火法冶金

內(nèi)容概要

徐征、陳利生主編的《火法冶金——熔煉技術(shù)》圍繞有色冶金生產(chǎn)中，火法熔煉制取粗金屬的過(guò)程，選取造锍熔煉、吹煉銅锍、還原熔煉鉛燒結(jié)塊、還原熔煉錫精礦和直接熔煉硫化鉛礦等有代表性的熔煉技術(shù)，學(xué)習(xí)熔煉的基本原理、主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作技術(shù)。
《火法冶金——熔煉技術(shù)》為高職高專院校冶金技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也可作為火法冶煉工職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)與考核的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

1  緒言
2  造锍熔煉
  2.1  造锍熔煉的原料
  2.2  造锍熔煉的基本原理
    2.2.1  主要物理化學(xué)變化
    2.2.2  銅熔煉有關(guān)反應(yīng)的△Gθ—T圖
    2.2.3  M—S—O系化學(xué)勢(shì)圖
    2.2.4  銅熔煉硫勢(shì)一氧勢(shì)圖
  2.3  造锍熔煉產(chǎn)物
    2.3.1  銅锍的形成及其特性
    2.3.2  爐渣的組成及其性質(zhì)
    2.3.3  爐渣—銅锍間的相平衡
    2.3.4  渣銅損失
    2.3.5  造锍熔煉過(guò)程中Fe3O4的形成
    2.3.6  造锍熔煉過(guò)程中雜質(zhì)的行為
  2.4  諾蘭達(dá)熔池熔煉
    2.4.1  諾蘭達(dá)熔煉生產(chǎn)工藝過(guò)程
    2.4.2  諾蘭達(dá)反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)及其裝備
    2.4.3  諾蘭達(dá)爐熔煉過(guò)程的主要控制參數(shù)及控制方法
    2.4.4  常見(jiàn)故障及處理
  2.5  頂吹浸沒(méi)熔煉法
    2.5.1  頂吹浸沒(méi)熔煉生產(chǎn)工藝流程
    2.5.2  頂吹浸沒(méi)熔煉爐的結(jié)構(gòu)及主要附屬設(shè)備
    2.5.3  爐子的正常操作及常見(jiàn)故障處理
  2.  6閃速熔煉
    2.6.1  銅精礦閃速熔煉的工藝流程及生產(chǎn)過(guò)程
    2.6.2  閃速爐反應(yīng)塔內(nèi)的傳輸現(xiàn)象和主要氧化反應(yīng)
    2.6.3  奧托昆普閃速爐的爐體結(jié)構(gòu)和精礦噴嘴類型
    2.6.4  閃速爐精礦噴嘴類型與結(jié)構(gòu)
    2.6.5  閃速熔煉作業(yè)的技術(shù)管理
    2.6.6  閃速熔煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
    2.6.7  閃速熔煉的“四高”發(fā)展趨勢(shì)
    2.6.8  閃速爐熔煉發(fā)展的新技術(shù)和新設(shè)備
  2.7  其他熔煉方法
    2.7.1  瓦紐柯夫法
    2.7.2  特尼恩特法
    2.7.3  三菱法連續(xù)煉銅
    2.7.4  北鎳法（氧氣頂吹自熱熔煉爐）
  思考題和習(xí)題
3  吹煉銅锍
  3.1  概述
  3.2  銅锍吹煉的基本原理
    3.2.1  吹煉時(shí)的主要物理化學(xué)變化
    3.2.2  雜質(zhì)在吹煉過(guò)程中的行為
  3.3  轉(zhuǎn)爐吹煉
    3.3.1  轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)
    3.3.2  轉(zhuǎn)爐的附屬設(shè)備
    3.3.3  轉(zhuǎn)爐用的耐火材料
    3.3.4  轉(zhuǎn)爐吹煉實(shí)踐
  3.4  銅锍吹煉的其他方法
    3.4.1  反射式連續(xù)吹煉爐吹煉
    3.4.2  銅锍的閃速吹煉
  思考題和習(xí)題
4  還原熔煉鉛燒結(jié)塊
  4.1  還原熔煉的原料
    4.1.1  鉛鼓風(fēng)爐熔煉的爐料組成及對(duì)爐料的要求
    4.1.2  燒結(jié)塊的化學(xué)成分和物理性能
    4.1.3  焦炭質(zhì)量
    4.1.4  輔助物料
  4.2  鉛鼓風(fēng)爐還原熔煉的基本原理
    4.2.1  爐內(nèi)料層沿不同高度所起的物理化學(xué)變化
    4.2.2  焦炭的燃燒反應(yīng)
