质也会增加，并在阴极上分出；②阴极极化增加到负电位的杂质成分析出的电位时，该杂质也会在阴极上分出；③负电位成分的杂质和意图金属生成金属间化合物时，会一起在阴极上分出；④阴极板不滑润或阳极泥处于悬浮状况。    3.电解液    要求：①意图金属离子的溶解度大；②导电率高；③阴离子化学安稳性好；④价廉；⑤对杂质溶解度小。    4.增加剂    增加剂参与在于改进电解液的电化功能和进步阴极堆积质量，使电解进程处于更佳状况，首要增加剂为动植物胶、表面活性物质、起泡剂、盐类等。增加剂不参与电解进程的电极反响。    5.电解槽    电解槽有无隔阂槽和有隔阂槽两种。槽内同极选用并联（并联电解）或串联（串联电解），依据精粹目标，要求选用相应的质料和形状、装备规划。    6.电源设备    电解精粹需用低电压、大电流的直流电源，既要容量大，又易进行大范围的电压调整。[next]    7.电流密度    即单位电极面积上经过的电流强度。一般指阴极电流密度。电流密度越高，出产才干（单位时刻的出产量）也越高。    8.槽电压    即电解时施加在电解槽上的电压，或槽内相邻阴、阳南北极间的电压。槽电压与电极反响类型、电流密度、电解液成分和温度、极距离、触摸点数目和清洁度等有关。进步电流密度、下降电解液温度、增加电极距离，都会使槽压升高，导致电解电耗增大。    9.电流功率    指电解进程中实践分出的金属量与理论分出量之比的百分数。电流功率总是小于1(100%）。其巨细与电解进程的技能条件下对电解作业的办理、操作等有关。电流功率直接影响单位电解产品的电能耗费。首要影响要素有：①阳极和阴极间短路发作的漏电（一般由阴极表面上面发作的树枝状和瘤状结晶、阴极曲折等引起）；②经过电解液向大地漏电；③电解时副反响所发作的电流耗费（如氢离子放电等）。因此，确保电解槽对地杰出绝缘和及时消除阴、阳极短路现象，是进步电流功率的重要办法。    10.电能耗费量    指电解时阴极分出的单位质量金属所耗费掉的电量，一般指产出It金属所耗费的直流电量。电解耗费与槽电压成正比，与电流功率成反比，因此凡有利于下降槽电压和进步电流功率的要素，均能起到下降电能耗费的效果。    近些年来，电解精粹已开展成为制取超高纯金属的重要办法之一。    （三）水溶液电解    水溶液电解是以金属的浸出液作为电解液进行电解复原，使意图金属在阴极表面上分出的冶金进程。简称电解提取或电解堆积，又称不溶阳极电解。本办法的长处是：不经过粗金属的中间阶段，一次得到高纯度的金属；随同电解的进行，电解液能够再生，并循环用于浸出。其缺陷是：因为运用不溶阳极，槽电压有必要高于电解液的分化电压；一般电流功率较低，耗电量较大等。    水溶液电解是一种氧化一复原进程。系统接通直流电后，在阴极邻近的离子或分子因为承受电子而被复原，而在阳极处离子或分子发作电子而氧化。总的电解池反响是两个电极半反响的总和。当电解进行时，离子不断向南北极搬迁，正离子（阳离子）向阴极搬迁，负离子（阴离子）向阳极搬迁。在这一进程中，重要的是分化电压（金属离子的复原电位）等。[next]    1.水溶液电解根底    (1)分化电压  电解得以进行所有必要的最小电压称为分化电压，电解质的分化电压是由其电解产品组成的原电池电动势（理论分化电压）、阴阳二电极的极化过电位和电路压降三部分组成。电解质发作电解时，两电极上的电解产品构成原电池，其电动势的方向与电解的方向相反，外加电压首要得战胜这种电动势。由此反向电动势的巨细，等于两电极的平衡电位差，此即为电解质的理论分化电压。但在理论分化电压下，电极上电解进程和原电池进程处于动平衡状况，此刻还不会呈现微观的电解产品。当电压进步到超越理论分化电压必定值时，即电极到达必定极化时，才可观察到电解产品不断构成，电解进程才宣告开端，此刻的极化电极的电位与其平衡电位之差，就是极化超电位。极化超电位是外加电压用来推进电极反响向电解方向单向进行的部分。电阻回路中遍地电阻会构成电压的丢失，由此引起的电路压降等于电流与各电阻乘积之总和，需由外加电压补偿。电解的实践分化电压一般由试验测定。    (2）电解提取与电解精粹的差异  电解精粹是用的可溶性阳极（一般为火法所得的粗金属），其理论分化电压由阳极粗金属和阴极纯金属的活度比决议。但二者活度实践上相差无几，因此理论分化电压挨近零值，故以很小的电压，便可使电流经过而进行电解。但在电解提取时，不只槽电压显着进步，并且副反响也较多，因此电流功率下降，电能耗约为电解精粹的10倍。此外，电解精粹时因为阳极溶解，金属离子不断得到弥补，故电解液组成改变很小，而在电解提取时，组成则不断改变，因此电解提取所得金属要比电解精粹所得金属纯度低。阳极表面因生成化合物层而使其反响才干下降，呈现了电解钝化现象。关于电解精粹，有必要采纳参与活性阴离子等办法消除钝化，促进阳极活化。电解提取时不溶阳极首要发作阴离子放电，视电解质不同，阳极上首要分出氧气或，此刻需运用阳极钝化现象来延伸不溶阳极的寿数和确保阴极金属堆积的质量，或阻挠被维护金属被腐蚀。    2．电解提取工艺    (1)电极  电解提取时阳极只起导电效果，大都状况下成为氧的发作极，因此作为阳极材料，最好是不受电解液腐蚀，氧的超电压小、坚固耐用。出产实践顶用得不溶阳极多为Pb-Ag、Pb-Sb合金等。阴极多用意图金属相同的纯金作种板（如铜），有的运用不同金属，如锌电解用铅板，钻电解用不锈钢。    (2）电解液  和电解精粹相同，电解液选用意图金属的可溶性盐的水溶液，酸根要尽或许安稳，报价低廉。大都金属运用硫酸电解液，电解液中还参与各种增加剂，以增强金属堆积物的均匀性，避免在电解液表面构成泡沫以致发作烟雾。    (3)电流密度  对一些负电位的金属（如锌、锰等）的电解，需求高电流密度，一般电流密度增加时，杂质影响也变得显着。故有必要细心净化电解液。[next]    (4）电流功率、耗电量、电能功率  电解提取的电流功率首要影响要素为：①电解液中意图金属的浓度和H+的浓度；②电流密度（一般电流密度越高，电流功率越高）；③电解液的温度；④电解液中存在的杂质种类及其数量；⑤阴极表面状况等。与电解精粹比较，槽电压较高，简单引起漏电，导致电流功率下降，耗电量也增大。电能功率是为分出必定量的金属理论上所有必要的电能量与实践耗费的电能量之比。为进步电能功率，除进步电流功率外，不要求下降槽电压。    有关水溶液电解提取的实践状况，见第四章铜、锌等的电冶金提取。    （四）熔盐电解    熔盐电解是以熔融盐类为电解质进行金属提取或金属提纯的电化学冶金进程。关于那些电位比氢负得多、氢的超电压也小、而不能从水溶液中电解分出的金属和用氢或碳难以复原的金属，常用熔盐电解法制取。当今已有30多种金属是用该法出产，其间包含悉数碱金属和铝，大部分镁以及各种稀有金属。按所用电解质，一般分为氟化物熔盐电解、氯化物熔盐电解和氟氯化物熔盐电解。    1．熔盐电解根底    水溶液电解和熔盐电解两种电解办法原理相同，但又有底子差异：在水溶液中，有作为溶剂的水分子存在而涣散在极性水分子中的离子，在电场效果下移动并导电；熔盐电解则是由因熔化而增大了移动性的离子经过空穴，依托热轰动而移动并导电。关于碱金属和碱土金属这类负电位金属盐的水溶液，其分化电压比水分化电压大，电解时只使更简单电解的水分出和氧，金属并不会分出，而熔盐电解因不存在水那样的溶剂，所以任何一种负电位金属都能分出。熔盐比水溶液具有更好的导电性，熔盐电解的电流密度能够比水溶液电解大100倍。熔盐电解对电解质有特殊要求：较好的导电性，较低的挥发性，对电解质料有较高的溶解度，对电解产出的金属有较低的溶解才干，恰当的熔点、粘度、密度和表面性质，分化电压应比意图金属熔盐的分化电压高，电解时自身并不分化。为了到达这些要求，常常运用由几种盐类组成的混合物，它们一般有比纯组分更低的熔点，一般需经过试验挑选适宜的混合盐组成，如电解铝用Na2A1O6-A12O3混合熔盐，电解镁用NaCl-KCI-MgCl2混合熔盐。    2.熔盐电解中的特异现象    (1)金属雾  在熔盐电解中，阴极上分出的金属大都以熔融状况存在，当高于某一温度时，能看到熔融金属呈现一种特有的色彩进入熔盐中。这种状况恰如在熔融金属表面上有雾笼罩，称为金属雾。金属雾的生成会使分出金属丢失，电流功率下降，一般以增加恰当增加剂予以战胜。[next]    (2)阳极效应  当选用不溶阳极进行熔盐电解时，阳极会成为气体发作极。正常状况发作的气体能够排出，但当电流密度进步到必定值时，阳极便为发作的气体膜所掩盖，呈现出电极与电解质之间的触摸被堵截的状况，这时电流难以经过，槽电压急剧上升，阳极和电解质之间发作火花放电，并有小电流经过，这种现象称为阳极效应。其发作的难易程度与熔盐组成、电解温度、阳极质料及其几许形状等要素有关，阳极效应的机理至今没有说明。    (3）分化电压  和水溶液电解质相同，当熔盐电解质与金属触摸时，两者之间将发作必定的电势差，即电极电势。当同一熔盐中刺进两个电极，并运用外加电压经过直流电，当电压到达必定数值时，熔盐中的某些组分将分化，平衡状况下化合物开端分化的电压称为分化电压，例如AlCl3在277℃时的分化电压为1.90 V, AIF3在1000℃时的分化电压为2.25 V。    3．工艺    将熔盐加热熔化，便变成黏度小、导电率高、离子简单活动的液体。当选用恰当的电极，并施加电压时，因为离子的活动而发作电流，在南北极上引起电化学反响，在阴极上分出金属。熔盐电解运用的电解槽方法多样，按电解相对方位区别有电极水平装备电解槽（如铅电解槽）和电极笔直装备电解槽（如镁电解槽）；按电极的极性效果分为单极性和双极性电解槽，按阴阳极之间有无隔板分为有隔板和无隔板电解槽。电解槽材料要有好的绝缘和保温功能，在高温下有满足的强度和耐蚀性。依据出产金属不同，工业电解所用电解槽的阴极用钢、钼、镍或被出产的同种金属或合金制作，有的直接运用电解槽坩埚自身作为阴极。熔盐电解槽的阳极一般为碳素材料，大都状况下为石墨。熔盐电解出产中操控的首要技能条件有电解温度、电流密度、间极距、电解质组成、被电解物质的浓度等。熔盐电解因为在高温下进行，金属溶解丢失严峻，热丢失也较大，故电流功率及电能功率比水溶液电解低。有关状况，请见第五章铝电解和镁电解。    二、电热冶金    和一般火法冶金比较，电热冶金具有加热速度快、调温精确、温度高（可到2000℃），能够在各种气氛、各种压力或真空中作业，以及金属烧损少等长处，成为冶炼普通钢，铁合金，镍、铜、锌、锡等重有色金属，钨、钼、钽、铌、钛、锆等稀有高熔点金属以及某些其他稀有金属、半导体材料等的一种首要办法。但电热冶金耗费电能较多，只要在电源足够的条件下才干发挥优势。    （一）电弧熔炼[next]    电弧熔炼是运用电能在电极与电极或电极与被熔炼物之间发作电弧来熔炼金属的冶金进程。电弧能够用交流电或直流电发作，当运用交流电时，南北极之间会呈现瞬间的零电压。在真空熔炼的状况下，因为南北极之间气体密度很小，简单导致电弧平息，所以真空电弧熔炼一般都选用直流电源。工业用电弧炉有直接加热式三相电弧炉、直接加热式真空自耗电弧炉和直接加热式电弧炉三种（见图2）。直接加热式电弧熔炼的电弧发作在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，首要用于炼合金钢；直接加热式真空电弧熔炼炉首要用于熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等生动和高熔点金属以及它们的合金。这种电炉的坩埚呈半球形，是用被熔炼的材料制成，外面通水冷却，选用直流电源，设一根或几根电极。按熔炼需求，能够用自耗的或非耗的电极。自耗电极用被熔材料制成，非自耗电极一般用钨等高熔点材料制成；直接加热式电弧熔炼的电弧发作在两根石墨电极之间，炉料被电弧直接加热，首要用于熔炼铜和铜合金。因为噪声大、熔炼金属质量差等原因，已越来越少选用。电弧熔炼的首要技能经济指标有熔炼时刻、单位时刻熔炼固体炉料的数量（出产才干）、单位固体炉料电耗、耐火材料和电极耗费等。    （二）电阻炉熔炼[next]    电阻熔炼是在电阻炉内运用电流经过导体电阻所发作的热量来熔炼金属的冶金进程。按电热发作的方法，电阻炉分为直接加热和直接加热两种。在直接加热电阻炉中，电炉直接经过物料，因电热物料自身，所以物料加热很快，且能够加热到很高温度，例如碳素化材料石墨化电炉，能将物料加热到2500℃，直接加热电阻炉可做成真空或通维护气体的熔炼炉。为使物料加热均匀，要求物料各部位的导电截面和导电率共同。但大部分电阻炉是直接加热的，其间装有专门的电热体（见图3），最常用的电热体是铁铬铝材料、碳化硅棒和二硅化钼棒。依据熔炼需求，炉内气氛可所以真空或维护性气氛。关于种类单一、批量大的物料，宜选用接连式加热炉加热，炉温低于700℃时，大都还装有鼓风机，以强化炉内传热，确保均匀加热。

