爱游戏全站:

  矿热炉生产镍铁的基础原理 氧化镍还原热力学 矿热炉生产镍铁的基础原理 氧化铁还原热力学 矿热炉生产镍铁的基础原理 选择性还原熔炼原理 矿热炉生产镍铁的基础原理 电热原理 矿热炉生产镍铁的基础原理 电热原理 矿热炉生产镍铁的基础原理 电热原理 矿热炉电极工艺和操作 电极的分类 矿热炉电极工艺和操作 自焙电极烧结 矿热炉电极工艺和操作 自焙电极的烧结原理 矿热炉电极工艺和操作 电极硬断 矿热炉电极工艺和操作 电极硬断 矿热炉电极工艺和操作 电极软断 矿热炉生产的基本工艺及操作 正常生产的基本特征 矿热炉生产的基本工艺及操作 炉盖窜火 矿热炉生产的基本工艺及操作 炉盖窜火的原因及解决办法 矿热炉生产的基本工艺及操作 渣、铁温高 矿热炉生产的基本工艺及操作 渣、铁温低，流动性差 矿热炉生产的基本工艺及操作 炉盖温度高 矿热炉生产的基本工艺及操作 电流波动大，功率不稳 渣型的选择和控制 渣型的选择 渣型的选择和控制 渣的物理化学性质 渣型的选择和控制 镍铁生产的基本渣型 渣型的选择和控制 渣型的选择和控制 矿热炉工艺优化 矿热炉存在的问题及发展趋势 矿热炉生产的基本工艺及操作 广东广新盛特金属股份有限公司 主要内容 矿热炉生产镍铁的基础原理 矿热炉电极工艺及操作 矿热炉生产的基本工艺及操作 渣型的选择和控制 1 2 3 4 5 矿热炉存在的问题和发展趋势 氧化镍的固体碳还原反应为： NiO+C=Ni+CO 2NiO+C=2Ni+CO2 根据布多尔反应 C+CO2=2CO 及常温下CO的平衡浓度和温度的关系，当温度不高于1000℃ 时，反应（1）（2）共存。 当温度高于1000 ℃时，C-CO-CO2体系中CO2几乎全部转变为CO，因此在高温下，反应（2）基本上不存在。 同时可根据反应式（1）的△G=244400-336.4T，常压下时还原的开始温度T开始=2444000/336.4=726.5k(453.5℃) (1) (2) 铁为多价元素，存在Fe2O3、Fe3O4、FeO等多价化合物。 铁氧化物还原平衡图 当T﹤570℃ Fe2O3→Fe3O4→Fe 当T﹥570℃ Fe2O3→Fe3O4→FeO →Fe 当T﹤675℃ Fe3O4稳定 当T﹥675℃ FeO 稳定 当T﹥737℃ Fe稳定 回转窑内： Fe2O3→Fe3O4→FeO 矿热炉内： Fe2O3→ FeO →Fe 红土镍矿中主要含有NiO、CoO、 Fe2O3、Al2O3、SiO2、Cr2O3、MgO等 红土矿中各元素的还原 自由能(△G)：指的是氧化物还原、金属氧化趋势的判断。 △G值越小或越负，则该元素与氧的亲和力越大，其氧化物越稳定，越难被还原。 氧化物稳定性： CaO ﹥ SiO2 ﹥ Fe2O3﹥ CoO ﹥ NiO 被还原程度： CaO ﹤ SiO2 ﹤ Fe2O3 ﹤ CoO ﹤ NiO 利用选择性还原原理，采取缺碳操作，使红土矿中几乎所有的NiO优先还原成金属，而高价的Fe2O3适量还原为金属，其余还原为FeO进入熔渣。铁的还原程度通过还原剂C的加入量做调整。 矿热炉是将电极插入固体炉料或液态熔体中，依靠电弧和电阻的双重作用，将电能转化为热能，维持工艺过程所需温度的电热设备。 主要热源： C-C回路：经渣液 D-D回路：经电弧 熔池电阻R池-电极下端反应区的电阻 炉料电阻R料-未熔化的炉料区的电阻 星形主回路(Y接法)：即熔池电阻组成的回路。一般的情况下，电流70~80%经过此回路。 三角形支路(△接法)：即炉料电阻组成的回路。一般的情况下，电流20~30%经过此回路。 星形主回路和三角形支路形成并联。那么矿热炉内就可以简单分为电阻为熔池电阻的反应区和电阻为炉料电阻的炉料区。 