SKS炼铅鼓风炉的能量分析和(火用)分析

为挖掘SKS炼铅系统的鼓风炉(SKS鼓风炉)的节能潜力,在现场测试数据的基础上,采用能量分析法和(火用)分析法分别对SKS鼓风炉的能量收支、(火用)量收支分布状况进行了衡算和分析.结果表明:SKS鼓风炉的热效率和(火用)效率分别为47.55％和38.88％.采取减少排烟损失、利用冷却水带走的能量、采用高铅渣直接还原新工...     

含铅废渣料还原造锍熔炼回收铅和银工艺

针对铅锌冶炼企业产出大量含铅固体废弃物难以环保经济回收的难题,提出从多种含铅废料中回收二次铅的还原造锍熔炼新工艺.在热力学计算的基础上,进行以铅膏、铅渣、铅烟灰和黄铁矿烧渣的设计混合料为熔炼对象,以氧化铁为固硫剂,焦粉为还原剂,苏打和芒硝作为添加剂的工艺实验,研究熔炼过程中各影响因素对铅和银直收率的影响.得到优化的工艺条件：FeO/SiO2质量比为1.10,CaO/SiO2质量比为0.30,添加剂组成中Na2 CO3/Na2 SO4质量比为7：3,焦粉用量为含铅物料质量的15%,熔炼时间为2 h,熔炼温度为1200益.在此条件下综合实验中铅直收率为85.95%,银直收率为83.15%.新工艺具有固硫、综合利用和一步炼铅的优点.     

炼铅新工艺工业化成功技术水平达到国际先进

中国有色工程设计研究总院等单位联合开发的氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅新工艺在河南豫光金铅集团公司铅冶炼烟气(尘)综合治理技改项目和安徽池州铅冶炼技改示范工程中相继成功实现工业化，并通过省部级专家鉴定。     

脆硫铅锑矿精矿的还原造锍熔炼

采用富含氧化铁的黄铁矿烧渣作为固硫剂的铅、锑、铋还原造锍熔炼方法,对脆硫铅锑矿精矿还原造锍熔炼的工艺进行了研究,考察了温度、添加剂加入量、烧渣加入量等对还原造锍熔炼工艺的影响,得出最佳工艺条件为:先在900℃下反应,再升温到1200℃过热放渣;烧渣加入量为理论量的100%～105%;添加剂与苏打质量比为10%,无水硫酸钠为13%(质量分数).在最佳条件下,锑直收率为83.26%,铅直收率为68.50%,固硫率为98.97%,但约有15%的铅和30%的银分散在铁锍中.     

废热发电技术

废热发电 云南锡业公司第一冶炼厂是个有色冶金企业,有反射炉、烟化炉、熔化炉、鼓风炉等多种冶金炉。在冶炼过程中每年产生的废热大约相当于32000吨标准煤的热量。过去这些热量,除其中很小一部份(不到4％)通过烟道上的热风器予以回收和一部份冷却水用来洗澡以外,其余大量的热能在生产过程中通过水冷套、淋洗塔等被冷却水带走。不但浪费了热能,而且还要消耗大量水和电力。同时,由于水质不好,设备高温烧穿、腐蚀也十分严重,增加了大量检修工作量。 自无产阶级文化大革命以来,在毛主席无产阶级革命路线指引下,遵照伟大领袖毛主席关于“综合利用大有文章可做”的教导,根据冶金部“关于下达废热锅炉研究任务的通知”,在上级党委的领导下,由云南锡业公司、华中工学院、昆明有色冶金设计院等单位共同协作,组     

SKS炼铅氧气底吹炉的(火用)分析

为揭示SKS氧气底吹炉内、外部不可逆损失的机理,采用(火用)平衡分析法建立SKS氧气底吹炉的(火用)分析模型,对SKS氧气底吹炉的能量、(火用)损失分布状况以及(火用)效率进行计算和分析,并对热、(火用)平衡2种分析方法进行比较.研究结果表明:当没有烟气回收装置和余热利用设备时,SKS底吹炉的(火用)效率仅为25.28%,排烟(火用)损失、输出产品的物理(火用)和内部化学反应等不可逆(火用)损失达74.72%,炉子的节能潜力很大;总(火用)流量为 1.527 275 2×1011 J/h,远远大于总热流量6.399 425 0×1010 J/h,说明(火用)平衡分析比热平衡分析更能反映SKS氧气底吹炉的物质流和能量流的本质,应推广采用(火用)效率来评价类似有色冶金炉窑的运行状况.     

