冶金設備復習題

1、因素1. 離心泵的安裝高度與什么因素有關？ 吸入管路的直徑、長度、彎頭數量、截止閥2. 影響浸出速度的因素 : 粒度、溫度、浸出劑濃度、礦物的離解程度和固體產物層。 浸出速度隨礦石粒度減小而增加； 浸出過程受攪拌速度控制； 浸出速度隨溫度升高而加快； 浸出速度隨浸出劑濃度的增加而加快； 浸出速度隨礦漿密度減少而增加； 浸出速度受到浸出產物影響。3. 影響離子交換擴散速度的因素：1. 樹脂的交聯度越大，網孔越小，則內擴散越慢。2. 樹脂顆粒越小， 由于內擴散距離縮短和液膜擴散的表面積增大， 使擴散 速度越快。3. 溶液離子濃度是影響擴散速度的重要因素，濃度越大，擴散速度越快。4. 提高水溫能使離

2、子的動能增加， 水的粘度減小， 液膜變薄， 這些都有利 于離子擴散。5. 交換過程中的攪拌或流速提高， 使液膜變薄， 能加快液膜擴散， 但不影 響內孔擴散。6. 被交換離子的電荷數和水合離子的半徑越大，內孔擴散速度越慢。4. 干燥速率與哪些因素有關？ 自身性質、物料的含水特性、干燥條件、干燥的操作水平和臨界濕度5. 影響沉降速度的因素：干擾沉降、端效應、分子運動、顆粒形狀的影響、連續(xù) 介質運動6. 影響懸浮液沉降分離的的因素：溫度、濃度、密度、粒度、懸浮液特性7. 顆粒擴散為控制步驟時的影響因素：樹脂顆粒的大小、樹脂的性質、溫度、交 換離子的性質爐子結構1. 高爐本體：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、

3、爐喉2. 高爐結構：高爐本體、裝料、上料、送風、煤氣除塵、鐵渣處理、噴吹系統(tǒng)3. 鼓風爐由爐基、爐底、爐缸、爐身、爐頂、支架、鼓風系統(tǒng)、水冷或汽化冷卻 系統(tǒng)、放出熔體裝置和前床等部分組成。4. 瓦紐柯夫爐內分為熔煉室、銅锍室和渣池三個部分。5. 奧斯麥特爐與艾薩爐的基本結構：爐殼、爐襯、爐底、爐墻、爐頂、噴槍、 噴槍夾持架及升降裝置、加料裝置、上升煙道及產品放出口。1. 離心泵的性能參數：流量、揚程、有效功率和效率 散料輸送設備1. 有色金屬散料的特點：(1) 粒度大小不一，有大塊，有粉料(2) 含水范圍廣，有的是濃泥漿，有的不含水(3) 黏度大(如煙塵或濃泥)(4) 溫度較高(如燒結塊溫度高

4、于400C)2. 冶金散料輸送的特點：( 1 ) 輸送、給料的設備類型多，輸送線路復雜( 2) 高溫燃料及時輸送( 3 ) 必須避免環(huán)境污染和保證操作人員的身體健康3. 冶金散料輸送設備的選擇：有色金屬冶金塊狀散料采用機械輸送，而粉狀散 料則采用皮帶輸送和氣力輸送。4. 氣力輸送：( 1 ) 按氣源的動力學特點：吸氣輸送和壓氣輸送( 2) 按氣流中固體顆粒的濃度：稀相輸送、濃相輸送、超濃相輸送。 (后 兩者是氣力輸送的最好方式)濃相輸送(靠靜壓力輸送) 超濃相輸送：繼皮帶輸送、稀相輸送、斜槽輸送后發(fā)展起來的一項粉體輸 送技術液體輸送設備1. 離心泵的主要性能參數：流量、揚程、有效功率、效率2.