回收铝锭是投资者们很关心的问题，让我们对它进行下阐述。如何寻找回收铝锭的地方？上黄页找找本地的大型收购站或找相关的冶炼厂回收.象铝挤型厂应该会回收铝锭,铜材加工厂应该会回收铜锭.在你们附近邻省的信息网都可以看看，然后看一下114例如这样的一家公司本公司长期高价向各厂商、企业、个人回收各种废料废品：(一)、废锡类：锡渣、无铅锡渣、有铅锡渣、波烽焊锡渣、手浸炉锡渣、油锡渣、锡银铜、报废锡条、锡棒、锡块、含银锡块、锡半球、锡圆球、锡珠、锡粒、锡浆、粗锡锭、过期锡膏、过期锡线、锡丝、锡线渣、锡滴、含银锡、锡灰、还原锡灰、火牛锡、铜造锡、废锡等；高价求购千住M705锡条、M705锡丝、锡膏等；(二)、废镍类：镍块、镍珠、梅花镍、镍板、镍带、母盘镍、镍边角料、镍渣、等废镍(三)、废钼类：废钼丝、钼片、钼块、钼棒、(四)、废钨类：钨钢、钨丝、钨钻头、钨刀片、钨边料、铣刀、模具钢、高速钢等钨回收(五)、供应产品：大量供应各种规格的锡条、锡丝、锡锭、抗氧化锡条、高温锡条、抗氧化锡线、阳极棒、锡半球、锡圆球、锡板、锡铅板等，欢迎厂家来电订做，废锡渣对换优质成品锡。回收一吨易拉罐,可以少开采2吨铝矿有这样的一个故事：一般人眼中，拾破烂的一定是穷人，想靠拾破烂成为百万富翁是近乎天方夜谭的事。可是，真就有人做到了。沈阳有个以拾破烂为生的人，名叫王洪怀。有一天他突发奇想：收一个易拉罐，才赚几分钱。如果将它熔化了，作为金属材料卖，是否可以多卖些钱?他于是把一个空罐剪碎，装进自行车的铃盖里，熔化成一块指甲大小的银灰色金属，然后花了600元在市有色金属研究所作了化验。结果出来了，这是一种很贵重的铝镁合金!当时市场上的铝锭价格，每吨在14000元至18000元之间，每个空易拉罐重18.5克，54000个就是一吨，这样算下来，卖熔化后的材料比直接卖易拉罐要多赚六七倍钱。他决定回收易拉罐熔炼。从拾易拉罐到炼易拉罐，一念之间，不仅改变了他所做的工作性质，也让他的人生走上另外一条轨迹。为了多收到易拉罐，他把回收价格从每个几分钱提高到每个1角4分，又将回收价格以及指定收购地点印在卡片上，向所有收破烂的同行散发。一周以后，王洪怀骑着自行车到指定地点一看，只见一大片货车在等待他，车上装的全是空易拉罐。这一天，他回收了13万多个，足足两吨半。向他提供易拉罐的同行们，卸完货仍然又去拾他们的破烂，而王洪怀却彻底变了。他立即办了一个金属再生加工厂。一年内，加工厂用空易拉罐炼出了240多吨铝锭，三年内赚了270万元。他从一个“拾荒者”一跃而为百万富翁。一个收破烂的人，能够想到不仅是拾，还要改造拾来的东西，这已经不简单了。改造之后能够送到科研机构去化验，就更是具有了专业眼光。至于600元的化验费，得拾多少个易拉罐才赚得回来哟，一般的拾荒匠是绝对舍不得的，这就是投资者和打工者的区别。虽然是个拾荒匠，却少有穷人的心态，敢想敢做，而且有一套巧妙的办法，这种人，不管他眼下的处境怎样，兴旺发达那只是迟早的事。回收铝锭等更多的信息你可以登陆上海有色网查看。

什么是钨坩埚？钨坩埚是钨的制品之一，主要分为烧结成型，冲压成型，旋压型，利用钼棒车削加工成型，焊接成型多种，采用纯钨板，钨片和纯钨棒经相应的工艺加工而成。可在2600度以下的真空惰性气体中使用。钨的熔点、沸点高，高温强度好，抗摩耐腐蚀，热传导率大，热膨胀系数小，淬透性好，广泛应用于稀土冶炼，石英玻璃，电子喷涂，晶体生长等 行业 。钨合金作 为高温难熔材料在航空航天事业和军事方面的应用受到工业发达国家的高度重视。近年来特种钨 金属 和钨合金产品被广泛用于宇宙飞行器、反应堆的管路和穿甲弹中，由于它还具有极好的抗腐蚀性能，因而还可用作高温和腐蚀环境中使用的电触头。高比重钨合金在军事方面有着特殊用途外，如飞机、火箭、导弹、潜艇、鱼雷的导航陀螺仪等。坩埚是用极耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土、石英或较难熔化的 金属 铁等)所制的器皿或熔化罐。坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时，就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常会将坩埚盖斜放在坩埚上，以防止受热物跳出，并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小，一般需要架在泥三角上才能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可，视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的 金属 桌面上，以避免它因急剧冷却而破裂。石墨坩埚的主体原料，是结晶形天然石墨。故它保持着天然右墨原有的各种理化特性。即：具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。坩埚的型号规格较多，在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制，可任意选择，适用性较强，并可保证被熔炼物质的纯度。1、用后放置干燥处，切忌雨水侵入；使用前须缓慢烘烤到500摄氏度方可使用。2、应根据坩埚容量加料，忌挤得太紧，以免 金属 发生热膨胀胀裂坩埚。3、取出 金属 熔液时，最好用勺子舀出，尽量少用卡钳，若用卡钳等工具应与坩埚形状相符，避免局部受力过大而缩短使用寿命。4、坩埚使用寿命与用法有关，应避免强氧化火焰直接喷射到坩埚上，而使坩埚原料氧化短命。石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和 有色金属 及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。坩埚的生产原料，可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨，二是可塑性的耐火粘土，三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。近年来，开始采用耐高温的合成材料，如：碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量，增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。钨是稀有高熔点 金属 ，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族。钨是一种银白色 金属 ，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定，常温时不跟空气和水反应，不加热时，任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用，当温度升至80°—100°C 时，上述各种酸中，除氢氟酸外，其它的酸对钨发生微弱作用。常温下，钨可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中，但在碱溶液中不起作用。有空气存在的条件下，熔融碱可以把钨氧化成钨酸盐，在有氧化剂（NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2）存在的情况下，生成钨酸盐的反应更猛烈。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合，但不与氢化合。更多有关钨坩埚请详见于上海 有色 网

感应加热是由感应加热设备输出高频电流，通过感应圈产生交变磁场，贯穿放在感应圈中的金属工件形成涡流，使之迅速加热，而感应圈本身不产生热量，已经有几十年的历史。90年代中期以IGBT模块为核心全固态感应加热设备开始出现，与电子管高频设备和可控硅感应加热设备相比，节能10%-40%。一经面市，就以其节能环保、加工质量高、操作方便、运行安全可靠、维修费用少等诸多优势成为目前小型金属加热领域较理想的加热方式。       不同的频率的感应加热设备，产生不同的加热效果，决定了加热质量的好坏；功率大小，决定工件的加热速度和加工效率，所以，根据工件的加热要求，选择正确的频率和功率显得非常重要。     一、如何选则频率感应加热设备。根据输出频率不同，大致可以分为：超高频、高频、超音频、中频等。不同的加热工艺要求需要的频率不同，如果频率选择错误不能满足加热要求，如加热时间慢、工作效率低、加热不均匀、温度达不到要求，容易造成工件的损坏。正确选择频率，首先，要了解产品的加热工艺要求，大概说来有以下几种情况： 1、 工件透热，例如：紧固件、标准件、汽配、五金工具、索具、麻花钻的热镦热轧等，工件直径越大，频率应越低。如： Φ4 mm以下， 适用高频、超高频(100-500KHz) Φ4-16,mm 适用高频(50-100 KHz)  Φ16-40 mm 适用超音频(10-50 KHz)  Φ40 mm以上      适用中频（0.5-10 KHz） 2、 热处理，轴类、齿轮、淬火及不锈钢制品退火等等，以淬火为例，工件要求淬火层越浅，频率应越高，淬火层越深，频率应越低。如：淬火层为 02.-0.8mm 适用100-250 KHz 超高频、高频 1.0-1.5mm 适用40-50 KHz高频、超音频 1.5-2.0mm 适用20-25 KHz超音频 2.0-3.0mm 适用8-20 KHz超音频、中频 3.0-5.0mm 适用4-8 KHz中频 5.0-8.0mm 适用2.5-4 KHz中频 3、钎焊，钎头、车刀、铰刀、铣刀、钻头等及不锈钢锅底不同材料的复合焊接，焊接体积越大，频率越应降低，以车刀焊接为例，如： 20 mm以下刀具，   适用50-100 KHz 高频 20 --30mm以上刀具  适用10-50 KHz  高频、超音频 30 mm以上刀具，   适用1-8 KHz    中频。 4、熔炼金、银、铜、铅等贵金属  根据熔炉及生产效率具体而定。，小容量可选高频，大多选超音频、中频    超音频可以满足压铸行业的一般应用，每小时可以熔化200KG铝锭的一般应用。      二、如何选择功率，当您根据您的工件的要求，确定了机器的频率之后，下一步就要根据生产情况选择适当的机器功率了。机器的功率越大，其加热的速度就越快，但其价格就会相应增加，小功率设备，成本低，其加热的速度慢。 1、感应加热功功率率通常有两种：输出功率和振荡功率。感应加热设备必须将交流电进行整流，得到振荡电流和电压，振荡功率即为二者的乘积。通常所说的功率，都是机器的负载功率，也叫输出功率，振荡功率只有实际输出功率的60%左右。如标定振荡功率50KW设备和输出功率30KW感应加热设备再相同条件下加热效果相同。以下是常用设备输出功率/振荡功率对比。 25KW/42 KW，30 KW /50 KW，50KW/  80 KW，80 KW /125 KW 目前，感应加热设备并没有国家规定的型号标定方法，大多数厂商都喜欢把产品标成厂名识别号+功率的形式如：XX-20，YY-60，ZZ-100等形式，所以有的生产企业通常都将功率标称为振荡功率，更有一些生产企业将振荡功率标定为输出功率或只说笼统地标为功率，误导客户。