    4.2.3  鉛鼓風(fēng)爐內(nèi)金屬氧化物的還原反應(yīng)
  4.3  煉鉛爐渣的組成和性質(zhì)
    4.3.1  SiO2—FeO—CaO三元系爐渣
    4.3.2  鼓風(fēng)爐煉鉛爐渣的特點(diǎn)
  4.4  鉛鼓風(fēng)爐熔煉產(chǎn)物
    4.4.1  粗鉛
    4.4.2  鉛锍
    4.4.3  黃渣
  4.5  煉鉛鼓風(fēng)爐
    4.5.1  鉛鼓風(fēng)爐的類型
    4.5.2  普通鼓風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)
    4.5.3  電熱前床
  4.6  鉛鼓風(fēng)爐熔煉的正常操作與故障處理
    4.6.1  開(kāi)爐
    4.6.2  正常作業(yè)
    4.6.3  常見(jiàn)故障及其處理
    4.6.4  停爐
  4.7  鉛鼓風(fēng)爐的供風(fēng)與焦炭燃燒
    4.7.1  焦炭燃燒反應(yīng)的合理控制
    4.7.2  焦炭燃燒與爐內(nèi)還原氣氛的控制
  4.8  鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)條件及其控制
    4.8.1  鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)條件
    4.8.2  鼓風(fēng)爐煉鉛的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
  思考題和習(xí)題
5  還原熔煉錫精礦
  5.1  概述
  5.2  還原熔煉的基本原理
    5.2.1  碳的燃燒反應(yīng)
    5.2.2  金屬氧化物（MeO）的還原
    5.2.3  煉錫爐渣
    5.2.4  渣型選擇與配料原則
  5.3  錫精礦的反射爐熔煉
    5.3.1  反射爐熔煉的入爐料
    5.3.2  反射爐的構(gòu)造
    5.3.3  反射爐熔煉的供熱
    5.3.4  反射爐熔煉的生產(chǎn)作業(yè)
    5.3.5  反射爐熔煉的產(chǎn)物
    5.3.6  反射爐熔煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
  5.4  錫精礦的電爐熔煉
    5.4.1  生產(chǎn)工藝流程
    5.4.2  電爐熔煉的產(chǎn)物
    5.4.3  電爐熔煉的基本過(guò)程
    5.4.4  煉錫電爐及附屬設(shè)備
    5.4.5  電爐供電與電能的轉(zhuǎn)換
    5.4.6  電爐熔煉過(guò)程的操作及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
  5.5  澳斯麥特爐煉錫
    5.5.1  一般生產(chǎn)工藝流程
    5.5.2  澳斯麥特?zé)掑a爐及其主要附屬工藝設(shè)備
    5.5.3  澳斯麥特爐煉錫的操作及主要技術(shù)指標(biāo)
  思考題和習(xí)題
6  直接熔煉硫化礦
  6.1  概述
  6.2  硫化鉛精礦直接熔煉的基本原理和方法
    6.2.1  直接熔煉的基本原理
    6.2.2  直接煉鉛的方法
  6.3  基夫賽特法煉鉛
  6.4  氧氣底吹煉鉛法
    6.4.1  QSL法
    6.4.2  水口山法
  6.5  富氧頂吹煉鉛法
    6.5.1  概述
    6.5.2  艾薩法
    6.5.3  澳斯麥特法
  6.6  傾斜式旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法
  思考題和習(xí)題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   在諾蘭達(dá)爐銅锍品位的控制過(guò)程中，爐料實(shí)際需氧量與理論計(jì)算需氧量的差異導(dǎo)致了銅锍品位的變化，在過(guò)程控制上，“需氧量”有著特定的含義，它是反映熔池內(nèi)锍品位變化時(shí)的需氧量或供氧量的變化。這種變化在輸入氧量保持定值的情況下，可以通過(guò)增加或減少精礦量來(lái)調(diào)控鐵與硫的氧化數(shù)量，實(shí)現(xiàn)锍品位的控制。另一方面，锍品位變化時(shí)，需氧量或供氧量的變化是受熔池的容積容量影響的。因此，將這種變化關(guān)系稱之為熔池特性，即庫(kù)存銅锍的過(guò)剩氧量，下面將以具體的例子來(lái)說(shuō)明。 