1 散料輸送設(shè)備 金屬礦物在進(jìn)入冶金過程處理之前,都必須經(jīng)過一系列物理準(zhǔn)備過程(如物料的干燥、配料、混合、潤濕、制粒、制團(tuán)、破碎、篩分等)和化學(xué)準(zhǔn)備過程(如焙燒、燒結(jié)、揮發(fā)、焦結(jié)等);物料經(jīng)過這些準(zhǔn)備處理符合;臺(tái)金過程的要求后,才能進(jìn)入冶金爐或其他反應(yīng)裝置,以確保冶金過程正常進(jìn)行,生產(chǎn)出合格的冶金產(chǎn)品 因此。物料的輸送及給料在冶金牛產(chǎn)的整個(gè)過程中起著重要的作用,它是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)的必要條件之一。 1.1 散料的性質(zhì) 散料的主要性質(zhì)有粒度、堆積密度及堆積重度、堆積角、磨琢性、含水率、黏度、溫度等 ?。?)粒度;粒度又稱塊度,是表示散料顆粒大小的物理量,以顆粒的最大線長度表示 ?。?)堆積密度及堆積重度:堆積密度(簡稠;堆密度)是指散料在松散的堆積狀態(tài)下所占據(jù)的單位體積的質(zhì)量。 ?。?)堆積角 堆積角是指散料在平面,自然形成角度 (4)磨琢性-磨琢性是指散料在輸送和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,輸送設(shè)備接觸表面磨損的性質(zhì)、程度 散料的磨琢性與散料品種、粒度、硬度和表面形狀等有關(guān) ?。?)含水率;散料中除本身的結(jié)晶水之外,還有來自空氣中吸入 ?。?)黏性;散料與其相接觸的物體表面黏附的性質(zhì)稱為散料的黏性,通常散料的黏性與其含水率有關(guān) 1.2 冶金散料輸送的特點(diǎn)及輸送設(shè)備類型冶金散料輸送的特點(diǎn): 輸送、給料的設(shè)備類別多,輸送線路復(fù)雜 有色金屬的品種多,冶煉工藝復(fù)雜 在不同的冶煉工藝流程,輸送的原料、中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)品性質(zhì)不同,采用輸送、給料設(shè)備的類型不同 1.3 機(jī)械輸送設(shè)備 A 刮板輸送機(jī) 刮板輸送機(jī)是最早出現(xiàn)的連續(xù)輸送的設(shè)備之一 它是利用在牽引構(gòu)件(如鏈條)上固定的刮板,將被輸送的物料由各個(gè)刮板沿著料槽移送,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。 B 埋刮板輸送 C 斗式提升 斗式提升機(jī)的作用是能在有限的場(chǎng)地內(nèi)連續(xù)地將物料由低處垂直運(yùn)送至高處、斗式提升機(jī)適合輸送均勻、干燥的細(xì)顆粒散狀固體物料.散狀固體物料的粒度最好不超過80mm。通常斗式提升的提升機(jī)高度以30m為限,物料溫度以65'C為限。 1.3.2 槽式輸送機(jī) A 螺旋輸送機(jī) 散狀固體物料在螺旋輸送機(jī)十的移動(dòng)是借助螺旋旋轉(zhuǎn),使物料在金屬料槽內(nèi)沿軸線方向移動(dòng)、這種移動(dòng)物體的方法廣泛用來輸送、提升和裝卸散狀固體物 1.4 氣力輸送設(shè)備 利用氣體的流動(dòng)來進(jìn)行固體物料的輸送 目前氣力輸送有如下特點(diǎn)與分類 稀相氣力輸送 給料設(shè)備 給料設(shè)備是一種比較短的輸送設(shè)備。用在儲(chǔ)倉、筒倉或料斗的底部排出物料.并將物料轉(zhuǎn)運(yùn)至輸送機(jī),或者用來調(diào)節(jié)進(jìn)入加工設(shè)備的物料量,例如破碎機(jī)、篩分沒備、冷卻機(jī)、干燥機(jī)或其他類型的設(shè)備 又如,帶式輸送機(jī)是一種連續(xù)輸送散狀固休物料的設(shè)備,當(dāng)它能在最大設(shè)計(jì)速度均勻裝載時(shí),系統(tǒng)就能達(dá)到最大的生產(chǎn)率 2 流體輸送設(shè)備 2.1流體輸送基礎(chǔ) 2.1.1流體的基本性質(zhì) A連續(xù)介質(zhì)模型 B流體的黏性 2.2液體輸送設(shè)備 在實(shí)際上程中,常常需將流體從低處輸送到高處,或從低壓區(qū)輸送到高壓區(qū),或沿管道輸送到遠(yuǎn)處這些過程都不能自動(dòng)發(fā)生,必須對(duì)流體加入外功,以克服流體的流動(dòng)阻力,補(bǔ)充輸送流體時(shí)所損耗的能量 這種為流體提供能量的機(jī)械稱為流體輸送設(shè)備 2.2.1離心泵 離心泵是冶金生產(chǎn)中最常用的一種流體輸送機(jī)械,它具有結(jié)構(gòu)簡單、流量大而均勻、操作方便等優(yōu)點(diǎn),其使用約占冶金流體輸送用泵的80% 離心泵的選用 選用離心泵的基本原則是。以能滿足液體輸送的工藝要求山前提 選用時(shí).