铅闪速熔炼过程的多相平衡模型

针对粗铅、铜锍、炉渣和烟气四相平衡体系,基于最小吉布斯自由能原理,采用元素势法,建立铅闪速熔炼多相平衡热力学模型.在与半工业试验相同炉料组成、熔炼温度、富氧浓度等操作条件下,模拟计算平衡组成.研究结果表明;粗铅中Pb质量分数绝对误差为0.30,相对误差仅为0.30％;炉渣中Pb,CaO和SiO2质量分数绝对误差分别为2.00,0.50和0.70,相对误差分别为6.67％,3.57％和3.89％,说明建立的模型能较好地反映铅闪速熔炼实际情况,为铅闪速熔炼过程的热力学研究提供了依据.     

火法冶金中贱金属及锍捕集贵金属原理的讨论

从微观层次讨论火法熔炼过程中贱金属相及锍相捕集贵金属的原理。认为捕集作用的发生是由于熔 融的渣相和贱金属相两者的组成结构差异很大。渣相靠共价键和离子键把硅、氧原子和Ca２＋,Mg２＋,Fe２＋等离 子束缚在一起,键电子都是定域电子,贵金属原子在熔渣中不能稳定存在。金属相靠金属键把原子束缚在一起, 原子间的电子可以自由流动。贵金属原子进入金属相可降低体系自由能。锍在高温下具有相当高的导电率（数 值在１０３～１０４S·cm－１范围）,且温度系数呈负值,属电子导电。熔锍的性质类似金属,因此,在造锍熔炼过程 中,     

铜冰铜熔炼过程的物理现象

在模拟反射炉和电炉熔炼冰铜的实验中,用X射线电视装置研究了铜冰铜熔炼时的各种物理现象。炉料在熔炼时所发生的变化均记录在电视录像磁带及X光胶片上。利用渣锍两相之间界面张力的数据计算了体系的浮游系数和膜系数。讨论了熔融硫化物对固体炉料的浸染,泡沫渣的形成条件,冰铜液滴与气泡在渣中的行为以及它们对金属在渣中损失的影响。     

关于直接炼铅的几个问题

目前世界上铅的生产主要是采用烧结焙烧——鼓风炉还原熔炼法。这种方法设备简单、技术成熟、生产效率高、成本低,得到了广泛应用。但其缺点是有毒气体和粉尘污染严重、生产过程复杂、能耗较高。为了消除污染、节省能源,使过程连续化,冶金工作者一直在寻求新的炼铅法以取代烧结——还原熔炼法。     

预热温度的影响及其限制

序言 冶金工业及机器制造业所用加热炉和热处理炉,是燃料的最大消耗者。现在,在绝大多数情况下,工业炉工作时的热效率还很低,一般不超迂20～30％,也就仅为现代蒸汽锅炉的热效率的1/3～1/4。因此如何提高炉子的热效率以节约燃料,在国民经济中是具有重大的意义。 热损失主要包括:炉墙的散热,通过炉门及孔隙漏出气体带走的热量,通过炉门的辐射热损失,炉底的散热,冷却水带走的热量以及废气带走的热量等。其中废气带走的     

铜浮渣富集熔炼过程金属分配行为

针对铜浮渣传统火法处理工艺存在能耗高,环保效果差,铅和铜分离不彻底的问题,采用熔池熔炼工艺处理铜浮渣,研究熔池熔炼过程中铁硅比(m(FeO)/m(SiO2))、钙硅比(m(CaO)/m(SiO2))、硫加入量、铁屑加入量、煤粉加入量和碳酸钠加入量对Pb,Cu,Bi,As,Sb和Sn元素分配的影响,并对熔炼产物渣相和锍相的物相组成进行检测。研究结果表明:在m(FeO)/m(SiO2)为1.9,m(CaO)/m(SiO2)为0.6,硫加入量为铜浮渣的3%,铁屑加入量为10%,煤粉加入量为5%,Na2CO3加入量为6%的最优条件下,Pb,Bi和Sb主要进入粗铅中,其在粗铅中的分配率分别为83.43%,99.09%和43.62%,Cu和As主要进入冰铜中,其在冰铜中的分配率分别为44.10%和88.80%,Sn主要进入烟气中,其在烟气中的分配率为78.58%。As易与Fe形成Fe-As相嵌入冰铜相中。     

