冶金設(shè)備

前言

本書是根據(jù)冶金學(xué)科的發(fā)展、高等學(xué)校冶金工程專業(yè)教學(xué)改革的要求而編寫的，主要作為高等學(xué)校冶金工程專業(yè)本科生、碩士研究生的教學(xué)用書，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。2000年以來，我國冶金工業(yè)生產(chǎn)裝備進(jìn)行了全面的更新，出現(xiàn)了許多的新理論、新設(shè)備。因此，有必要對；臺(tái)金中最基本、最常用以及最新研制的設(shè)備分類進(jìn)行介紹，以適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步的需要。為完成本書的撰寫工作，昆明理工大學(xué)于2003年和2007年兩次召開專家評審會(huì)議，有關(guān)專家對本書最初的撰寫提綱和內(nèi)容逐章進(jìn)行了認(rèn)真討論，最終確定本書按照“設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和實(shí)用性”的原則來編寫。在昆明理工大學(xué)材料與冶金工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和同事們的熱情幫助下，在金川集團(tuán)有限公司、中國鋁業(yè)廣西分公司和云南錫業(yè)集團(tuán)同仁的大力支持下，經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐過程中的多次修改，最終完成了本書的編寫工作。本書簡明介紹了現(xiàn)代冶金中最基本、最常用的設(shè)備，多數(shù)設(shè)備是2000年以來應(yīng)用的新設(shè)備，是作者在；臺(tái)金工廠實(shí)地調(diào)查進(jìn)行歸納、整理的結(jié)果。書中內(nèi)容以冶金工業(yè)的經(jīng)典設(shè)備和近10年來的科技研發(fā)在用設(shè)備為主，注重對新技術(shù)、新設(shè)備介紹的同時(shí)，也注意介紹各類冶金設(shè)備的新規(guī)范和新標(biāo)準(zhǔn)。本書力求突出冶金設(shè)備的專業(yè)性與實(shí)用性，從冶金原料進(jìn)廠開始，依次介紹了散料輸送設(shè)備、流體輸送設(shè)備、冶金傳熱設(shè)備、完成冶金反應(yīng)的設(shè)備，直至冶金產(chǎn)品產(chǎn)出所用的基本設(shè)備；并以設(shè)備類別為綱，著力于設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和實(shí)用性的論述，既不同于一般的專業(yè)理論書，又不同于冶金設(shè)計(jì)手冊。

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校規(guī)劃教材：冶金設(shè)備》選取現(xiàn)代冶煉中最基本、最常用的冶金設(shè)備，從冶金原料進(jìn)廠開始，按物質(zhì)流走向的順序逐一介紹，力求突出冶金設(shè)備的專業(yè)性與實(shí)用性，特別注意選取2000年以來在冶金工廠開發(fā)運(yùn)用的新設(shè)備，盡可能介紹現(xiàn)行設(shè)備的型號及選用方法?！陡叩葘W(xué)校規(guī)劃教材：冶金設(shè)備》共分13章，詳細(xì)介紹了散料輸送設(shè)備、流體輸送設(shè)備、冶金傳熱設(shè)備、混合與攪拌裝置、固液分離設(shè)備、萃取與離子交換設(shè)備、蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備、電解與電積設(shè)備、干燥設(shè)備、冶金燃燒裝置、焙燒與燒結(jié)設(shè)備、熔煉設(shè)備以及煙氣收塵與凈化設(shè)備?！　　陡叩葘W(xué)校規(guī)劃教材：冶金設(shè)備》為高等學(xué)校冶金工程專業(yè)本科生或碩士研究生的教學(xué)用書，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