需遵循技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)等原則.同時(shí)兼顧供給能量一方(泵)和需求能量一方(管路系統(tǒng))的要求 2.2.2往復(fù)泵 往復(fù)泵是利用活塞的住復(fù)運(yùn)動(dòng).將能量傳遞給液體,以完成液體輸送任務(wù),往復(fù)泵輸送流體的流量只與活塞的位移有關(guān)。而與管路情況無關(guān),但往復(fù)泵的揚(yáng)程只與管路情況有關(guān), 2.2.3旋轉(zhuǎn)泵 旋轉(zhuǎn)泵是借泵內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)作用而吸人和排出液體的.又稱為轉(zhuǎn)子泵。旋轉(zhuǎn)泵的形式很多,工怍原理大同小異,最常用的一種是齒輪。 2.3氣體輸送設(shè)備 (1)氣體密度小,體積流量大,因此氣體輸送設(shè)備的體積大; (2)氣體流速大,在相同直徑的管道內(nèi)輸送同樣質(zhì)量的流體,氣體的阻力損失比液體的阻力損失要大得多,需提高的壓頭也很大 (3)由于氣體的壓縮性。當(dāng)氣休壓力變化時(shí),其體積和溫度也同時(shí)發(fā)生變化,這對(duì)氣體輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)形狀有很大的影 2.3.1通風(fēng)機(jī) 通風(fēng)機(jī)主要有離心式和軸流式兩種類型。軸流通風(fēng)機(jī)由于其所產(chǎn)生的風(fēng)壓很小,一般只作通風(fēng)換氣用,冶金廠應(yīng)用最廣的是離心通風(fēng)機(jī),離心通風(fēng)機(jī)按其所產(chǎn)生的風(fēng)壓大小可分為以下三種: 低壓離心通風(fēng)機(jī) 中壓離心通風(fēng)機(jī) 高壓離心通風(fēng)機(jī) 3冶金傳熱設(shè)備 3.1傳熱基礎(chǔ) A傳熱的基本方式 傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射 B冶金過程換熱方式 C載熱體 D穩(wěn)定傳熱與不穩(wěn)定傳熱 E導(dǎo)熱系數(shù) F熱邊界層 G對(duì)流傳熱系數(shù) H輻射傳熱定律 3.2換熱設(shè)備 換熱設(shè)備分類如下 (1)按用途,分為加熱器、;令卻器、冷凝器、再沸器、蒸發(fā)器等 (2)按傳熱特征,分為直接接觸式,冷、熱直接混合式和蓄熱式 3.2.1換熱器的類型 A蛇管式換熱器 B套管式換熱器 C列管式換熱器 D板式換熱器 E夾套式換熱器 F特殊形式換熱器 3.2.2列管式換熱器的計(jì)算 A載體的選擇 B載熱體流程選擇 C流速的確定 D管子規(guī)格及排列 E結(jié)構(gòu)尺寸確定 3.3熱風(fēng)爐 3.3.1熱風(fēng)爐的工作原理 熱風(fēng)爐的主要作用是把鼓風(fēng)加熱到高爐要求的溫度。是‘種按“蓄熱”原理工作的熱交換器,蓄熱式熱風(fēng)爐是循環(huán)周期工作的。它的—個(gè)循環(huán)周期 可分為 A燃燒階段 B送風(fēng)階段 3.3.2內(nèi)燃式熱風(fēng)爐 結(jié)構(gòu):爐基、爐殼、大墻、拱頂、隔墻、燃燒室、蓄熱室、支柱及爐箅子、人孔。 3.3.3外燃式熱風(fēng)爐 外燃式熱風(fēng)爐是內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的改造與內(nèi)燃式相比有很多缺點(diǎn): A投資高、耐火材料消耗大 B結(jié)構(gòu)復(fù)雜 C拱頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜施工困難 D鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜在高溫作用下容易產(chǎn)生應(yīng)力 E不宜在中小高爐上使用 4 混合與攪拌裝置 4.1混合與攪拌的基礎(chǔ) 4.1.1概述 混合與攪拌按具操作目的.基本可分為下列二個(gè)方面: (1)制備均勻混合物:如調(diào)和、乳化、固體懸浮、捏合以及固粒的混合等、 (2)促進(jìn)傳質(zhì):如萃取、溶解、結(jié)晶、氣體吸收等 (3)促進(jìn)傳熱:攪拌槽內(nèi)加熱或冷 4.1.2混合機(jī)理 A主體對(duì)流擴(kuò)散 B渦流擴(kuò)散 C分子擴(kuò)散 4.1.3混合效果 三個(gè)方面表述混合效果 A調(diào)均度 B分隔尺度與分隔強(qiáng)度 C混合時(shí)間 4.2捏合與固體混合裝置 4.2.1捏合操作與捏合機(jī) 捏合操作有如下特點(diǎn):捏合比其他任何操作都更困難,要經(jīng)過更長時(shí)間才能達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的完全混合狀態(tài); 