再生铅低温碱性固硫熔炼的实验研究

针对我国传统再生铅生产工艺所存在的熔炼温度高、能耗大、铅和低浓度SO2烟气污染严重等弊端,在对NaOH-C-PbSO4-ZnO低温碱性炼铅体系进行理论分析的基础上,提出了一种再生铅的低温碱性固硫熔炼新工艺.以废铅酸蓄电池胶泥(以下简称胶泥)为实验原料,采用单因素实验法分别考察NaOH用量、熔炼温度、焦粉用量及固硫剂ZnO用量对金属铅直收率和ZnO固硫率的影响.获得优化实验条件如下：m(NaOH)/m(胶泥)=60%,熔炼温度为860℃,m(焦粉)/m(胶泥)=10%,m( ZnO)=m(理论量).在此优化条件下进行综合扩大实验,铅的直收率为99.09%,获得粗铅品位为98.86%,ZnO固硫率为93.37%. X射线衍射图谱分析可知,反应后原料中硫主要以ZnS的形式固定在渣中,NaOH绝大部分转变为Na2 CO3,生产过程中无SO2气体排放.     

配气相位和废气再循环对Atkinson循环发动机泵气损失影响及优化

为降低Atkinson循环汽油机泵气功产生的能量损失,采用一台1.0L自然吸气Atkinson循环汽油机一维热力学模型进行计算研究,依次分析了进排气相位和废气再循环(EGR)对泵气损失的影响,在典型小负荷区,推迟进气晚关角(IVC)可以增加进气歧管内压力,降低泵气损失,但当进气早开角在上止点后推迟过大,导致活塞在封闭系统中膨胀负功逐渐增加,泵气损失反而增加,因此可以通过推迟排气晚关角(EVC)来增加气门重叠期,减少活塞在封闭系统中做的膨胀负功;提前排气晚关角,利用活塞在封闭系统中压缩功抵消膨胀功,减少泵气负功。研究发现:当进气晚关角推迟到101°时,泵气损失压力降低到-64.7kPa;推迟排气晚关角到55°,泵气损失压力可以降低到-52.6kPa,同时提前排气晚关角到-45°,可以减少泵气损失压力到-30.4kPa。在保证稳定燃烧的前提下控制EGR阀来调节EGR率,在大负荷时,泵气损失减小收益来自于进气压力的增加和排气压力的降低,随EGR率的增加,泵气损失最多可减少18.8%;在小负荷时,泵气损失减小收益主要来自于进气压力的增加,随EGR率的增加,泵气损失最多可减少14.8%。     

镍硫化物湿法冶金基础研究

文中发表了我们在镍湿法冶金方面的研究工作。我国原有的镍冶炼流程是在熔炼高镍锍之后采用缓冷、磨浮分离铜、镍硫化物。国内已研究过用二段常压浸出及一段氧压浸出使镍进入溶液,可取消冷却和磨浮工序。然而采用加压浸出,在设备和操作上有不少困难,而且能耗较大。我们研究了Ni_3S_2浸出反应的热力学与动力学,并用工业镍高锍进行了试验,证明可以实现常压酸浸出。其关键是样品制备、温度与传质条件。浸出反应遵守1-(1-α)~(1/3)=kt关系式。浸出反应与溶液成分如H~ ,Cl~-及Cu~(2 )有关。发现Cu~(2 )的影响有双重性,Cu~(2 )在镍硫化物表面生成Cu_2S时阻碍反应,此时浸出反应符合1-2/3α-(1-α)~(2/3)=kt关系式,但存在于固体中的铜的硫化物可以加速浸出过程。从研究Ni_3S_2酸溶解机理发现,抑制难溶的β-NiS生成是提高浸出率的重要措施。这一研究结果为实现镍高锍常压浸出提供了理论根据。     

强化混凝法处理含铅污水的效果研究

研究模拟超标的含铅废水,考察了混凝工艺对铅的去除效果,研究了混凝剂投加量、pH值和反应过程中搅拌时间对混凝去除铅的效果的影响。结果表明,混凝剂聚合氯化铝（PAC）投加量为85mg／L左右、pH值为10．2左右时可得到对铅较佳的去除效果。     