进入炉内的有效功率，在电炉内都变为热能。这些热能主要部分用于熔池反应区，决定该区的温度，促进该区化学反应进行；另一部分用于未熔化的炉料区，提高炉料温度，进而熔化炉料。 电极是矿热炉的心脏，只有充分地了解电极，才可以更好的控制、操作及保护好电极，才可以更好的完成生产任务。 根据焙烧成型的方式，电极可分为预焙电极和自焙电极。 预焙电极：将炭素原料加热混合为成分均一的电极糊用水压机压成电极坯，送到焙烧炉在1300℃下焙烧，得到的焙烧电极成为炭素电极。焙烧电极再送到石墨化电炉，在2600 ℃下完成结晶转变，得到石墨化电极。 自焙电极：使无烟煤、焦炭、沥青和焦油，在一定的温度下成糊状物即电极糊，在电炉上用铁皮制的电极壳内装入电极糊，利用电极自身的热量和辐射热来烧结成型。 自焙电极工艺简单、成本低，性能与炭素电极相差不大，但其制造成本仅为石墨电极的1/8,炭素电极的1/3,因此被大范围的应用于铁合金电炉。 电极好比人的身体，电极壳是躯干，电极糊好比营养，那么电流就是精神，只有控制好这三样，才可以更好的把电极保护好。 组成 电极壳 电极糊 技术方面的要求：直径1200mm，厚度4mm；筋片数量8片，正、直、圆；焊缝必须光滑、平正、密实；上下电极壳垂直同心。 作用：电极糊焙烧的模子，赋形和保护电极不受氧化；导电元件，电极未烧好时承受大部分电流；提高电极的机械强度。 质量发展要求：高度的耐氧化性和导电性；线胀系数小；电阻系数小，气孔率小，机械强度高；干净、无杂物、无杂质。 热源：(1)电极本身的传导热 (2)由电炉炉内温度向上辐射的热量 (3)电流通过电极时产生的电阻热 (1)温度由室温升至200℃，电极糊由块状逐渐融化至全部成为熔融态。水分和低沸点成分开始挥发。 (2)温度由200℃升至600℃，粘结剂开始挥发分解，电极糊由熔融态逐渐变为固态。 (3)温度由600℃升至800℃，残余挥发物继续排出，经过4~8h，当电极从铜瓦中出来后电极焙烧基本结束。 烧结过程： (1)电极糊灰分过高，杂质较多，烧结质量不好，强度不够。 (2)电极壳内灰尘较多，使两层电极糊出现隔离层。 (3)炉膛高温区漏入大量空气，使电极严重氧化变细。 (4)电极长时间不压放。 (5)较长时间停炉后，及在送电过程中加热电极速度过快，使处在料上、下面的电极因冷却速度和加热速度不同步而产生电极应力，使电极出现裂纹而硬断。 影响电炉正常生产。电极硬头掉入炉内，减少了工作端长度，使电流负荷给不足，同时电极和硬头剧烈打弧，加快电极消 耗；若处理不当会使该相电极电流为零，极度影响生产。 原因： 危害： (1)立即分闸停电； (2)根据硬断长度和电极烧结情况压放电极； (3)将炉料在电极周围堆成锥体； (4)最低电压级段送电，低功率焙烧电极。 注意：送电一定缓慢进行，待电极焙烧好后，缓慢提升功率。 (1)电极糊质量和防止灰尘进入； (2)电炉密封，防止大量空气进入氧化电极； (3)合理均匀的排渣，合理压放电极； (4)减少电极应力。 处理方法： 预防： 大量液态电极糊掉入炉内，会产生大量气体，炉内气压增大，造成爆炸事故。可持续影响电炉一周时间。 (1)电极糊质量不好发生悬糊； (2)电极壳焊接不好，引起破裂，导致漏糊软断； (3)电极下放过快或压放电极过长，电极未烧结好。 原因： 危害： 电极在未烧结好的部位发生断裂，造成漏糊现象。 (1)发现软断后立即停电，应迅速将电极落下，尽量使电极与断头相连接，使电极糊不外流，然后送电。必须用低负荷焙烧电极，将电极与断头接上。此过程中严禁提升电极。 (2)若无法止住电极糊外流，重新焊接电机壳底部，重新加糊，送电低负荷焙烧电极。 