4.2.2固體混合與固體混合機(jī) 混合是一個(gè)減少組分非均勻性的過程 混合過程終結(jié),得到混合物,所謂混合物是指由兩個(gè)或多個(gè)組分結(jié)合形成的狀態(tài),這些組分相互間并無固定的比冽,而這些混雜在—起的組分足以分離的形式存在 常用的固體混合機(jī)有: 固定容器式混合機(jī)和回轉(zhuǎn)容器式混合機(jī) 4.3氣體攪拌裝置 4.3.1氣體攪拌基礎(chǔ) A氣體攪拌分類:沖擊式氣體射流、浸沒式氣體射流 B混合時(shí)間 4.3.2氣體攪拌功率密度計(jì)算 熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)估算法 4.3.3氣體攪拌裝置 帕秋卡槽 鼓泡塔 氧氣頂吹煉鋼 4.4機(jī)械攪拌裝置 4.4.1機(jī)械攪拌器的主要參數(shù) A泵送能力 B混合均勻時(shí)間 C漿的周邊速度 D攪拌器的攪拌功率 4.4.2機(jī)械攪拌器的功率密度 加到單位質(zhì)量或單位體積物料上的攪拌功率稱為攪拌的功率密度。 4.4.3機(jī)械攪拌器的分類 (1)按流體形式可分為:軸問流攪拌器、徑向流攪拌器和混合流攪拌器 (2)按攪拌器葉面結(jié)構(gòu)可分為:平葉式攪拌器、折葉式攪拌器及螺旋面葉式攪拌器。其中,具有平葉和折葉結(jié)構(gòu)的攪拌器有槳式、渦輪式、框式和錨式攪拌器等,推進(jìn)式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉結(jié)構(gòu)。 (3)按攪拌用途可分為:低黏度流體用攪拌器和高黏度流體用攪拌器,具中,低黏度流體用攪拌器主要有推進(jìn)式、長薄葉螺旋槳式、開啟渦輪式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板框式、三葉后彎式、MIG型和改進(jìn)M]IG型等:高黏度流體用攪拌器主要有錨式、框式、鋸齒圓盤式、螺旋槳式、螺帶式(單螺帶式、雙螺帶式)和螺旋—螺帶式攪拌器等 4.4.4機(jī)械攪拌器的選用 A根據(jù)被攪拌液體的粘度大小選用 B很據(jù)攪拌器類型的使用條件選用 4.5電磁攪拌裝置 A電磁攪拌裝置的基本原理 B 電磁攪拌的類型 C 感應(yīng)電爐的電磁攪拌 D ASEA-SKF爐的電磁攪拌 5 固液分離設(shè)備 5.1懸浮液的性質(zhì)和分離特性 懸浮液同由兩相構(gòu)成.故其物理性質(zhì)基本卜取決于兩相的體積比例:當(dāng)固體含量較低時(shí),通常用固體濃度表示它的一股性質(zhì)比較便利;反之.則用液體濃度或濕含量表示,懸浮液的分離過程主要受懸浮液的性質(zhì),如濃度、密度及固體顆粒粒度等的影響 5.1.1懸浮液的性質(zhì) A懸浮液的濃度 B懸浮液的密度 C懸浮液的黏度 D懸浮液的溫度 E固體懸浮物的粒度 5.1.2懸浮物分離特性 懸浮液中的懸浮物,有的顆粒輪廓清晰、堅(jiān)硬不易變形,也不易相互黏附或與其他顆粒黏結(jié),這一類懸浮物很容易分離;但有的懸浮顆粒則恰好相反.其顆粒在顯微鏡下觀察時(shí)呈大塊、模糊不清的膠狀物質(zhì)/如赤泥粒子),其沉降性能很差。 5.2懸浮物沉降分離設(shè)備 5.2.1球形顆粒的自由沉降 A沉降速度 B阻力系數(shù) C自由沉降速度的計(jì)算 D影響沉降速度的因素:干擾沉降、端效應(yīng)、分子運(yùn)動(dòng)、顆粒形狀的影響、連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)、 E分級(jí)沉降與分級(jí)器 5.2.2懸浮液的沉降過程 沉降過程可通過間歇沉降實(shí)驗(yàn)來考察 5.2.3沉降槽的構(gòu)造 A單層沉降槽 B多層沉降槽 5.2.4重力沉降設(shè)備 重力沉降設(shè)備按懸浮液流動(dòng)方向,可分為平流式、輻流式和豎流式三種:具體形狀有箱形、圓形和錐形等:有色金屬冶煉廠用于處理礦漿沉降的設(shè)備主要采用輻流式沉降槽進(jìn)行連續(xù)作業(yè)。 5.2.5離心沉降設(shè)備 依靠慣性離心力作用實(shí)現(xiàn)的沉降過程稱為離心沉降:兩相密度差較小、顆粒粒度較小的非均相物系在重力場(chǎng)中的沉降效率很低。甚至完全不能分離。若改用離心沉降可大大提高沉降速度,設(shè)備尺寸可可縮小很多。 5.3懸浮液的過濾分離設(shè)備 5.3.1過濾的基本概念 A過濾的分類及過濾機(jī)理 B過濾介質(zhì) C濾餅的性質(zhì) D助濾劑 5.3.4過濾設(shè)備 A加壓過濾機(jī) 板框式壓濾機(jī) 箱式壓濾機(jī) 加壓葉濾機(jī) 分隔式轉(zhuǎn)鼓加壓過濾機(jī) 圓盤加壓過濾機(jī) 5.3.5濾餅洗滌 洗滌濾餅的目的在于回收滯留在濾餅顆??p隙問的濾液或凈化構(gòu)成濾講的顆粒,以提高固體組分的純度 洗滌在固液分離中的作用相當(dāng)顯著,在某些工業(yè)領(lǐng)域,甚至對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)起決定性作用。 