冶金設(shè)備復(fù)習(xí)資料

冶金設(shè)備復(fù)習(xí)課火法冶金設(shè)備1耐火及保溫材料耐火材料定義：耐火材料是指耐火度±1580°C的無機(jī)非金屬材料，它在一定程度上可以抵抗溫度驟變和爐渣侵蝕，并能承受高溫荷重。耐火材料的作用：第一、防止工業(yè)窯爐周圍環(huán)境溫度過高，保證周邊環(huán)境正常；第二、阻礙熱能的散失，保證窯爐的運(yùn)營(yíng)效率。冶金爐對(duì)耐火材料的要求：①耐火度高＞1000~1800C②高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大;高溫下荷重不變形；③熱穩(wěn)定性好：高溫下抵抗溫度驟變引起破壞的能力；④抗渣侵蝕能力：抵抗?fàn)t內(nèi)高溫下熔融爐渣、金屬和爐氣等的化學(xué)腐蝕；⑤高溫體積穩(wěn)定：高溫下使用，其內(nèi)部由于晶型轉(zhuǎn)變會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的體積收縮或膨脹，而造成爐體破壞，因此，要求耐火材料在高溫時(shí)體積穩(wěn)定；⑥外形尺寸規(guī)整、公差?。褐t時(shí)砌體要規(guī)整、磚縫小，以防止?fàn)t體從磚縫處破損，這就要求耐火材料制品不能有大的扭曲、缺損、熔洞和裂縫等；尺寸公差合乎規(guī)定的要求。耐火材料的分類：根據(jù)耐火材料的耐火度高低可分為：⑴普通耐火材料耐火度為1580?1770C；⑵高級(jí)耐火材料耐火度為1770?2000C；⑶特級(jí)耐火材料耐火度為2000C以上。耐火材料從重量上分可以分為重質(zhì)耐火材料、輕質(zhì)耐火材料和超輕質(zhì)耐火材料。耐火材料的化學(xué)礦物組成是決定耐火材料物理性質(zhì)和工作性質(zhì)的基本因素。化學(xué)組成：主成分是耐火材料的主體，是影響耐火材料的基本因素。副成分包括雜質(zhì)和添加物，其化學(xué)成分也是氧化物，它使耐火材料的性能降低，有的具有溶劑作用，即在耐火磚的燒成過程中產(chǎn)生液相實(shí)現(xiàn)燒結(jié)。礦物組成：主晶相：是耐火材料中的主體，是熔點(diǎn)較高的結(jié)晶體，它在很大程度上決定耐火材料的性能?；|(zhì)：是填充在主晶相之間的其他不同成分的結(jié)晶礦物和非結(jié)晶玻璃相，它的熔點(diǎn)低，起著溶劑作用。在耐火材料的使用過程中，往往首先從基質(zhì)部分開始損壞。耐火材料的物理性質(zhì)包括：致密性（顯氣孔率計(jì)算等）、熱電性、力學(xué)性質(zhì)和外形尺寸。耐火材料的工作性能：耐火度:耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫而不熔化的能力，通常用溫度表示。荷重軟化溫度：耐火材料在高溫時(shí)抵抗荷重的能力，通常耐火材料在高溫下其耐火度就顯著下降?？乖裕耗突鸩牧显诟邷叵碌挚谷墼治g的能力稱為抗渣性。耐急熱急冷性：抵抗溫度急變而不被破壞的能力。高溫體積穩(wěn)定性：耐火材料在高溫下長(zhǎng)期使用，其外形體積保持穩(wěn)定不發(fā)生非可逆變化的能力。常用耐火材料及其特性：⑴硅酸鋁質(zhì)耐火材料：按A12O3的含量可分為半硅磚、高鋁磚和粘土磚四大類：①半硅質(zhì)制品：A12O3含量為15~30%；②粘土質(zhì)制品：A12O3含量為30?46%；③高鋁質(zhì)制品：A12O3含量為＞46%；④剛玉質(zhì)制品：A12O3含量為＞90%的高鋁質(zhì)制品。⑵硅磚（氧化硅質(zhì)）：SiO2＞93%⑶鎂質(zhì)耐火材料：MgO＞80%，以方鎂石為主晶相。⑷含碳耐火材料：碳磚、石墨粘土制品、碳化硅制品等。⑸不定形耐火材料：耐火混泥土、耐火泥、可塑料、搗打料、噴涂料等。水冷與掛渣保護(hù)：水套、水冷掛渣保護(hù)、熱掛渣保護(hù)?？裳娱L(zhǎng)爐襯的使用壽命。絕熱材料：絕熱材料的分類（1）低溫絕熱材料：使用溫度V900°C。（2）中溫絕熱材料：使用溫度900?1200C。 （3）高溫絕熱材料：使用溫度＞1200C。絕熱材料的特性⑴氣孔率高（＞50%）,體積密度??；⑵熱容量和導(dǎo)熱系數(shù)?。虎菣C(jī)械強(qiáng)度和抗渣性差。 常用絕熱材料：隔熱磚、蛭石、硅藻土、耐火纖維制品、巖棉和礦渣棉保溫

材料、膨脹珍珠巖制品等。有色冶金爐襯體是在熔融金屬、爐渣和爐氣的腐蝕滲透和熱應(yīng)力等綜合作用下?lián)p壞的。2燃料與燃燒燃料的定義：凡是在燃燒時(shí)能夠放出大量的熱，并且此熱量能夠經(jīng)濟(jì)地被利用在工業(yè)和其他方面的物質(zhì)統(tǒng)稱為燃料。分類：燃料物態(tài)：氣、液、固。類型：化石燃料、生物燃料、核燃料。常用燃料的特性：（1）燃料的化學(xué)組成:必須分清哪些組成物是發(fā)熱的，哪些組成物是有害的。（2）燃料的發(fā)熱量:這是評(píng)價(jià)燃料質(zhì)量的重要指標(biāo)。（1）氣體燃料：各種簡(jiǎn)單氣體的混合物?？扇汲煞郑篊O、H2、CH4、CH2 4nm等碳?xì)浠衔铮约癏2S；不可燃成分：n2、co2、so2、o2、h2o等，微量的粉塵。（2）固、液體燃料：碳、碳?xì)?、氧、氮、硫等可燃化合物：可燃成分：C、H、CH、H2S等，以及硫化物MeS；不可燃成分：N、O、硫酸鹽、灰分和水nm2分等。作為工業(yè)燃料應(yīng)滿足以下要求：燃燒時(shí)能放出大量的熱量，能滿足生產(chǎn)工藝對(duì)熱量的需要；燃燒過程便于控制和調(diào)節(jié)；燃燒產(chǎn)物主要是氣體，且對(duì)人、動(dòng)物和設(shè)備沒有危害；蘊(yùn)藏量大，便于開采和運(yùn)輸，成本底。燃料的組成與換算氣體燃料的化學(xué)組成與換算：⑴化學(xué)組成：通常是以體積百分含量表示。100有干成分和濕成分之分。⑵氣體燃料組成的表示方法和換算:100,Rgx100+0.124ggHO2。固體和液體燃料的化學(xué)組成與換算：⑴化學(xué)成分：固、液燃料的化學(xué)元素共有七種：C、H、O、N、S、灰分和水分。⑵表示方法及換算：其成分常用各化學(xué)組成的質(zhì)量百分含量表示：實(shí)用成分、干燥成分、可燃成分、有機(jī)成分。①實(shí)用成分：包括水分和灰分Cy+Hy+Oy+Ny+Sy+Ay+Wy=100%干燥成分：不含水分 Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100%可燃成分：不含水分和灰分Cr+Hr+Or+Nr+Sr=100%有機(jī)成分：除去水分、灰分和硫 Cj+Hj+Oj+Nj=100%換算的原則是：各化學(xué)組成的質(zhì)量絕對(duì)值不變。已知的燃料組成希薑換算的燃料成分有機(jī)成分可燃成分干燥成僉實(shí)用成分有機(jī)成僉1100—。'100100—5占+$E)10010。—（成十瑚十甲T）100可燃成僉100100-^1100—(泌+呼100100干燥成分100100110。—時(shí)1001。?！ㄋ崾艅?Q0—招實(shí)用成■分100100100100*1LOO—（歐十瑚十4固液體燃料的工業(yè)成分表示方法：工業(yè)分析法是測(cè)定固液體燃料的水分（W）、灰分（A）、揮發(fā)分產(chǎn)率（V）和固定碳（F）的含量并表示成這些成分在燃料中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。W+A+V+FT00%工業(yè)分析結(jié)果能反映燃料的許多特性，揮發(fā)物和固定碳的含量愈多，則燃料的質(zhì)量愈好；揮發(fā)物愈多，燃料燃燒的火焰長(zhǎng)，可作為焰火爐的燃料；焦炭的性質(zhì)、顏色、氣孔、強(qiáng)度等，能初步判斷煤的結(jié)焦性的好壞；灰分和水分愈多，說明煤的質(zhì)量愈差。燃料發(fā)熱量及計(jì)算：燃料發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（或單位體積）燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量，用“Q”表示，單位是"kJ.m-3”或"kJ.kg-i”o高發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（或單位體積）燃料在完全燃燒后，燃燒產(chǎn)物冷卻至20°C,產(chǎn)物中的水則冷凝為0°C（液態(tài)水）時(shí)，所放出的熱量；用"Qgw”表Zj\O低發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（或單位體積）燃料在完全燃燒后，燃燒產(chǎn)物冷卻至20°C，產(chǎn)物中的水也為20°C（水標(biāo)準(zhǔn)燃料：規(guī)定發(fā)熱量為29308kJ-kg-1的燃料為公斤標(biāo)準(zhǔn)燃料。蒸氣）時(shí)，所放出的熱量；用“Qdw”表示。Qgw與Qdw的關(guān)系：Qgw=Qdw+25」2（Wy+9Hy）KJ/kg=QDw+6（Wy+9Hy）Kcal/kg氣體燃料高低發(fā)熱值之間的關(guān)系：Q-Q=25.122218（Hs+HSs+2CHs+mCHs+HOs）GWDW22.4 2 2 4 2nm2=20.1（Hs+HSs+2CHs+CHs+HOs）2 2 4 2nm2標(biāo)準(zhǔn)燃料的概念：規(guī)定發(fā)熱量為29308kJ-kg-1的燃料為公斤標(biāo)準(zhǔn)燃料。發(fā)熱量的計(jì)算：（1）氣體燃料：kJ?m-3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）；（2）固、液體燃料:kJ?kg-1，門捷列夫公式。常用燃料：①燃?xì)猓阂苯鹕a(chǎn)常用的燃?xì)庥懈郀t煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、重油裂化氣和天然氣等。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)廣泛采用高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣；有色冶金企業(yè)往往使用發(fā)生爐煤氣或石油裂化氣。②液體燃料：用于冶金的液體燃料主要有重油、重柴油和輕柴油。③固體燃料：冶金生產(chǎn)使用的固體燃料主要是煤及其加工產(chǎn)品焦炭和粉煤。燃燒計(jì)算：燃料燃燒計(jì)算是根據(jù)燃料在燃燒過程中的物質(zhì)平衡的原理進(jìn)行的。它是爐子熱工計(jì)算的重要組成部分。燃料燃燒計(jì)算的內(nèi)容有：燃燒需要的空氣量、燃燒產(chǎn)物的生成量，成分和密度以及燃燒的溫度。四個(gè)假設(shè)條件燃?xì)馊紵諝庑枰康挠?jì)算⑴理論空氣需要量的計(jì)算：L0（燃料中可燃成分完全燃燒反應(yīng)的需氧量）燃燒1m3（標(biāo)）的煤氣所需要的氧氣量為02=煩COs+H2s）+S（n+m/4）CHs+3/2H2Ss-O2s（m3）2 2 n. 2 2..?空氣需要量為（m3）L0=4.762O2=4.762[1/2（COs+Hs）+S（n+m/4）CHs2 nm