5、 “氣縛”：由于空氣密度很小，所產生的離心力很小。此時，在吸入口處形成 的真空不足以將液體吸入泵。雖啟動離心泵，但不能輸送液體。3. “氣蝕”：當氣泡在金屬表面附近凝聚而破裂時，液體質點如同無數小彈頭連 續(xù)打擊在金屬表面， 在壓力很大， 頻率很高的連續(xù)沖撞下， 葉輪很快就被沖蝕成 蜂窩狀或海綿狀。 (降低安裝高度)4. 壓縮機：膨脹吸氣壓縮排氣混合與攪拌設備1. 攪拌與混合的目的：2. (1) 制備均勻混合物：如調和、乳化、固體懸浮、捏合以及固體混合；3. (2) 促進傳質：如萃取、溶解、結晶、氣體吸收等；4. (3) 促進傳熱：攪拌槽內加熱或冷卻。5. 攪拌方式及原理：( 1) 氣體：氣體噴

6、響或噴入熔池造成金屬液的運動，形成金屬液環(huán)流( 2) 機械：通過浸入到液體中旋轉的攪拌器來實現液體的循環(huán)流動， 均勻混合， 反應速度的加快以及反應效率的提高。( 3) 電磁攪拌：一個載流的導體處于磁場中， 就受到電磁力的作用而發(fā)生運動。6. 浸出：化學、物理浸出(1) 浸出過程因素：反應速率 試劑消耗 固液分離 能耗(2) 浸出速度因素：粒度、溫度、浸出劑濃度、礦物的離解度、固體產物層7. 浸出方法：( 1)使用的浸出劑：酸法、堿法、水浸、細菌浸出(3) 按固液相接觸方式：滲濾浸出、拌酸熟化、流態(tài)化、攪拌( 4) 按工作壓力：高壓、常壓5. 流型：( 1 )切向流(平行流) ：垂直方向混合效果

7、不好（2）軸向流：與攪拌軸平行方向流動（3）徑向流：延半徑方向運動，然后向上、向下輸送6. 氣體攪拌裝置：帕秋卡槽（礦漿攪拌槽）固液分離設備1. 固體顆粒的物理性質：顆粒大小、顆粒形狀、顆粒密度與堆密度2. 球形度：與該顆粒等積的球體表面積與該物質的表面積之比3. 絮凝劑：無機、天然有機高分子、合成有機高分子、生物絮凝劑4. 懸浮液的分離：（1）沉降分離：顆粒相對于流體運動的過程。 （目的：濃縮。 澄清）（2）過濾：流體相對于固體顆粒床層運動而實現固液分離的過程。（3）離心分離5. 影響沉降速度的因素：干擾沉降、端效應、分子運動、顆粒形狀的影響、連續(xù) 介質運動6. 影響懸浮液沉降分離的因素：溫

8、度、濃度、密度、粒度、懸浮液特性7. 過濾：重力、加壓、真空、離心過濾8. 濾餅：過濾的阻力主要取決于濾餅的厚度及其特性9. 助濾劑：減少可壓縮濾餅的流動阻力萃取與離子交換設備1. 萃取的基本參數：相比 R、萃取因素e、萃取率q、分離系數B A/B （數值越大或越小，兩溶質越容易分離）2. 交聯度：交聯劑與單體質量比的百分數（數值越大，擴散越慢）3. 離子交換樹脂：由高聚物骨架和聯結在骨架上的可交換基組成4. 離子交換產品的型號由 3 位阿拉伯數字組成，第一位代表產品的分類；二位代表骨架的差異；三位為順序號，用于區(qū)別基因、交聯劑的差異蒸發(fā)和結晶設備1. 單效蒸發(fā)：若將蒸汽直接冷凝，而不利用其冷