在沒(méi)有新?tīng)t料加入爐內(nèi)的情況下，且爐內(nèi)所積蓄的锍量不變，此時(shí)若銅锍品位變化，將會(huì)使需氧量變化，并與爐內(nèi)積蓄的銅锍量有關(guān)。 設(shè)有l(wèi)00t含Cu為70％的銅锍，當(dāng)品位上升到71％時(shí)，銅锍量為100×70％／71％=98.59（t），前后的質(zhì)量差額為1.41t（忽略次要元素），這個(gè)質(zhì)量變化完全由銅锍中FeS的氧化所致。計(jì)算該FeS氧化的需氧量，即得該銅锍品位變化時(shí)銅锍的需氧量。 FeS氧化的需氧量為563m3，這意味著锍品位上升到71％時(shí)應(yīng)向爐內(nèi)多加精礦，爐內(nèi)積蓄的銅锍可以向爐內(nèi)反應(yīng)提供563m3過(guò)剩氧量，即供氧量已經(jīng)比锍品位為70％時(shí)多出563m3。如果銅锍品位下降，則此值為負(fù)，意味著爐內(nèi)脫硫少了，供氧量不夠，欲保持原來(lái)品位，在不調(diào)節(jié)供氧流量時(shí)，則需減少精礦加入量。 銅锍品位控制計(jì)算實(shí)例 銅锍品位的控制是以氧平衡為基礎(chǔ)，可以采用改變加料量或鼓風(fēng)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。任何一種控制調(diào)節(jié)只要與氧平衡有關(guān)，就必須重新進(jìn)行一次氧平衡計(jì)算。氧平衡式表達(dá)為： 鼓入總氣量×氧利用系數(shù)=加入精礦量×精礦需氧量+燃料量×燃料需氧量+過(guò)剩氧量 例：設(shè)定目標(biāo)銅锍品位為70％，半小時(shí)前得到銅锍品位結(jié)果為70.2％，加料速率為80t／h，煤的加入量為1.5L／h，鼓風(fēng)量為37000（標(biāo)態(tài)）m3／h，氧濃度為44％，熔池上方鼓入空氣量（標(biāo)態(tài)）4000m3／h，現(xiàn)得到銅锍品位結(jié)果為69.8％，請(qǐng)計(jì)算加料率，使品位在半小時(shí)內(nèi)回到目標(biāo)值。 此時(shí)其他相關(guān)參數(shù)為：氧綜合利用率95％，煤的耗氧量1650（標(biāo)態(tài)）m3／t煤，熔池中銅锍積蓄量200t，銅锍品位提高1％所對(duì)應(yīng)的需氧量為（標(biāo)態(tài)）1112m3。 首先，計(jì)算出原先的精礦需氧量： 需氧量（標(biāo)態(tài)）=（37000×44％+4000×21％）×95％一l650×1.5=13789（m3） 實(shí)際噸精礦需氧量（標(biāo)態(tài)）=13789／80=172.36（m3／t） 爐中積蓄的銅锍的品位每提高1％，所對(duì)應(yīng)的需氧量（標(biāo)態(tài)）為1112m3。本例中，銅锍品位在半小時(shí)內(nèi)下降了0.4％，說(shuō)明熔池中實(shí)際供氧量比理論耗氧量小，相對(duì)應(yīng)在半小時(shí)內(nèi)： 每噸精礦過(guò)剩氧量（標(biāo)態(tài)）=熔池過(guò)剩氧量／加料速率=（70.2—69.8）×1112／（80×0.5）=11.12（m3／t） 新的每噸精礦需氧量（標(biāo)態(tài)）=172.36+11.12=183.48（m3／t） 以下的工作就是調(diào)整進(jìn)料率，以使新產(chǎn)出的銅锍品位為70％，并將爐內(nèi)積蓄的所有銅锍的品位全部從69.8％提升到70％。 新加料速率=（總氧量+熔池過(guò)剩氧量）／新的精礦需氧量=[13789+（69.8—70）×1112]／183.48=73.94（t／h） 實(shí)際操作中，加料速率由80t／h突然減至73.94t／h會(huì)引起爐溫劇烈波動(dòng)，可采取增加冷料量或逐步改變加料速率緩慢調(diào)節(jié)銅锍品位的方法，以穩(wěn)定生產(chǎn)。

編輯推薦

《高職高專"十二五"規(guī)劃教材:火法冶金:熔煉技術(shù)》以培養(yǎng)具有較高專業(yè)素質(zhì)和較強(qiáng)職業(yè)技能，適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)及管理一線需要的“下得去，留得住，用得上，上手快”的冶金高技能人才為目標(biāo)，貫徹理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，力求體現(xiàn)職業(yè)教育針對(duì)性強(qiáng)、理論知識(shí)實(shí)踐性強(qiáng)、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)。

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