铜熔炼渣的火法回收工艺与铅锌锑富集规律

铜精矿火法冶金后产生的熔炼渣经浮选回收铜后,尾渣含Pb、Zn和Sb,仍具有一定回收经济价值。浮选法对铜熔炼渣中Pb、Zn和Sb的回收率低,而火法熔炼通过高温和碳热还原可以有效分离这些元素。对直接还原熔炼、造锍还原熔炼和氧化-还原熔炼3种典型的火法回收工艺进行了对比中试试验。结果表明:火法回收工艺可达到理想的铜回收率,但不同工艺对Pb、Zn和Sb的回收效果不同;直接还原熔炼提高了Pb的回收率;造锍还原熔炼提高了Zn的回收率;熔炼法需消耗大量还原剂和能源,经济性需慎重考虑。火法熔炼适合作为铜回收的备用工艺进行研究。

自动控制技术在铸铁熔炼生产中的应用

近年来,自动控制技术在铸造生产中得到了快速的推广应用,带来了巨大的经济效益和社会效益。介绍了我公司熔炼生产炉前处理自动控制技术的应用。系统的成功应用降低了劳动强度,提升了过程稳定性,提高了熔炼自动化水平,节约了生产成本。

镍基高温合金的熔炼方法研究

随着科技的发展进步,镍基高温合金在航空航天、核电等高精尖领域得到广泛应用,其性能要求也不断提高。熔炼作为镍基高温合金制备过程中的一个关键环节,直接影响合金材料的整体品质和性能,选择适宜的熔炼工艺非常重要。目前常用的熔炼工艺包括真空感应熔炼(VIM)和真空自耗重熔(VAR)等,在实际应用中各有优势和不足之处,需进行合理选择、搭配,精确控制其参数,从而满足镍基高温合金越来越高的熔炼要求。本文对镍基高温合金的熔炼方法进行了详细的分析研究,以期为相关冶炼工作提供参考。

铜冶炼过程碳排放及自热熔炼分析

“双碳”背景下,我国铜冶炼作为高耗能高排放行业需突破资源、能源、供求关系等多重制约因素,方能迈上铜工业低碳绿色创新可持续发展道路。采用熔炼系统能量流平衡模型研究其能源利用收支情况,有利于进一步挖掘节能潜力,实现富氧底吹熔炼过程的低碳可持续化高效生产。通过计算铜冶炼厂底吹熔炼体系各类热量的收入和支出行为,解析无碳质燃料投入工况下的热量收支平衡关系,继而提出无碳自热熔炼的优化改进方案。因此,从原料适配、操作制度、设备优化等多方式调控以实现富氧底吹无碳自热熔炼。从碳源上减少或避免煤粉的加入,从而降低过程碳排放,以期为铜冶炼的清洁生产提供有益的思路和建议。

富氧铜侧吹熔池熔炼炉内流场与混匀效率模拟研究

鉴于冶金炉窑的高温与不可见性,大多测量手段受到限制,所以本文采用数值模拟对高温下富氧铜侧吹熔炼炉内的流场与混匀效率进行分析。受浮力影响,侧吹气流具有区域性的特点,主要对气流上升轨迹周围熔体直接搅拌,熔池中心存在低速区域,速度小于0.1 m/s。受侧吹气流反冲作用,壁面高应力区域集中在喷嘴附近以及气泡上浮路径周围,该区域壁面应力是相邻喷枪间壁面应力的2~3倍,炉衬更易受损。通过熔池内环流分布状态,沿喷枪轴线方向将熔池划分为高速喷吹区与环流搅拌区。其中环流搅拌区为主反应区,速度小于1 m/s,但速度分布更加均匀,组分的均混时间为34.10 s。平行环流喷吹技术对熔池的混合效率改善最明显,湍流黏度为原工况的1.51倍,均混时间相对降低62.18%。