+3/2HSs-Os]⑵實(shí)際空氣需要量的計(jì)算：L=nL0式中n為空氣消耗系數(shù)n0固液體燃料燃燒空氣需要量的計(jì)算⑴理論空氣需要量的計(jì)算：L0固、液體燃料中的可燃廐分￡湧、S完全燃燒所需的氧量為：0 222.4X4.762(CyHySyOy? ,= + + -m3-kg-\m3/kgn為空氣消耗系數(shù)100 [~12 ^2^2丿m3/kgn為空氣消耗系數(shù)⑵實(shí)際空氣需要量的計(jì)算：L=nL0n0⑶燃料燃燒產(chǎn)物的計(jì)算①燃燒產(chǎn)物量的■計(jì)算+W+卩n CO2,H2O SO2 ①燃燒產(chǎn)物量的■計(jì)算+W+卩n CO2,H2O SO2 N? O2SyHyNyWy?+ + + + 100"1232 2 28 18丿22.4(CySyL+0.00124ggL m3-kg-\H2On②燃燒產(chǎn)物成礎(chǔ)計(jì)算：2m4cCO'2SO'2HO=2V"-nVnVHOVny-x%12Vn22.4Syxx%32Vn_22.4(—VnO'2VnVn22.4Ny79L+ nVn Vn丿21—(L-L)x%Vn0n③燃燒產(chǎn)物密度的計(jì)Ho%64SO'+28N'+32O'P= 2 2 2 2 2kg-m-30 \00x22.4燃燒溫度的計(jì)算：理論溫度：實(shí)際燃燒溫度：t=n?tn為爐溫系數(shù)c.p th提高燃燒溫度的途徑：①燃料的發(fā)熱量Qdw：選擇發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料;②空氣與燃?xì)獾念A(yù)熱溫度：爐子廢氣預(yù)熱；③使燃料完全燃燒；④空氣消耗系數(shù)n在保證完全燃燒的前提下，盡可能減小空氣消耗系數(shù)n；⑤助燃空氣的富氧濃度:27%?30%⑥減少燃燒產(chǎn)物傳給周圍物體的散熱量Qt.c；⑦提高燃燒強(qiáng)度。著火溫度是指燃料與空氣的混合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)加速而達(dá)到自燃著火的最低溫度。完全燃燒與不完全燃燒燃?xì)馊紵^程：分為三個(gè)過程⑴燃?xì)馀c空氣混合物的混合：即二者是互相擴(kuò)散摻混的過程⑵燃?xì)夂涂諝饣旌蠚馕锏募訜崤c著火(自然著火和強(qiáng)迫著火)⑶燃燒反應(yīng)：燃燒反應(yīng)機(jī)理為支鏈反應(yīng)。重油燃燒過程：霧化、油霧與空氣混合、油霧的加熱著火及著火燃燒反應(yīng)四個(gè)過程。固體燃料燃燒的方法有層狀燃燒、噴流燃燒、旋轉(zhuǎn)燃燒和流態(tài)化燃燒。3氣固分離目的：回收有用成分；凈化氣體、控制污染。除塵的效果取決于粉塵的性質(zhì)和除塵器的性能收塵器的性能與類型：評(píng)定除塵器性能的主要指標(biāo)：流量、除塵效率、阻力等。收塵器通常有三種分類法：⑴按收塵效率分低效除塵器(50?80%),中效除塵器(80?95%)和高效除塵器(95%以上).(2)按收塵機(jī)理分類①重力收塵:利用重力作用(自然沉降)。如煙室、沉降室等。適用于分離50?100um的粒子,作初步凈化。②慣性收塵：利用固體微粒的慣性進(jìn)行分離。如設(shè)置折流板一慣性收塵器，適用于分離大于20um的粒子。③離心收塵：利用離心力作用，如旋風(fēng)收塵器。通常對(duì)5?10um以上的粒子收塵效率較高，常作為中等凈化。④過濾收塵：通過多孔層過濾介質(zhì)，粉塵被截留下來。如袋式收塵器和顆粒層收塵器。對(duì)大于lum的粒子，收塵效率很高，適用于粒子很細(xì)、分離要求較高的場(chǎng)合。⑤水收塵：利用水與粉塵顆粒接觸，使粉塵被濕潤(rùn)、團(tuán)聚而收集下來，如水膜收塵器。它適用于分離大于0.lum的粒子。⑥電收塵：利用高壓電場(chǎng)，使粉塵荷電，如電收塵器。它適用于分離大于O.O1um的粒子。⑶按捕集煙塵的干濕情況分類為干式收塵、濕式收塵。重力收塵器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、操作方便，除塵效率低（40?70%）；一般用于分離較大顆粒（50um）；多層顆粒沉降距離短因而效率高；作為預(yù)收塵器。 R，喚et€慣性收塵器是利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中的慣性力大于氣體的慣性力，而將粉塵從含塵氣體中分離的操作。種類：沖擊式、彎管式和反轉(zhuǎn)式；特性：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、除塵效率低，一般用作預(yù)收塵器。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備阻力小，但占地面積大，只能捕集粗顆粒煙塵，屬于低效率設(shè)備，重有色金屬冶煉廠較少選用。帶灰斗的大型煙道亦能起到慣性收塵的作用，且能耐較高煙氣溫度。旋風(fēng)收塵器：結(jié)構(gòu)與原理：旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣口，圓筒體，圓錐體，排氣管，排塵裝置組成.其原理為：當(dāng)含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器后，氣流在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動(dòng)，到達(dá)壁面，并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達(dá)到分離的目的。旋風(fēng)收塵器使用條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)允許操俳溫度（C）<450收生效判％）允許操作壓力（kPa）不限阻力損失（Pa）600-3000允許煙氣含<200塵童即＞漏成率（％）<3捕集煙塵的>5粒徑（卩m）設(shè)備費(fèi)0.7?1.5煙氣流速1530（相對(duì)比例｝（入口）運(yùn)行費(fèi)1-2.5耗水量（相對(duì)比例）(L/ni)要否防腐不需旋風(fēng)收塵器可以分為兩大類：一是返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)收塵器，其進(jìn)氣口與排氣口都在收塵器上部，氣體進(jìn)入后旋轉(zhuǎn)向下，到達(dá)底部后又返轉(zhuǎn)向上，由排氣管排出;二是直通式旋風(fēng)收塵器，其進(jìn)氣口和排氣口分別在收塵器的兩頭，氣流從收塵器的一頭進(jìn)入，通過收塵器由另一端排出。應(yīng)當(dāng)注意：旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用時(shí)，其所能處理的風(fēng)量為各個(gè)旋風(fēng)除塵器風(fēng)量之和，而阻力則為單個(gè)旋風(fēng)除塵器在處理它所承擔(dān)的那部分風(fēng)量時(shí)的阻力。而當(dāng)多個(gè)旋風(fēng)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，它所能處理的風(fēng)量即為單個(gè)旋風(fēng)除塵器所能處理的風(fēng)量，而阻力則為多個(gè)旋風(fēng)除塵器阻力之和，但它的除塵效率一般提高不多，所以兩個(gè)旋風(fēng)除塵器串聯(lián)起來使用需要盡量避免。過濾式收塵器過濾速度：布袋收塵器處理的煙氣流量被濾布的總面積除得的速度稱為過yZyZ式中過濾速度,Q——處理的煙氣流量，m3-s-1；袋式收塵器的優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高，可捕集0.1um以上的粉塵，使含塵氣體凈化到15mg.m-3甚至以下。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附屬設(shè)備少，技術(shù)要求沒有電除塵器那樣高。能捕集電除塵難以回收的粉塵；并且在一定程度上能收集硝化物、硫化物等化合物。對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性好，特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵，所收的干塵便于處理和回收利用。收集含有爆炸危險(xiǎn)或帶有火花的含塵氣體時(shí)安全性較高。6..對(duì)粉塵的特性不敏感，不受粉塵比電阻的影響。袋式收塵器的缺點(diǎn)：對(duì)于不同類型氣體，應(yīng)選用相應(yīng)類型的布袋；且需要經(jīng)常更換布袋，布袋消耗量較大。 收集濕度高的含塵氣體時(shí)，應(yīng)采取保濕措施，以免因結(jié)露而造成“糊袋”因此布袋除塵氣對(duì)氣體的濕度有一定的要求。阻力較大，一般壓力損失為1000?1500pa。對(duì)于高溫氣體，必須采用降溫措施。接收粒徑大的含塵氣體時(shí)，布袋較易磨損。投資及運(yùn)行費(fèi)用較高！電收塵器電收塵是使含塵氣體通過高壓直流靜電場(chǎng)，利用靜電分離煙塵和氣體的過程；電收塵一般分為四個(gè)過程：氣體電離、顆粒荷電、荷電煙塵運(yùn)動(dòng)和荷電顆粒放電。電收塵器最常用的分類按清灰方式:干式電收塵器；濕式電收塵器。電收塵器的優(yōu)點(diǎn)：1.能處理溫度高（300?400°C）、有腐蝕性的煙氣；2.處理煙氣量大（高達(dá)2X106m3.h-i）；3.設(shè)備阻力小（100?200Pa,袋式的1/5）、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低；4.收塵效率高（＞99%,收塵出口30?50mg.m-3）、能捕集V0.10um的煙塵；5.勞動(dòng)條件好、自動(dòng)化程度較高；6.能富集有價(jià)金屬。電收塵器的缺點(diǎn)：1.設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資高；2.對(duì)煙塵的比電阻有一定的要求（104?1010。€cm）；管理水平要求高；4.可燃、易爆煙塵的氣體須加強(qiáng)防爆措施；5.其工作過程較復(fù)雜（電離、荷電、放電及清灰四個(gè)過程）。在一次投資、運(yùn)行費(fèi)用方面，袋式收塵器比電收塵器高，但袋式收塵器排放濃度能夠V10mg.Nm-3,幾乎為零排放。而電收塵器需只能達(dá)到V50mg.Nm-3。濕式收塵器濕式收塵是以水與煙塵直接接觸，利用液滴或液膜粘附煙塵而凈化煙氣的一種收塵方式。對(duì)于親水性好、有毒、有刺激性的煙塵，采用這種收塵方式，對(duì)提高收塵效率和改善勞動(dòng)條件都具有很大的意義。這類收塵設(shè)備的類型較多，常用的有文氏管式、離心式、沖擊式及篩板式等。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1.設(shè)備簡(jiǎn)單，制造容易1.泥漿處理復(fù)雜，需增加2.收塵效率高，能捕集濃縮及過濾0.10卩m的煙塵99%以上；2.用水量多3.具有收塵、降溫、贈(zèng)濕、除3.污水需處理霧沫及吸收等效果4.處理含腐蝕性的煙氣4.勞動(dòng)條件好，可以減少有害時(shí)，設(shè)備和管路需防腐煙塵對(duì)人體的傷害5.在寒冷地區(qū)使用時(shí)需要5.能富集有價(jià)金屬保溫收塵設(shè)備的選擇在設(shè)計(jì)中選擇除塵器時(shí)應(yīng)考慮以下匹配問題：除塵器出口凈化后氣體的粉塵濃度要與環(huán)保規(guī)定的排放濃度要求相匹配。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)處理氣體的粉塵濃度，處理量和環(huán)保規(guī)定的排放要求確定所要求除塵器的除塵效率，然后選擇合適的除塵器類型。