5.3.6過濾機(jī)的生產(chǎn)能力 過濾機(jī)的生產(chǎn)能力通常是指單位時(shí)間獲得的濾液體積,少數(shù)情況下也有按濾餅的產(chǎn)量或?yàn)V餅中同相物質(zhì)的產(chǎn)量來計(jì)算的。 6 萃取與粒子交換設(shè)備 6.1萃取概述 有機(jī)溶劑萃取常稱為液—液蘋取,是指用—種與水不互溶的、具有萃取能力的有機(jī)溶劑(萃取劑)與被被萃取的水溶液混合。經(jīng)過亢分?jǐn)嚢韬?,由于兩者相?duì)密度不同,經(jīng)過澄清而分為兩層. —層是有機(jī)相(蘋取相),另—一層是水相(萃余相)-在兩相平衡時(shí),被萃取物質(zhì)按一定的濃度比分配于兩相中,從而達(dá)到分離、凈化或富集的日的;在萃取操作中,可溶的組分稱為被萃物或溶質(zhì),以A表示;不溶或難溶組分稱為惰性組分,常以B表示;操作所用的萃取溶劑以s喪示;若B與s不互溶。則均可稱為載體-萃取后所獲得的水相(蘋余相)組成為B,獲得的有機(jī)相(萃取相)組成為A和s,工業(yè)上的蘋取操作:多數(shù)由三部分組成,即萃取、洗滌與反萃取。 6.1.1萃取的基本概念 A分配比與相平衡的表示方法 B萃取速度 C基本參數(shù) 6.1.2萃取劑的分類及選擇原則 A分類:中性萃取劑、酸性萃取劑、螯合萃取劑及堿性萃取劑 B選擇原則 萃取的金屬具有較高的選擇性 有較大的萃取容量 萃取劑相對(duì)密度小、黏度低、表面張力大 化學(xué)穩(wěn)定性好 腐蝕性小,抗震性號(hào) 反萃取容易 來源豐富價(jià)格低廉 6.2萃取工藝流程及其計(jì)算 6.2.1錯(cuò)流萃取 A錯(cuò)流萃取的特點(diǎn) B錯(cuò)流萃取的物料平衡計(jì)算 C錯(cuò)流萃取的理論級(jí)數(shù) 6.2.2逆流萃取 A錯(cuò)流萃取的特點(diǎn) B錯(cuò)流萃取的物料平衡計(jì)算 6.3萃取設(shè)備 6.3.1萃取設(shè)備的分類及類型 分類 目前,工業(yè)上應(yīng)用的萃取設(shè)備有多種.它們可以按不同方法分類 按液流接觸力式可分為逐級(jí)接觸式和連續(xù)接觸式。前者的典刑設(shè)備是混合澄清器(簡稱混澄器).而萃取塔大多屬于后一類按照相分散動(dòng)力可分為重力式、機(jī)械攪拌式、機(jī)械振動(dòng)式、詠沖式和離心式等。 選型 萃取設(shè)備多種多樣.各有特點(diǎn),萃取工藝千變?nèi)f化.任何一臺(tái)或任何一類蘋取器都無法適用聽有的工藝并取得最佳效果—因此,萃取設(shè)備的選型要考慮的因素很多.除技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之外,還務(wù)必確保生產(chǎn)的穩(wěn)妥可靠,如果所要求的理論級(jí)數(shù)為3、4級(jí).那么任一類萃取器都可選用。個(gè)需要較多的級(jí)數(shù)時(shí),如稀土金屬的分離.級(jí)數(shù)常多達(dá)30—40級(jí).有時(shí)甚至近百級(jí).則應(yīng)選用脈沖篩板塔、機(jī)械攪拌塔或離心萃取器更為合理:而兩相接觸時(shí)間K的情況、通常選用混澄器為宜。如果接觸時(shí)間短,特別是非平衡操作.就只能選用離心蘋取器。 6.3.2混合澄清器 A簡單箱式混澄器的結(jié)構(gòu) B混澄器的設(shè)計(jì)簡算 6.3.3萃取塔 A脈沖萃取塔 B往復(fù)震動(dòng)萃取塔 C轉(zhuǎn)盤塔 6.3.4離心萃取塔 A圓筒式離心萃取器的特點(diǎn) B圓筒式離心萃取器的結(jié)構(gòu) C波式離心萃取器 6.3.5新萃取設(shè)備 A超臨界流體萃取設(shè)備 B固相萃取設(shè)備 6.4離子交換概述 離子文換法是基于固體離子交換劑在與電解質(zhì)水溶液接觸時(shí),溶液中的某種離子與交換劑中的同性電菏離子發(fā)生離子交換作用.結(jié)果溶液中的離子進(jìn)入交換劑而交換中的離子轉(zhuǎn)入溶液中。 6.4.1離子交換參數(shù) 選擇系數(shù)、分配比、分離因數(shù)、離子交換等溫線。 6.4.2影響離子交換速度的因素 1、樹脂顆粒大小 2、樹脂的性質(zhì) 3、溫度 4、交換離子的性質(zhì) 6.4.3離子交換劑 A無機(jī)離子交換劑 B有機(jī)離子交換劑 6.4.4離子交換工藝 在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中.需根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、土產(chǎn)能力等來確定合適的離子交換工藝。在水的軟化工藝中.