镍锍选择性氧化热的力学及动力学

利用氧气吹炼镍锍直接得金属镍,其关键在于去锍保镍。本文利用选择性氧化原理,提出氧化转化温度的概念。热力学分析指出,去硫保镍的条件是: 1、镍锍熔体用O_2开吹的温度必须超过该组成硫、镍氧化的转化温度;对含硅20-25％的镍硫,其开吹温度不能低于1350-1400℃。 2、随着熔体中硫含量的减少,相应地硫、镍氧化的转化温度随之增高。吹炼操作必须迅速进行,以保证熔池温度上升的速度永远高于转化温度增高的速度。 硫、镍氧化的转化温度可用一步法按下列反应 [S] 2NiO_((s))=2[Ni] SO_2进行计算。 热力学分析又指出: 1.镍锍内含铜全部留在熔体之内,在吹炼过程中不被氧化。 2.镍锍中的铁最易被氧化,但当降低到0.8—1.0％后即不能被氧化而以残铁留在熔体之内。 3.镍铳含钴如小于1％也将留在熔体之内。 通过在卡尔多斜吹旋转炉进行的半工业吹炼实验,在采用上列热力学推论得出的去硫保镍条件下,硫能顺利地降到1—2％,充分地证明了理论成功地指导了实践,克服在初期探索性试验中遇到大量镍氧化的困难。在吹炼末期,由于熔体中硫的扩散速度减慢,熔池表面逐渐有NiO层累积。采用不吹氧空转还原,可进一步去硫而提高镍的回收率。镍的直接回收率大于90％,而总回收率大于95％。镍的主要损失来自高温下镍及其氧化物的挥发 熔     

闪速炉熔炼配风对反应过程的影响

随着铜闪速炉熔炼强度的不断提高,熔炼生产及其反应配风之间的关系发生了明显变化,其相互影响关系需要重新确定,为此,建立闪速熔炼过程的数值模型,并采用CFD软件Fluent6.3就大投料量下闪速炉生产操作的2个主要参数(分散风与工艺风)对熔炼过程中气、粒两相运动与混合反应过程的影响进行仿真研究。研究结果表明:分散风工艺风的动量比对闪速炉内颗粒的分散效果影响显著;在适度分散精矿颗粒并有效控制其对反应塔壁造成冲刷蚀损的前提下,使用大分散风工艺风动量比更有利于炉内气、粒两相混合与反应过程的顺利进行;而在相同分散风工艺风动量比下,采用小工艺风风速的操作条件时炉内整体反应效果较佳。     

基于MetCal计算模型双底吹连续炼铜工艺关键参数影响规律分析

双底吹连续炼铜工艺具有连续性、瞬时性的特点,其生产操作参数控制相对于其他炼铜工艺更为复杂,为确保产品质量稳定、炉况处于优化状态,需对双底吹连续炼铜工艺关键控制参数及其影响规律进行研究。本论文利用MetCal desk计算平台,通过物质流、能量流守恒的原理建立了双底吹连续炼铜工艺冶金计算模型,并在此基础上,通过单一调整富氧空气量、石英石配量、电解残极配加量等参数,分别考察其对双底吹连续炼铜工艺熔炼关键参数“铜锍品位、熔炼渣铁硅比及温度”和吹炼关键参数“粗铜品位、吹炼渣铁硅比及温度”的影响规律。结果表明：铜锍品位与熔炼石英石量、富氧空气量呈正相关,与配煤量呈负相关;熔炼渣铁硅比与熔炼石英石量、配煤量呈负相关;熔炼渣温度与熔炼富氧空气量、配煤量呈正相关;粗铜品位与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关;吹炼渣铁硅比与电解残极量呈正相关,与吹炼石英石量呈负相关;吹炼渣温度与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关。     

熔炼工艺对TC1钛合金铸锭中Mn元素分布的影响

目的针对在TC1(Ti-2Al-1.5Mn)钛合金铸锭真空自耗熔炼过程中Mn元素不易控制的技术难点,对Mn元素进行合理控制。方法通过在熔炼不同阶段向炉内选择不同的充氩压力进行充氩保护熔炼来探讨铸锭中Mn元素的分布。结果与结论当采取低熔炼电流、两次充氩且充氩压强为8 000Pa时,铸锭中Mn元素挥发量得到有效抑制,且保证了Mn元素分布的均匀性。