俄罗斯及独联体国家铜自热熔炼工艺的发展

俄罗斯及其他独联体国家在铜粗炼领域采用各种不同的连续自热熔炼工艺。这些工艺包括氧焰熔炼工艺、瓦纽科夫熔炼工艺、固定式顶吹炉熔炼工艺和可倾炉熔炼工艺。粗铜熔炼工艺的进一步改进涉及用自热熔炼炉生产白冰铜、连续吹炼高品位冰铜并产出含Cu＜0．5%的弃渣。

天然气铝熔炼炉内料堆熔化过程数值模拟与堆料高度优化研究

以天然气铝熔炼炉中铝料的熔化过程为研究对象,通过VOF模型捕捉气液界面,采用EnthalpyPorosity模型描述固液相变过程,对二维截面铝料熔化的非稳态过程进行数值模拟,研究铝料在熔化过程中的流动与传热行为,并对堆料方式单因素的影响进行分析。研究结果表明:在熔炼过程的前中期,熔化后的铝液累积在熔池烟气入口侧,导致已熔融铝液凝固;在铝料高度分别为2.94、2.64、2.34和2.04 m时,熔化速率随时间均呈现先减小后增大的规律;当料堆高度为2.64 m时,熔化时间最短,为3199 s,铝料平均温度最低,比基准工况下的平均温度低50 K,可以有效防止上层铝液过热,减少氧化造成的铸损。

锑氧还原熔炼过程有价组元热力学行为研究

以锑氧粉为研究对象,采用热力学软件FactSage计算还原过程各金属氧化物反应趋势、Me-C-O系优势区图及物相平衡分配。结果表明,在一定温度范围内,控制CO分压与O_(2)分压,可促进Sb_(2)O_(3)向金属Sb转化,PbO向金属Pb转化。随着温度的升高,金属Sb和Pb的稳定存在区域逐渐增大。验证试验表明,在还原温度800℃,还原煤率20%条件下,锑氧还原过程可顺利进行,产出合金品位大于98%,合金收率90%以上。

一种电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置研制

电子束熔炼具有高真空、高能量密度、可精准控制等特点,被广泛应用于难熔金属行业。本文依托核工业理化工程研究院电子枪技术和LT102真空装置,设计研制了一套难熔金属电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置。主要阐述了供料、熔铸拖锭装置的设计技术要求,针对难熔金属进行了熔炼功率计算,并对结构设计功能进行了详细介绍。所研制的供料装置具有多工位、换料功能,拖锭装置具备水冷、下拉、旋转功能。最终装配测试的供料、熔铸拖锭装置性能满足设计要求,整体熔炼实验中设备运行良好。

纯镍熔炼工艺方法

纯镍因具有优良的耐腐蚀性、可加工性、电磁学性等而广泛用于化工、海洋装备、核能、蓄电池等行业。文章介绍了纯镍熔炼的主要工艺方法:真空感应熔炼、真空感应加真空自耗双真空熔炼、真空感应熔炼加电渣熔炼双联法、电子束炉熔炼、电子束炉熔炼加真空自耗熔炼、多次真空自耗熔炼等。通过对比各种纯镍熔炼工艺所生产的铸锭质量以及各种熔炼方式所生产的铸锭的后续加工情况,探讨了纯镍不同熔炼方式的优缺点和适用性。

市政环境保护背景下典型电子废弃物熔炼技术及转化

电子废弃物指的是废弃的电子设备和零部件,包括废旧电脑、手机、电视机、打印机等.这些废弃物中不仅含有贵重金属,如金、银、铜等,还包含有害物质,如多溴联苯醚(PBDEs)等.随着电子产品更新换代的加速,电子废弃物(e-waste)的数量急剧增加,其处理和回收已成为全球性问题.传统的电子废弃物处理方法存在效率低下、环境污染严重等问题,市政环境保护背景下需要采用更为先进的技术进行资源化利用和无害化处理.由严康等著,冶金工业出版社于2023年11月出版的《典型电子废弃物高温协同熔炼技术基础》一书,能够发挥出重要的参考价值.