主要使用Na離子交換軟化法、H-離子交換軟化法、H—Na串聯(lián)及并聯(lián)軟化法,在除鹽中,要使用一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)、多級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)以及混合床除鹽系統(tǒng);在處理正業(yè)廢水中,主要使用多級(jí)陰陽離子交換系統(tǒng)。 6.5離子交換設(shè)備 包括:工業(yè)離子交換設(shè)備主要有固定床、移動(dòng)床和流化床:目前使用最廣泛的是固定床,包括單床、多床、復(fù)合床和混合床: 6.6冶金中的離子交換應(yīng)用 離子交換樹脂法具有交換、選擇、吸附和催化等功能,近年來,離子交換樹脂在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,越來越顯示出它的優(yōu)越性:應(yīng)用離子交換樹脂進(jìn)行工業(yè)廢水處理.不僅樹脂可以再生,而且操作簡單、工藝條件成熟、流程短,目前在廢水處理方面得到了大量應(yīng)用。 7 蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備 7.1蒸發(fā)基礎(chǔ) 蒸發(fā)的日的可歸納為: (1)得到含溶質(zhì)濃度較高的溶液,直接作為產(chǎn)品;而更多的是進(jìn)一步通過結(jié)晶操作后得到固休溶質(zhì)。作為蒸發(fā)的產(chǎn)品。 (2)分離出純凈的溶劑。如淡化海水、鍋爐生產(chǎn)蒸汽等 7.1.1溶液的沸點(diǎn) 純?nèi)軇┰谌我粶囟认露季哂幸欢柡驼羝麎?。?dāng)外界壓強(qiáng)一定,純?nèi)軇┑恼羝麎毫Φ扔谕饨鐗簭?qiáng)時(shí),液體沸騰,此時(shí)溶劑大量汽化。 7.1.2溫度差損失 A因溶液蒸汽壓下降而引起的溫度差損失 B因熱管內(nèi)液柱靜壓強(qiáng)而引起的溫度差損失 C管路內(nèi)流動(dòng)阻力引起的溫度差損失 7.2蒸發(fā)設(shè)備 7.2.1循環(huán)式蒸發(fā)器 A中央循環(huán)式蒸發(fā)式 B懸筐式蒸發(fā)器 C外熱式循環(huán)蒸發(fā)器 D列文式蒸發(fā)器 E強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器 7.2.2膜式蒸發(fā)器 A升膜式蒸發(fā)器 B降膜式蒸發(fā)器 C刮板攪拌薄膜式蒸發(fā)器 7.2.3直接加熱蒸發(fā)器 7.2.4多級(jí)閃急蒸發(fā)器 A多級(jí)閃急蒸發(fā)器的工作原理 B閃急蒸發(fā)流程 7.3蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度 7.3.1蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力:用單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)出水的質(zhì)量表示 7.3.2蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度 7.4多效蒸發(fā) A并流(順流)加料法的蒸發(fā)流程 B逆流加料法的蒸發(fā)流程 C平流加料法的蒸發(fā)流程 D錯(cuò)流加料法的蒸發(fā)流程 7.5 蒸發(fā)器的輔助裝置 7.5.1除沫器 蒸發(fā)操作時(shí),二次蒸汽中夾帶大量的泡沫和液滴,雖然在分離室中進(jìn)行廠分離,但是為了防止產(chǎn)品損失二次蒸汽質(zhì)量下降以及冷凝液體被污染,還需沒法減少液沫的夾帶。 7.5.2冷凝器和真空裝置 7.6結(jié)晶 在冶金、化工生產(chǎn)中,結(jié)晶主要用于以下兩個(gè)方面: 1)制備產(chǎn)品或中間產(chǎn)品,許多冶金 的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品常以晶體形態(tài)存在,在生產(chǎn)過程中都與結(jié)晶過程有關(guān),結(jié)晶過程的條件和速率會(huì)直接影響產(chǎn)品的粒度、形狀和質(zhì)量; 2)制備高純度的固體物質(zhì):工業(yè)生產(chǎn)中即使原溶液中含有一定量雜質(zhì).經(jīng)過結(jié)晶所得的產(chǎn)品也能達(dá)到相當(dāng)高的純凈度,故結(jié)晶是獲得純凈固體物質(zhì)的重要方法之一冶金生產(chǎn)中的結(jié)晶過程絕大多數(shù)是從水溶液中產(chǎn)生的 本節(jié)主要討淪水溶液中的結(jié)晶過程。 