在運(yùn)行中,，還應(yīng)注意由于運(yùn)動(dòng)工況不穩(wěn)定對(duì)除塵效率的影響。除塵器的收塵方法要與除下粉塵的處理方法相匹配。例如直接丟棄，應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境的二次污染問題。除塵器的性能要與處理的氣體特性和粉塵性質(zhì)相匹配。氣體的溫度，濕度，腐蝕性，可燃與爆炸性等都直接制約除塵器的使用。如袋式除塵器不能用于處理高溫，高濕的氣體。粉塵的粒徑及其分布，粘結(jié)性，濕潤(rùn)性，比電阻，可燃性和濃度等性質(zhì)直接決定了除塵器的除塵效果和應(yīng)用。不同的除塵器所能去除的粉塵粒徑范圍也不同；對(duì)于粘結(jié)性粉塵不宜采用袋式除塵器；比電阻大的粉塵電除塵效果差；疏水性粉塵不宜采用濕式除塵器；粉塵濃度高時(shí)應(yīng)考慮采用雙級(jí)除塵。除塵器的費(fèi)用要與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力相匹配。對(duì)于小型生產(chǎn)廠應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的，設(shè)備費(fèi)和運(yùn)動(dòng)費(fèi)少的除塵設(shè)備。收塵方案，重力可攵生或各種收塵設(shè)備實(shí)用性能比較收塵方案，重力可攵生或類型結(jié)構(gòu)形式處理粒度卩Ill壓降mmH;O除塵茲率重力除塵沉降式50?100010?15￡V40?60慣性力除塵煙囪式10?10030?6050?70離心除塵旋風(fēng)式3?10050?15085?95濕式除生文丘里式0.1—100300?100。9°?99過濾除塵袋式0.1—20100?20。99?99.99電除塵0.05—20200^300Pa>99慣性收塵道一步枚塵1枚生裁星8A96%> 族風(fēng)收塵1電收塵或收生效単99%以上 預(yù)先從=收空段互4469%布袋收塵

煙氣排空4干燥工程基礎(chǔ)通常使用的干燥介質(zhì)是空氣，被除去的濕分是水分?？諝饧仁禽d熱體又是載濕體。干燥過程是屬于傳熱和傳質(zhì)相結(jié)合的過程。干燥過程進(jìn)行的條件：被干燥物料表面所產(chǎn)生水汽（或其它蒸汽）的壓力大于干燥介質(zhì)中水汽（或其它蒸汽）的分壓，壓差越大，干燥過程進(jìn)行越快。所以干燥介質(zhì)須及時(shí)將汽化的水汽帶走，以保持一定的汽化水的推動(dòng)力。特點(diǎn)：爐料中不產(chǎn)生液相，物料呈散狀固體，不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量水蒸汽；溫度較低，爐溫均勻，爐氣與物料接觸良好?；剞D(zhuǎn)窯、流態(tài)化焙燒爐、各種干燥器。

濕空氣的組成N#J-LN#J-L}＜ 0J其它徹量氣體＞.成分較為焼定，可近似肴作理想氣體＜舍量較少?但卽變化對(duì)濕空氣的干最及渤濕程度產(chǎn)生重七矣影響「也可近似看作理想氣體，空氣的絕對(duì)濕度（翎）：kg?腎總空氣kg?腎總空氣Pw=In?濕空氣濕度只表示濕氣體中所含濕份的絕對(duì)數(shù)，不能反映氣體偏離飽和狀態(tài)的程度（氣體的吸濕潛力）DP、=當(dāng)濕空氣和水處于平衡狀態(tài)時(shí)，水蒸氣的分壓等于飽和空氣中水蒸氣的分壓pp此時(shí)空氣的絕對(duì)濕度稱為飽和絕對(duì)濕度Ps（飽和絕對(duì)濕度僅與濕空氣的溫度有關(guān)）：水蒸氣的質(zhì)量J,J〃F飽和濕空氣 缶?電P、=聖氣的枷対濕度；用8表示〈彳爆像m即空氣被水蒸氣飽和的程度， 0〈甲＜100%＜p=J-x100%ps空氣的濕含量X：濕空氣屮，每kg干空氣所含水蒸氣的質(zhì)量數(shù)（kg）￥_水蒸氣的質(zhì)爰卩歸_ '干空氣的質(zhì)量％f\Ma式中Mw=18 =29鞏,=也 院=業(yè) 處=月-P"電P爲(wèi)18^—X=——墮=0.622^冬=Q622^ —=0.6222PXAA%-P、『電-紺&

甲值越低，氣體偏離飽和的程度越遠(yuǎn),力越大；甲值越低，氣體偏離飽和的程度越遠(yuǎn),力越大；吸濕潛（P=100%時(shí)，p=Ps，氣體被濕份烝汽所飽和,不能再吸濕甲值較好反映了濕空氣的吸水能力培濕圖等濕含量線（等X線）：等濕度線是一系列平行于縱軸的直線。在同一條等X線上，濕空氣的露點(diǎn)td.p不變。等培線（等I線）：等培線是一系列平行于斜軸的直線。一組與橫軸平行的直線。在同一條等I線上，濕空氣的溫度t隨濕度X的增大而下降，但其培值不變。等干球溫度線（等t線）：在一定溫度t下，X與I呈線性關(guān)系。t越高，等t線的斜率越大，故各等t線是不平行。等相對(duì)濕度線（等巾線）：當(dāng)濕空氣的濕度X為一定值時(shí)，溫度愈高，其相對(duì)濕度巾值愈低，即其作為干燥介質(zhì)時(shí)，吸收水汽的能力愈強(qiáng)，故濕空氣進(jìn)入干燥器之前必須經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱提高溫度，目的除了提高濕空氣的培值使其作為載熱體外，也是為了降低其相對(duì)濕度而作為載濕體。⑤蒸氣分壓線：當(dāng)總壓P一定時(shí)，Pw隨x而變化，又因X?o.622,pw與X近似為直線關(guān)系。表征濕空氣的主要參數(shù)有熱含量、濕含量、干球溫度及相對(duì)濕度。根據(jù)濕空氣任意兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，就可以在LX圖上確定該空氣的狀態(tài)點(diǎn),然后查出空氣的其他性質(zhì)。干燥計(jì)算pl04圖2-l-5o（1）水分蒸發(fā)量；（2）新鮮濕空氣消耗量；（3）干燥產(chǎn)品量。5回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯的分類：5種回轉(zhuǎn)窯是對(duì)散狀或漿狀物料進(jìn)行干燥、焙燒和煅燒的熱工設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于有色冶煉、鋼鐵冶金、化工、水泥和耐火材料等工業(yè)部門；尤其是在有色冶煉和耐火材料工業(yè)中占有重要地位?；剞D(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)：筒體與窯襯，滾圈，支承裝置，傳動(dòng)裝置，窯頭罩和窯尾罩，燃燒器，熱交換器，喂料設(shè)備?；剞D(zhuǎn)窯的熱交換回轉(zhuǎn)窯是典型的火焰爐。在爐內(nèi)窯氣、窯壁及物料之間彼此進(jìn)行熱交換?；剞D(zhuǎn)窯是按逆流原理工作的，即在爐內(nèi)窯氣與物料的走向相反，其窯內(nèi)傳熱過程比較復(fù)雜。燃料燃燒產(chǎn)生的高溫氣體是窯內(nèi)的熱源。窯氣從窯頭（高溫端）向窯尾（低溫端）流動(dòng)的過程中，窯氣以輻射和對(duì)流的方式將熱傳給窯壁和敞開表面的物料（弦上的物料）；窯壁獲得的熱量以輻射和傳導(dǎo)的方式傳給封蓋面上的物料（窯壁弦上的物料）同時(shí)還由窯的外表?yè)p失于外界。由于填充率低、傳熱條件差，窯的熱效率僅30?40%回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)能力可大可小，溫度可高可低；適應(yīng)范圍較廣；②機(jī)械化程度較高，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；③產(chǎn)品質(zhì)量容易控制；④燃料的利用率比較高。缺點(diǎn)：設(shè)備笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼材消耗量多、投資大、制造安裝、檢修麻煩?；剞D(zhuǎn)窯的改進(jìn)方向：①適當(dāng)加大爐窯的直徑及長(zhǎng)度；②以減少傾斜度加大轉(zhuǎn)速的辦法，加強(qiáng)爐內(nèi)物料的翻動(dòng)增大活性表面；③在爐內(nèi)安裝耐火材料及耐熱合金的耙齒板，同時(shí)在尾端安裝孔式及鏈幕式熱交換裝置，以強(qiáng)化氣流與物料之間的傳熱及傳質(zhì)過程；④在爐襯與外殼間砌以良好的隔熱層，加強(qiáng)爐子的隔熱；⑤用強(qiáng)制空氣來冷卻冷卻器，并將冷卻器出來的熱空氣引入窯頭作二次空氣；⑥進(jìn)行自動(dòng)化操作，即對(duì)爐子的進(jìn)料量、爐尾的負(fù)壓、燃料量、空氣量以及燃料與空氣的比例等參數(shù)實(shí)行自動(dòng)控制。往流態(tài)化發(fā)展！6流態(tài)化焙燒（干燥）爐用來熔煉的爐窯稱為熔煉設(shè)備（熔爐），根據(jù)熔煉的特點(diǎn)（在熔煉過程中，爐料至少產(chǎn)生一種液相，不存在或很少存在固相，當(dāng)然也可存在多種液相及氣相。）爐料在爐子的運(yùn)行過程中不產(chǎn)生液相的爐窯稱為焙燒及干燥設(shè)備（根據(jù)爐料的特點(diǎn)，可分為干燥設(shè)備、焙燒設(shè)備、燒結(jié)設(shè)備、煅燒設(shè)備等）。焙燒及干燥設(shè)備的共同工藝及熱工特點(diǎn)：1.不產(chǎn)生液相、爐溫較低、且均勻；2.兩相（氣、固）之間接觸良好，傳質(zhì)、傳熱強(qiáng)烈。常見爐子有：沸騰爐、回轉(zhuǎn)窯、多膛爐、帶式燒結(jié)機(jī)；干燥類的設(shè)備還有氣流干燥器、噴霧干燥器、旋轉(zhuǎn)干燥器、盤式干燥器等。流態(tài)化焙燒（干燥）爐是利用流態(tài)化技術(shù)的熱工設(shè)備（習(xí)慣稱沸騰爐）。它具有氣一固之間熱質(zhì)交換速度快、層內(nèi)溫度均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好、流態(tài)化層與冷卻（或加熱）器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。廣泛地應(yīng)用在有色金屬礦物的氧化焙燒、硫酸化焙燒、氯化、還原、硫化、離解、揮發(fā)、干燥以及某些物料的燒結(jié)焙燒。流態(tài)化焙燒（干燥）爐：物料在流化狀態(tài)下與氣體的熱交換最強(qiáng)烈；流態(tài)化爐沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，可用較厚的保溫層來減少散熱損失。流態(tài)化焙燒（干燥）爐的優(yōu)點(diǎn)（與回轉(zhuǎn)窯比）：①熱耗低；熱效率75?80%,熱損失為回轉(zhuǎn)窯的30%；②產(chǎn)品質(zhì)量好，爐襯磨損少；③投資少。機(jī)電設(shè)備重量為回轉(zhuǎn)窯的1/2，占地僅1/3，投資低40?60%。④壽命長(zhǎng)，維修費(fèi)用低。為回轉(zhuǎn)窯的35%⑤環(huán)境污染輕。燃燒充分，空氣過剩系數(shù)低。從臨界速度開始流態(tài)化，到帶出速度下流化床開始破壞這一速度范圍稱為流態(tài)化范圍。這一范圍大小可以用帶出速度v.與臨界流態(tài)化速度v的比（流out c化數(shù)V/v）來表征。outc流態(tài)化焙燒爐的設(shè)備系統(tǒng)及一般構(gòu)造：包括以下幾個(gè)組成部分：流態(tài)化焙燒爐體及空氣分布板、給料設(shè)備、供風(fēng)設(shè)備、收塵設(shè)備、排除余熱或燃燒供熱裝置。爐體及主要部件：包括磚砌體、氣體分布板、進(jìn)風(fēng)箱、排熱裝置、加料、排料及排煙等裝置。