工业熔炼炉温度控制系统设计

工业熔炼炉通常需要在极高的温度下运行,这会导致传感器和控制设备的损耗和寿命问题。同时,高温环境下的热辐射和辐射热会对控制系统产生不利影响。另外,熔炼过程中可能受到原材料的变化、气氛的波动、燃料的供应等因素的影响,这会导致温度控制系统的不稳定性。基于以上问题,工业熔炼炉温度控制系统的设计领域仍具有广阔的发展前景,为工业制造业提供更智能、高效和可持续的解决方案。本研究中,深入研究了PID(比例-积分-微分)控制算法的应用,以及Step7V5.3软件和西门子PLC自带的连续温度控制器FB58"TCON_CP"在工业熔炼炉中的有效性。通过合理调整PID控制算法中的比例(P)、积分(I)、微分(D)参数,我们成功实现了温度的高精度和稳定性,有效消除了温度波动和持续性偏差。未来,希望可以借助更为智能化的技术以实现自适应的温度控制系统。同时推动持续性和环保发展以减少资源浪费和环境负担。

大型侧吹熔池熔炼炉内铜渣双向对流过程中挡渣板的数值研究

本研究设计了具有短熔炼搅拌区和渣室沉降区的35万吨侧吹熔炼炉。探索了挡渣板的存在及其安装位置对大型熔炼炉内气-渣多相搅拌特性的影响。研究表明:短熔炼搅拌区保证了射流对位于熔炼区上方的渣层的充足搅拌,有利于熔池内的渣金分离。当挡渣板存在时,渣层内的搅动对渣室区域几乎没有影响,可以保证铜锍与炉渣的静置沉淀和分离。中部渣室带挡渣板的炉型方案的平均湍动能较中部出渣无挡渣板提升14%,较部端头出渣无挡渣板提升47%。

铁液熔炼对球墨铸铁件质量的影响

介绍了铁液熔炼过程中生铁、废钢的选用及炉料配比对铸件质量的影响,阐述了在熔炼过程中炉料配比、化学成分控制、熔炼时间、熔化温度、铁液化学成分和铁液均匀性等方面需要控制的要点及与熔炼相关易出现的质量问题,同时结合生产实际,对高质量的球墨铸铁件生产需要注意的重要事项提出了相关的控制建议。最后指出:使用合适原材料是生产优质球墨铸铁件的前提,生产过程的稳定是生产优质球墨铸铁件的根本,熔炼过程的精准控制是提升和保证球墨铸铁件性能的关键。

基于MeltFlow-VAR的Ti2AlNb合金铸锭熔炼工艺研究

在Ti2AlNb合金的熔炼过程中,成分均匀性受稳弧电流及周期、熔炼电流的影响波动范围较大,本文采用MeltFlow-VAR模拟软件对Ti2AlNb合金的熔炼流程进行了精确的模拟分析。在此基础上,我们确立了合理的熔炼电流、稳弧电流以及周期等关键工艺参数,以指导实际生产操作,显著提升了生产过程的可控性。所生产Ti2AlNb合金铸锭中Nb元素的分布呈现出均匀状态,且其化学成分的波动范围保持在较低水平。

氧气底吹铜熔池熔炼过程的机理及产物的微观分析

对氧气底吹熔炼过程气体喷吹行为、造锍熔炼化学反应机理及熔炼炉内热工作状态进行理论分析及水模型实验和取样分析验证。结果表明,氧气底吹气流能使熔体形成均匀的扩散区,实现熔体的搅拌,在气体连续相区和液体连续相区,气液、液液之间的相互作用强烈,为炉内化学反应及传热传质提供了良好的动力学条件;氧气底吹熔炼过程在零配煤的情况下能达到自热熔炼,在节能减排方面,该工艺具有很强的优势;获得了铜渣、冰铜和蘑菇头中各组分的形貌,确定了铜渣、冰铜和蘑菇头的物相组成,渣样主要由冰铜相、磁铁矿相、铁橄榄石相和玻璃体相组成,熔炼内的氧势和硫势分布有利于反应的进行,能有效抑制Fe3O4的形成以及降低渣含铜。

