冶金設(shè)備復(fù)習(xí)題

1、因素1. 離心泵的安裝高度與什么因素有關(guān)？吸入管路的直徑、長度、彎頭數(shù)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(chǎn)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(chǎn)物影響。3. 影響離子交換擴(kuò)散速度的因素： 1.樹脂的交聯(lián)度越大，網(wǎng)孔越小，則內(nèi)擴(kuò)散越慢。 2.樹脂顆粒越小，由于內(nèi)擴(kuò)散距離縮短和液膜擴(kuò)散的表面積增大，使擴(kuò)散速度越快。 3.溶液離子濃度是影響擴(kuò)散速度的重要因素，濃度越大，擴(kuò)散速度越快。 4.提高水溫能使離子的動能增加，水的粘度

2、減小，液膜變薄，這些都有利于離子擴(kuò)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(kuò)散，但不影響內(nèi)孔擴(kuò)散。 6.被交換離子的電荷數(shù)和水合離子的半徑越大，內(nèi)孔擴(kuò)散速度越慢。4. 干燥速率與哪些因素有關(guān)？自身性質(zhì)、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(yīng)、分子運動、顆粒形狀的影響、連續(xù)介質(zhì)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(kuò)散為控制步驟時的影響因素：樹脂顆粒的大小、樹脂的性質(zhì)、溫度、交換離子的性質(zhì)爐子結(jié)構(gòu)1.高爐本體：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉2.高爐結(jié)構(gòu)：高爐本體、裝料、上料、送風(fēng)、煤氣除

3、塵、鐵渣處理、噴吹系統(tǒng)3.鼓風(fēng)爐由爐基、爐底、爐缸、爐身、爐頂、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。4. 瓦紐柯夫爐內(nèi)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(jié)構(gòu)：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(chǎn)品放出口。1. 離心泵的性能參數(shù)：流量、揚程、有效功率和效率散料輸送設(shè)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(jié)塊溫度高于400）2. 冶金散料輸送的特點：（1） 輸送、給料的設(shè)備類

4、型多，輸送線路復(fù)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(shè)備的選擇：有色金屬冶金塊狀散料采用機(jī)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(xué)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(shù)液體輸送設(shè)備1.離心泵的主要性能參數(shù)：流量、揚程、有效功率、效率2.“氣縛”：由于空氣密度很小，所產(chǎn)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

5、入泵。雖啟動離心泵，但不能輸送液體。3.“氣蝕”：當(dāng)氣泡在金屬表面附近凝聚而破裂時，液體質(zhì)點如同無數(shù)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(jī)：膨脹吸氣壓縮排氣混合與攪拌設(shè)備1. 攪拌與混合的目的：2. (1)制備均勻混合物：如調(diào)和、乳化、固體懸浮、捏合以及固體混合；3. (2)促進(jìn)傳質(zhì)：如萃取、溶解、結(jié)晶、氣體吸收等；4. (3)促進(jìn)傳熱：攪拌槽內(nèi)加熱或冷卻。5. 攪拌方式及原理：（1） 氣體：氣體噴響或噴入熔池造成金屬液的運動，形成金屬液環(huán)流（2） 機(jī)械：通過浸入到液體中旋轉(zhuǎn)的攪拌器來實現(xiàn)液體的循環(huán)流動，均勻混合

6、，反應(yīng)速度的加快以及反應(yīng)效率的提高。（3） 電磁攪拌：一個載流的導(dǎo)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(xué)、物理浸出（1） 浸出過程因素：反應(yīng)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(chǎn)物層7. 浸出方法：（1）使用的浸出劑：酸法、堿法、水浸、細(xì)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(shè)

7、備1. 固體顆粒的物理性質(zhì)：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(zhì)的表面積之比3. 絮凝劑：無機(jī)、天然有機(jī)高分子、合成有機(jī)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(xiàn)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(yīng)、分子運動、顆粒形狀的影響、連續(xù)介質(zhì)運動6.影響懸浮液沉降分離的因素：溫度、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

8、阻力萃取與離子交換設(shè)備1. 萃取的基本參數(shù)：相比R、萃取因素e、萃取率q、分離系數(shù)A/B（數(shù)值越大或越小，兩溶質(zhì)越容易分離）2. 交聯(lián)度：交聯(lián)劑與單體質(zhì)量比的百分?jǐn)?shù)（數(shù)值越大，擴(kuò)散越慢）3. 離子交換樹脂：由高聚物骨架和聯(lián)結(jié)在骨架上的可交換基組成4. 離子交換產(chǎn)品的型號由3位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，第一位代表產(chǎn)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(lián)劑的差異蒸發(fā)和結(jié)晶設(shè)備1. 單效蒸發(fā)：若將蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱的操作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(jié)晶：從溶液、蒸汽或熔融物質(zhì)中析出晶

