硫化铅精矿熔炼的方法和原理

硫化铅精矿熔炼的方法和原理

铅冶炼就是将铅金属从矿石、精矿或二次铅料中提炼出来, 生产铅的方法可以分为火法冶炼和湿法冶炼。目前, 炼铅几乎采用的全是火法, 湿法炼铅虽已进行长期试验研究, 有的已进行了半工业试验规模, 但仍未工业应用。火法炼铅普遍采用传统的烧结焙烧-鼓风炉熔炼流程, 该工艺占世界产铅量65%左右, 铅锌密闭鼓风炉生产的铅约为5%, 其余约30%是从精矿直接熔炼得到。直接熔炼的老方法有沉淀熔炼和反应熔炼。沉淀熔炼是用铁作还原剂, 在一定温度下使硫化铅发生沉淀反应, 即PbS+FePb+FeS, 从而得到金属铅。反应熔炼是将一部分PbS氧化成PbO或PbSO4, 然后使之与未反应的PbS发生相互作用而生成金属铅, 主要反应为PbS+2PbO3Pb+SO2或PbSO4+PbS2Pb+2SO2。这两种炼铅方法金属回收率低、产量小、劳动条件恶劣, 现在大型炼铅厂已不采用。20世纪80年代以来开始工业应用的直接炼铅方法主要是氧气闪速电热熔炼基夫塞特法和氧气底吹熔池熔炼QSL法, 它们将传统的烧结焙烧-还原熔炼的两个火法过程合并在一个装置内完成, 提高了硫化矿原料中硫和热的利用率, 简化了工艺流程, 同时改善了环境。其他的熔炼方法如富氧顶吹、富氧底吹熔炼法均可以达到简化流程、改善环境的目的。

2.1 熔炼的传统方法

2.1.1 烧结焙烧-鼓风炉熔炼法

烧结焙烧-鼓风炉熔炼法属传统炼铅工艺, 铅冶炼厂大部分都采用这一传统工艺流程, 此法即硫化铅经烧结焙烧后得到烧结块, 然后在鼓风炉中进行还原熔炼产出粗铅。图2-1为该方法的工艺流程图。

图2-1 烧结焙烧-鼓风炉熔炼工艺流程图

2.1.1.1 硫化铅精矿焙烧-鼓风炉熔炼法概述

最早的硫化铅矿焙烧方法是将块矿堆积起来进行氧化焙烧, 称为堆烧法, 而对碎的富铅矿则采用灶或窑来焙烧。到19世纪末, 随着浮选技术的发展及普及, 才开始将富集的粉状铅精矿加入反射炉内进行粉末焙烧或烧结焙烧。但该法存在产量低、燃料消耗大、劳动条件差等一系列缺点。直至20世纪初, 又出现了在烧结锅内进行鼓风烧结焙烧的方法, 它克服了以前各种烧结法的缺点, 产出坚硬多孔的烧结块, 适于鼓风炉熔炼, 但因生产过程是间断性的, 机械化程度低, 劳动条件恶劣等严重缺陷而发展到采用烧结盘进行烧结焙烧。而烧结盘存在占地面积大、产量低的缺点, 不久便被直线型(又名带式)吸风烧结机所代替。带式吸风烧

结克服了烧结锅鼓风烧结的一些缺点, 使烧结过程连续化, 操作机械化, 大大提高了处理能力。但吸风烧结存在着吸风箱经常堵塞, 低浓度SO2烟气难以利用, 烧结炉料品位无法提高以及机件容易损坏等缺陷, 至20世纪50年代后期, 鼓风烧结技术的试验成功和应用, 弥补了吸风烧结的不足, 再加上鼓风返烟烧结技术的发展, 得到了世界各国的普遍采用。

烧结焙烧-鼓风炉熔炼法虽然工艺稳定、可靠, 对原料适应性强, 经济效益尚好, 但该工艺致命的缺点是烧结烟气SO2浓度低, 采用常规制酸工艺难以实现SO2的清洁利用, 严重污染环境。此外, 烧结过程中产生的热能量不能得到充分利用, 烧结块破碎、筛分时工艺流程长, 物料量大, 扬尘点分散, 造成劳动作业条件恶劣。