铅基固废协同熔炼过程在线智能优化控制

铅基固废是生产端和消费端产生的常见固体废物,具有很强的污染性,其绿色处理技术是实现含铅废物污染防治的关键环节。双底吹炼铅工艺协同处理铅基固废是一种经济合理的铅基固废处理方式,相对于传统矿铅冶炼生产操作更为复杂,为确保生产状况处于稳定、经济的状态,对工艺控制系统有了更高要求。中国恩菲工程技术有限公司研发了一套铅基固废协同熔炼过程在线智能优化控制系统,整个系统由在线优化控制系统、智能预警与高效监控系统和系统数据库集成,主要实现以下功能:(1)针对铅基固废协同熔炼过程自动化水平不高的问题,基于冶炼过程机理与生产运行大数据,应用计算机建模和神经网络方法建立了冶炼过程关键参数预测模型,开发了一套铅基固废协同熔炼在线优化控制系统;(2)以车间实景模型为载体,建立了铅基固废协同熔炼智能预警与高效监控系统,实现了工业信号、场景及流程的数字化与可视化;(3)控制系统集成了现场相关软硬件,详细展示各模块间的数据交互与协同运行情况,形成了智能、高效、安全的协同熔炼车间。

钛及钛合金熔炼技术发展现状

目前生产钛及钛合金铸锭最主要的方法是真空自耗电弧熔炼以及冷床炉熔炼方法。详细介绍了真空自耗电弧熔炼、电子束冷床炉熔炼以及等离子束冷床炉熔炼技术的原理、特点和发展现状。

铜底吹熔炼过程中Pb、Zn、As分布影响机理分析

探究底吹熔炼过程中Pb、Zn、As等杂质元素在产物中的分布特征,以及熔炼参数与杂质元素分布规律的关系,对低品位、高杂质复杂铜精矿的冶炼具有重要意义。本文采用热力学计算软件Factsage理论分析与实际生产数据分析相结合的方法,探讨了Pb、Zn、As在产物中的分布特征及其影响机理,得到以下主要结论。温度升高,有利于Pb、Zn挥发进入烟尘降低其在渣和铜锍中的占比,也有利于促进渣中As向烟尘中转化脱除,但会导致As在铜锍中占比增加;渣铁硅比增加,会使得Pb、Zn在渣中分布占比逐渐降低,在铜锍和渣中占比逐渐升高,而As在渣中的占比会增加;渣中CaO含量升高,会使得Pb、Zn在渣中分布占比降低,在烟尘和铜锍中增加,As在渣中的占比会增加,在烟尘中占比降低;实际生产操作中,可通过提高冶炼温度促进部分杂质元素挥发,在适当降低渣铁硅比提高Pb、Zn脱除率的同时,可配合添加CaO促进As向渣中迁移。实际生产数据统计表明,Pb在铜锍、渣、烟尘中的分布占比分别为23.86%、33.12%、43.02%,Zn分别为4.47%、88.54%、6.99%,As分别为16.58%、15.34%、68.08%。

废杂铜熔炼粗铜的电解精炼技术研究进展

铜作为重要的有色金属,支撑着我国的现代化建设。作为全世界精铜需求最大的国家,我国铜矿产资源却远远不能满足自身的生产需求,还需大量依靠进口铜矿产资源。此外,在现代化工业发展的今天,矿铜冶炼工艺也面临着环境污染等问题。因此,急需完成废杂铜等二次铜资源的再生利用研究。据报道,现在再生铜的产量已达到334万t左右。废杂铜熔炼产物粗铜的电解精炼在一定程度上缓解了目前我国面临的资源供需矛盾,也可有效解决废杂铜资源堆积的问题,对铜冶炼双碳战略具有重要的研究意义和价值。