排熱裝置：⑴排熱方式：有直接排熱和間接排熱兩種；⑵冷卻元件：常用的冷卻元件有箱式水套和管式水套。流態(tài)化焙燒的改進(jìn)方向：①預(yù)先將粉料制成大小較均勻的細(xì)料；②改進(jìn)加料方法，使物料在爐子上部形成旋流；③改進(jìn)空氣分布板及進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而減少電能的消耗；④利用高沸點(diǎn)載熱體（有機(jī)物）代替循環(huán)水進(jìn)行冷卻，以提高冷卻效率，防止金屬被爐氣所腐蝕；⑤利用富氧鼓風(fēng)；⑥爐子操作過程全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：即自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)控制并調(diào)整溫度和風(fēng)量。流態(tài)化焙燒爐的發(fā)展趨勢(shì)是向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展，例如，循環(huán)流態(tài)化焙燒爐用于氧化鋁的焙燒，已被幾乎所有國(guó)家采用，總生產(chǎn)能力已超過60000kt/a，它具有能耗低、成本低、高效率、易操作，產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定，低NOX排放量等優(yōu)點(diǎn)；單臺(tái)最大生產(chǎn)能力已超過600kt/a氧化鋁.另外，不斷地?cái)U(kuò)大其應(yīng)用范圍也是流態(tài)化焙燒爐發(fā)展的另一大特色。多膛爐優(yōu)點(diǎn)：多膛爐外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、散熱量少、熱效率高，如果依次進(jìn)行不同的焙燒反應(yīng)，該爐使用卻很方便。缺點(diǎn)：該爐缺點(diǎn)是溫度難以控制、物料停留時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)能力低。有韋氏焙燒爐和赫氏焙燒爐兩種形式。燒結(jié)設(shè)備包括燒結(jié)鍋、燒結(jié)盤及燒結(jié)機(jī)。與燒結(jié)鍋及燒結(jié)盤比較，帶式燒結(jié)機(jī)具有生產(chǎn)能力大、機(jī)械化、自動(dòng)化操作、勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)強(qiáng)度低等明顯優(yōu)點(diǎn)。但它投資大，生產(chǎn)能力太大，不適于小型煉鉛廠采用。燒結(jié)盤是克服燒結(jié)鍋的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的吸風(fēng)燒結(jié)設(shè)備。其他干燥設(shè)備：在冶金及化工生產(chǎn)中，由于被干燥物料的形狀（塊度、粒狀、溶液、漿狀及糊膏狀等）和性質(zhì)（耐熱性、含水量、分散性、粘性、酸堿性、防爆性及濕態(tài)等）都各不相同；生產(chǎn)規(guī)模或生產(chǎn)能力差別懸殊。因此，需要的干燥設(shè)備種類較多，如，有箱式干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、氣流干燥器、沸騰干燥器和噴霧干燥器等。通常，對(duì)干燥器的要求為：1.能保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求，如含水量、強(qiáng)度、形狀等；2.要求干燥速度快、時(shí)間短，以減少干燥設(shè)備的尺寸，降低能耗等，同時(shí)還要考慮干燥器的輔助設(shè)備的規(guī)格和成本；3.操作控制方便、勞動(dòng)條件好。干燥器選型考慮因素：產(chǎn)品質(zhì)量；物料特性；生產(chǎn)能力；勞動(dòng)環(huán)境；經(jīng)濟(jì)性等。7熔煉設(shè)備熔煉爐：操作溫度高（液相熔體）；氧化還原反應(yīng)傳統(tǒng)熔煉爐：豎爐（鼓風(fēng)爐、高爐）、反射爐、轉(zhuǎn)爐、電爐等；閃速爐（2?3s）；熔池熔煉爐（側(cè)吹、頂吹和底吹）。7.1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料，而熾熱的爐氣自下而上地在整個(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，它是一種熱效率較高的熱工設(shè)備。從散料和氣體間運(yùn)動(dòng)特性來看，豎爐爐料層屬散料“致密料層”也稱“濾過料層”即如同氣體從散料孔隙中濾過的那樣。這時(shí)散料可以是固定不動(dòng)的，或是相對(duì)于氣體流動(dòng)來說爐料運(yùn)動(dòng)是很緩慢的。豎爐熱交換過程是氣固兩相在逆向流動(dòng)時(shí)進(jìn)行的，具有如下特點(diǎn)：⑴凡引起爐料或爐氣水當(dāng)量變化的因素，都能改變爐內(nèi)的溫度分布；⑵增大燃料消耗量時(shí)爐氣水當(dāng)量變大，出爐氣體溫度將提高；⑶預(yù)熱鼓風(fēng)時(shí)，提高了風(fēng)口區(qū)溫度，降低了爐內(nèi)的直接燃料消耗而使?fàn)t氣水當(dāng)量變小，爐頂氣體溫度反而有所降低；⑷富氧鼓風(fēng)提高了燃燒溫度，減少了爐氣數(shù)量，爐氣水當(dāng)量變小，離爐廢氣溫度降低，從而大大提高了爐內(nèi)熱量的利用率。7.1.1高爐高爐：高爐本體、高爐爐襯及冷卻、高爐基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)、爐頂裝料設(shè)備。高爐附屬設(shè)備：原料供應(yīng)系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)。高爐技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)：高爐向大型化和矮胖型發(fā)展；高壓操作；綜合鼓風(fēng):⑴高風(fēng)溫（平均熱風(fēng)溫度超過1150°C），⑵富氧鼓風(fēng)（富氧含量為25%?30%），⑶噴吹燃料，⑷脫濕鼓風(fēng)；技術(shù)裝備現(xiàn)代化；高爐控制智能化；高爐長(zhǎng)壽化。7.1.2鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)爐是一種具有垂直作業(yè)空間，并為圓形或矩形豎井似的豎爐：爐料、燃料從爐子上部加入，空氣則經(jīng)爐壁下部的風(fēng)口鼓入；從而形成氣固之間的對(duì)流。鼓風(fēng)爐的應(yīng)用范圍：造銃熔煉生產(chǎn)銅銃（冰銅）、還原熔煉生產(chǎn)粗金屬（粗Pb、Zn）等、氧化熔煉。鼓風(fēng)爐的特點(diǎn)：熱效率高（對(duì)流傳熱占主導(dǎo)作用），單位生產(chǎn)率高（t.m-2）,金屬回收率高（＞98%）,成本低，占地面積小，脫S率高，能耗高（焦炭）。鼓風(fēng)爐的分類7.2熔池熔煉設(shè)備廣義的熔池熔煉是指化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在熔池內(nèi)的熔煉過程。但常指的熔池熔煉除上述特征外，還具有向熔體鼓入空氣或氧氣的特點(diǎn)。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。由于向熔體中鼓人空氣或富氧，強(qiáng)化了氣液反應(yīng)，使得爐子的生產(chǎn)率、冰銅品位和煙氣中SO2含量都得到極大的提高。同時(shí)，由于強(qiáng)化了熔煉過程，使之能夠自熱進(jìn)行，節(jié)能效果也非常顯著。7.2.1反射爐反射爐是傳統(tǒng)的火法冶煉設(shè)備之一。按其作業(yè)性質(zhì)可分為周期性作業(yè)和連續(xù)性作業(yè)反射爐；按冶煉性質(zhì)可分為熔煉、精煉、熔化和焙燒反射爐。反射爐的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、容易控制、對(duì)原料及燃料的適應(yīng)性強(qiáng)等；因此，反射爐廣泛地應(yīng)用于錫、銻、鉍的還原熔煉，粗銅精煉，鉛浮渣處理及金屬熔化等。在銅的冶煉上，它亦曾經(jīng)是重要設(shè)備之一；目前80?90%的錫是反射爐熔煉的。反射爐的缺點(diǎn)：燃料消耗量大、熱效率低（15?30%）,占地面積大、耐火材料消耗量大、造銃熔煉反射爐的脫硫率低及煙氣二氧化硫濃度低，煙氣難處理環(huán)境污染大等。反射爐內(nèi)的熱傳遞：對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射的綜合傳熱過程。90%以上是靠輻射傳熱獲得。7.2.2諾蘭達(dá)爐諾蘭達(dá)爐是一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓筒形反應(yīng)爐。諾蘭達(dá)法工藝的特點(diǎn)：①對(duì)原料的適應(yīng)性比較大，既可以處理高硫精礦。也可以處理低硫含銅物料，甚至氧化礦；既可以處理粉礦，又可以處理塊料。②流程簡(jiǎn)單。③輔助燃料適應(yīng)性大。④熔煉過程熱效率高、能耗低、生產(chǎn)能力大。⑤爐子沒有水冷設(shè)施，爐體熱損失小，但是爐襯壽命不及有水冷的砌體長(zhǎng)，經(jīng)過改進(jìn)，現(xiàn)在修爐一次，可以連續(xù)生產(chǎn)400d以上。⑥由于爐體是可轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，爐口和煙罩的接口處，比較難以密合，從接口處漏入煙道系統(tǒng)的空氣較多，導(dǎo)致煙量較大。⑦直收率低，渣含銅高，要選礦處理以渣精礦形成返回熔煉。7.2.3三菱法熔煉爐由明顯的氧化帶、還原帶和成品帶組合而成的爐型就成為復(fù)數(shù)爐型三菱法是一種連續(xù)煉銅法。該法用溜槽將三座不同氧勢(shì)的爐子串聯(lián)起來對(duì)銅精礦逐一進(jìn)行熔煉、爐渣貧化和吹煉的作業(yè)，生產(chǎn)出粗銅。三菱法的特點(diǎn)：三菱連續(xù)煉銅系統(tǒng)是由一復(fù)數(shù)爐群組成的系統(tǒng)。這一連續(xù)系統(tǒng)可看作是管式反應(yīng)器系統(tǒng)。但就單一的S爐、CL爐和C爐而言，均為維持各自不同氧勢(shì)的槽式反應(yīng)器，當(dāng)保溫的溜槽串聯(lián)組成復(fù)數(shù)爐群的連續(xù)系統(tǒng)時(shí)卻形成一個(gè)氧勢(shì)梯度、銅濃度梯度的連續(xù)系統(tǒng)，使三菱連續(xù)煉銅過程能在合理反應(yīng)條件下進(jìn)行，因而有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。由于Cu2O-Fe2O3-CaO系吹煉渣對(duì)耐火材料的浸蝕性很強(qiáng)，三菱公司對(duì)爐襯的溫度和膨脹建立了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)踐證明，當(dāng)精礦的加入速度大于40t?h-i,爐襯能保證正常工作。（由明顯的氧化帶、還原帶和成品帶組合而成的爐型就成為復(fù)數(shù)爐型）三菱法復(fù)數(shù)爐與反射爐相比，其優(yōu)點(diǎn)有：⑴由于生產(chǎn)過程是連續(xù)的，其反應(yīng)設(shè)備、輸送設(shè)備等，比單獨(dú)爐子的煉銅方式要小得多，效率也高。