7.6.1結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí) A結(jié)晶過程 B結(jié)晶物質(zhì)的特性及純度 7.6.2結(jié)晶的方法與設(shè)備 方法:不移出溶劑的結(jié)晶 移出部分溶劑的結(jié)晶 設(shè)備:A自然結(jié)晶槽 B機(jī)械攪拌冷卻式結(jié)晶器 C螺旋帶式水冷結(jié)晶器 D奧斯陸冷卻式結(jié)晶器 E蒸發(fā)式結(jié)晶器 F奧斯陸蒸發(fā)式結(jié)晶器 G真空式結(jié)晶器 8電解與電積設(shè)備 8.1電解的基礎(chǔ)知識(shí) 8.1.1基本概念 A理論分解電壓與實(shí)際分解電壓 B極化與超電壓 C電極過程 8.1.2電解的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) A電化學(xué)當(dāng)量與理論耗電量 B電流效率與直流電能消耗 8.2水溶液中電解精煉和電解沉積 8.2.1銅電解精煉過程及設(shè)備 8.3熔鹽電解 8.3.1熔鹽電解基礎(chǔ) A鋁電解熔鹽電化學(xué)熱力學(xué)特點(diǎn) B鋁電解熔鹽電極反應(yīng)的特點(diǎn) C鋁電解時(shí)的陽極效應(yīng) D鋁電解的電解槽 8.3.2鋁電解槽的結(jié)構(gòu) 1、陰極結(jié)構(gòu) 2、陽極提升裝置 3、母線結(jié)構(gòu)和配置 4、電氣絕緣 8.3.3鋁電解槽上的作業(yè) A陽極更換作業(yè) B出鋁作業(yè) C陽極效應(yīng)應(yīng)熄滅作業(yè) D抬升母線作業(yè) 8.3.4呂電解輔助工序及設(shè)備 A鋁電解煙氣凈化 B鋁電解的陽極炭塊 9 干燥設(shè)備 A機(jī)械去濕方法 B熱能去濕方法 C化學(xué)去濕方法 9.1濕空氣的性質(zhì) 9.1.1濕空氣的狀態(tài)參數(shù) A濕空氣的濕度 B濕空氣的熱焓量及濕熱蓉 C濕空氣的溫度 D濕空氣的絕熱飽和熱焓 9.2干燥過程的物料和熱量平衡計(jì)算 9.2.1物料平衡計(jì)算 A物料含水率w的計(jì)算 B空氣消耗量計(jì)算 9.2.2熱平衡計(jì)算 9.3濕物料的性質(zhì) A水分與物料的結(jié)合方式 B平衡水分和自由水分 C結(jié)合水分與非結(jié)合水分 9.4干燥特性 A干燥特性曲線 B干燥速率 C影響干燥速率的因素 (1)物料的性質(zhì)與形狀—濕物料的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形狀和大小,物料層的厚薄、溫度、含水率及水分的結(jié)合方式等都影響干燥速率、 (2)干燥介質(zhì)的溫度與濕度 介質(zhì)的溫度越高.濕度越低,干燥速率越大;溫度與相對(duì)濕度相比,溫度是主導(dǎo)同素 (3)干燥介質(zhì)的流速和流向:在于燥開始階段.提高氣流速度可加速物料表面的水分汽化蒸發(fā),干燥速度也隨之增大;而當(dāng)干燥進(jìn)人內(nèi)部水分汽化階段,則影響不大 (4)干燥器的結(jié)構(gòu);以上各因素都和干燥器的結(jié)構(gòu)有關(guān),許多新型的干燥器就是針對(duì)上述某些因素而設(shè)計(jì)的。 9.5干燥的操作方式 9.5.1干燥操作方式分類 A載流干燥設(shè)備 B真空干燥 C返料干燥 D升華干燥 E高頻干燥 F紅外線干燥 9.5.2沸騰干燥技術(shù) 煙塵率高熱利用率低 9.5.3噴霧干燥技術(shù) 冷凍干燥機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 9.5.4微波干燥技術(shù) 9.6干燥設(shè)備及其操作 ![]() 9.7干燥設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì) 9.7.1干燥過程的節(jié)能措施 1 減少干燥過程的各項(xiàng)熱量損失 2 降低干燥器的蒸發(fā)負(fù)荷 3 提高干燥器入口空氣溫度,降低出口廢棄溫度 4、部分廢棄循環(huán) 10 冶金燃燒裝置 10.1燃燒基礎(chǔ)知識(shí) 對(duì)于—個(gè)冶金燃燒過程,有時(shí)候需要化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快一些;有時(shí)候需要化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢一些,這就要控制燃燒的化學(xué)反應(yīng)速度,為此.就需要研究影響燃燒反應(yīng)速度的因素,即燃燒物質(zhì)對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響,溫度對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響,壓力對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響和反應(yīng)物混合比對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響。 