处理： 炉内负压稳定，炉盖几乎无窜火；炉渣、铁水温度正常；渣、铁排放正常；炉墙、炉盖、炉底各部位温度无不正常的情况出现；电压、电流平衡；炉料均匀下沉；电极烧结、消耗量正常。 非正常炉况 炉盖窜火严重 渣、铁温度高 渣、铁温度过低，流动性差 炉盖温度高 电流波动较大，功率不稳 本质:高温气体由压力高的地方向压力低的地方运动。 危害 压力环漏油 电极偏移 打弧 烟气 密封圈垮塌 电极壳变形 原因 烟道及热风管堵塞 料层厚度薄 料面分布不合理 电极插入太浅 电极周围挂渣 保证烟道、热风管没有堵塞，提供充足的负压。 做好烟道、热风管密封，减少负 压损失。 保证一定的料层厚度。 料面的合理布局—“馒头型”。 合理的电极插入深度。 合理均匀的排渣。 减少电极刺火和翻渣而形成较大的挂渣。 本质:电极产生热能的主要形式是电弧热和电阻热。电极产生的热能其主要分配为：化料和维持合适的渣铁温。分配给渣铁的热量多时，则渣铁温高。 影响：热能浪费，电耗指标差；对炉衬和渣、铁眼侵蚀严重。 原因 渣型 排渣 渣线 电极插入深度 控制合理渣型，保证渣相比来说较低的熔点和粘度。 均匀合理的排渣。 控制合理的渣线。 控制好功率和电压的匹配以调节电极插入深度，获得热能合理的分配。 原因 本质:电极产生的热能(电弧热和电阻热)主要分配给化料的热量多，分配给渣铁的热量少，导致渣铁温度低。渣未达到足够高的过热度以减小渣的粘度，从而使渣的流动性差。 影响：渣排不动，不吃料，没产量；渣中“跑镍”较多，回收率较低。 渣型 排渣 炉内翻渣 电极插入深度 控制合理渣型。 均匀合理的排渣。 炉况稳定，减少翻渣情况。 一定功率下，选择正真适合的电压级别与之匹配 调节电极插入深度，获得热能合理的分配。 功率与电压 原因 本质:电极产生的热能或其他热能离炉盖较近，通过热传递能更多的将热量传递给炉盖，造成炉盖温度过高。 影响：炉盖密封圈垮塌(极度影响生产)；上升烟道烧穿；电极附属设备（压力环漏油、导向轮轨道烧断等)。 渣型 排渣 炉内翻渣 电极插入深度 控制合理渣型(尤其FeO)。 均匀合理的排渣(使电极插入较深，料面增厚)。 炉况稳定，减少翻渣情况。 做好电炉密封，防止空气进入 一定功率下，选择正真适合的电压级别与之匹配 调节电极插入深度，获得热能合理的分配。 功率与电压 密封不好 电极硬断或掉头 原因 本质:渣的导电性瞬间发生明显的变化较大，即电阻变化较大。根据欧姆定律I=U/R，当电压一定，电阻发生明显的变化时，电流必然波动较大。则P=IU，即功率同样发生波动。 影响：三相电极电流差异太大，有效功率降低；功率不稳，导致耗电量不足，影响产量，同时影响电耗指标。 渣型 排渣 炉内翻渣 电极插入深度 控制合理渣型(尤其FeO)。 均匀合理的排渣(使电极插入较深，料面增厚)。 炉况稳定，减少翻渣情况。 一定功率下，选择正真适合的电压级别与之匹配。 增加电极插入深度。 功率与电压 “冶炼在于炼渣”：对于冶炼来说，渣与金属的分离是靠渣-金属间热量及质量的交换而实现的，炉渣是决定金属成品最终成分及熔炼温度的重要的条件。 通过调整渣的成分、性质来控制各元素的氧化还原反应 1 分离和吸收杂质，除去有害于金属产品性能的杂质 2 覆盖合金上层，减少热损失并防止合金吸收气体 3 炉渣减轻冶炼产物对炉衬的冲刷和侵蚀，延长炉衬寿命 4 冶金过程的正常进行及技术经济指标在很大程度上取决于熔渣的物理化学性质，而熔渣的物理化学性质主要是由熔渣的组成决定。 渣量 物理性质 密度 融化温度 碱度 粘度 熔点 分离 热量 除杂 热损失 金属损失 分离 流动性 除杂 挂渣 侵蚀 脱磷 镍铁生产的渣型主要是SiO2-MgO-FeO，其熔点、导电性、粘度直接影响着矿热炉的正常生产和指标。