設(shè)備投資可大副降低，基建費(fèi)用下降30%左右；同時(shí)，由于過程單純，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械化，操作人員可減少40?45%。it銅的生產(chǎn)成本為反射爐的66%。⑵采用頂吹法，熔煉效率高，爐子的小型化可節(jié)省燃料，排氣量小，處理爐氣的設(shè)備也可小型化。能耗為傳統(tǒng)方法的50%左右。⑶由于排出的煙氣中SO2的濃度高,SO2含量約為14?15%，可回收原料中98?99%的硫，且回收費(fèi)用只需傳統(tǒng)方法的20?33%。⑷可采用高速噴入富氧空氣，沒有側(cè)吹方式帶來的若干限制。富氧濃度高，煙氣量減少，有利于制酸和環(huán)保。三菱法存在的問題及改進(jìn)方向：⑴三菱法要求各爐間必須嚴(yán)密配合、協(xié)調(diào)運(yùn)行才能連續(xù)作業(yè)，若其中任何一爐出現(xiàn)故障，則另兩爐的作業(yè)將受到影響。⑵爐頂和噴槍易損，應(yīng)充分重視加以改進(jìn)。⑶雖然吹煉過程采用Cu2O-Fe2O3-CaO渣型可避免常規(guī)鐵橄欖石型爐渣常見的Fe3O4過飽和析出問題，渣系熔點(diǎn)不高可保證吹煉過程的順利進(jìn)行，但棄渣含銅仍有0.6?0.7%,有待于進(jìn)一步研究以降低渣含銅。7.2.4奧斯麥特爐奧斯麥特（Ausmelt）工藝屬于浸沒式噴槍頂吹工藝，可用于硫化礦的熔煉,回收銅、鎳、鉛、銀、錫、銻等金屬，以及砷、銻、鉍等次要元素的脫除。奧斯麥特爐的特點(diǎn)：⑴對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，可處理多種物料，如鉛、鎳、銅、錫、銀、金、鋅、鋁、鉭和鐵等多種金屬的冶煉。⑵奧斯麥特噴槍能夠使用任何一種工業(yè)燃料，現(xiàn)有的各類爐子系統(tǒng)已經(jīng)分別成功使用了煤、天然氣、液化石油氣，重油和輕柴油。⑶環(huán)境保護(hù)及控制方面處于世界先進(jìn)水平，爐體密閉,漏風(fēng)較少，減少了煙氣量，提高了煙氣中SO2濃度，將各種爐渣或工廠殘?jiān)M(jìn)行消害并回收有價(jià)金屬（鋅浸出殘?jiān)鼰熁幚恚┑鹊?。⑷?duì)入爐料的粒度、水分等要求不嚴(yán)，備料過程簡(jiǎn)單；風(fēng)從爐頂插入的噴槍送入溶池，熔煉強(qiáng)度及熱利用率高，節(jié)能。⑸豎式圓筒形爐體占地面積小，但廠房高，在場(chǎng)地受限的老廠改造中，配置比較容易。⑹冶煉工藝的自動(dòng)化水平大大提高，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高。奧斯麥特爐存在的問題：⑴氧化熔煉爐及爐渣煙化爐已用于生產(chǎn)，還原熔煉爐有待完善。⑵煙化爐出口煙道內(nèi)壁容易因?yàn)R渣引起堵塞。⑶浸入溶池的氧槍噴頭使用壽命短。⑷耐火材料消耗大。7.2.5其它熔池熔煉設(shè)備瓦紐柯夫爐、白銀煉銅爐、QSL、SKS的優(yōu)缺點(diǎn)。7.3塔式熔煉（精煉）設(shè)備利用塔形空間進(jìn)行多相反應(yīng)的熔煉（精煉）設(shè)備叫塔式熔煉（精煉）設(shè)備。其顯著特點(diǎn)是：⑴一定有氣體參與反應(yīng)；⑵反應(yīng)在空間氣相中進(jìn)行；⑶為保證反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間，反應(yīng)空間必須足夠高，即呈塔形。7.3.1閃速爐閃速爐是一種典型的塔式熔煉設(shè)備，參與反應(yīng)的主要是富氧空氣和硫化銅（鎳）精礦，它是處理粉狀硫化物的一種強(qiáng)化冶煉設(shè)備。閃速爐實(shí)際上就是個(gè)密室，閃速爐冶煉是將干燥后的粉狀混合爐料和富氧空氣與輔助燃料，在特制的精砂噴嘴內(nèi)充分混合并以適當(dāng)?shù)母咚俣却怪眹娙敕磻?yīng)塔進(jìn)行熔煉的方法。這種工藝因?yàn)榄h(huán)保好、能耗低、產(chǎn)量大而被世界冶煉工業(yè)所推崇。閃速爐不僅可以煉銅，也可以煉鎳、煉鉛，現(xiàn)在的閃速爐，主要是用于煉銅和鎳。閃速爐熔煉的優(yōu)點(diǎn)：⑴充分利用原料中硫化物的反應(yīng)熱，因此熱效率高，燃料消耗少；⑵充分利用精礦的反應(yīng)表面積，強(qiáng)化熔煉過程，生產(chǎn)效率高；⑶幾乎可以一步脫硫到任意程度，硫的回收率高，煙氣質(zhì)量好，對(duì)環(huán)境污染少;⑷產(chǎn)出的冰銅品位高，可減少吹煉時(shí)間，提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率和壽命。閃速爐熔煉的缺點(diǎn)：⑴對(duì)爐料要求高，備料系統(tǒng)復(fù)雜，通常要求爐料粒度在1mm以下，含水0.3%以下；⑵渣含銅較高，需另行處理；⑶煙塵率較高。閃速爐由芬蘭奧托昆普閃速爐和加拿大國(guó)際鎳公司INCA氧氣閃速熔煉爐兩種類型。奧托昆普閃速爐由精礦噴嘴、反應(yīng)塔、沉淀池及上升煙道等四個(gè)主要部分組成。閃速爐技術(shù)的發(fā)展除了噴嘴的不斷改進(jìn)外，還有如下幾方面的改進(jìn)：⑴設(shè)備大型化與操作自動(dòng)化；⑵采用富氧熔煉和強(qiáng)化生產(chǎn)過程；⑶改進(jìn)耐火材料和加強(qiáng)爐體冷卻；⑷加強(qiáng)余熱回收利用；⑸采用其他燃料作為熱源。閃速吹煉的優(yōu)勢(shì)：①?zèng)]有熔體在熔煉爐和吹煉爐之間的輸送，沒有周期性的開風(fēng)、停風(fēng)、進(jìn)料、出渣作業(yè)，幾乎消除了SO2的逸散；②煙氣量、SO2濃度穩(wěn)定；送風(fēng)氧濃高（50%以上），煙氣SO2濃度高（30%?40%）,因而煙氣量很小，制酸作業(yè)穩(wěn)定，制酸成本低；③單爐產(chǎn)量高，可達(dá)年產(chǎn)銅30萬噸以上，甚至可能達(dá)到100萬噸；④環(huán)境污染小，SO2、粉塵、NO等的排放量遠(yuǎn)低于目前2 x世界上最嚴(yán)厲的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，若干年內(nèi)使銅冶煉廠完全擺脫環(huán)境的壓力；⑤能夠適應(yīng)未來銅原料市場(chǎng)的變化和冶煉技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行高品位精礦甚至一般品位精礦的閃速爐一步直接煉銅。生產(chǎn)和增產(chǎn)的靈活性很大。閃速吹煉連續(xù)作業(yè)，將熔煉和吹煉生產(chǎn)在時(shí)間和空間上完全分開，互不關(guān)聯(lián)。7.3.2基夫賽特爐與原有的燒結(jié)一鼓風(fēng)爐比，優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)成本降低約50%，得益于冶金焦的減少，操作人員和設(shè)備維修的減少；②良好的環(huán)境衛(wèi)生條件，得益于煙氣排放大大減少，且收塵效率提高；③容易操作，除5%煙塵外，無需中間物料貯運(yùn)，沒有工藝物料彌散；④與鋅廠聯(lián)合。Kivcet爐蒸汽與鋅廠蒸汽合并，用于發(fā)電；電爐煙氣產(chǎn)生氧化鋅因F、Cl含量甚微，直接送浸出生產(chǎn)電鋅。缺點(diǎn)：對(duì)爐料粒度和水分要求較嚴(yán)格，粒度要控制在0.5mm以下，最大不超過1mm,需要干燥至含水1%以下，與其它直接煉鉛方法比，原料準(zhǔn)備較復(fù)雜，建設(shè)投資較高。7.3.3鋅精餾塔鋅精餾塔包括熔化爐、鉛塔、熔析爐、鎘塔（包括分餾室）、鉛塔冷凝器、高鎘鋅冷凝器、精鋅貯槽等部分，實(shí)際上是多臺(tái)設(shè)備組合體的總稱。蒸發(fā)盤：W型，使金屬熔體存在于靠盤壁的溝槽內(nèi)，以增大金屬熔體與盤壁的接觸面，盤中間凸起，形成金屬薄膜層，以減少盤內(nèi)金屬存量，并擴(kuò)大金屬蒸發(fā)面積?；亓鞅P：長(zhǎng)方形，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能保證鋅液與氣相有最大的接觸面積，以便充分進(jìn)行分餾。鋅精餾精煉的特點(diǎn)：⑴能產(chǎn)出含Zn99.99%?99.998%的高純鋅。⑵可直接產(chǎn)出粗鉛，并富集原料中Pb、Cd、In和Ge等金屬，有利于綜合回收。⑶對(duì)原料適應(yīng)性較強(qiáng)，機(jī)動(dòng)性大。⑷塔體設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要優(yōu)質(zhì)的碳化硅耐火材料；筑爐和生產(chǎn)操作要求較嚴(yán)。鋅精餾法的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向：⑴塔盤大型化；⑵應(yīng)用范圍廣；⑶精餾爐生產(chǎn)過程機(jī)械和自動(dòng)化：⑷提高塔盤制作質(zhì)量。7.4轉(zhuǎn)爐向熔融物料中噴入空氣（或氧氣）進(jìn)行吹煉，且爐體可轉(zhuǎn)動(dòng)的自熱熔煉爐稱為轉(zhuǎn)爐。事實(shí)上，轉(zhuǎn)爐屬熔池熔煉爐，但它又是一種較古老的爐型。轉(zhuǎn)爐可分為臥式轉(zhuǎn)爐、虹吸式轉(zhuǎn)爐及氧氣煉鋼轉(zhuǎn)爐三類。轉(zhuǎn)爐主要用于煉鋼。在有色冶金中，轉(zhuǎn)爐用于吹煉銅銃成粗銅，吹煉鎳銃成咼冰銃等。7.4.1煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐的分類及應(yīng)用:煉鋼轉(zhuǎn)爐按爐襯耐火材料性質(zhì)可分為堿性轉(zhuǎn)爐和酸性轉(zhuǎn)爐，按供入氧化性氣體種類分為空氣和氧氣轉(zhuǎn)爐，按供氣部位分為頂吹、底吹、側(cè)吹及復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐，按熱量來源分為自供熱和外加燃料轉(zhuǎn)爐。頂吹優(yōu)點(diǎn)是操作靈活，可以控制脫磷、脫碳反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，容易拉碳煉中、高碳鋼。熔渣氧化性高，成渣條件好。缺點(diǎn)是熔池?cái)嚢璨?，鋼液成分、溫度不均勻性大，同時(shí)熔池容易過氧化，容易產(chǎn)生噴濺和金屬損失。氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的特點(diǎn)：由于氧氣從爐底由下向上分幾股吹入熔池，故爐內(nèi)反應(yīng)條件與頂吹不同。①溫度較均勻面積較大的反應(yīng)區(qū)在爐底附近，熔池?cái)嚢鑿?qiáng)烈，即使含碳量降低后仍然如此。②反應(yīng)產(chǎn)物穿過金屬液進(jìn)入熔渣或爐氣中，吹煉平穩(wěn)、鐵的蒸發(fā)損失和煙塵量少。③減輕了上部渣層的作用，渣中氧化鐵含量少，泡沫渣受到抑制，渣中鐵損失少。氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐是空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐改造以后的產(chǎn)物。氧氣側(cè)吹比空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐具有生產(chǎn)率高、爐齡高、熱效率高、品種多、鋼質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。