10.1.1燃燒理論 A著火過程與著火方式 B熱自燃理論 C謝苗諾夫公式 D鏈?zhǔn)阶匀祭碚?br> E強(qiáng)迫著火 10.1.2冶金燃料 燃料性質(zhì) A燃料的化學(xué)組成 B液體燃料和固體燃料的分析方法 C液體燃料和固體燃料的成分標(biāo)示方法 D燃料的發(fā)熱量 燃料選用的一般原則 在冶金生產(chǎn)中,對(duì)于各種爐子所需燃料的選用.應(yīng)當(dāng)遵循技術(shù)上適用和經(jīng)濟(jì)上合理兩個(gè)基本原則,技術(shù)上適用主要是指,能滿足生藝和溫度的要求.有較好的牛產(chǎn)條件和操作條什;經(jīng)濟(jì)上合理主要是指.合乎計(jì)劃使用,綜合利用的原則.合乎就地取材、減少運(yùn)輸?shù)脑瓌t。 10.1.3燃燒計(jì)算 (1)空氣需要量的計(jì)算; (2)燃燒產(chǎn)物的體積、成分和密度的汁算: (3)燃燒溫度的計(jì)算 10.2氣體燃料的燃燒裝置 10.2.1氣體燃料的燃燒 氣體燃料的燃燒包括以下三個(gè)階段.即煤氣與空氣的混合、混合后可燃?xì)怏w的加熱和著火及完成燃燒化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行正常燃燒。 10.2.2燒嘴 A高速燒嘴 B無焰燒嘴 C噴射式無焰燒嘴 10.3液體燃料的燃燒裝置 10.3.1重油的燃燒過程 霧化、混合、著火、燃燒 10.3.2重油的燃燒裝置 A低壓霧化油噴嘴 B高壓霧化油噴嘴 C機(jī)械霧化油噴嘴 D氣泡噴嘴 E超聲波噴嘴 10.4固體燃料的燃燒裝置 塊煤的層狀燃燒法是一種最簡單、最普通的燃燒方法 它是使煤炭在自身重力的作用卞堆積成松散的料層,而助燃用的空氣則從下而上穿過煤塊之間的縫隙.并和煤進(jìn)行燃燒反應(yīng)、這種燃燒方法的主要優(yōu)點(diǎn)是沒備簡單和燃燒穩(wěn)定 它的缺點(diǎn)是對(duì)煤炭質(zhì)量要求較高,燃燒強(qiáng)度不能太大.加煤和清渣的體力勞動(dòng)比較繁重。 10.5燃燒裝置的發(fā)展趨勢(shì) 10.5.1節(jié)約燃料的途徑 1、降低熱量增量的措施 2、提高爐子熱效率 10.5.2低氧濃度的燃燒 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,冶金工廠十的燃料燃燒產(chǎn)物(如灰牛、so2:、co2和NO,等),對(duì)大氣已造成嚴(yán)重的污染、為了防止大氣污染,應(yīng)降低廢氣中二氧化硫與氧化氮的含量。 10.5.3浸沒燃燒 ![]() 11 焙燒與燒結(jié)設(shè)備 11.1焙燒概述 11.1.1焙燒的分類 根據(jù)工藝的目的,焙燒大致分為氧化焙燒、鹽化焙燒、還原焙燒、揮發(fā)焙燒和燒結(jié)焙燒。其中,鹽化焙燒包括硫酸化焙燒、氯化焙燒和蘇打焙燒。磁化焙燒屬于還原焙燒,按物料在熔煉過程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),分為固定床焙燒、移動(dòng)床焙燒、流態(tài)化焙燒和飄浮焙燒。 11.1.2焙燒設(shè)備 焙燒技術(shù)有固定床、移動(dòng)床、流態(tài)化和飄浮焙燒技術(shù),焙燒設(shè)備統(tǒng)稱焙燒爐,主要有多膛焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯、流態(tài)化焙燒爐、飄浮焙燒爐、燒結(jié)機(jī)和豎式焙燒廬等。 11.2流態(tài)化技術(shù)與設(shè)備 11.2.1流態(tài)化 A流態(tài)化形成的條件和流態(tài)化的基本特征 B床層壓降與流體流速的關(guān)系 C散式流態(tài)化與聚式流態(tài)化 D流化床反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu) E流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) 11.2.2流化床的結(jié)構(gòu) A氣固密相流化床的結(jié)構(gòu)和主要組成部分 B循環(huán)流化床 11.3冶金的流態(tài)化設(shè)備 11.3.1冶金流化床 A硫鐵礦焙燒 B鐵礦石的預(yù)還原 C貧鐵礦磁化焙燒 D石灰石焙燒 E氫氧化鋁焙燒 11.3.2稀相流態(tài)化焙燒裝置 氫氧化鋁焙燒方法 11.4燒結(jié)技術(shù)及設(shè)備 11.4.1燒結(jié)技術(shù) 燒結(jié)方法的利用,起初是為了處理礦山、冶金、化工廠的廢棄物(如富礦粉、高爐爐塵、軋鋼皮、均熱爐渣、硫酸渣等)。以便回收有價(jià)金屬。 11.4.2燒結(jié)設(shè)備 A燒結(jié)方法 鼓風(fēng)燒結(jié)、抽風(fēng)燒結(jié)、在煙氣中燒結(jié) 12 熔煉設(shè)備 12.1豎爐 豎爐有別于火焰爐.