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该技术利用钢包精炼炉将炼钢过程分为两步:由初炼炉(电弧炉、感应炉、平炉或转炉等)熔化钢铁料、脱磷,必要时可以调整合金元素铬、镍和钼等,在含碳量和温度合适时即可出钢,至钢包(炉)内,然后在钢包炉内对初炼钢液进行电磁感应搅拌下的电弧加热、真空脱气、真空吹氧脱碳、脱硫以及调整成分和温度、脱氧和去除夹杂物等。精炼后将钢包炉吊出,直接进行浇铸(模铸或连铸) 。
精炼的时间根据炉子的容量、钢种和质量的不同而异,一般在1~2h之间。该装备上设有供取样和测温用的窗口。为了使温度和成分均匀,加热的同时进行搅拌。当冶炼低碳不锈钢时,可用设在真空盖上的吹氧枪(消耗式或水冷式的)进行真空吹氧脱碳,故此时它兼有VOD炉的精炼作用。精炼完毕后,即可进行浇注。
初炼钢液从初炼炉倾入钢包以后,将钢包吊至配备有电磁搅拌器的小车上,除去初炼炉熔渣,然后换造新渣,并经电弧加热至需要温度,钢包车运行至脱气工位,盖上真空盖进行脱气15~20min,同时进行电磁感应搅拌钢液。脱气后经过斜槽漏斗加入合金,再进行电弧加热以达到合适的温度。。
原理:脱气用的是真空+吹氩手段,调成份用的是吹氩搅拌+加合金+炉渣调整功能,调温度用的是化学升温或电弧加热、感应加热等。去夹杂用的是钢水吹氩搅拌上浮及夹杂物变性手段。精炼炉内可以完成脱气、调成份、调温...
填料塔和浮阀塔就可以了,我们厂用的就是这些塔,纯苯含量可达999以上。
价格差距不大,全精炼的因为多一道工序,所以比半精炼的贵
1965年,瑞典滚珠轴承(SKF)公司为了改进滚珠轴承钢质量,提出了在钢包中精炼钢液的设想,与瑞典通用电气(ASEA)公司合作建成了第一座30t ASKA-SKF精炼炉 。
钢包炉精炼炉的精炼效果有:
(1)提高钢的质量。初炼钢水经钢包炉精炼后的质量大大改善,轴承钢总氧量可以降低到10×10-6以下合金结构钢的氢含量降低到2×10-6以下;钢的机械性能(冲击韧性、延伸率、断面收缩率等)提高40%~60%;
(2)增加产量。与电炉双联时,由于精炼过程移入钢包炉内进行,可提高电炉产量约40%;
(3)扩大品种。与平炉或转炉双联,可以扩大这些炼钢炉生产的合金钢品种;
(4)降低成本。采用钢包精炼炉后,可以节约能耗和提高合金料的收得率,从而降低了成本。
由于钢包精炼炉的工艺操作方便且有很大的灵活性,引起了世界各国炼钢界的重视,使这一设备不断得到完善和发展。到70年代末除瑞典本国有十余台外,世界上其他国家如巴西、日本、多米尼加、比利时、美国、意大利、西班牙、英国、前苏联等都先后引进了该精炼装置。容量由最小的20t到最大的150t。世界上约有近百台ASEA-SKF精炼炉。中国在80年代初期到90年代初期先后引进了3台这种类型的钢包精炼炉。
精炼渣