更有甚者干脆不写功率，将输入电流数标定型号，让客户误以为后面的识字就是该机的功率。二者实则相去甚远。而感应加热设备，通常买了之后很长时间不会再更新，等客户明白个中区区别时往往追悔莫及。所以，当企业向您介绍产品的时候，不要只关心型号，别忘了问他的输出功率是多少，作到心中有数。 2、加工相同工件，工作速度不同，功率选择也有很大区别例如；某紧固件企业要热煅加工Φ30 mm长度50mm的螺杆，加热温度1000度，生产速度20件/分钟，那就应该选择一款频率为超音频（10-40KHZ）输出功率80KW的机器使用，如果生产速度降为10件/分钟，一款频率为超音频（10-40）输出功率50KW的机器就能满足应用， 80KW价格要比50KW高，所以，厂家可以根据自己的实际情况，选择较合适的机型，以免造成浪费。另外，功率的选择还要考虑到用电电压的波动情况，对使用三相交流电的用户来说，电压降低10V，其输出功率就会降低7%左右，一般来讲，企业在使用该设备时，一批工件加热时间是固定的，当电压降低时，为保证达到加热效果，就应该调大该机功率，达到相同的加热效果。但如果您的加热时间是以设备较大功率状态为前提设定，当电压降低时，只有通过延长加热时间的方法达到相同的加热效果，这样就必须重新实验，获得时间设定参数，耽误生产工作，也不能保证工件质量。所以建议在使用时，将设备的功率输出调整到85-90%功率状态左右，留一点余量，这样又能延长使用寿命，又可以从容应对电压波动造成的不利影响。     三、如何避免价格陷阱当您根据您的工件的要求，确定了机器的频率和功率之后，就要根据生产情况选择适当的供应商了。价格当然是您比较关心的了，如何避免价格陷阱将是您遇到的另一个问题。目前，随着IGBT感应加热设备的广泛使用，生产厂家厂家也很多，但是，在小型（400KW）领域内能够拥有自主知识产权，拥有独立高水平研发队伍，全系列产品的企业，全国仅有几家，大多数企业都是仿造、组装而已，所以，即便是不同的厂家之间，相同功率（标定）的产品，质量差异很大。买到一款实用的，价廉物美的产品是每一个用户所期望的，由于设备的价格与设备个功率有密切的联系，功率越大，价格越高，所以，功率虚标成为误导客户常用手段。通常表现为： 1、 功率标称为振荡功率， 2、 企业将振荡功率标定为输出功率或只说笼统地标为功率， 3、 不写功率，将输入电流数标定型号，让客户误以为后面的识字就是该机的功率。 4、 胡乱标注低功率写成高功率。相比上述情况，下面的情况更加恶劣。国内一些生产企业为了谋取暴利，通过调整IGBT模块的某些参数，达到将小功率设备功率调大的目的，比如将30KW设备调成40-50KW，把它当成45KW设备出售，其结果，小马拉大车，设备负荷重，缩短设备使用寿命，本来正常能使用5年的产品，一、两年就报废了。而这种情况短时间客户无法察觉，但只是个时间迟早问题。而且，由于参数的改变，使设备的相容性变差，相互干扰严重，故障多，影响生产。避免这一点较好的办法是寻找国内大型生产厂家，或多听同行的评价。其实，但无论哪种情况，您只要稍加留意，还是不难分辨的。下面简单介绍一下。 1、相同使用功率比较例如，当您确定本厂将要购买一台高频加热设备用以焊接，你确定了甲、乙、丙三家企业的产品，分别为甲-25型（输出功率25KW）   14800元    甲-40型（输出功率40KW）   26800元乙-25型（振荡功率25KW）   12500元    乙-40型（振荡功率40KW）   18800元丙-25型（振荡功率25KW）   11000元    丙-40型（振荡功率40KW）   16800元由于甲-25型为输出功率，所以转换成振荡功率，甲的振荡功率为42 KW所以，完成相同的工作，乙、丙对比机型为乙-40型（振荡功率40KW）   18800元丙-40型（振荡功率40KW）   16800元所以，甲-25型，14800元反而是较低的价格。这样，您就可以掉入乙丙的价格陷阱。 2、相同工件对比俗话说，不怕不识货，就怕货比货，将工件拿到上述供应商那里，就会的得到不同的加热时间，加热较短的，其功率较大，比较一下，找到功能相近的机型，进行筛选。      四、如何选择好的产品。好的产品应有以下几点：良好的稳定性、良好的性价比、良好的适应性、快速、周到售后服务。当您选择一款产品是，不仅要考虑他的后期综合使用成本，包括停工损失、零件更换、保修期过后的维修、升级能力等等多方面的因素，实践是检验产品的标准，你可以要求对方将设备，安装到您的工厂，现场检测，有条件的话，较好能试用几天。好的设备，外观整洁，标识清楚，使用方便。通常小功率设备（振荡功率30KW以下）大多数企业都用发光二极管来显示电流的大小，但它不能真实的显示功率的大小，只能作为调节功率的参考。振荡功率30KW以上时，应使用标准计量的电压（振荡）、电流（振荡）表，设备工作时，运行电压（振荡）、电流（振荡）直观显示，企业无法弄虚作假，也便于操作人员客观、准确的掌握机器运行状态。如果这种大功率设备仍然采用发光二极管来显示，就要小心了。大功率设备一般主电源和感应圈变压器是分开的，变压器性能好坏直接影响感应圈的工作效率，有的变压器采用油浸的方式，这种变压器，比较落后，易污染，一旦损坏，几乎是无法修理，也没有修理的价值，是淘汰的产品。现在多数企业选用的都是干式变压器。同样的主机，由于工件不同，变压器也不是完全一样的。如，当一台输出功率30KW感应加热设备作焊接时，其感应圈在1-2圈，感应加热设备作退火时其感应圈在4-8圈, 在保证功率正常输出的前提下感应圈匝数越多，工件受热越均匀，设备处理异型工件的能力越强，但是，有些企业的设备，变压器只能负载1-2感应圈，碰到大的工件，感应圈只能采取并管制作，工艺复杂，加热效率低。曾经遇到这样的情况，加热一个直径16厘米，高度20厘米不锈钢煲制品，用某型30KW设备作不锈钢退火工艺，感应圈7匝，输出功率达到32KW，仅用13秒完成退火，同样感应圈，同样工件，放到另一个品牌号称40KW的机器上测试，加热速度竟然90多秒，几乎无法使用，将线圈匝数少为3-4圈，才能勉强加热，不得不在工件底部加装旋转装置。有条件的话，还可以要求设备厂商打开机箱，一款好的设备，电子元器件布局合理，线路整齐，可以看到里面关键元器件如IGBT功率模块、电力电容器等原材料材质，从设备的整体外观、重量对设备有更进一步的认识。大多数厂家没有独立高水平研发队伍，没有自己的核心技术，同质化严重。大多数企业产品主控电路板和驱动电路板是一体的，当其中一个驱动电路发生故障时，不得不更换整个电路板，这种状况一般都会发生在超过保修期时，从而增加用户负担。所以，较好能选择主控电路板和驱动电路板独立的产品，维修成本低，这一点可以询问对方技术人员。有实力企业，备件充分，快速快捷，售后服务、周到，还可以为客户提供备用设备，较大限度保证企业生产工作不受影响。 到此为止，您也许对IGBT感应加热设备有了简单的了解，但它并不能满足金属加热的所有领域。IGBT功率模块的物理特性决定了其功率不能造的很大，目前，国外某些企业已开发出输入功率4000KW的设备，国内仅少数企业有能力生产1000KW左右的设备，大功率加热设备仍使用传统的晶体管、电子管技术，另外，IGBT在超高频领域的使用技术还有待进一步突破。（广州威士达电子科技有限公司提供资料）。

钛的出产进程是资源和动力转化为产品并排放抛弃物的“工业代谢”进程。在这一进程中，输入各种资源和动力;输出主产品、各种副产品和抛弃物。关于不同的钛出产工艺进程，输入和输出不同，其物质代谢不同，对环境构成的影响也不同。 生态功率及其目标 生态功率界说 其界说为：生态功率是生态资源满意人类需求的功率，它是产出与投入的比值。其间“产出”是指厂商出产或经济体供给的产品和效劳的价值;“投入”是指厂商出产或经济体耗费的资源和动力及它 们 所构成的环境负荷。生态功率中心思维是“以少产多”，即使用尽可能少投入取得尽可能多的产出。关于产品而言，就是要求在其出产进程中，耗费最少的资源和动力，产最多的产品，而且对环境发生最小的影响。 生态功率目标 关于工业出产而言，生态功率目标一般包含如下3 个方面：资源强度目标、动力强度目标和抛弃物排放目标。这 3个目标可别离表述为单位产出的资源耗费量、单位产出的动力耗费量和单位产出的抛弃物排放量，它们都是“产出与投入”比值的倒数。 钛出产的生态功率目标 钛出产的资源功率 钛出产的资源功率是指钛出产进程中耗费的单位天然资源量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的天然资源量，即η r =P/R，式中：ηr 为钛出产的资源功率(t·t -1 );P为钛出产的产品量(t);R 为出产 P(t)产品所耗费的天然资源量(t);R不包含收回的资源。可见，出产一定量的产品，资源功率值越高，耗费的天然资源量越低。 钛出产的动力功率 钛出产的动力功率是指钛出产进程中耗费的单位动力量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的动力量，即η e =P/E，式中：η e为钛出产的动力功率(t·t -1 );E 为出产 P(t)产品所输入的动力量(t)。可见，出产一定量的产品，动力功率值越高，耗费的动力量越低。 钛出产的数据与处理 某钛出产厂商选用的是典型的硫酸法工艺，即在矿山，经过穿孔、爆炸、铲装、运送等工序挖掘含钛共生矿;在选矿厂，含钛共生矿经过破碎、磁选和脱水后得到钛精矿;在钛白厂，钛精矿经过酸解、水洗、煅烧和后处理得到锐钛型钛白。整个出产进程能够划分为电力出产、采矿选矿、钛精矿公路运送和硫酸法出产钛白4 阶段，如图 1 所示。依据质量守恒定律，以某工业活动为中心考虑一切进出该工业活动的物流和能流的出入分析，称为工业代谢分析。本文经过工业代谢分析，建立了上述钛出产的输入输出清单，其间采选和硫酸法阶段的数据首要经过实地调研和核算得到，电力出产和公路运送的数据从文献得到。 抛弃物资源化对生态功率的影响 矿山原矿的档次较低，钒钛磁铁矿含 TiO2 为10.42%，选钛原矿(即磁选尾矿)含TiO2为8.63%，且分选功率缺乏40%，磁尾中的TiO2收回率只要24%，致使选矿中发生很多的尾矿。每出产1t 钛精矿约发生11.5 t 尾矿。选钛尾矿中，含Fe16.1%，含Ti8.1%。该钛厂商每年约发生302749t尾矿。终年搁置堆积的很多尾矿占用了土地资源，破坏了植被，污染了地下水，构成了水土流失。一起，尾矿坝的建造和保护耗资巨大，对厂商构成了显着的经济负担。因而完成尾矿的减量化和资源化实为燃眉之急。 小结 在现有的出产工艺水平下，大部分的输出物料未加使用，作为抛弃物直接排入环境，使得钛出产的资源功率和环境功率低下。钛厂与其它供应商构成物质交流是下降其出产进程的环境负荷的重要途径之一。