9、凝熱的操作2. 多效蒸發(fā)：將第二次蒸汽引到下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，以利用其冷凝熱并流（順流）、逆流、平流、錯流（混流）加料法3. 結晶：從溶液、蒸汽或熔融物質中析出晶體狀態(tài)的固體物質包括成核、長大4. 過飽和度： 過飽和溶液與飽和溶液間的濃度差。 （過飽和度是結晶過程必不可 少的推動力）電解與電積設備火法冶煉采用電解精煉，濕法采用電解沉積1. 兩者的工藝參數：電流密度、電解時間、電解溫度、電解液的流速及濃度2. 金屬的鈍化：當電位增加到一定數值后，電流密度突然急劇減小3. 電極過程中：陰極析氫、陽極析氧4. 陽極鈍化：失去活性和活動能力（失去被熔解的能力）除鈍化：火法精煉盡可能除雜 控制適當電

10、解液成分和溫度適當增加電解液的循環(huán)速度 使用精化劑5. 陽極效應：陽極周圍電弧光耀眼，伴有聲響，陽極停止沸騰。 （陽極氣體阻斷了電解質與陽極的接觸）6. 電解槽的槽體普遍采用鋼筋混凝土，必須進行妥當測防腐處理7. 鋅電解沉積： 焙燒浸出凈化電積。 （隨著過程的進行， 電解液中 鋅含量不斷減少，硫酸含量不斷增加）8. （ 1）燒板：陽極析氧，陰極析氫（2）極間短路：陽極和陰極板無氣泡放出（3）正常電極：陽極析氧，陰極無氣泡9. 熔鹽電解：添加劑（降低初晶溫度）干燥設備1. 需要干燥的物料：（1）原料（精礦）（2）半產品（冰銅、煙塵）（3）產品（氫氧化鋁）2. 去濕方法：機械去濕離心過濾； 吸附去

11、濕干燥劑； 供熱干燥供熱 以汽化水分3. 濕空氣的溫度：（1）干球溫度（2）露點溫度（3）絕熱飽和溫度（4）濕球溫度4. 水分與物料的結合方式： （1）化學結合水分（2）吸附水分（3）毛細管水分（4）溶脹水分5. 平衡水分：物料在一定的干燥條件下， 能夠用干燥方法除去所含水分的極限值。6. 自由水分：在干燥操作中能除去，多于平衡水分7. 影響干燥速率的因素：物料自身性質、物料的含水特性、干燥條件、干燥的操 作水平和臨界濕度8. 干燥特性曲線：（1）預熱階段 （2）恒速階段：物料含水量迅速恒速下降 （3）降速階段：干燥率逐漸降（4）平衡階段：物料的含水量和干燥率不再變化9. 微波加熱作用可用極性

12、分子在外加電場作用下迅速轉動解釋 焙燒與燒結設備2. 焙燒的影響因素：氣體成分和濃度氣體的運動特性溫度物料的物化性質3. 根據工藝目的：氧化、鹽化、還原、揮發(fā)、燒結焙燒4. 鹽化焙燒：硫酸化、氯化、蘇打焙燒；還原焙燒：磁化焙燒5. 焙燒技術：固定床、移動床、流態(tài)化和飄懸焙燒6. 燒結機：干燥預熱焙燒均熱冷卻7. 鏈篦機回轉窯：鏈篦機干燥、預熱、脫水；回轉窯高溫焙燒；冷 卻機冷卻熔煉設備1 豎爐：（ 1）結構簡單，投資少（2）熱效率高，操作維修方便（3）因料柱高，氣流阻力大，風機電耗大（4）易造成球團焙燒固結不均勻（5）單爐生產能力小，對原料適應性差2. 高爐本體：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉3

13、. 高爐的爐襯及冷卻裝置：高爐冷卻系統(tǒng)是確保高爐正常生產的關鍵裝置4. 發(fā)展方向：高爐大型化、矮胖型 高壓操作綜合鼓風、高風溫、富氧鼓風技術裝備現代化 高爐控制智能化 高爐長壽化5. 鼓風爐：熱效率高、單位生產率大、金屬回收率高、成本低、占地面積小。 制備粗金屬，脫硫率高；能耗較高，焦炭用量大6. 傳統(tǒng)冶金原理 流體流動，傳質，傳熱，化學反應 （ 簡稱 三傳一反 ）問答題 奧斯麥特爐與艾薩爐的工作原理 埃斯麥特法及艾薩法與其他熔池熔煉一樣， 都是在熔池內的熔體 - 爐料- 氣體之間 造成強烈的攪拌與混合， 大大強化熱量傳遞， 質量傳遞和化學反應速率， 以便在 燃料需求和生產能力方面產生較高的經