但與頂吹轉(zhuǎn)爐相比，在自動(dòng)控制、廢氣處理、原材料消耗等還有差距；在轉(zhuǎn)爐大型化、爐齡等方面還有待于研究。氧氣復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐：按照吹煉的目的，復(fù)吹法分為加強(qiáng)攪拌型、強(qiáng)化冶煉型和增加廢鋼用量型三類。7.4.2煉銅轉(zhuǎn)爐在有色冶金中，轉(zhuǎn)爐用于吹煉銅銃成粗銅，吹煉鎳銃成高冰鎳，吹煉貴鉛成金銀合金，也可用于銅、鎳、鉛精礦及鉛鋅煙塵的直接吹煉。優(yōu)缺點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積熱強(qiáng)度高，處理能力大，全部自熱，無須外供燃料，有的還能附帶處理部分廢雜冷料。粗銅產(chǎn)品含硫低，質(zhì)量好，且技術(shù)成熟可靠，其發(fā)展趨勢(shì)是設(shè)備大型化及改善爐口密封。但轉(zhuǎn)爐吹煉為間斷作業(yè)，送風(fēng)時(shí)率低,煙氣SO2波動(dòng)大。不利于制酸。加排料時(shí)SO2煙氣外溢，作業(yè)環(huán)境差，加排料口因噴濺物粘結(jié)，需要經(jīng)常清理，影響作業(yè)率和金屬直收率，且爐壽較短，耐火材料單耗高。發(fā)展：閃速吹煉；三菱法吹煉。鼓風(fēng)爐——傳統(tǒng)的豎爐，由爐基、爐底、爐缸、爐身、爐頂（包括加料裝置）、支架、鼓風(fēng)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。反射爐一一熔池熔煉設(shè)備，熔煉反應(yīng)在熔池內(nèi)進(jìn)行。由爐基、爐底、爐墻、爐頂、加料口、產(chǎn)品放出口、煙道等部分所構(gòu)成。其附屬設(shè)備有加料裝置、鼓風(fēng)裝置、排煙裝置和余熱利用裝置等。閃速爐一一塔式熔煉設(shè)備，熔煉反應(yīng)在空間氣相中進(jìn)行。由精礦噴嘴、反應(yīng)塔、沉淀池及上升煙道等四個(gè)主要部分組成。8電爐電爐是利用電能轉(zhuǎn)變成熱能的一種熱工設(shè)備。由于電爐較易滿足某些較嚴(yán)格和較特殊的工藝要求.因此被廣泛用于有色金屬或合金的冶煉、熔化和熱處理上，尤其是被廣泛地應(yīng)用于稀有金屬和特種鋼的冶煉和加工。按電能轉(zhuǎn)變成熱能的方式不同，電爐可分為：電阻爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電子束爐、等離子爐等五大類。在每大類中又按其結(jié)構(gòu)、用途、氣分及溫度等而分成許多小類。優(yōu)點(diǎn)：溫度較高、氣氛易控、熱效率高；缺點(diǎn)：電能消耗大。8.1電阻爐電阻爐是利用電流通過電阻體產(chǎn)生的熱量來加熱或熔化物料的一類電爐。特點(diǎn)：①電路簡(jiǎn)單；②對(duì)爐料種類的限制少；（小型電阻爐可以加熱食品、干燥木材等）③爐溫控制精度高；（實(shí)驗(yàn)室的爐子可控制在土5°C）④容易實(shí)現(xiàn)在真空或控制氣氛中加熱等特點(diǎn)。適用于：①機(jī)械零件的淬火、回火、退火、滲碳、氮化等熱處理；②各種材料的加熱、干燥、燒結(jié)、釬焊、熔化等。8.2礦熱電爐礦熱電爐是將電極插入固體爐料或液態(tài)熔體（一般為熔渣）中，依靠電弧與電阻的雙重作用，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，維持工藝過程所需溫度的電熱設(shè)備。在有色冶金中，礦熱電爐主要用于銅、鎳、錫、鉛等難熔精礦的熔煉，爐渣的保溫及貧化等方面。礦熱電爐熔煉優(yōu)點(diǎn)：⑴熔池溫度容易調(diào)節(jié)，能達(dá)到較高的溫度，在處理難熔礦物時(shí)可不配或少配熔劑，渣率較低。⑵爐膛空間溫度低，渣線上的爐墻和爐頂可用普通耐火粘土磚砌筑，爐子壽命較長(zhǎng)，大修爐齡可達(dá)15?20年以上。⑶電爐熔煉不需要燃料燃燒，因此煙氣量較少。若處理硫化礦，則煙氣中SO2濃度較高，可制酸，環(huán)境保護(hù)好。⑷煙氣溫度低，一般不超過600?800C。煙氣帶走的熱損失大大減少。⑸熱效率高，可達(dá)60?80%。礦熱電爐熔煉的缺點(diǎn)：⑴供電設(shè)備投資較昂貴。⑵耗電量大，成本較高。⑶要求爐料含水一般低于3%,否則易產(chǎn)生“翻料”及爆炸。惡化勞動(dòng)條件。8.3感應(yīng)電爐感應(yīng)爐一利用感應(yīng)電流在物料中流動(dòng)過程中產(chǎn)生熱而把物料加熱的一種電熱設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：加熱速度快，設(shè)備生產(chǎn)率高，氧化損失少；可實(shí)現(xiàn)局部加熱；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；無煙塵，勞動(dòng)條件好。缺點(diǎn)：電氣設(shè)備比較復(fù)雜，中頻和高頻感應(yīng)爐需要變頻電源設(shè)備；感應(yīng)器的電效率不高。適用于：金屬的熔化、冶煉、鍛壓和軋制等作業(yè)前的加熱，機(jī)械加工工件的表面淬火等。用途分：熔化爐、燒結(jié)爐、加熱爐與熱處理裝置。結(jié)構(gòu)分：鐵芯感應(yīng)爐、無芯感應(yīng)爐。頻率分：工頻、中頻、高頻。鐵心感應(yīng)電爐：只適用于冶煉銅、鋅、鑄鐵等，不適用煉鋼，主要是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耐火材料易損。無芯感應(yīng)爐：在有色金屬材料生產(chǎn)中用于銅、鉛、鋅等有色金屬及其合金的冶煉；在鋼鐵工業(yè)中，用于合金鋼與鑄鐵的冶煉。8.4其它電爐8.4.1真空電弧爐真空電弧爐是在真空條件下利用電弧熱能熔煉金屬的一類電爐。主要用于鈦、鋯、鎢、鉬、鉭、鉿、鈮等高熔點(diǎn)活潑金屬的熔煉（是生產(chǎn)鈦的常用設(shè)備）,也可用來熔煉耐熱鋼、不銹鋼等合金鋼。國(guó)內(nèi)小容量真空電弧爐已系列化，有關(guān)電爐制造廠（如錦州電爐廠）可提供成套設(shè)備。真空電弧爐有多種類型。常用爐型為自耗電極真空電弧爐（簡(jiǎn)稱自耗爐），即電極由被熔金屬原料制成（可用其它爐子熔化而得），在熔煉過程中電極逐步熔化、消耗，再經(jīng)精煉、冷凝后鑄錠。故自耗爐常作重熔（二次熔煉）之用。其優(yōu)點(diǎn)是不須配備耐高溫電極，且不存在電極材料污染產(chǎn)品的問題。8.4.2等離子爐等離子爐依靠電能轉(zhuǎn)化的等離子體能量加熱、熔煉物料。等離子爐的特點(diǎn)：等離子爐具有溫度高（高于真空電弧爐，特殊條件下可達(dá)10000°C以上）、氬氣保護(hù)以及熔煉質(zhì)量好等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在提取冶金中，等離子爐可用于鋯英石（ZrSiO4）、硫化鉬（MoS2）等難熔礦石的熱分解，鈦鐵礦與其它鐵礦石的還原，金屬鈦的制取，由高熔點(diǎn)金屬氧化物（WO3、MOO3、Nb2O5等）與金屬鹵化物（TiCl4、ZrCl4.WC15等）制取高純超細(xì)金屬粉末的還原冶煉。此外，等離子爐已用于鈦、鉬、鎢等難熔與活潑金屬的熔化和精煉，以及耐熱鋼、耐蝕鋼、高強(qiáng)度鋼等優(yōu)質(zhì)合金鋼的熔煉。等離子爐有多種類型。在冶金工業(yè)中，目前應(yīng)用的等離子爐主要為中空陰極型，常用于鈦、鋯、鉬等金屬與廢屑的重熔。中空陰極等離子爐常稱為等離子體電子束爐。8.4.3等電子束爐電子束爐是在高真空條件下，利用高壓電場(chǎng)將陰極發(fā)射的熱電子束加速，轟擊物料，高速電子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到加熱、熔化之目的。由于依靠高速電子轟擊物料發(fā)熱，故又稱為電子轟擊爐。電子束爐的特點(diǎn)：①電子束爐功率密度大，可達(dá)105W/cm2,因而溫度高,有利于難熔金屬的熔煉；②為避免電子束與氣體分子碰撞而損耗能量，要求爐內(nèi)殘存氣體分子自由程大、真空度高（一般殘壓低于0.015Pa），故熔煉金屬的提純效果好，雜質(zhì)易于揮發(fā)；③熔煉功率和熔煉速度調(diào)節(jié)方便；電子束可加熱熔煉物料的任意部位；④但由于真空度高，雜質(zhì)揮發(fā)的同時(shí)，被熔金屬也有揮發(fā)損失；高速電子轟擊物料，少部分能量轉(zhuǎn)化為X射線放出，有害人體，須防護(hù)；設(shè)備復(fù)雜，投資大。電子束爐的用途：（1）電子束爐適用于鉭、鈮、鉿、鎢與鉬等高熔點(diǎn)活潑金屬的熔煉。（2）難熔金屬的區(qū)域提純，制取單晶。（3）鈦屑的回收重熔。（4）銅、鎳的提純。（5）在鋼鐵冶金中，電子束爐熔煉優(yōu)質(zhì)合金鋼的應(yīng)用發(fā)展很快。（6）高溫下能導(dǎo)電的難熔非金屬材料的熔煉。（7）電子束作為熱源，還可用于金屬的表面淬火、焊接、切割、鉆孔、蒸發(fā)鍍膜、表面沉積以及霧化制粉等。9融鹽電解槽金屬元素的物理化學(xué)性質(zhì)決定其生產(chǎn)方法。包括鋁、鎂和堿金屬及堿土金屬在內(nèi)的輕金屬以及稀土金屬都是負(fù)電性很強(qiáng)的元素。熔鹽電解實(shí)際上是生產(chǎn)各種輕金屬的主要的，有時(shí)甚至是唯一的工業(yè)方法,熔鹽電解也是制取稀土金屬的主要方法。熔鹽電解槽是輕金屬(Al、Mg)、稀土金屬進(jìn)行熔鹽電解的主體設(shè)備，其地位非常重要，融鹽電解槽的設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到被電解金屬的產(chǎn)量以及能耗等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。9.1鋁電解槽鋁電解的工作原理電解質(zhì)：冰晶石一氧化鋁融鹽，電流：直流電(300~400kA)；電解溫度：950?970°C；電極：陰、陽極均為碳質(zhì)，陰極上析出鋁、而陽極上析出CO2(70%)和CO(30%)氣體；電解總反應(yīng)：2Al2O3(aq)+3C(s)=4Al(l)+3CO2(g)現(xiàn)代鋁工業(yè)有兩類四種電解槽：自焙陽極電解槽(旁插棒式和上插棒式)、預(yù)焙陽極電解槽【不連續(xù)式(中部打殼和邊部打殼)、連續(xù)式】。自焙陽極電解槽優(yōu)點(diǎn)：陽極可連續(xù)使用；不需專門工廠進(jìn)行陽極成型，焙燒，裝爪等。缺點(diǎn)：煙害大；槽電壓比預(yù)焙槽約高0.1?0.2V，電耗比預(yù)焙槽高約1000度；上插棒槽的上部金屬結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)械化程度，投資大。預(yù)焙陽極電解槽優(yōu)點(diǎn)：電耗低，槽電壓低；電解槽造價(jià)少；可大型化，操作的機(jī)械化程度高；煙害小。缺點(diǎn)：非連續(xù)式預(yù)焙陽極電解槽需更換陽極；需成套的陽極制備工廠，投資多。四種型式陽極的比較預(yù)培自烤不連續(xù)式連埃式旁插握式上搖捧式電流/kA22012050-13050-150d舛您-cin':0.7-0.8a?(K7-L00.55-0.7電莪/頃1】-f113000_16000160000150000~150000*170000170000陽極操作笥單不復(fù)親復(fù)奈被復(fù)雜殯場(chǎng)隆起考響輕韁懇覺到強(qiáng)烈毒慝到廢氣捕美效冬％90-95無60-7040-60氣依凈化不復(fù)雜r只有粉塵和.