摘　要：介绍了我公司铝电解自动控制系统中自动熄灭阳极效应功能的应用情况(成功率达92%)，阐述了影响自动熄灭成功率的几个因素以及何种自动熄灭效应的参数组合对电解生产最有利。    关键词：铝电解，自动控制，自动熄灭阳极效应，成功率    作　者：陆义龙　韩丹群　饶晓凤一、引言：　　国外许多电解铝厂都实现了阳极效应的自动熄灭，80年代来，其自动熄灭的成功率就已近100%[1]。国内电解铝厂贵铝，其自动控制系统中设有自动熄灭程序(软件包)，但由于没有解决熄灭过程中电解质容易溢出和自动熄灭成功率低的问题，最后不得不采用传统的手工木棒熄灭方法。而其它大部分铝厂的铝电解自动控制系统中几乎没有该功能。所以长期以来，国内自动熄灭阳极效应鲜有更新的深度和成功的例子。　　汉江丹江口铝业有限公司第三电解铝厂114.5KA系列预焙槽系列自动控制系统中配有阳极自动熄灭程序。1999年8月我们开始试验应用时，情况与贵铝相类似，即电解质容易溢出槽外，且由于参数匹配不合理，其自动熄灭成功率仅有10-20%，在经历了几次重大的工艺技术调整后，两水平总高降低，即实行低铝水平操作，电解质水平稳定在19-21cm，自动熄灭过程中不再有电解质溢流现象发生。分子比和槽温分别控制在2.1-2.3，950-960℃，槽况较为稳定。同时通过大量试验对程序中的相关参数优化组合，现自动熄灭成功率已稳步上升到95%。二、自动熄来阳极效应原理及步骤：　　当电解质中AL2O3%降至1.0%以下，电解质性质发生重大变化，其对碳素阳极的湿润性变差，阳极效应发生。自动熄灭程序首先对电解槽进行快速加料，然后等待氧化铝溶解，改善电解质对碳素阳极的湿润性，接着下压阳极，靠增加的静压力将气泡起走，熄灭效应。其步骤为：　　①自动控制系统检测 效应，并启动自动熄灭效应程序；　　②对电解槽进行快速加料；　　③等待氧化铝的溶解；　　④下压阳极（分1-3个下压处理循环，每个，循环有1-2步下压，每步下压时间1-20秒）若未熄灭，则报警提示进行人工熄灭。　　⑤效应后的电压调整，（熄灭之后电压一般在3.9-4.0，需提升至值4.26左右）三、影响熄灭成功率的几个因素：　　1、快速料的加料量。由于大部分效应都是缺料效应，所以效应后快速加料量就显得非常重要，不下料或下料不够都会造成效应 。我厂铝电解自动控制系统缺省值为两个下料点共计12次加料，每次加料量为1.5kg，共计1.5×2×12=36kg。平果铝业公司的有关实验表明其效应后的加料量为28.8kg时仍然不影响其效应的熄灭[3]。我们进行了相关试验，发现在快速加料次数在12、1、0、9、8次时都可以顺利熄灭只不过在8、7次时熄灭经历了两次循环，两次下压阳极，表明是自动熄灭难度在增加，在定为6次时熄灭的成功率降低为50%，这说明6×2×1.5=18kg是我们自动熄灭阳极的最低极限快速加料量。现在，我们将该值定为8次下料，共计8×2×1.5=24kg。　　2、效应快速加料后到开始下压阳极之间的等待时间。这段等待时间主要用于等待快速加料所下的AL2O3的溶解。如果快速加料所下的氧化铝未被充分溶解，则电解质的与炭素阳极之间的湿润性不会被改善到足够的程度，自动熄灭难以成功。在理想的情况下，电解槽不产生沉淀的最大供料速度不宜超过3g/( kg电解质)[4]，我厂114.5KA效槽电解容量按5t计算，快速加料8次完成的时间为1分钟，则其供料速度为2×8×1.5/1×5=4.8g(电解质)，这说明该快速加料速度易造成沉，况且由于市场原因，我厂大部分使用国产中间状氧化铝，其溶解性差，所以必须有一段等待时间让其溶解。我们选择了10、20、40、50、60、90等几档做试验，发现等待时间为10-40秒时，熄灭成功率只有50%，而50秒为75%，60秒为85%90秒为92%，而再延长，成功率也未增长，现在我们将此参数定为90秒。　　3、下压阳极的幅度与速度。下压阳极的幅度越大，所产生的静压力就越大，自动熄灭的成功率就越高。但该幅度并不是越大越好，太大容易将电解质压流，阳极也容易坐在侧部伸腿上，粘上沉淀，最后形成边部长牙，所以要寻求合理的下压阳极的幅度。最后我们选择了第一步下压11秒，第二步下压6秒，比缺省值少5秒，较好地满足了自动熄灭的要求。阳极下压的速度取决于运转的电机及传动机构，非计算机参数可修改的。我厂有100台电解槽，其中装配老式电机及动机构的16台，下压速度为每分钟2cm，发现相同情况下其熄灭成功率比新电机(下压速度为每分钟3cm)低30%，且通常要历经两次循环之后才能熄灭，这说明阳极下压的速度越快，其熄灭的成功率越高。阳极下压速度慢的槽子，我们将其下压幅度调整为第一步15秒，第二步11秒后，其熄灭成功率几乎与新电机槽相同。　　4、槽况：槽况也是影响成功率的主要因素。低温及波动槽难熄，因为其电解质粘度大，流动性差，溶解AL2O3能力较低。另外高温槽(>980℃)，通常其电解质不清洁，其电解质浓度太小，流动性强，AL2O3来不及溶解便形成炉底沉，因而其溶解AL2O3能力较低，所以这两类槽熄灭的成功率都很低。而槽温在950-960℃，分子比在2.1-2.3的电解槽，其槽况良好，熄灭的成功率几乎达100%。因而槽况越好越稳定，效应自动熄灭成功率也越高。四、关于效应量的讨论　　从节约能量，减少效应对电解槽的不利影响角度出发，我们应该将效应时间缩短得越短越好，但实际上由于槽内总有相当部分碳渣需要通过效应来清理，且炉内局部沉淀等待效应时高温溶化，某些形炉膛也需要通过铲应来规整，所以保证适当的效应持续时间是必须的，现在我们将自动熄灭效应的时间平均控制在4分30秒左右，比可能达到的最短时间3分40秒延长了50秒，满足了生产需要，同时比手动槽熄灭法的平均时间5分20秒降低了50秒。所以我们认为要引入效应的持续时间。目前对于槽况的槽子，我们控制其效应时间在4分钟以内，对于槽况稍差的槽子，我们控制其效庆时间在5分钟以内。同时我们认为自动熄灭效庆时最好能第一个循环里的第一步就熄回去，因为循环次数越多，步骤越多，越可能在阳极降和升的过程中破坏极上的覆盖料的整体性，造成阳极不必要的额外氧化。 五、结论： 1、通过改进工艺技术条件，是可以实现用自动熄灭阳极效应程序(软件包)来熄灭阳极效应的。 2、应该根据实际情况选择合理的参数组合，使自动熄灭有既保证了阳极效应的质量，达到了节能降耗的目的。 3、自动熄灭阳极效庆由于采用下压阳极方式，因此不会像手工木棒法那样会剧烈搅动槽内熔体，因而铝的二次氧化损失较小，同时对电解槽的平稳生产要有利。 4、通过运行自动熄灭阳极效软件包，提高了铝电争自动控制水平，减轻了工人劳动强度，节省电能113×35×50/3600=55wh/5效应，年节能0.33×100×365×55=66万KWH，吨铝降低电解22kwh/tAl同时也降低了木棒消耗为0.33×0.92×100=30根/块，每年为12045根。

LED灯具与其它灯具比较，长处十分杰出：节能、长寿数、绿色环保。可是，LED灯具质量相差很大，顾客都不知道怎么去挑选？鉴于现在平板灯市场报价厮的恶性竞争，大批不合格产品的的上市（专业人士称之（劣货、差货、烂货），现已违反了LED节能、长寿数、环保等真实的价值，违反了将LED技能应用到集成吊顶范畴的含义，并严重影响了集成吊顶LED平板灯的健康发展。怎么区别LED灯具的好坏，应从以下几方面着手：    一、看全体“灯具的功率因数”：功率因数低，阐明运用的驱动电源、电路规划欠好，会大大下降灯具的运用寿数，功率因数低，运用再好灯珠的灯具寿数也不会长。    功率要素凹凸，用“功率因数表”就可以检测出来！一般出口LED灯具功率因数要求到达0.85以上。功率因数低于0.5，应该说不合格产品或拉圾产品，不光寿数短，并且实践耗费电量比标称要高出一倍左右，也就是说，与普通节能灯比，底子就不节电！所以，这就是为什么LED灯具需求装备高质量、高功率的驱动电源的原因！    没有“功率因数表”的顾客，还有一个方法是用“电流表”来检测二个标称功率相同的相似产品，电流越大且电流谐波越大，阐明实践耗费电量就大，也就越不节电！一起，电流不稳定，对灯珠寿数和全体灯具的寿数晦气！    二、看“灯具散热条件--材料、结构”：LED灯具散热也是十分重要的，相同功率因数的灯具和同质量的灯珠，假如散热条件欠好，灯珠在高温下作业，光衰会很大，灯具寿数会削减。    现在，选用的散热材料首要有铜、铝、PC，铜的导热比铝好，铝的导热又比PC好，现在集成吊顶用到的平板灯散热器材料一般用铝最多，最好的为插片铝，车铝（铝型材、挤铝）次之，最差的是铸铝，插片铝散热作用最好！    假如，选用空气对流的方法来散热，一定要处理好电路、电源的绝缘问题。不然，灯具在比较湿润的环境中作业，容易发生电路短路，形成安全事故！    三、看“灯珠质量”：灯珠质量决议于芯片质量和封装技能。    芯片品牌分三大阵营：    榜首阵营以欧美、日本为代表的供应商，首要包含科锐、欧司朗、日亚化学、丰田组成等；    第二阵营以美国、韩国、中国台湾为代表的供应商，首要包含普瑞、旭明、首尔、晶元、泰谷、广稼、新世纪等；    第三阵营以国内为代表的供应商，首要有三安、迪元、蓝光、士兰明芯、路美等。芯片质量决议灯珠的亮度与光衰。好的灯珠不光光通亮高，并且光衰也小。    四、看灯具运用的驱动电源，电源的运用寿数相对灯具的其他部分来说，寿数要短许多，电源的寿数影响灯具的全体寿数，灯珠的理论寿数在5-10万小时，而电源的寿数在0.2-3万小时，电源的规划与材料挑选会决议电源的运用寿数。    五、看光效：相同的灯珠功率，光效越高，亮度越高，相同的照明亮度，耗电越小，越节能。    六、看电源功率，电源功率越高越好，越高，阐明电源自身的功耗越小，输出的功率越大。    七、是看是否契合安全标准？我国LED灯具安全标准现已出台，请按国家规定的安全标准挑选LED灯具。    八、是看做工是否精密？    一个质量好的LED灯具，除上面说到的几个首要方面外，还要依据不同的运用环境，有不同的技能要求，如防潮、防尘、防磁、防雷击等。    总归，一个质量好的LED灯具，是高质量的驱动电源、杰出的散热条件、高质量的（芯片）灯珠、契合安全标准几个方面的完美结合！只着重任何一方，都不能称为一个合格的产品！删去

氧化亚铜是较硫酸铜附加值更高的一种铜类无机盐，广泛使用于涂料工业、玻璃工业、农业等范畴。近年来，跟着氧化亚铜的超细化、高纯度，极大地提高了其使用价值。国内已有的几种Cu2O粒子的制备办法所制得的Cu2O粒径通常在几微米到几十微米范围内，涣散性较差。本研讨在常压下凭借微波辅佐钠复原硫酸铜制备了纳米氧化亚铜，一起调查了影响氧化亚铜收率的几个要素，并对所得Cu2O表面描摹及粒度散布进行了表征。     一、试剂及仪器     试剂：自产硫酸铜，钠，自配涣散剂。     仪器：NN-S3440WF型家用改装微波炉，电子恒速搅拌器，电热恒温水浴槽，XL30W型扫描电镜，LS800型激光粒度测试仪。     二、实验原理     将硫酸铜和钠别离制成必定浓度的溶液，过滤除掉溶液中的机械杂质。将参加涣散剂并调理pH的硫酸铜和钠溶液别离装入加液瓶中，待反响开端后，将2种溶液经过Y型管以并流方法参加到微波炉内的锥形瓶中。反响完毕后，取出锥形瓶，弄清、过滤，用酒精重复洗刷至硫酸根合格停止。产品保持在介质中避免氧化。其反响式发下： 2CuSO4＋3Na2SO3→Cu2O+3Na2SO4+2SO2（g）     三、成果与评论     （一）单要素实验     1、微波功率对氧化亚铜收率的影响     钠过量系数 ，系统pH调至3，微波加热40min，微波功率对氧化亚铜收率的影响实验成果见表1。 表1  微波功率对氧化亚铜复原反响的影响微波功率/w剩下溶液色彩实验中的现象产品特征140浅绿色杯壁有少数白色物质泥巴赤色，产品较少320无色少数刺激性气体蒸发，杯壁有少数白色物质泥巴赤色530无色很多刺激性气体蒸发、杯壁、U形管内有很多绿白色物质暗赤色     由表1可知：微波功率为140W时，反响后溶液色彩为浅绿色，阐明反响后的溶液中还有一部分未反响的铜离子，铜的收率较低；微波功率为530W时，反响过程中发生很多SO2气体，操作环境恶化，并且杯壁、U形管内有很多绿白色粉状物，阐明大功率微波辐射会使溶液到达欢腾状况，溶液很多蒸发，这不只使铜丢失大，且出产设备腐蚀严峻；而微波功率为320W时，反响后溶液无色，产品为泥巴赤色。所以，微波辐射功率以320W为宜。     2、溶液pH对氧化亚铜收率的影响     微波辐射功率320W，钠用量为理论用量的1.3倍，复原时刻40min，溶液pH对氧化亚铜收率的影响如图1所示。    由图1可知：跟着溶液pH增大，氧化亚铜回收率逐步添加；pH     因而，复原时，溶液pH宜保持在3.0，反响后溶液pH保持在3.5～5.5之间。     3、钠过量系数对氧化亚铜收率的影响     微波辐射功率320W，溶液pH=3，微波辐射40min，钠过量系数对氧化亚铜回收率的影响如图2所示。能够看出，跟着钠用量添加，氧化亚铜收率逐步增大。从反响动力学视点看，复原剂用量越多，复原作用越好，并且生成的氧化亚铜浸泡于复原性溶液中，能够削减氧化亚铜的氧化。但从另一方面考虑，复原剂用量太多，产品中简单分出钠，且易氧化成硫酸钠，导致产品中硫酸钠超支。因而，钠实践用量为理论用量的1.3倍较为适合。    4、复原时刻对氧化亚铜收率的影响     微波辐射功率320W，溶液pH=3，钠用量为理论用量的1.3倍，反响时刻对氧化亚铜收率的影响实验成果如图3所示。    由图3可知，跟着复原反响的进行，氧化亚铜收率逐步增大。在足够的反响时刻条件下，钠和硫酸铜能充沛触摸，复原反响进行得比较彻底。反响必定时刻后，溶液系统趋于平衡，再延伸反响时刻也不会增大氧化亚铜收率。归纳考虑，反响时刻以40min为最佳。     （二）产品表征     对在钠用量为理论用量的1.3倍、微波辐射功率320W，系统pH=3、反响时刻40min、参加必定量涣散剂、并流加液的最佳条件下制备的氧化亚铜，使用扫描电镜和激光粒度仪表征描摹和粒度，成果如图4和图5所示，化学组成分析成果见表2。表2  产品的化学成分分析数据目标称号一级品检测成果ω（氧化亚铜）/% ω（总铜）/% 总复原率（以Cu2O计）/%≥95.0 ≥86.0 ≥97.0≥97.2 ≥87.5 ≥98.4     能够看出，微波条件下复原制备的氧化亚铜描摹较规整，并且涣散均匀；颗粒粒径在0.4～0.9μm之间，比较小，散布也比较窄。产品质量根本满意工业氧化亚铜一级品标准。     四、定论     （一）常压下，选用微波辅佐复原法制备纳米氧化亚铜，以单要素实验法断定最佳实验条件：钠过量系数1.3，微波辐射功率320W，系统pH＝3，复原时刻40min。     （二）最佳条件下，氧化亚铜收率为95.3%，纯度可达97.2%，产品质量满意职业产品质量标准。     （三）微波特有的加热方法使制备的氧化亚铜颗粒更细微、更均匀、涣散性更好，描摹呈近球形，粒径在400～900nm之间。