9、體狀態(tài)的固體物質(zhì)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(jié)晶過程必不可少的推動力）電解與電積設(shè)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(shù)：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(dāng)電位增加到一定數(shù)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(dāng)電解液成分和溫度 適當(dāng)增加電解液的循環(huán)速度 使用精化劑5. 陽極效應(yīng)：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(zhì)與陽極的接觸）6. 電解槽的槽體普遍采

10、用鋼筋混凝土，必須進(jìn)行妥當(dāng)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(jìn)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(shè)備1. 需要干燥的物料：（1）原料（精礦）（2）半產(chǎn)品（冰銅、煙塵）（3）產(chǎn)品（氫氧化鋁）2.去濕方法：機(jī)械去濕離心過濾；吸附去濕干燥劑；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(jié)合方式：（1）化學(xué)結(jié)合水分（2）吸附水分（3）毛細(xì)管水分（4

11、）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(zhì)、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(yù)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分子在外加電場作用下迅速轉(zhuǎn)動解釋焙燒與燒結(jié)設(shè)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(zhì)3.根據(jù)工藝目的：氧化、鹽化、還原、揮發(fā)、燒結(jié)焙燒4.鹽化焙燒：硫酸化、氯化、蘇打焙燒；還原焙燒：

12、磁化焙燒5.焙燒技術(shù)：固定床、移動床、流態(tài)化和飄懸焙燒6.燒結(jié)機(jī)：干燥預(yù)熱焙燒均熱冷卻7.鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯：鏈篦機(jī)干燥、預(yù)熱、脫水；回轉(zhuǎn)窯高溫焙燒；冷卻機(jī)冷卻熔煉設(shè)備1豎爐：（1）結(jié)構(gòu)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(fēng)機(jī)電耗大（4）易造成球團(tuán)焙燒固結(jié)不均勻（5）單爐生產(chǎn)能力小，對原料適應(yīng)性差2.高爐本體：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉3.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(chǎn)的關(guān)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(fēng)、高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng) 技術(shù)裝備現(xiàn)代化 高爐控制智能化 高爐長壽化5. 鼓風(fēng)爐：熱效率高、單位生產(chǎn)率大、金屬回收率高、

13、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(zhì)，傳熱，化學(xué)反應(yīng) (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(nèi)的熔體-爐料-氣體之間造成強(qiáng)烈的攪拌與混合，大大強(qiáng)化熱量傳遞，質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)速率，以便在燃料需求和生產(chǎn)能力方面產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。與浸沒側(cè)吹的諾蘭達(dá)法不同，奧斯麥特法與艾薩法的噴槍豎直浸沒在熔渣層內(nèi)，噴槍結(jié)構(gòu)較為特殊，爐子尺寸比較緊湊，整體設(shè)備簡單。奧斯麥特爐與艾薩爐的基本結(jié)構(gòu)：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(chǎn)品放出口。奧斯麥特爐

14、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(chǎn)率高；建設(shè)投資少，生產(chǎn)費用低；原料適應(yīng)性強(qiáng)；與已有設(shè)備配套靈活、方便；操作簡便，自動化程度高；燃料適應(yīng)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) 都是離子在電場作用下的電化學(xué)反應(yīng)，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

15、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(chǎn)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(fù)的金屬，必須用熔鹽電解。焙燒：焙燒是物料在適宜的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(xué)變化的過程，它的目的在于改變物料的化學(xué)組成和物理性質(zhì)，以便于下一步處理。使原料中的某些難溶目的礦物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谌艹龅幕衔?；除出有機(jī)質(zhì)或某些含雜質(zhì)的組分的礦物轉(zhuǎn)變?yōu)殡y于浸出的形態(tài)；改善被浸物料的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。為多相化學(xué)反應(yīng)， 由氣體的擴(kuò)散和吸附-反應(yīng)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(xué)性質(zhì)（如粒度、孔隙度、礦物組成和化學(xué)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(jīng)費高。例題：一直徑為1.0mm，密度為2500kg/m3的玻璃球在20的水中沉降，