1、常用的精炼渣种类有 : 从精炼渣的化学成分,主要是 CaO-CaF2 基、CaO-Al2O3 基、CaO-Al2O3-SiO2 基等;从精炼 渣的制作形态分 有混合渣、烧结渣、预熔渣。 2、 什么是混合型精炼渣 : 、 什么是 混合型精炼渣 混合型精炼渣是指直接将一定比例和粒度原材料进行 人工或机械混合或者直接将原材料按 比例加入炼钢炉内。常见的使 用形式有①原料运到炉前直接使用;②先混合,后使用;③造 块或 造球后使用。 (混合型精炼渣) 混合型精炼渣) 混合型精炼渣 3、 混合型精炼 渣的特点是什么 、 混合型精炼渣的特点是什么 : (1) 制作方法简 单,成本低; (2) 将原料运到炉前直接使用时,精炼过程可根据 精炼过程炉内渣况及精炼要求改变各 种原料的加入比例和数量,操 作灵活; (3) 熔化速度慢,成分不均匀,易吸潮。 4、 什么是烧 结型精炼渣 、什么是烧结型精
根据对镁质量的要求,可以采用不同的精炼方法。镁的精炼方法主要有镁熔剂精炼、镁沉降精炼、镁真空蒸馏精炼和镁添加难熔金属精炼等。前两种方法主要是脱除粗镁中的非金属氧化物和铁等杂质。后两种方法主要除去金属杂质,用于生产高纯镁。镁精炼产出的精镁通称商品镁 。
火法精炼铜车间 铜火法精炼在 熔融高温条件下,除去矿产粗铜和再生铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡、秘和氧等杂质,产出火法精铜的火法炼铜过程。部分再生铜、少数不含或含贵金属 很少的粗铜,经过火法精炼,即可供机械制造等部门直 接使用。绝大部分粗铜在火法精炼后铸成阳极板,经电 解精炼,生产纯度更高、用途更广的电解铜。 基本原理火法精炼的主要目的是要除去粗铜中 的硫等杂质,利用杂质对氧的亲和势大于铜对氧的亲 和势和杂质氧化物在铜中溶解度低的特性,向熔铜中 鼓入空气,即可使杂质生成气体和造渣除去,而金、银等贵金属富集于铜液中。鼓入空气中的氧首先与铜反 应生成Cu20,Cu2o同分散于铜液中的杂质接触,生成杂质氧化物除去。然后再用含碳氢化合物的还原剂除 掉溶于铜中的氧,产出化学成分和物理性能符合要求 的精炼铜。
铜火法精炼包括氧化脱硫等杂质和还原脱 氧两个基本过程。 氧化过程又称氧化精炼期,主要是脱除粗铜中 的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡和秘等杂质。熔池 中待精炼熔体质量的98%以上是铜,所以氧化过程一 开始,首先是铜被鼓入熔池的空气中的氧所氧化: 4Cu+02一ZCuZO 生成的Cu20溶解于铜液中,在操作温度1373一 1523K条件下,CuZO在铜中溶解度为6%一13%。铜中杂质金属(Me')遇溶解在铜液中的CuZO时便发生 反应: CuZO+Me,一Me,O十ZCu 由于M日O在铜中溶解度很小,而铜的浓度在杂质氧 化时几乎不发生变化,可视为常数,上式的反应平衡常 数为: K'=〔CuZO〕〔Me,〕 K' 或〔Me'〕〔CuZO〕 式中表明,Cu20的浓度越高,杂质金属的浓度就越小, 被除去的杂质就越多。从节约嫉料和不延长下一步还 原过程所需时间等综合因素出发,氧化过程温度控制 在1373~1423K时,euZo的饱和浓度约为6%~s%。 氧化精炼期通常还要加入石英砂、石灰和苏打等熔剂, 以使铁、铅、砷、锑等杂质氧化后造渣除去。