近来从我国太阳能电池厂商英利集团了解到，该公司推出的根据离子注入技能的新一代熊猫高效N型单晶电池，以及双面发电双玻组件——TwinMAX Bifacial系列产品，日前在中国科学院太阳光伏发电体系和风力发电体系质量检测中心安排的测验中，完结了24.6%的归纳发电功率，为当时国际最先进水平。据介绍，根据第一代熊猫N型单晶双面高效电池出产线的量产技能晋级，新一代熊猫高效电池使用离子注入技能提高电池功率，正面发电功率可到达21.5%,反面功率可达正面的95%以上，抢先职业同类技能。此前，在国际闻名的TUV认证中，该产品单片电池片的双面发电功率转换率亦到达24.6%。经实地测验，选用新一代熊猫电池出产的TwinMAX系列光伏组件（60片电池），正面发电功率可超越300W,在优化后的体系装置现场，组件反面可奉献最高30%的正面发电量，实践发电功率超越380W,等效组件功率超越24%,并成功使用在我国首个光伏“领跑者”演示项目——山西大同采煤沉陷区国家先进技能光伏演示基地50兆瓦项目，这也是全球最大的高效N型单晶双玻组件使用项目。比较惯例组件，TwinMAX Bifacial系列产品还具有双面发电特性、杰出的弱光性、顽强抵抗盐雾、气等腐蚀性气体腐蚀及PID（潜在电势诱导衰减）危险的才能、优异的耐久性、30年线性质保等共同优势。据介绍，英利自主研制的“熊猫”N型高效太阳能电池，是N型双面电池技能和MWT金属环绕式电池技能的集成，填补了N型电池技能的空白，已成为全球三大高效太阳能电池之一。现在该系列产品已经过苛刻的可靠性验证并完结大规模量产。英利计划在未来1—2年时间内经过立异的商业模式驱动完结现有800MW熊猫电池出产线的离子注入技能晋级。

一、电炉设计的计算程序     电炉变压器功率的确定；     二次电压的选择及确定。     炉子主要尺寸的确定：     1、电极直径及电极分布直径的确定；     2、炉床面积的确定；     3、电炉炉膛高度的确定。     （一）电炉变压器功率的确定     电炉功率按电炉每昼夜处理物料量以及每吨物料耗电量计算，其计算公式如下：                                          （1）     式中P—炉用变压器的总功率，kVA；         A—电炉炉料的单位耗电量，kW·h/t料；         Q—昼夜处理固体炉料量, t/d;         K1—功率利用系数，一般为0.9～0.975;         K2—时间利用系数，一般为0.92～0.95;         cosφ—功率因数，一般为0.9～0.98。     当选用3台单相变压器供电时，每台的功率为总功率1／3。     功率利用系数K1在炉用变压器选择恰当时可以达到1.0。当炉渣电导率与操作电压不相适应或作业制度不当时往往小于1.0。一般可取0.9～0.975。     时间利用系数K2与停电时间直接相关，停电原因主要是清扫短网，变换操作电压（变压器不是带负荷调压的）和电极事故，此外，还应考虑下放电极降低负荷的影响。     功率因数cosφ取决于接线方法，同时随炉子的负荷降低操作电压的提高而增加。图1为芬兰依玛特拉厂9000kVA电炉的电压及负荷铜cosφ的关系。为了提高功率因素可安设电容器或将电炉与其它设备连接。例如乌干达今贾厂将电炉同转炉高压鼓风机的同步电动机连接，以提高功率因数。图1  依玛拉特厂9000kVA电炉电压及负荷与cosφ的关系     （二）二次电压的选择     目前尚无准确的矿热电炉的二次电压计算方法，可根据炉子特性、炉渣成分、炉子功率等因素结合类似工厂的实际经验和数据来选择。由于生产中原料成分可能变化，通常炉用变压器要作成8～15级以适应操作功率和炉渣性质的变化，级间差20～40V。     二次电压可按下述公式估算：     1、按经验公式                                       （2）     式中 —炉用变压器的二次电压，V；       —每根电极的功率，kVA，三级电炉每根电极的功率为炉子额定功率的1/3，六极电炉每根电极的功率为炉子额定功率的1/6。     K和n值列于表1。 表1  K和n值熔炼性质Kn①三极六极熔炼成铜锍14190.35渣用电热前床7.58.40.41     ①近年来，有些国家和工厂趋向于采用高电压操作，获得较好技术经济指标。表中经验数据应予提高，对铜镍精矿或矿石熔炼，n值可达0.29～0.32；对铜精矿熔炼，n值可达0.392。     2、按圆周电阻系数计算     当渣型和温度一定时：                                  （3）     式中 —电极直径，cm；       —每根电极端部对炉底的电阻，Ω，   —圆周电阻系数，Ω·cm，由实验却确定。     铜锍熔炼电炉内 一般为2.06     电极对炉底的电压（相电压）按下式确定：                                       （4）     式中 —相电压V；       —每根电压的功率，kVA。     变压器的二次额定电压 为：     对单相六极电炉：                               （5）     对三相三极或六极电炉：                               （6）     式中 —电炉电效率，一般为0.95～0.96；         X—短网感抗，Ω。     因一般电炉感抗很小，上两式可简化为：     对单相六极电炉：                                      （7）     对三相三极或六极电炉：                                     （8）     3、按每根电极的熔池电阻计算（ ）                          （9）     式中 —每根电极的熔池电阻，Ω；        —渣层厚度，cm；        —电极插入渣层深度，cm；          —炉渣在熔池平均温度下的电导率，Ω-1·cm-1，在条件许可时应测定工艺选择的某种渣型的电导率，或按表2、表3选取其近似值。       —考虑熔池内固体物理分布情况及电极插入深度的系数，见表4。      —考虑电极工作端形状的系数，见表5。     由公式9求出 后，再按公式5或公式6计算变压器二次电压。 表2  高铁炉渣的物理化学性质测定数据（一）编号炉渣成分，%熔点℃热含1200℃  kJ/g粘度，10-1Pa·sSiO2FeOAl2O3CaOMgO1250℃1200℃1160℃134.0952.754.643.161.0710901.471.22.54.6236.3448.156.842.381.2310051.211.62.82.2337.7650.214.391.461.3511001.221.72.84.0440.0841.412.962.091.1011202.081.72.95.7542.1139.414.181.791.2511602.102.65.421.8 续表2  高铁炉渣的物理化学性质测定数据（二）编号电导率，Ω-1cm-1表面张力，N/m密度，t/m31250℃1200℃1160℃1250℃1200℃1160℃1250℃1200℃1160℃10.30.280.210.3500.3670.3983.353.433.5020.190.110.090.3300.3430.3603.153.283.3530.270.220.180.3270.3350.3483.253.323.4040.170.140.120.3050.3160.3243.153.203.3050.0060.0610.0520.2840.2860.2952.783.053.20 表3  高钙镁炉渣的物理化学性质测定数据（一）编号炉渣成分，%熔点℃热含1250℃  kJ/g硅酸度密度，t/m3FeOSiO2CaOMgOAl2O3111.5140.2217.3811.5510.4612001.441.763.27215.3741.7517.0911.399.7312201.391.733.32317.8443.2515.819.749.1611801.321.863.36419.6241.4915.775.569.1511701.431.743.55521.8639.2815.699.049.0911401.421.623.45611.4336.7620.8813.1711.3012001.411.423.29718.0934.4817.5211.7710.3612001.431.333.43820.0034.6719.2911.4610.2111701.331.323.46922.5133.7516.4710.4110.9311701.511.303.561024.6432.0315.7510.1810.3211801.381.223.571110.8441.8420.8012.408.3312101.511.493.261216.3243.1817.0911.218.0912201.431.783.331318.9942.4015.9210.957.4311701.471.723.371412.5438.2221.5913.389.1812001.511.203.291517.1337.7618.6612.638.5411951.481.423.421619.8537.4718.6111.658.0711751.391.373.411723.3835.3117.1612.757.5511701.501.193.51 续表3  高钙镁炉渣的物理化学性质测定数据（二）编号粘度，10-1Pa·s电导率，Ω-1cm-11260℃1280℃1300℃1320℃1330℃1340℃1260℃1280℃1300℃1320℃1330℃1340℃133.426.221.017.215.714.80.0440.0500.0580.0680.0780.10231.616.012.49.4329.013.810.79.49.19.00.0760.1020.1230.1380.1460.160416.011.37.85.24.43.60.0760.0830.1000.1280.1700.215517.414.010.98.67.97.20.0650.0710.0880.1390.193635.025.020.016.214.513.00.0480.0520.0540.0550.056720.814.510.98.88.30.0790.0980.1200.16587.45.03.62.60.0840.0940.1120.1430.165920.912.37.95.65.04.80.0820.0980.1230.1460.1651013.04.94.23.43.22.81116.012.09.57.67.06.41214.611.910.108.58.07.5139.88.57.26.05.44.81423.015.810.67.67.06.60.0760.0850.1101542.026.017.712.310.38.50.0840.112165.64.43.32.52.21.90.1320.172177.05.64.53.83.73.60.1020.1260.160表4  电极插入熔池深度的系数表物料分布特点当 为下列数值时的系数炉料至电极表面距离料堆沉入渣层深度0.250.5接近电极直径011大于电极直径＜11炉料完全覆盖熔池表面1.2炉料完全覆盖熔池表面＞1.3表5  电极工作端形状的系数表0.2511.5平端头圆柱形电极1.51.752具有锥体高度为 的锥形电极111     （三）二次电压级的确定     以上计算的额定电压只能反映某一特定条件的合理电压值。