1 散料輸送設(shè)備1.1 散料的性質(zhì)1.2 冶金散料輸送的特點(diǎn)及輸送設(shè)備類型1.3 機(jī)械輸送設(shè)備1.3.1 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)1.3.2 槽式輸送機(jī)1.3.3 帶式輸送機(jī)1.4 氣力輸送設(shè)備1.4.1 稀相氣力輸送1.4.2 濃相氣力輸送1.4.3 超濃相氣力輸送1.5 給料設(shè)備思考題2 流體輸送設(shè)備2.1 流體輸送的基礎(chǔ)2.1.1 流體的基本性質(zhì)2.1.2 流體在管內(nèi)的流動(dòng)2.1.3 管路計(jì)算2.2 液體輸送設(shè)備2.2.1 離心泵2.2.2 往復(fù)泵2.2.3 旋轉(zhuǎn)泵2.3 氣體輸送設(shè)備2.3.1 通風(fēng)機(jī)2.3.2 鼓風(fēng)機(jī)2.3.3 壓縮機(jī)2.3.4 真空泵思考題3 冶金傳熱設(shè)備3.1 傳熱基礎(chǔ)3.2 換熱設(shè)備3.2.1 換熱器的類型3.2.2 列管式換熱器的計(jì)算3.2.3 冶金中的換熱器+3.3 熱風(fēng)爐3.3.1 熱風(fēng)爐工作原理3.3.2 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐3.3.3 外燃式熱風(fēng)爐3.3.4 頂燃式熱風(fēng)爐3.3.5 球式熱風(fēng)爐3.3.6 熱風(fēng)爐的選用方法思考題4 混合與攪拌裝置4.1 混合與攪拌的基礎(chǔ)4.1.1 概述4.1.2 混合機(jī)理4.1.3 混合效果4.2 捏合與固體混合裝置4.2.1 捏合操作與捏合機(jī)4.2.2 固體混合與固體混合機(jī)4.3 氣體攪拌裝置4.3.1 氣體攪拌基礎(chǔ)4.3.2 氣體攪拌功率密度的計(jì)算4.3.3 氣體攪拌裝置4.4 機(jī)械攪拌裝置4.4.1 機(jī)械攪拌器的主要參數(shù)4.4.2 機(jī)械攪拌的功率密度4.4.3 機(jī)械攪拌器的分類4.4.4 機(jī)械攪拌器的選用4.5 電磁攪拌裝置思考題5 固液分離設(shè)備5.1 懸浮液的性質(zhì)和分離特性5.1.1 懸浮液的性質(zhì)5.1.2 懸浮物分離的特性5.2 懸浮液的沉降分離設(shè)備5.2.1 球形顆粒的自由沉降5.2.2 懸浮液的沉降過程5.2.3 沉降槽的構(gòu)造5.2.4 重力沉降設(shè)備5.2.5 離心沉降設(shè)備5.3 懸浮液的過濾分離設(shè)備5.3.1 過濾的基本概念5.3.2 過濾的基本理論5.3.3 恒壓過濾與恒速過濾5.3.4 過濾設(shè)備5.3.5 濾餅洗滌5.3.6 過濾機(jī)的生產(chǎn)能力思考題6 萃取與離子交換設(shè)備6.1 萃取概述6.1.1 萃取基本概念6.1.2 萃取劑的分類及選擇原則6.2 萃取工藝流程及其計(jì)算6.2.1 錯(cuò)流萃取6.2.2 逆流萃取6.3 萃取設(shè)備6.3.1 萃取設(shè)備分類及選型6.3.2 混合澄清器6.3.3 萃取塔6.3.4 離心萃取器6.3.5 新萃取設(shè)備6.4 離子交換概述6.4.1 離子交換參數(shù)6.4.2 影響離子交換速度的因素6.4.3 離子交換劑6.4.4 離子交換工藝6.5 離子交換設(shè)備6.5.1 樹脂固定床離子交換設(shè)備6.5.2 樹脂移動(dòng)床離子交換設(shè)備6.5.3 樹脂流化床離子交換設(shè)備6.5.4 樹脂攪拌床離子交換設(shè)備6.6 冶金中的離子交換應(yīng)用6.6.1 含氰廢水的處理6.6.2 含鉻廢水的處理6.6.3 離子交換在樹脂礦漿法提金中的應(yīng)用思考題7 蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備7.1 蒸發(fā)基礎(chǔ)7.1.1 溶液的沸點(diǎn)7.1.2 溫度差損失7.2 蒸發(fā)設(shè)備7.2.1 循環(huán)式(非膜式)蒸發(fā)器7.2.2 膜式(單程式)蒸發(fā)器7.2.3 直接加熱蒸發(fā)器7.2.4 多級閃急蒸發(fā)器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7.3.2 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度7.4 多效蒸發(fā)7.5 蒸發(fā)器的輔助裝置7.5.1 除沫器7.5.2 冷凝器和真空裝置7.6 結(jié)晶7.6.1 結(jié)晶的基礎(chǔ)知識(shí)7.6.2 結(jié)晶的方法與設(shè)備思考題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8.1.2 電解的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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8.2.2 鉛電解精煉過程及設(shè)備8.2.3 鋅電解沉積過程及設(shè)備8.3 熔鹽電解8.3.1 熔鹽電解基礎(chǔ)8.3.2 鋁電解槽的結(jié)構(gòu)8.3.3 鋁電解槽上的作業(yè)8.3.4 鋁電解輔助工序及設(shè)備思考題9 干燥設(shè)備9.1 濕空氣的性質(zhì)……10 冶金燃燒裝置11 焙燒與燒結(jié)設(shè)置12 熔設(shè)置13 煙氣收塵與凈化設(shè)置