火法精炼铜车间 除硫是在氧化过程的后期完成。因为在有对氧的亲和势较大的 金属杂质存在时,铜的硫化物不易氧化,而一旦金属杂质氧化结束,铜中硫的氧化反应会剧烈进行: 〔S〕e。+2〔O〕eu一502(g) 反应平衡常数为: p阳。氧化精炼末期铜液含氧约0.6%,1373K时的反应平 衡常数K值为90,气相中户、2在3. ZkPa左右,由此 计算铜液中含硫量可以降到0.001%。铜液中以cu20 形态存在的氧在下一步还原过程中除去。 还原过程又称还原精炼期。用重油、丙烷等还原 剂将CuZO还原成金属铜,使铜中氧含量降到0.05% ~0.10%的过程。重油等还原剂受热裂解为HZ、CO、 C等成分,还原反应为: CuZO十HZ-ZCu+HZO Cu:O+CO-ZCu+COZ CuZO+C一ZCu+CO 还原精炼期的终点控制十分重要,如过还原,氢气在铜 液中的溶解量会急剧增加,在浇铸铜阳极板时析出,使 阳极板多孔;而还原不足时,就不能产生一定量的水蒸 气,以抵消铜冷凝时的体积收缩部分,降低了阳极板的 物理规格,同样不利。
20世纪60年代以前,铜火法精炼均以新鲜树木 作还原剂,称为"插树"还原。新树木价格贵,操作既 笨重又危险。20世纪60年代开始,逐渐采用液体和气体还原剂。重油是一种还原剂,但其利用率不超过 20%,裂解产生的炭黑污染环境。天然气和丙烷均适用 于脱氧,二者也会产生烟臭,如不采取特殊处理措施, 同样存在污染间题。再制天然气利用率高,不会造成污 染,但额外的再制费用限制了它的应用。氨气是有吸引 (3)旋转式铜精炼炉两端呈锥形的卧式炉,烧 嘴、供风和排烟均设于炉子同一端,炉子长3一4m,直 径3一3.sm,容量240t。采用此炉型工厂较少。 铜阳极定量浇铸系统由中间铜水包、浇铸包、称 量装置、控制装置及浇铸机(见彩图插页第3页)等组 成。精炼铜经溜槽自阳极炉(见彩图插页第3页)进入 中间包,按1块阳板规定质量,倾出铜水到浇铸包,称 量装置控制浇铸始末的质量差,实现阳极板质量设定 值,铸锭机用液压传动。阳极板用捞板机、链式运输机、 吊车等机械运出。铜精炼浇铸生产线见彩图插页第3 页。 反射炉铜精炼作业包括作业准备、加料、熔化、 氧化、还原和浇铸等。
火法精炼铜车间 作业准备首先清炉,然后升温、封闭渣口和出铜口。 加料一般粗铜占炉料量的75%~80写,返回处 理的残阳极占15%~2。%,废紫杂铜约l%。液态粗铜 经过溜槽加入炉内,然后加入固体冷料;使用无热态粗 铜时,先加小块松散铜料,后加大块铜料。加料期内炉 膛温度不低于1273K,炉内压力控制在零压。 熔化加料后短时间内将炉温提高到1623K以 上,炉膛呈微负压,熔化结束扒出铜液面上的浮渣。 氧化除去粗铜中硫、铁、锌、铅、镍、砷和锑的 作业。将压缩空气通过外面涂敷有耐火泥的铁管鼓入 铜液,炉内为负压。氧化终点时,铜液含氧。.6%一 0.8%,扒渣后再鼓入压缩空气,搅拌3一smin脱除溶 解的50:,此时炉渣以不高于1473K温度为宜。在氧 化精炼期内,铜中部分铁氧化后与加入的石英熔剂反 应,生成铁橄榄石造渣;部分铁氧化成高价氧化物,同较强碱性金属氧化物生成铁酸盐进入炉渣。
铜中的含铁量可由粗铜时的1%左右降到了0.005%。粗铜含锌.003%一0.008%,在精炼1423K的高温下,锌成气 体挥发并在炉气中被氧化成烟尘。少部分锌在铜液中 氧化后,与Fe203和510:分别形成铁酸锌和硅酸锌。 为加速锌的蒸发,除要保持1423K的炉温外,还需在 熔池面上覆盖一层木炭粉或无硫焦炭末,造成有利于 锌挥发的还原性气氛。铜中铅在精炼时生成密度为 9200kg/m3的氧化铅,氧化铅与石英熔剂化合成硅酸 铅造渣。精炼过程可将铜中含铅量由入炉时的0.06% ~0.12%降到0.005%~。.05%。