实际上，物料条件及操作条件常有变化，因此，在确定变压器的二次电压时，应有一定的调节范围，另外，为适应开炉期低负荷运行的需要，还可以在低功率范围内按恒定电流条件设计，即变压器具有恒功率和恒电流两个工作范围。炉用变压器功率及二次电压，见图2。图2  炉用变压器功率及二次电压     图中， 为额定工作电压（或计算电压）， 及 分别为变压器额定功率时的调压范围， 为功率下降后（恒电流工作段）的最低电压。炉用变压器的 、 及 电压值可列式计算：=（1.1～1.25）                                     （10）=（0.1～0.8）                                     （11）=0.5                                           （12）     变压器恒功率段内的电压级按下式确定：                                     （13）     变压器恒电流段的电压级数按下式确定：                                        （14）     式中 、 为额定电压级数的电压差，其值见表6。 表6  功率与级差伏数值功率范围，kVA恒电流段，V恒功率段，V1000以内5～108～121000～600010～1515～256000以上15～2018～35     注：变压器调压方式有无载调压和有载调压两种。新设计的大型矿热电炉炉用变压器多采用有载调压。     云冶电压级：1号电炉变压器电压级为8级，级差为20V；     2号电炉变压器电压级为27级，级差为15V。     变压器的二交电压的切换，中小型电炉采用无载切换方式，大型电炉采用有载调压切换方式，即改变电压时，可以在带电的情况下进行工作。     （四）炉子主要尺寸的确定     1、电极直径及电极分布直径的确定     电极直径是根据功率和选定的电压以及电极截面上的单位电流密度选定的。     （1）电极直径可按以下公式计算：     按电流强度计算                                     （15）     按炉子功率计算     三相电炉                                            （16）     六极单相电炉                                        （17）     式中 —电极直径，cm；        —电极内最大电流强度，A；        —电极内单位电流密度，A/cm2,见表7。        —炉子额定功率，kVA；        —炉子额定功率时的最小电压，V。 表7  几种不同类型电炉的自熔电极电流密度炉子用途不同直径电极的电流密度，A/cm2＜600mm＜900mm＜1200mm铜锍电炉4～53～42～3.5炼镍铁电炉5～63.5～4.53～4电热前床2.5～32～2.5    16、17公式未考虑电极工作时的消耗速度。自焙电极的电极消耗速度不应超过电极糊的烧结速度，否则将产生“软断”的严重事故。因此，按上述公式计算出电极直径后，还必须验算每日电极下放长度（ ），若 大于电极烧结速度 （m/d），则直径不符合要求，必须增大 使 下降，直至 ＜ 为止。    与电极糊种类、质量、炉顶温度等因素有关，对熔炼铜镍锍或铜锍的电炉， =0.35～0.45m/d。    按下式公式计算：                                （18）     式中 —每日电极下放长度，m/d；        —烧结后电极糊的堆积密度，t/m3；        —电极直径，cm；         m—电极根数；         K2—时间利用系数，一般为0.92～0.95；         —每1000kW·h电能消耗需要耗用的电极糊重量，t/1000kW·h。     自焙电极的电极糊消耗量（ ）实践的经验数据见表8。 表8  自焙电极电极糊单耗经验数据熔炼过程的特点，kg/1000 kW·h铜硫化物精矿熔炼4～4.6（高达10）铜镍硫化矿石或精矿熔炼4.1～6.2氧化镍矿石熔炼9～11转炉渣贫化5～8kg/t渣     （2）电极分布直径     根据电极直径可确定电极分布直径，即可确定排成一条直线的电极中心间距离或沿电极中心通过的圆周直径，后者电极配置在三角形顶点内：                                      （19）     式中 —电极分布直径，cm；        —电极直径，cm；         —确定电极分布直径时的系数，见表9。 表9  确定电极分布直径时的系数炉子用途及型式K值长方形铜锍电炉2.7～3.2长方形电热前床3～4圆形电热前床3～3.5长方形贫化电炉2.5～3.0     2、炉床面积的确定     （1）对于圆形电炉炉床面积为：                                       (20)     式中  F—圆形电炉床面积，m2；            D—圆形电炉的内径，m；            D= +（4.4～5）                                  （21）          —电极直径，m；          —电极分布直径，m。     （2）对于长方形电炉炉床面积为：     ①按经验计算炉床面积： F=BL                                            (22)     式中  F—炉床面积，m；           B—炉膛宽度，m，按下列经验公式确定：                B=K宽d极，m                                       （23）         K宽—系数，见表10。 表10  系数K宽值名称K宽长方形熔炼电炉5～6长方形贫化电炉或电热前床没有水冷炉壁时6～7有水冷炉壁时4.8～5.5         —电极直径，m；          L—炉膛长度，m，按下列经验公式确定：           对于三极电炉：L=(12～13)                                 (24)           对于六极电炉：L=(19～21)                                   (25)     也可用下式计算：        L=(m-1)＋（2.5～3） +（3.2～3.6）                     （26）     以上式中符号意义同前。     电炉炉膛宽度B也用以下方法计算：     当为长方形电炉时，其炉床宽度与长度之比可以取为：     三极电炉：1∶2.2   六极电炉：1∶4     由此，炉宽为： 或 ，m     炉床尺寸和电极直径之比可在电极有效区对炉墙有影响的位置进行检查。     实际上，入炉墙到电极中心的最小距离小于（2.5～2.8）d（长方形电炉），（2～2.5）d（圆形电炉），则长方形电炉宽度可为：（5～5.6）d，而圆形电炉直径可为 +（4.4～5）d，这样，可以保证炉墙寿命。     图3为三极电炉简图。图3  三极电炉简图 1－放锍端；2－放渣端     ②按单位面积功率计算炉床尺寸：,m2                                     （27）     式中 —炉子单位功率，kVA/m2；          —炉子功率，kVA；          可依据炉子额定功率按下式计算：                                        （28）     式中 及 同上公式，K和n为系数。     不同操作过程和不同型式的炉子的K和n系数值列于表11。 表11  不同操作过程和不同型式的炉子的系数K和n值操作过程和炉渣型式Kn长方形电炉熔炼成铜锍40.35圆形电炉熔炼成铜锍80.35渣用长方形电热前床279-0.18i①     ①在这种情况下，幂指数是负数，因为单位功率是随着炉子功率的增加而降低。     目前炉膛单位面积功率实践经验为100～400kVA/m2。     3、电炉炉膛高度的确定                               （29）     式中 H—炉膛高度，m；          h1—铜锍层厚度，m，一般为0.7～0.8；          h2—渣层厚度，m，一般为1～1.5；          h3—料层厚度，m，一般为0.3～0.6；          h4—气体空间高度（料坡顶至拱顶中心），m，以保证炉膛内气体流速2～4m/s为宜。     二、电炉设计参考图     云冶30000kVA铜冶炼电炉见图4。     国内外铜熔炼电炉主要参数见表12。     云冶电炉炉用变压器技术规格及变压器特性实例见表13、表14。