章節(jié)摘錄

插圖：干法煙氣凈化具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：流程簡單，運(yùn)行可靠，設(shè)備少，凈化效率高；干法凈化不需要各種洗液及其他原料，所用吸附劑為鋁電解原料氧化鋁，吸附后的氧化鋁直接用于電解生產(chǎn)，不需要再處理，因此，不存在廢水、廢渣及二次污染，設(shè)備也不需要特殊防腐；干法凈化可用于各種氣候條件下，特別是缺水和冰凍地區(qū)；基建和運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益好。干法凈化的缺點(diǎn)是：對CO2、CO和SO2凈化效果差；此外，吸氟后的氧化鋁飛揚(yáng)損失較大；原料氧化鋁在凈化過程中，因多次循環(huán)，易帶進(jìn)雜質(zhì)，影響原鋁的質(zhì)量。8.3.4.2 電解的陽極炭塊鋁電解過程需要消耗大量炭素材料，特別是炭素陽極，約為530－600kg／t鋁。鋁電解用炭素材料因槽型、用途和要求不同，其規(guī)格、型號有差別，但生產(chǎn)工藝基本相同。鋁電解用炭素材料主要包括陽極糊、預(yù)焙陽極塊、側(cè)部炭塊和底部炭塊（即陰極炭塊）四種。本節(jié)著重介紹預(yù)焙炭素陽極塊的生產(chǎn)。A陽極炭塊的生產(chǎn)過程及主要設(shè)備（1）原料準(zhǔn)備。生產(chǎn)陽極炭塊的主要原料是瀝青和焦炭。先將石油焦破碎，在1250－1380。C行高溫煅燒，以除去其中的水分和揮發(fā)分、促使單體硫氣化以及化合態(tài)硫的分解，從而提高原料的真密度、機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性能和抗氧化性能。煅燒用的設(shè)備有回轉(zhuǎn)窯、罐式煅燒爐和電熱煅燒爐。煅燒后的焦炭經(jīng)破碎、磨細(xì)，篩分成不同粒級，按一定的粒度組成（粗、中、細(xì)）配成堆積密度最大的干骨料。（2）混捏。將配好的干骨料與一定量的熱瀝青放在混捏設(shè)備中進(jìn)行混捏，使瀝青更好地浸透到干骨料的微孔內(nèi)，以增加成塊后的密度。混捏產(chǎn)出的炭糊經(jīng)冷卻成形，即為陽極糊。混捏設(shè)備有連續(xù)混捏機(jī)、混捏鍋及盤式捏合機(jī)。（3）生塊的成形。將混捏好的炭糊，在成形機(jī)組中通過擠壓、振動(dòng)或搗固等方法制成所需形狀和密度的半成品，又稱生塊。經(jīng)噴淋冷卻后，由輸送機(jī)送至倉庫，用橋式堆垛機(jī)堆放暫存，或經(jīng)該機(jī)直接放到另一輸送機(jī)上送至焙燒車間。成形是陽極炭塊生產(chǎn)中的重要工序之一。成形不僅能使產(chǎn)品具有所要求的規(guī)格和幾何形狀；同時(shí)，也可使產(chǎn)品的一些物理性能，如堆密度、機(jī)械強(qiáng)度、孔隙率、均質(zhì)性以及導(dǎo)電性能得到某種程度地改善。（4）生塊的焙燒。將成形后的生塊由焙燒爐用多功能機(jī)組（簡稱焙燒機(jī)組）裝入焙燒爐中進(jìn)行焙燒（隔絕空氣條件下加熱），使黏結(jié)劑焦化而起到橋聯(lián)加固作用。大型炭素陽極的焙燒時(shí)間多于400h。焙燒好的炭素陽極塊，又稱熟塊，經(jīng)輸送機(jī)送人倉庫。生塊焙燒的爐型有多室連續(xù)焙燒爐（環(huán)式爐）、隧道窯。大型生產(chǎn)廠廣泛采用多室爐。

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《冶金設(shè)備》由冶金工業(yè)出版社出版。

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