在它的爐膛空間內(nèi)充滿著被加熱的散狀物利.熾熱的爐氣自上而下地在整個(gè)爐膛空間內(nèi)和散料表面間進(jìn)行著復(fù)雜的熱交換過程,和火焰爐相比,它足一種熱效率較高的熱工設(shè)備。 12.1.1豎爐內(nèi)的物料運(yùn)行和熱交換 A豎爐內(nèi)的物料下降 B豎爐內(nèi)料層得熱交換 12.1.2煉鐵高爐 A高爐結(jié)構(gòu) B高爐爐型 C高爐有效容積及有效高度 12.1.3鼓風(fēng)爐 12.1.4鼓風(fēng)爐的結(jié)構(gòu) A密封加料系統(tǒng) B鼓風(fēng)爐本體 C鋅蒸汽冷凝器 D熱風(fēng)爐 E鼓風(fēng)系統(tǒng)與收塵系統(tǒng) 12.2熔池熔煉爐 熔池熔煉泛指化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在熔池內(nèi)的熔煉過程,用于熔池熔煉的設(shè)備有白銀法熔煉爐、諾蘭達(dá)爐、瓦紐柯夫爐和三菱法熔煉爐等。目前,把吹煉方式移到熔池熔煉.向熔體中鼓入富氧,強(qiáng)化了氣液反應(yīng),使之能夠白熱進(jìn)行,爐子的生產(chǎn)率、冰銅品位和煙氣中so2含量都得到極大提高。 12.2.1反射爐 A反射爐的基本結(jié)構(gòu) B反射爐的主要特點(diǎn)及應(yīng)用 12.2.2白銀爐 A白銀爐的基本結(jié)構(gòu) B白銀爐的主要特點(diǎn) 12.2.5感應(yīng)電爐 A感應(yīng)電爐的分類 高頻熔煉爐 中頻熔煉爐 低頻熔煉爐 真空感應(yīng)爐 非真空感應(yīng)爐 工頻有芯感應(yīng)爐 工頻無芯感應(yīng)爐 B感應(yīng)電熱原理 C工頻鐵芯感應(yīng)電爐 D工頻無芯感應(yīng)電爐 13 煙氣收塵與凈化設(shè)備 (1)改善環(huán)境、減少污染、冶金工業(yè)的煙塵巾常常含有有毒成分,如氧化鉛、三氧化二砷、氧化鋯、二氧化硫等,這些物質(zhì)被排放后會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成污染,對(duì)該環(huán)境中的生物產(chǎn)生毒害作用—除了這些有毒的物質(zhì)外.一些無毒的粉塵也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害,如微細(xì)的礦粉、二氧化硅粉塵等、如不能有效控制其在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的彌散.長期工作在這樣環(huán)境中的工人就容易患上矽肺病這種嚴(yán)重的職業(yè)病 (2)回收有用物料 火法冶煉過程中,由于高溫和煙氣流動(dòng),產(chǎn):生揮發(fā)性煙塵與機(jī)械性煙塵:機(jī)械性煙塵成分與原料相似,揮發(fā)性煙塵則富集了蒸氣壓較大的金屬或化合物,且具有相當(dāng)?shù)臄?shù)量:因此,從煙氣中分離回收這部分含有有價(jià)金屬成分的煙塵,不僅僅是一個(gè)有關(guān)環(huán)保的問題,而且也是—個(gè)關(guān)系到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)問題.通過煙氣收塵可以提高金屬回收率和原料的綜合利用率。 (3)保證后序生產(chǎn)正常進(jìn)行、在火法冶煉過程中,硫化礦中的絕大部分硫被氧化成氧化硫和少量三氧化硫,進(jìn)人煙氣.并通過制酸加以回收—煙氣中的二氧化硫在吸收制酸前,要先在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為二氧化硫.為避免催化利巾毒,轉(zhuǎn)化前必須對(duì)煙氣進(jìn)行收塵,通常要求炬氣含塵量不大于!200mg/m3’:鼓風(fēng)爐還原熔煉鋅所產(chǎn)生的煙氣中含有大量co.為利用這種可燃?xì)怏w,需要對(duì)其加壓.要求進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)前的氣體含塵量 一般個(gè)大于50mg/m3: 13.1煙氣收塵基礎(chǔ)知識(shí) 13.1.1收塵器的分類 ![]() 13.1.2收塵器的性能 A處理氣體流量 B收塵效率 C粉塵透過率 D收塵器設(shè)備阻力 E收塵器的能耗 13.2重力收塵器 重力收塵技術(shù)是利用粉塵顆粒的重力沉降作用.而使粉塵與氣休分離的收塵技術(shù),利用重力收塵是—種最古老、最簡單的收塵方法。 13.2.2重力收塵器的分類 1、水平氣流重力收塵器 2、垂直氣流重力收塵器 13.2.3重力收塵器的結(jié)構(gòu) 13.3慣性收塵器 A慣性收塵器的收塵原理 B慣性收塵器的跟類 13.4旋風(fēng)收塵器 ![]() ![]() |
|