图4  30000kVA铜冶炼电炉 1－排烟口；2－出渣口；3－放铜口；4－加料口 表12  国内外铜熔炼电炉主要参数（一）厂别电炉功率kVA单位功率kVA/m2变压器台数二次电压V炉子尺寸，m炉长炉宽高云冶1号炉300002543261～40421.55.54云冶2号炉30000231.83310～70022.285.814.5苏力切尔玛3000347～9311.2563.3罗斯卡1200083.3650～4002463今贾5500813120～22013.15.183.0布利赫勒克3000167170～160Φ5（圆形）依玛特拉9000169.1380～1288.58阿纳康达3600012931.78.8茵斯皮雷森51000134.23150～50035.6610.675马弗利拉3600014331.310.364.48杰兹卡兹干500002973600～800247杰兹卡兹干30000178247皮尔多普24000180.53190～38022.164.2 续表12  国内外铜熔炼电炉主要参数（二）厂别炉床面积  m2电极直径  mm电极个数电极电流密度  A/cm2电极中心距离  m云冶1号炉118110064.033云冶2号炉129.5120063.2苏力切尔玛85032.75罗斯卡144120062～33.0今贾68105433布利赫勒克约187803依玛特拉53.266032.45阿纳康达27916506茵斯皮雷森38018006马弗利拉223.5杰兹卡兹干16812006杰兹卡兹干16812006皮尔多普133110063.0 表13  云冶2号30000kVA电炉用变压器技术规格及特征型号电压线高压侧低压侧容量kVA电流，A电压，V电流，AHKDSPZ -10000/351285.7170014286100002285.7168514599100003285.7167014925100004285.7165514267100005285.7164015625100006285.7162516000100007285.7161016395100008285.7159516847100009285.71580173411000010285.71565176991000011285.71550181821000012285.71535186921000013285.71520192311000014285.71505198021000015285.7149020408100001627747520408969417268.5460204089388182604452040891821925143020408877520242415204088470212334002040881632222438520408785723215.537020408755124207355204087245251983402040869362619032520408663327181310204086326     注：该电炉变压器额定功率为50Hz，单相，高压侧电压均为35Kv。 表14  云冶1＃30000kVA电炉炉用变压器技术规格及特性型号电压线高压侧低压侧容量kVA电流，A电压，V电流，AHDPF-10000/351285.7140424780100002285.7138026310100003285.7136027770100004285.7134029410100005285.7132031250100006285.7130033000100007285.7128035700100008285.712613831010000

LED灯具与其它灯具比较，长处十分杰出：节能、长寿数、绿色环保。可是，LED灯具质量相差很大，顾客都不知道怎么去挑选？鉴于现在平板灯市场报价厮的恶性竞争，大批不合格产品的的上市（专业人士称之（劣货、差货、烂货），现已违反了LED节能、长寿数、环保等真实的价值，违反了将LED技能应用到集成吊顶范畴的含义，并严重影响了集成吊顶LED平板灯的健康发展。怎么区别LED灯具的好坏，应从以下几方面着手：　　　　一、看全体“灯具的功率因数”：功率因数低，阐明运用的驱动电源、电路规划欠好，会大大下降灯具的运用寿数，功率因数低，运用再好灯珠的灯具寿数也不会长。　　　　功率要素凹凸，用“功率因数表”就可以检测出来！一般出口LED灯具功率因数要求到达0.85以上。功率因数低于0.5，应该说不合格产品或拉圾产品，不光寿数短，并且实践耗费电量比标称要高出一倍左右，也就是说，与普通节能灯比，底子就不节电！所以，这就是为什么LED灯具需求装备高质量、高功率的驱动电源的原因！　　　　没有“功率因数表”的顾客，还有一个方法是用“电流表”来检测二个标称功率相同的相似产品，电流越大且电流谐波越大，阐明实践耗费电量就大，也就越不节电！一起，电流不稳定，对灯珠寿数和全体灯具的寿数晦气！　　　　二、看“灯具散热条件--材料、结构”：LED灯具散热也是十分重要的，相同功率因数的灯具和同质量的灯珠，假如散热条件欠好，灯珠在高温下作业，光衰会很大，灯具寿数会削减。　　　　现在，选用的散热材料首要有铜、铝、PC，铜的导热比铝好，铝的导热又比PC好，现在集成吊顶用到的平板灯散热器材料一般用铝较多，较好的为插片铝，车铝（铝型材、挤铝）次之，较差的是铸铝，插片铝散热作用较好！　　　　假如，选用空气对流的方法来散热，一定要处理好电路、电源的绝缘问题。不然，灯具在比较湿润的环境中作业，容易发生电路短路，形成安全事故！　　　　三、看“灯珠质量”：灯珠质量决议于芯片质量和封装技能。　　　　芯片品牌分三大阵营：　　　　靠前阵营以欧美、日本为代表的供应商，首要包含科锐、欧司朗、日亚化学、丰田组成等；　　　　第二阵营以美国、韩国、中国台湾为代表的供应商，首要包含普瑞、旭明、首尔、晶元、泰谷、广稼、新世纪等；　　　　第三阵营以国内为代表的供应商，首要有三安、迪元、蓝光、士兰明芯、路美等。芯片质量决议灯珠的亮度与光衰。好的灯珠不光光通亮高，并且光衰也小。　　　　四、看灯具运用的驱动电源，电源的运用寿数相对灯具的其他部分来说，寿数要短许多，电源的寿数影响灯具的全体寿数，灯珠的理论寿数在5-10万小时，而电源的寿数在0.2-3万小时，电源的规划与材料挑选会决议电源的运用寿数。　　　　五、看光效：相同的灯珠功率，光效越高，亮度越高，相同的照明亮度，耗电越小，越节能。　　　　六、看电源功率，电源功率越高越好，越高，阐明电源自身的功耗越小，输出的功率越大。　　　　七、是看是否契合安全标准？我国LED灯具安全标准现已出台，请按国家规定的安全标准挑选LED灯具。　　　　八、是看做工是否精密？　　　　一个质量好的LED灯具，除上面说到的几个首要方面外，还要依据不同的运用环境，有不同的技能要求，如防潮、防尘、防磁、防雷击等。　　　　总归，一个质量好的LED灯具，是高质量的驱动电源、杰出的散热条件、高质量的（芯片）灯珠、契合安全标准几个方面的完美结合！只着重任何一方，都不能称为一个合格的产品！

矿石性质1 该钼矿为以辉钼矿为主，伴生磁铁矿，富含滑石、石棉(蛇蚊石)等层状硅酸盐矿藏。滑石与辉钼矿呈粗细不均匀嵌布，以细粒为主，故影响钼分选的首要脉石矿藏为滑石和少数蛇蚊石。滑石与辉钼矿天然可浮性极为附近，选用浮选法直接别离困难。 表1 矿藏组成表2 化学组分矿石磨矿产品粒度分析2 对磨矿产品进行粒度分析，从矿石粗磨产品粒度分析成果可知，辉钼矿在+0.020mm散布率较高，在-0.020mm散布率相对较低，而滑石则在-0.020mm明显富集，特别是矿泥(-0.010mm)中滑石含量较高，故可选用分级来别离滑石。 表3 磨矿产品分析成果选矿工艺流程断定3 该钼矿石生滑石含量达13%，因为滑石的天然可浮性与辉钼矿十分挨近，很多的滑石矿藏严峻影响到辉钼矿浮选，选用浮选药剂按捺滑石很难取得杰出的钼选矿目标，怎么下降滑石对辉钼矿浮选的搅扰是该类型矿石选矿难题。 滑石是天然界中硬度最低的矿藏，与其他矿藏比较硬度极低，简单在破碎磨矿进程优先解离破坏，经过粗细分级将滑石富集到细粒级，然后使粗粒级浮选不受滑石搅扰。从矿藏分析成果来看，矿石中滑石与磁铁矿等铁矿藏亲近共生，选用磁选将部分滑石别离，经过磁选和粗细分级完成滑石与辉钼矿别离，准则工艺流程见下图。 图1 准则分选工艺流程磁选别离4 该钼矿藏中滑石与磁铁矿、磁赤铁矿亲近共生，故选用磁选别离能够抛除与铁矿藏共生的滑石对钼浮选的影响，不同磁场强度分选比照实验。 图2 磁选别离表4 磁选别离实验成果由表4中数据可见，磁选别离可别离出占原矿20%以上的滑石进入细泥浮选，添加磁场强度不只能进步铁的回收率，一起也能别离出更多的滑石矿藏，但强磁选作用欠安，因而磨矿产品磁选磁场强度挑选中磁场即可。 中强度磁选铁精矿中辉钼矿搀杂严峻，对中磁选精矿进行磨矿后再磁选，可有用削减钼的金属丢失，实验成果见表5。 表5 中磁场磁选机粗选-铁粗精矿再磨精选别离滑石成果 分级别离5 依据磨矿产品粒度分析成果，矿石经碎磨后大部分滑石因为矿藏硬度低而散布于细泥产品中，磁选别离后的非磁性产品能够经过分级办法完成滑石与辉铝矿别离，别离滑石后进步了药剂在辉钼矿表面的吸咐几率，然后改进辉钼矿的可选性。 (1)不同分级设备的分级作用比照 以CKLM-55×2型中细粒物料斜板分级机和φ75mm水力旋流器组合作为分级别离滑石设备，实验规划分级粒度30μm，分级功率40%，进行了不同设备组合方法的比照实验。 图3 不同分级别离工艺流程比照实验发现，与旋流器-斜板分级机比较，斜板分级机-旋流器组合分级功率相对较高，别离产品钼浮选作用也较好，终究挑选斜板分级机漩流器组合作为细粒分级设备。粗细分级别离钼和滑石实验成果见表6和表7。 表6 不同分级设备组合方法的分级作用比照表7 斜板分级机+旋流器别离和滑石实验成果  斜板分级机和水力旋流器组合尽管对-0.030mm粒级分级功率仅为35.71%，但对滑石别离作用较好，整个别离作业分级机溢流产率为16.60%，别离出30.97%的滑石，分出钼的金属量仅为8.91%。从细粒物料分级给料以及粗粒、细粒物料粒度分析成果可知，斜板分级机-旋流器组合达到了预期的分级别离作用。但该组合存在设备占地面积大、单机处理量小的缺点。 (2)旋流器-盘式分级别离工艺 以GPF-320型高速盘式分级机和φ75mm水力旋流器组合进行分级别离滑石设备，实验规划分级粒度30μm，组合分级功率40%，分级功率和各产品粒度分级成果见表8和表9。 表8 旋流器-高速盘式分选机分级作用表9 旋流器-高速速盘式分级机分级别离钼和滑石实验成果水力旋流器-0.030mm分级功率为35.22%，高速盘式分选机-0.030mm分级功率为86.73%，-0.010mm分级功率仍高达74.51%，实验进程中发现该设备不只运转安稳、目标安稳，单机处理量大、对粒度为-0.005mm微细粒物料分级功率较高，是高效的细粒矿藏分级和脱泥设备。 (3)分级别离工艺断定 从分级功率比照实验成果可知，挑选旋流器高速盘式分选机为分级设备作用较好。 因物料粒度不同引起的矿藏成分差异，导致水力旋流器对滑石具有必定的别离作用，选用高速盘式分级机对水力旋流器溢流进一步分级，粗粒沉砂产品中滑石含量较低，钼丢失率也较低，因而该计划别离滑石和辉钼矿功率较高，选用该计划进行硫化钼浮选实验。 全流程分选6 经过上述别离分级实验，断定选矿实验工艺流程，包含磁选、分级别离、钼浮选。矿石经别离滑石后为大幅度地进步钼选矿技能目标供给了有利的条件，钼选矿实验终究取得高档次钼精矿档次45.60%、回收率72.41%、低档次钼精矿档次10.12%、回收率7.73%、总钼回收率80.14%。 图5 磁选-水力分级-粗粒粗选工艺流程图6 细粒钼浮选工艺流程图7 粗粒粗精矿精选工艺流程定论7 (1)辉钼矿与滑石的天然可浮性极为附近，矿石中滑石含量远高于辉钼矿，很多的滑石矿藏严峻搅扰钼选矿，形成钼精矿档次和选矿回收率较低，选用按捺滑石或滑石辉钼矿混浮-别离浮选等单浮选工艺选矿作用较差。 (2)在辉钼矿浮选前别离滑石是处理该类型矿石资源使用的技能要害，选用磁选-水力分级联合工艺是适合的;高效别离滑石后改进了硫化矿浮选环境，为进步选别目标发明了有利条件。  (3)别离时选矿设备挑选也是技能要害之一，磁选别离时设备类型和磁场强度挑选决议别离作用，选用分级别离滑石时，水力旋流器-高速盘式分级机组合别离作用杰出。