此外，炉衬也是根据渣型选择耐火砖。 熔点决定最低渣、铁温度：(1)镍铁水温度顺利出炉(2)实现渣铁分离和渣的出炉。 粘度是熔渣的重要性质，关系到冶炼过程能否进行、也关系到镍铁能否充分地通过渣层沉降分离。冶炼过程要求炉渣具有较小的粘度。 导电性直接影响电极插入深度，进而影响渣温和粘度 渣的熔点及渣温 渣的熔点主要由SiO2、MgO和FeO的质量百分比决定。 SiO2 ↑，渣熔点↓ MgO↑，渣熔点↑ FeO ↑，渣熔点↓ 1.7SiO2/MgO1.9,在此区间，渣熔点相比来说较低。 保持渣温高于熔点约50℃:反应更好进行；渣铁易分离，提高回收率。 挂渣操作，保护炉衬，延长常规使用的寿命。 渣的粘度 SiO2 ↑，粘度↑ ；FeO↑，粘度↓； 在一些范围内MgO↑，粘度↓；当超过一定浓度， MgO↑，粘度↑ 其中， SiO2对渣的粘度影响最大。 T ↑，粘度↓； 渣的导电性 SiO2 ↑，导电性↓；FeO↑，导电性↑； MgO↑，导电性↑ 渣的导电性太好，电极插不下去，插入深度过浅，导致炉底温度偏低，渣铁分离困难，出渣出铁困难等。 渣型控制 SiO2:49%~52%;FeO:6%~7%;MgO:28%~30%;SiO2/MgO:1.7~1.9 渣、铁温度 渣温:1530℃~1550 ℃;铁温: 1490℃~1510 ℃ 炉盖温度及负压 炉盖温度:700℃~800 ℃;炉内负压: -5Pa~-8Pa 正常炉况的基本特征 电压、电流平衡；炉料均匀下沉；炉渣、铁水温度正常；渣、铁排放正常；炉墙、炉盖、炉底各部位温度无不正常的情况出现；电极烧结、消耗量正常。 有一定的问题 炉渣的热量回收与物质利用。(水泥、空心砖、造纸、保温材料、风冷)最理想的方法是通过添加一定的原料，利用熔渣自身的热能直接将熔融渣转化为高的附加价值的副产品。 矿热炉常规使用的寿命 (炉衬的常规使用的寿命，尤其铁口)。 发展趋势 高功率、大型化：热效率高，炉温稳定，产品质量均匀，降低电耗，提高生产率。 寻求耐高温、抗侵蚀的耐火材料做炉衬以提高常规使用的寿命。 研制适合矿热炉工艺要求的计算机软件系统，指导冶炼，来提升产量、降低能耗。 环保，充分的利用二次能源、提高能源利用率。 炉渣及其热量的高效回收以及综合利用。 2013-04 广东广新盛特金属股份有限公司

  2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。

  3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

  4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

  人教版数学五年级下册课件，第3单元 第3课时长方体和正方体的表面积1.pdf

  人教版数学五年级下册课件，第3单元 第4课时长方体和正方体的表面积2.pdf

  《中小型企业文化建设中的问题研究—以三一重工为例》14000字.doc

  《中小型企业员工离职原因与对策分析—以江铃汽车为例》10000字.doc

  《重载机械臂末端负载动力学国内外研究现状的文献概要》6700字.docx

  （高清版）DB42∕T 2126-2023 《克氏原螯虾苗种捕捞、运输与投放技术规范》.pdf

  DL_T 2530.1-2022 电力电缆测试设备通用技术条件 第1部分：电缆故障定位电桥.pdf

  （正式版）DB34∕T 4056-2021 《公路桩板式结构设计与实施工程技术规程》.pdf

  原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者