14、濟效益。 與浸沒側吹的諾蘭達法不同， 奧 斯麥特法與艾薩法的噴槍豎直浸沒在熔渣層內， 噴槍結構較為特殊， 爐子尺寸比 較緊湊，整體設備簡單。奧斯麥特爐與艾薩爐的基本結構：爐殼、爐襯、爐底、爐墻、爐頂、噴 槍、噴槍夾持架及升降裝置、加料裝置、上升煙道及產品放出口。奧斯麥特爐與艾薩爐的主要特點 奧斯麥特爐與艾薩爐熔煉速度快； 生產率高；建設投資少，生產費用低； 原料適應性強；與已有設備配套靈活、方便；操作簡便，自動化程度高；燃料適 應范圍廣； 有良好的勞動衛(wèi)生條件。 但是爐壽命較短； 噴槍保溫要用柴油或天然 氣，價格較貴。實用性 : 電解、電積和融鹽電解的特點和實用性特點 :（1）都是離子在電場作

15、用下的電化學反應，都遵循法拉第定律；（2）水溶液電解是靠水的極化使金屬鹽形成離子，熔鹽電解是靠 高溫使金屬鹽形成離子；（3）電解是火法冶煉的最后工序；電積是濕法冶煉的最后工序； 熔鹽電解是活潑金屬冶煉的最后工序；(4) 都需要槽面作業(yè)，保證電解液正常循環(huán)，保證不短路、不斷路，按正常周期裝槽和出槽；(5) 電積時陽極上放出氣體，陽極不溶解；電解時陽極溶解，陽極上不放出氣體；都有陽極泥產生。(1) 電解、電積和熔鹽電解的槽電壓依次增高，電解過程消耗的 能量也一樣。故能用電解就不用電積，能用電積就不用熔鹽電解；(2)對實際析出電位比氫的實際析出電位更負的金屬，必須用熔鹽電解。焙燒：焙燒是物料在適宜的

16、氣氛和熔點以下加熱， 使原料中的目的組分 發(fā)生物理和化學變化的過程，它的目的在于改變物料的化學組成和物理性質，以便于下一步處理。使原料中的某些難溶目的礦物轉變?yōu)橐子谌艹龅幕衔铮怀鲇袡C質或某些含雜質的組分的礦物轉變?yōu)殡y于浸出的形態(tài)；改善被浸物料的結 構、構造。為多相化學反應，由氣體的擴散和吸附-反應兩個步驟來控制。影響因素有：氣體成分和濃度、氣體的運動特性、溫度以及物料的物理 及化學性質(如粒度、孔隙度、礦物組成和化學組成等)。焙燒過程一般能耗高、不易控制、勞動條件差、環(huán)境污染、投資經費高。例題：一直徑為1.0mm密度為2500kg/m3的玻璃球在20C的水中沉降，試求其 沉降終速。解：已知條件：20E水的密度 p =998.2kg/m3，卩=1.01 x 10-3Pa sdp=1x 10-3m,p s=2500 kg/m3(1)假設流形為層流Uog()dp2-329.81 (2500 -998.2) (1.0 10 )=0.82m/ sdpU。1.0 10 0.82 998.2校核 Re： Rep -3818.5 141.010(2)顯然，顆粒沉降不在層流區(qū)域，再假設在過渡流區(qū)域沉降，則:p _ p d 1.18U0 =0.2(g)0.72(./.嚴=0.2m/s精選資料，歡迎下載校核R