电流功率及其影响要素    在出产实践中，在阴极上经过1法拉第电量往往不能分出1mol的锌。这是因为在金属锌分出的一起，还有杂质及分出、阴极堆积物的氧化和溶解，以及电极短路及漏电丢失等。因而，提出了电流有用运用问题，即电流功率问题。    在工业上，常用电积进程实践分出锌量与经过相同电量理论上应分出锌量的百分比来表明电流功率，计算办法如下：                                     实践分出的物质量                       电流功率 = ——————————— × 100%                                  理论上应该分出的物质量即                                  ηi = m/（q · I · t · n）式中    ηi——阴极电流功率，％；        m——在t时刻内的分出锌实践产值，g；        I——经过阴阳极之间的电流，A；        t——电积时刻，h；        n——电积槽数；        q——锌的电化当量，1.220g/（A·h）。    在出产实践中，因具体条件不同，锌电积的电流功率凹凸也不同，现代湿法炼锌工业中电流功率大都动摇在85％～95％之间。    槽电压与电能耗费    A  槽电压    槽电压就是电积槽内相邻阴阳极之间的电压降数值。它可用每对阴阳极之间的实测电压降来表明。但在出产实践中，因为电积槽的数目许多，阴阳极对数则更多，而每对阴阳极之间的电压降因具体情况不同而有所不同，所以并不运用测定办法，而是用供应一切串联电积槽的总电压减去导电板的电压降，除以串联电路上的总槽数，所得的商即为槽电压，公式表明为：                                         V1-V2                                   V槽 = ————                                           N式中  V槽——槽电压；       V1——一切串联电积槽总电压；       V2——导电板电压降；        N——总电解槽数。    一个电积槽的电压由下列部分构成：硫酸锌的理论分化电压、超电压、电解质溶液的电压降，以及接线的触摸电阻、极板电阻、阳极泥电阻等所引起的电压降，用公式表明为：[next]                            V槽 = E+ - E- + IR极 + IR液 + IR泥 + IR接式中  （ E+ - E- ）——电极极化电位；              IR极——极板电阻电压降；              IR液——电积液电阻电压降；              IR泥——阳极泥电阻电压降；              IR接——触摸电阻电压降。    电极极化电位(E+ - E- ）包含硫酸锌的理论分化电压和超电压。现评论含H2SO4为115g/L和Zn2+为54g/L的电积液在40℃时以电流密度500A/m2进行电积的极化电位。    在该溶液中Zn2+的浓度CZn2+ = 0.826mo1/L,取活度系数为0.053，则aZn2+ ＝0.053×0.826＝0:0438，依据极化电位公式，关于阴极进程应有：                           EZn ＝ EөZn2+＋RT/nFlgaZn2+ -ηZn                               ＝0.763＋0.031051g（0.0438）-ηZn                              ＝-0.805 - ηZn式中，ηZn表明锌的分出超电压，已知在给定条件下等于0.03V。    因而，可求得：                            ηZn = -0.805 - 0.03 = -0.835V    在相同溶液中,H+浓度为CH+ = 2.345mo1/L, 而OH-离子浓度COH- = Kw/CH+ = 3×10-14/2.345 = 1.279 × 10-14mol/L，其活度系数等于0.75，则aOH- = 0.75 × 1.279 × 10-14 ＝ 9.60 × 10-15，因而，阳极进程的极化电位为：                             EO2 ＝ EөO2 - RT/F1gaOH- ＋ η02                                ＝1.272＋η02式中，η02表明在电积条件下氧在阳极铅上的分出超电压，并已知等于0.993V。因而，可求得                              фO2 = 1.272 + 0.993 = 2.265V依据以上计算结果，便可求出阴阳极的极化电位差V极。[next]                            V极 ＝ 2.265 - （-0.835） = 3.10V    电积液尽管能够依托离子导电，但与金属导体比较，电阻要大得多。当电流经过电积液时，必定引起电压降，其巨细与电流密度、阴阳极间间隔、电积液的电阻率成正比，可用以下公式表明：                                   V液 = IR液 = J·pL式中  V液——电积液电阻电压降，V；       J——阴极电流密度，A/mz；       P——电积液的电阻率，Ω·m；       L——阴阳极间隔，m。    下表为40℃时不同组成的酸性硫酸锌溶液的比电阻值。由已知电阻率的数值，就能够计算出两电极间溶液的电压降，一般V液在0.4～0.6之间。40℃时硫酸锌酸性溶液的电阻率硫酸浓度/（g·L-1）溶液的含锌量/（g·L-1）30406080100604.174.414.694.995.25803.223.473.744.074.381002.652.883.143.473.731202.242.442.733.251401.972.162.382.652.991601.791.962.162.392.641801.661.811.992.22.422001.561.691.852.042.252201.481.61.741.922.12     铅银阳极板、棒及导电头都有必定的电阻，发生电压降，一般在0.02V左右。阴极铝板、导电棒也有必定的电阻，也有电压降，大约也在0.02V左右。阴阳极触摸导电头在触摸点上存在有触摸电压降，大约为0.03V左右。因为这种触摸导电头在工业出产中数以千万计，因而，力求下降触摸电压降关于节省电能有着重要的实践意义。在实践操作中，有必要留意各触摸点导电杰出。跟着电解堆积的进行，阳极表面不可避免地要生成阳极泥（Mn02），它耗费一部分电压，这种电压降在0.02－0.08V之间。为削减阳极泥构成所耗费的电压，在出产上采纳定时清刷阳极表面阳极泥的办法，但清刷阳极后的第一天往往导致电积液污浊，使分出锌含铅升高。      以上五项电阻电压之和，即为电积槽的槽电压。大约在3.2-3.6V之间。槽电压决定于电流密度、电积液的酸度和温度以及电极间的间隔，此外还与触摸点电阻有关。因而，下降槽电压的途径就是削减电解液的电阻率，缩短极间间隔，削减触摸点上的电压丢失等。[next]    B   电能功率    电能功率就是电积出产中出产必定量的金属，理论上所必需的电能量与实践上耗费的电能量之比，即：                        分出的必定质量物质理论上必需的电能量eO                           ηe = ——————————————————— × 100%                            分出相同质量物质实践耗费的电能量e 式中    ηe ——电能功率，％。    因为电能量＝电量 × 电压，所以                   eO = 堆积金属所必需的电量Iөt×理论分化电压V槽                    e = 经过电解槽的悉数电量 It×槽电压V槽                           Iө · t· V理                 Iө · V理                                        ηe = ————— × 100% = ————                            I · t· V槽           I· V槽式中，Iө/I = ηi，即为电流功率。V理/V槽=ηV，即为电压功率。即                                          电能功率（ηe ） = 电流功率（ηi）× 电压功率（ηV ）     要进步电能功率，除经过进步电流功率外，还要进步电压功率，其进步的途径为下降电解液电阻，恰当进步电解液的温度，缩短极距以削减电极极化，下降槽电压等。

铜线载流量表:     导线截面积与载流量的计算一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。 一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。<关键点> 一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。如：2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值5~8A/mm2，计算出所选取铜导线截面积S的上下范围：S=< I /（5~8）>=0.125 I ~0.2 I（mm2）S-----铜导线截面积（mm2）I-----负载电流（A）三、功率计算一般负载（也可以成为用电器，如点灯、冰箱等等）分为两种，一种式电阻性负载，一种是电感性负载。对于电阻性负载的计算公式：P=UI对于日光灯负载的计算公式：P=UIcosф，其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。不同电感性负载功率因数不同，统一计算家庭用电器时可以将功率因数cosф取0.8。也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦，则最大电流是I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A)但是，一般情况下，家里的电器不可能同时使用，所以加上一个公用系数，公用系数一般0.5。所以，上面的计算应该改写成I=P*公用系数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A)也就是说，这个家庭总的电流值为17A。则总闸空气开关不能使用16A，应该用大于17A的。    铜线载流量表：     

多晶硅还原炉电气系统的主要设备是大功率调压器。调压器所带负载是多晶硅棒串联而成的纯电阻负载。调压器的作用实际上是对负载电阻进行电加热，并且保持硅棒表面温度恒定（一般1080℃）。硅棒串联而成的电阻是一个变化的电阻：第一，硅棒温度从常温上升到1000℃，Φ8直径硅芯电阻从几百kΩ下降到几十Ω；第二，保持硅棒表面温度1080℃，硅棒直径从Φ8增加到Φ150，硅棒电阻从几十Ω下降到几十mΩ。可见硅棒电阻大范围变动引起调压器输出电压和电流的调节范围大是这种调压器的设计特点。按照实际工作的性质，调压器分为硅棒温度从常温加热到1000℃的预热调压器和硅棒直径从Φ8增加到最终直径并且始终保持硅棒表面温度1080℃的还原调压器。　　预热调压器工作过程中硅棒温度从常温加热到1000℃，其主要困难是硅棒初始电阻R太大，加热功率正比于V2/R，电阻大必然要求供电电压高（甚至需十几kV），一般应尽可能降低电阻R。常用方法有提高炉壁冷却液的温度，加粗硅芯直径，对硅芯参杂，炉内注入高温等离子体或放置卤钨灯等等。预热调压器工作时间十几分钟，功率30－200kVA。　　还原调压器输出功率用于加热硅棒，硅棒再通过辐射、传导和对流方式将功率传递给还原炉内的反应气体和炉壁的冷却液。随硅棒直径增长，反应气体流量加大，炉内的反应气体和炉壁的冷却液带走的热量增加，调压器输出功率越来越大。工艺对还原炉提出的技术要求如图一所示。还原调压器设计必须满足工艺上随直径Φ变化，电压V、电流I和功率P的供电要求。同时，重点考虑高电压的电气结构问题、大电流的电气结构问题、负载电阻变化引起的调节器参数设计问题、调压范围大引起的功率因数低和谐波问题、结构上的环流问题、硅棒碰壁、裂棒检测及断电再上电等辅助功能问题。　　多晶硅还原炉电气系统除了调压器以外还有一套计算机管理、操作系统。它的主要功能是：1.对管辖的所有还原炉电气设备（调压器、变压器、开关柜）进行数字通信。2.对管辖的所有还原炉电气设备的电气数据进行画面显示和曲线记录，并且对所有还原炉电气设备的故障进行画面提示和记录。3.对管辖的所有还原炉电气设备进行画面操作。