火法精炼铜车间 粗铜的镍含量因原 料不同在0.032%一l%之间波动,在氧化期内,砷、锑生成镍铜锑酸盐和镍铜砷酸盐配合物,而溶于铜中,成为难除杂质。除镍到。.25%时,如继续深度氧化,只会增加铜在造渣中的损失,而不会显著降低铜中 镍含量。火法精炼铜含镍0.1%一0.3%,在后续的电 解精炼中通过净液处理予以回收。砷和锑在氧化期内 氧化成三氧化物和五氧化物。三氧化物部分逸入烟气, 部分生成铜的亚盐(CuO·AsZO3、Cu·Sb:03);五氧 化物则生成铜的砷酸盐和锑酸盐。这四种盐易溶于铜, 因而锑和砷也是难除杂质。氧化精炼期终了时,铜液中 含有残存的杂质金属、50:气体和占其质量6%~8% 的Cu:O。 还原在炉内正压和还原气氛下除去粗铜中氧的 一步作业。
铜液面上覆盖一层木炭粉或碎焦炭末,用蒸 汽或空气将重油雾化吹入铜液除氧。还原精炼期终了 时,铜液含氧。.05%~0.1%。 浇铸出铜时炉内为零压,铜水温度保持1388一 1423K。现代多采用自动定量阳极浇铸系统。 一攀夸镇直蜂力的还原剂,但价格较高,而且氨能生成气态的铜氨配砖砌筑在混凝土支撑的厚钢板上,炉墙外用钢板、工字 合物,引起铜的损失。在有天然气的地方,以使用天然钢和拉杆固定。炉头设供热的燃烧器,炉尾砌有竖直排 气最为经济。烟道,侧墙有放铜口,端墙开有扒渣口,炉子中部设尺 中国的主要铜火法精炼厂,除贵溪冶炼厂用丙烷、寸较大的加料口和操作门。 重庆冶炼厂用柴油外,均以重油作还原剂。
火法精炼铜车间 上海冶炼厂(2)卧式回转铜精炼炉最大的容量达380t,炉 采用烟气二次燃烧、多级收尘、烟气系统加余热锅炉等子尺寸为(d/m)4.sx(h/m)11;常用的多为250t, 措施后,减少了对环境的污染,也降低了能源消耗。(d/m)4只(h/m)9。中国贵溪冶炼厂建有240t卧式 设备主要有精炼炉及其配套的铜阳极浇铸系回转铜精炼炉(见彩图插页第2页)。炉子的一端设燃统。烧孔和测温孔,另一端设排烟口。炉子中部的炉口除加 精炼炉有反射式铜精炼炉、卧式回转铜精炼炉料和倒渣时打开外,其余时间均有炉盖盖住,防止烟气和旋转式铜精炼炉。外泄和熔体喷溅。炉口对侧设有放铜口,平时在液面以 (l)反射式铜精炼炉。18世纪时只有每炉产精铜上,转到液面以下即可放铜。炉口同一侧下部开有2个 30t的小型炉,
20世纪出现了每炉产精铜100t的蓄热笋somm的风嘴,用以鼓入空气和还原气体。炉体支在 换热室式大型炉,现代反射式铜精炼炉可容粗铜辊轮上,可绕轴线转动。典型卧式回转铜精炼炉技术特 3oot。中国现有最大铜反射精炼炉的容量是150t,,中国典型铜火法精炼厂主要技术特征 只有20~3ot。大型炉子长15m,宽sm 。
锑火法精炼(fire refining of antimony)是指在粗锑熔融条件下脱除其中的杂质,产出精锑的锑精炼方法。粗锑中的杂质一般有砷、硫、铜、铁、铅、硒等。根据杂质与锑的结合状态和化学性质的差异有多种精炼方法 。