氣）無復(fù)雜（有套化產(chǎn)物）復(fù)親侑套化產(chǎn)物X肝教.1】-116.79.211.29.2電解槽的構(gòu)造：主要包括陽極、陰極和母線三部分。電解槽排布方式：?jiǎn)涡信帕小㈦p行排列。橫向排列、縱向排列。鋁母線的配置方式：雙端進(jìn)電、單端進(jìn)電、四端進(jìn)電，視電解槽的容量和排列方式而異大型預(yù)焙槽一般采取橫向排列方式，母線的配置方式，采取雙端進(jìn)電?？蓽p小水平磁場(chǎng)強(qiáng)度，鋁液隆起程度得以減輕，但要減小垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，卻需要更加精心的設(shè)計(jì)。 中小型自焙槽或預(yù)焙槽一般采用縱向排列方式，母線的配置方式，采取一端進(jìn)電。經(jīng)濟(jì)電流密度：是鋁母線在總費(fèi)用為最低條件下的電流密度。未來鋁電解槽的改進(jìn)：①原有電解槽的改造:陰極材料、陽極材料及槽內(nèi)襯等的改造。②新型電解槽:Grjotheim的“理想槽”；該槽具有一系列優(yōu)點(diǎn)。在雙極性電解槽設(shè)計(jì)中優(yōu)先采用了不耗惰陽極和可泄性或可濕潤(rùn)性的耐熱硬質(zhì)金屬陰極。9.2鎂電解槽目前世界各國(guó)采用的鎂電解槽主要有上插陽極電解槽、旁插陽極電解槽、道屋型電解槽和無隔板電解槽。旁插陽極電解槽：旁插陽極電解槽與上插陽極電解槽的區(qū)別主要在于陽極的安裝方式不同。旁插陽極電解槽陽極的兩端插入側(cè)墻，用澆鑄的方法與生鐵桿相接。生鐵桿作為導(dǎo)電體穿過側(cè)墻與外部母線相接，將電流引入槽內(nèi)。陽極全部浸沒在電解質(zhì)中。與上插槽相比，側(cè)插槽的優(yōu)點(diǎn)是陽極室密封好，陽極氣體濃度高，以及由于陽極上電路較短，因而電壓降較低。其缺點(diǎn)是陽極更換較困難。此外，熔體浸入陽極生鐵接點(diǎn)，使鐵溶解，導(dǎo)致電流效率下降，甚至發(fā)生電解質(zhì)的外流。若陽極從槽底插入槽內(nèi)，則生鐵溶解的現(xiàn)象就較輕微。無隔板電解槽： 目前，這種電解槽有兩種類型：一種是借電解質(zhì)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)使鎂進(jìn)入集鎂室，另一種是借導(dǎo)鎂槽使鎂進(jìn)入集鎂室。優(yōu)點(diǎn)：電解室密閉好，氯氣濃度較高；氯氣與鎂分離較好；電流效率較高；單位槽底面積鎂的生產(chǎn)率較高；熱損失降低；能量消耗顯著下降。缺點(diǎn)：安裝和檢修較困難；設(shè)計(jì)、管理要求較嚴(yán)；對(duì)原料純度要求高。9.3稀土金屬熔鹽電解槽例題：以鋁熔鹽電解槽和銅電解槽為例，比較熔鹽電解設(shè)備與水溶液電解設(shè)備在結(jié)構(gòu)方面的異同之處。相同：采用陰陽兩極為導(dǎo)電裝置，以電解質(zhì)為正負(fù)離子遷移的介質(zhì)；在低壓直流電場(chǎng)中使得陽極溶解或消耗并使金屬離子在陰極析出；槽間排列相似；是用來提取金屬的一種裝置。不同：陰極、陽極材料不同，鋁電解槽陰極和陽極均采用碳素材料，銅電解槽陰極是純銅，陽極是粗銅；由于鋁電解槽里的電解質(zhì)是高溫仁960°C）熔鹽電解質(zhì)而銅電解槽里的電解質(zhì)是低溫（M65C）水溶液，故電流強(qiáng)度的差別較大，一般鋁電解大于銅電解；為保證電解體系濃度、溫度均勻，銅電解槽外設(shè)電解質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，而鋁電解槽由于磁場(chǎng)對(duì)電解質(zhì)的擾動(dòng)，無需另設(shè)電解質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。濕法冶金設(shè)備1腐蝕與防腐腐蝕的定義：物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)的作用下引起的變質(zhì)或破壞。腐蝕可能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備帶來難以預(yù)防的災(zāi)難性破壞。腐蝕與防腐是工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、使用時(shí)應(yīng)注意的問題。材料的耐腐蝕性是相對(duì)的，一定的材料只能適用于一定的環(huán)境條件。1.1設(shè)備腐蝕種類1.1.1金屬材料的腐蝕金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí)，由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的金屬破壞叫做金屬腐蝕。 按其作用原理可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞?；瘜W(xué)腐蝕又可分為氣體腐蝕和在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。特點(diǎn)是在化學(xué)作用過程中沒有腐蝕電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。在腐蝕進(jìn)行過程中有腐蝕電流產(chǎn)生。全面腐蝕與局部腐蝕的比較：全面腐蝕危害：造成金屬的大量損失，可以檢測(cè)和預(yù)測(cè)腐蝕速率，一般不會(huì)造成突然事故。根據(jù)測(cè)定和預(yù)測(cè)的腐蝕速率，在工程設(shè)計(jì)時(shí)可預(yù)先考慮應(yīng)有的腐蝕裕量。局部腐蝕的危害：導(dǎo)致的金屬的損失量小，很難檢測(cè)其腐蝕速率，往往導(dǎo)致突然的腐蝕事故。腐蝕事故中80%以上是由局部腐蝕造成的，難以預(yù)測(cè)腐蝕速率并預(yù)防。金屬材料的腐蝕程度評(píng)定：全面腐蝕一以腐蝕率表示：腐蝕重量變化，g?m-2?h-1；腐蝕深度變化，mm?a-io局部腐蝕一形式很多，難以定量描述。1.1.2非金屬材料的腐蝕非金屬材料在冶金設(shè)備及生產(chǎn)中作為結(jié)構(gòu)材料和內(nèi)襯材料使用。在環(huán)境的物理、化學(xué)及應(yīng)力作用下在材料表面產(chǎn)生變色、龜裂、松軟或脆化，導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步向材料內(nèi)部滲透、擴(kuò)散，引起材料膨脹和應(yīng)力開裂而使材料結(jié)構(gòu)破壞。非金屬材料的腐蝕程度評(píng)定無機(jī)非金屬材料：抗彎強(qiáng)度降低；質(zhì)量或尺寸變化；硬度變化。高分子材料：強(qiáng)度變化；質(zhì)量（體積）變化；外觀變化。1.2防腐材料及適用范圍1.2.1金屬防腐材料鑄鐵和不銹鋼：鑄鐵在堿性和中性介質(zhì)中具有抗蝕性；在酸性介質(zhì)中被腐蝕；價(jià)格低廉；不銹鋼耐大氣及氧化性酸、堿、鹽、有機(jī)酸、有機(jī)化合物的腐蝕；不耐非氧化性酸（鹽酸）的腐蝕；價(jià)格昂貴。有色金屬及其合金：鎳可耐高濃度熱堿腐蝕；對(duì)氧化性酸、含氧化劑介質(zhì)及熔融金屬無抗蝕能力；價(jià)格昂貴；銅分純銅、青銅、黃銅，耐堿腐蝕；鈦及鈦合金耐堿及各種氧化性酸腐蝕；不耐還原性酸腐蝕；價(jià)格昂貴。1.2.2非金屬防腐材有機(jī)防腐材料有機(jī)材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，易加工，強(qiáng)度低，不耐咼溫。環(huán)氧樹脂（＜ioo°C）；呋喃樹脂（＜200r）；聚脂樹脂；聚丙烯（pp）；聚氯乙烯（pvc）；氯化聚氯乙烯（CPVC）；聚四氟乙烯（PTFE）（＜300C）；ABS塑料；天然橡膠；丁基橡膠；氟橡膠；無機(jī)非金屬防腐材料無機(jī)非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐酸，但有些不耐堿，硅酸鹽物質(zhì)，性脆，熱穩(wěn)定性低。鑄石；陶瓷；玻璃；工業(yè)搪瓷；混凝土；石墨。1.3冶金設(shè)備防腐方法為防止冶金設(shè)備的腐蝕，首先應(yīng)考慮設(shè)備所處的工作環(huán)境和條件，從設(shè)備選材（結(jié)構(gòu)材料自身防腐）、材料表面襯涂防腐層、電化學(xué)防腐等多方面采取措。結(jié)構(gòu)材料自身防腐是設(shè)備防腐蝕的首要考慮手段，可使設(shè)備制作簡(jiǎn)化，無須單獨(dú)進(jìn)行防腐處理。鋼——濃硫酸；鋁——非污染大氣；鉛——稀硫酸；鈦——熱的強(qiáng)氧化性溶液；不銹鋼——硝酸；蒙耐爾合金——?dú)浞幔绘嚰版嚭辖稹獰岬臐鈮A。結(jié)構(gòu)材料表面襯、涂、鍍防腐：在金屬結(jié)構(gòu)材料表面襯、涂、鍍防腐層，使金屬設(shè)備與腐蝕介質(zhì)隔開,是防止金屬腐蝕的常用措施之一。電化學(xué)防腐根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕機(jī)理發(fā)展的防止金屬腐蝕的方法。陰極保護(hù)一利用外接電源或活潑金屬，往金屬設(shè)備上輸送電子，使腐蝕電池的陽極轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O或陰、陽極電位差為零，這樣金屬腐蝕過程即停止?？梢杂脕矸乐垢鞣N水溶液及土壤對(duì)鋼、鐵、鉛與黃銅等金屬的腐蝕，防止各種不銹鋼或鋁等可鈍化金屬的點(diǎn)腐蝕，防止黃銅、低碳鋼的應(yīng)力腐蝕開裂，防止金屬的交變應(yīng)力腐蝕。陽極保護(hù)一利用外電源使金屬設(shè)備變?yōu)殛枠O，金屬表面形成耐腐蝕薄膜而鈍化，降低腐蝕速度?？梢杂脕肀Ｗo(hù)陽極化后容易鈍化的金屬和合金（碳鋼和不銹鋼），但不能保護(hù)鋅、鎂、隔、銀、銅或銅基合金。圖1-3-2、圖1-3-3、圖1-3-4。2濕法混合反應(yīng)器將液體盛裝在一個(gè)容器內(nèi)，利用浸沒于液體中的旋轉(zhuǎn)葉輪（攪拌器）或其他方式攪動(dòng)流體，實(shí)現(xiàn)兩種或多種物料間的均勻混合，加速傳熱和傳質(zhì)過程。在濕法冶金生產(chǎn)中，習(xí)慣上稱反應(yīng)槽、反應(yīng)罐、反應(yīng)釜等，按生產(chǎn)過程亦稱之為浸出槽、凈化槽、還原槽、氧化槽、中和槽、水解槽、置換槽等。機(jī)械攪拌混合反應(yīng)設(shè)備、流體攪拌混合反應(yīng)設(shè)備2.12.1機(jī)械攪拌反應(yīng)器機(jī)械攪拌反應(yīng)器的基本組成組成部分作用型式客葬樓供反應(yīng)空間密封或散開圍簡(jiǎn)形'上部為平板或璋形封頭'下部為槍圓形或華斗封頭換熱異吸熱或液熱在容矣內(nèi)部倍或外部設(shè)置熱換葬攜拌矣混會(huì)反應(yīng)器內(nèi)各種幼料由攪拌裝和葉輪組成，轉(zhuǎn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)減速箱減到攪拌套所需轉(zhuǎn)速后，再魚近聯(lián)輅節(jié)帯動(dòng)輅封裝置際止撞內(nèi)介質(zhì)泄漏機(jī)械密封和填訐密封其他姑構(gòu)篆作及控制各料接管、入孔、手孔及禧體支座等分類及結(jié)構(gòu)2.1.1機(jī)械攪拌器攪拌器的工作原理是通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)液體流動(dòng)，從而將機(jī)械能傳給液體，使液體產(chǎn)生一定的液流狀態(tài)和液流流型，同時(shí)也決定著攪拌強(qiáng)度。攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)，自漿葉排出一股液流，這股液流又吸引夾帶著周圍的液體,使罐體內(nèi)的全部液體產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)，這屬于宏觀運(yùn)動(dòng)。離開漿葉具有足夠大速度的液流，與周圍液體接觸時(shí)，形成許多微小的漩渦，造成微觀擾動(dòng)。液流的這種宏觀運(yùn)動(dòng)和微觀擾動(dòng)的共同作用結(jié)果促使整個(gè)液體攪動(dòng)，從而達(dá)到攪拌操作的目的。液流運(yùn)動(dòng)速度快、擾動(dòng)強(qiáng)烈，造成明顯的湍動(dòng)，就會(huì)獲得良好的攪拌效果。漿葉的幾何形狀、尺寸大小、轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及物料的物理特性（如粘度、密度）等，都決定著物料的攪拌程度和攪拌器功率消耗的大小。 三種流型（軸向流、徑向流與切向流）通常同時(shí)存在。軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，切向流應(yīng)加以抑制（采用擋板可削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流）。在液體粘度較低、攪拌器轉(zhuǎn)速較高時(shí)，容易產(chǎn)生游渦或稱為“柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”,使攪拌器的功率顯著下降，為了改變流體在攪拌過程中的游渦現(xiàn)象，通常在反應(yīng)器內(nèi)增設(shè)擋板或?qū)Я魍惨愿淖兞黧w的流動(dòng)狀態(tài)。2.1.2幾種常用攪拌器:槳式攪拌器：液一液系中用于防止分離、使罐的溫度均一，固一液系中多用于防止固體沉降。主要用于流體的循環(huán)，由于在同樣排量下，折葉式比平直葉式的功耗少，操作費(fèi)用低，故軸流槳葉使用較多。也用于高粘流體攪拌，促進(jìn)流體的上下交換，代替價(jià)格高的螺帶式葉輪，能獲得良好的效果。不能用于以保持氣體和以細(xì)微化為目的的氣一液分散操作中。推進(jìn)式攪拌器攪拌時(shí)流體的湍流程度不高，循環(huán)量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。粘度低、流量大的場(chǎng)合，用較小的攪拌功率，能獲得較好的攪拌效果。主要用于液一液系混合、使溫度均勻，在低濃度固一液系中防止淤泥沉降等。渦輪式攪拌器能有效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。渦輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液一液分散、液一固懸浮，以及促進(jìn)良好的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。錨式攪拌器錨式或框式槳葉的混合效果并不理想，只適用于對(duì)混合要求不太高的場(chǎng)合。由于錨式攪拌器在容器壁附近流速比其它攪拌器大，能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，故常用于傳熱、晶析操作。常用于攪拌高濃度淤漿和沉降性淤漿。當(dāng)攪拌粘度大于100Pa?s的流體時(shí)，應(yīng)采用螺帶式或螺桿式。攪拌器的選用：攪拌的目的；根據(jù)液體粘度選擇；根據(jù)適用條件選用。推進(jìn)式攪拌器一一用于低粘度流體的混合，循環(huán)能力強(qiáng)，動(dòng)力消耗小，可應(yīng)用到很大容積的攪拌容器中。渦輪式攪拌器一一應(yīng)用范圍較廣，各種攪拌操作都適用，但流體粘度不宜超過50Pa?So槳式攪拌器一一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在小容積的流體混合中應(yīng)用較廣，對(duì)大容積的流體混合，循環(huán)能力不足。錨式、螺桿式、螺帶式——適用于高粘流體的混合。21.3攪拌器和攪拌軸的計(jì)算攪拌器功率的計(jì)算；攪拌功率一一指攪拌器以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時(shí)，對(duì)液體做功并使之發(fā)生流動(dòng)所需的功率。P86例2-2-1o攪拌器強(qiáng)度的計(jì)算； nd2攪拌軸強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算。P103例2-2-2。R=竺；（雷諾數(shù)）e卩當(dāng)攪拌軸的工作轉(zhuǎn)速恰好等于或接近于攪拌軸的固有頻率時(shí)，攪拌軸系統(tǒng)將發(fā)生劇烈振動(dòng)，出現(xiàn)所謂共振現(xiàn)象中發(fā)生共振現(xiàn)象時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速。為了防止共振給軸造成損壞,攪拌軸不能在臨界轉(zhuǎn)速及接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)工作,?-2.1.4攪拌混合反應(yīng)器的傳熱裝置2.2氣流攪拌混合反應(yīng)槽氣流攪拌與機(jī)械攪拌的對(duì)比對(duì)比因素氣而攪拌機(jī)械攪拌不需需要需攪拌器容易操作和維修須經(jīng)常維修方能正常運(yùn)轉(zhuǎn)較高（對(duì)100^3帕秋卡槽壓氣機(jī)電較低W100m：機(jī)械攪拌槽電機(jī)容能耗機(jī)容重約60kW）重僅約20k1^）設(shè)備制作費(fèi)用低較高對(duì)反應(yīng)過程影響有利于氣-液或氣-固反應(yīng)，但傳質(zhì)可避免氣體中氧的氧化作用，攪拌強(qiáng)烈有利于傳處與混合不如機(jī)械攪拌大型攪拌槽多采用2.32.3流化床反應(yīng)器利用上升液體與懸浮其中而上下翻騰的顆粒物料流態(tài)化狀態(tài)，浸出物料中的可溶物質(zhì)，稱為液態(tài)化浸出；或洗脫其中顆粒夾帶的溶液，稱為流態(tài)化洗滌；或用金屬粉末將溶解中的金屬離子置換分離富集，稱為流態(tài)化置換；或用金屬粉末電極將溶液中的金屬離子電積提取分離，稱為流態(tài)化電解。液一固流化床反應(yīng)器與機(jī)械攪拌槽反應(yīng)器的對(duì)比對(duì)比因素 機(jī)械攪拝檎反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器混和攪拌 須機(jī)械攪拌 可全部水力操作作業(yè)液固化 一般大于3T 可低于3甚至L故貧礦可獲得派的浸出液需多臺(tái)設(shè)備組合方能建立可在單臺(tái)設(shè)備中建立濃度梯度，可免去串聯(lián)系統(tǒng)中設(shè)備多級(jí)串聯(lián)濃度梯度的級(jí)向液固增租、分離和輸送等設(shè)備需多臺(tái)設(shè)備組合方能建立可在單臺(tái)設(shè)備中建立濃度梯度，可免去串聯(lián)系統(tǒng)中設(shè)備多級(jí)串聯(lián)濃度梯度的級(jí)向液固增租、分離和輸送等設(shè)備設(shè)備單位產(chǎn)能高、設(shè)備容積小、點(diǎn)地小設(shè)備單位產(chǎn)能2.4管道反應(yīng)器又稱管式反應(yīng)器，反應(yīng)工程學(xué)上叫活塞流反應(yīng)器。管道化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：①高溫溶出，反應(yīng)速度快；②表面積小，熱損失低；③傳熱系數(shù)高；④制造簡(jiǎn)單；3液固分離設(shè)備固液分離指從懸浮液中分離固相和液相的過程。包括沉清、濃密、分級(jí)及過濾等過程。固液分離設(shè)備可分為兩大類：一類是液體運(yùn)動(dòng)受制約，而固體顆粒自由運(yùn)動(dòng)，如重力沉降設(shè)備、離心沉降設(shè)備等；另一類是固體顆粒運(yùn)動(dòng)受制約,而液體自由運(yùn)動(dòng)，如過濾設(shè)備及濕式篩分設(shè)備等。選擇原則：當(dāng)處理大量中等固含量的固體懸浮液時(shí)，首先采用沉降預(yù)先濃縮，將固體顆粒從大量的液體中濃縮分離出來；其后對(duì)底流（高固含）再進(jìn)行過濾、離心脫水、干燥等分離操作（要固體），或?qū)σ缌鳎ǖ凸毯┻M(jìn)行精制過濾（要液體），這是最經(jīng)濟(jì)合理的方法。液固分離設(shè)備方案及技術(shù)指標(biāo)沉降分離及沉降槽技術(shù)指標(biāo)：■進(jìn)料固含＜100g/L（65~75g/L）;n底流固^300*500g/L（L/S1-3）;1溢流浮游物＜0.25gL過濾機(jī)技術(shù)指標(biāo)：■過濾機(jī)技術(shù)指標(biāo)：■進(jìn)料固含30（H400g/L■濾餅含水率＜40%■進(jìn)料固含＜250哦/L■精制液浮游斯0.015g/L絮凝劑及其作用3.1沉降分離設(shè)備重力沉降適宜處理固液相密度差比較大、固體含量不太高、而處理量比較大的懸浮液。重力沉降操作分為濃縮和澄清兩類。濃縮操作的目的主要是為了將懸浮液增稠，而澄清操作的目的是為了從比較稀的懸浮中除去少量懸浮物。兩種沉降操作所用的設(shè)備分別稱為沉降槽或澄清槽。沉降分自由沉降和干涉沉降.在生產(chǎn)中遇到的懸浮物，固體含量較高，主要為干涉沉降。3.1.1結(jié)構(gòu)、分類及應(yīng)用3.1.2沉降分離原理及沉降槽的設(shè)計(jì)計(jì)算沉降速度懸浮液的雷諾數(shù)等于或小于0.2時(shí)采用斯托克斯定律:d2(p-p)g,= 1 20 18卩考慮到顆粒通過懸浮液層時(shí)發(fā)生相互碰撞，粒子的實(shí)際沉降速度可按下式計(jì)算：V=0.5V0懸浮液雷諾數(shù)大于0.2，采用良申柯法計(jì)算：v/Re€0 dp沉降槽生產(chǎn)能力 AhQ=一. =3600,A'(_^) 036000沉降槽的生產(chǎn)能力與沉降槽的槽幫高度無關(guān)，而僅取決于沉降速度和槽體的沉降面積。沉降槽高度計(jì)算3.2過濾分離設(shè)備借助一種截留固體顆粒而讓液體通過的多孔介質(zhì)將固體顆粒從懸浮液中分離出來的過程稱為過濾。通常將這種多孔介質(zhì)稱為過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)可以是細(xì)砂、織物、紙或多孔固體(如陶瓷)等，大多數(shù)采用織物，如尼龍、麻布、玻璃絲布、鐵絲網(wǎng)布等。即使過濾介質(zhì)不是布，也習(xí)慣地稱之為過濾布。過濾介質(zhì)的孔徑經(jīng)常稍大于被分離固體顆粒的平均直徑。如果不這樣，每一個(gè)小孔被單個(gè)顆粒所堵塞，使過濾介質(zhì)的流體阻力迅速增加。由于介質(zhì)孔徑較大，所以過濾機(jī)在操作初期所得的濾液是渾濁的，在過濾介質(zhì)上截留一層固體顆粒，而形成最初的沉積物后，過濾機(jī)就能有效地進(jìn)行工作。

濾漿分類分類固體含量J%濾餅形成速度獲得固斷干基）量胞加汕）」A2