为克服此法的缺点, 一是采用了非稳态制酸法解决SO2的制酸和污染环境问题; 二是采用新的炼铅生产工艺。20世纪80年代以来, 新的直接炼铅工艺引起了广泛兴趣, 近年已在工业上得到完善和发展。随着国家政策的改变, 此法有被硫化铅精矿直接炼铅法取代的趋势。

2.1.1.2 基本原理

(1) 硫化铅精矿烧结焙烧的目的

硫化铅精矿的烧结焙烧, 是在大量空气参与下的强氧化过程。其目的: 一是氧化脱硫, 使金属硫化物变成氧化物以适应于还原熔炼; 二是将粉状物料烧结成块; 三是使精矿中的硫呈SO2以便制取硫酸; 四是脱除部分砷、锑, 避免熔炼时产生大量砷铜锍, 而增加铅及贵金属的损失; 五是使易挥发的伴生稀散金属如铊集中于烟尘中, 以利于综合回收。

(2) 烧结焙烧-鼓风炉熔炼法的基本原理

铅精矿烧结焙烧的基本原理是: 将制备好的炉料(即混合料)装入烧结设备中, 鼓入或吸入大量空气的条件下, 点火加热到800~950℃, 则炉料中的硫化物发生氧化, 生成金属氧化物和二氧化硫, 各种金属氧化物相互反应, 形成各种盐类。其中

铅的硅酸盐和亚铁酸盐熔点较低, 在烧结过程中起黏结剂作用, 将粉状炉料黏结成坚实的大块, 即烧结块。

过程中主要氧化反应可用下式表示:

一般过程中氧化反应释放的热量足够使焙烧过程的一切反应继续进行, 不需加其他燃料。

(3) 影响烧结的几个因素

在烧结焙烧-鼓风炉熔炼法生产过程中, 主要有以下几个方面的因素对烧结焙烧有较大影响。

1)金属硫化物的着火温度。在某一温度下, 硫化物氧化放出的热能使氧化过程自发地扩展到全部物料, 并使反应加速进行, 此温度叫着火温度。

几种硫化物的着火温度如表2-1所示。

表2-1 几种硫化物的着火温度

2)金属硫化物的氧化过程。金属硫化物的烧结焙烧是典型的气-固相反应, 气相(空气中的氧)向固相(硫化物)表面不断扩散, 而反应后的气体产物二氧化硫和微量三

氧化硫迅速从固相金属氧化物表面逸出, 所以炉料的透气性和物理化学性质以及着火温度等, 对烧结焙烧过程进行的好坏具有决定性意义。

(4) 铅烧结块鼓风炉还原目的及原理

铅鼓风炉还原熔炼的主要目的是将烧结块中的铅尽可能还原出来, 使炉料中的贵金属尽量富集于粗铅中, 造渣成分形成适当的炉渣, 杂质尽量富集于渣中。

烧结块鼓风炉还原的基本原理是: 将烧结块、焦炭和辅料加入到鼓风炉中, 鼓入大量空气形成一定的温度和还原性气氛, 将熔体中的铅氧化物还原, 形成粗铅。未被还原的杂质与脉石进行造渣与粗铅分离。过程中主要还原反应可用下式表示:

2.1.2 铅锌密闭鼓风炉熔炼法

2.1.2.1 铅锌密闭鼓风炉熔炼法概述

铅锌密闭鼓风炉熔炼法是火法炼铅锌的一项重大技术成就。最初, 人们认为从含锌十分低的炉气中冷凝锌是不可能的, 因而曾试图从炉底产出液体锌。在大的压力下使氧化锌直接还原成液体锌在热力学理论上是可行的, 但同时精矿中所有的铁也会被还原, 得到的是一种锌铁合金而不是单纯的金属锌, 实际的结果是炉子会在短时间内因炉缸积铁而导致停炉。炼锌鼓风炉在大的压力下进行操作以防止锌挥发的各种努力都没有成功。直到1939年, 在英国阿旺茅斯建立了一座

0.72 m2的试验炉, 用铅雨冷凝器从低锌蒸气浓度和高CO2含量的炉气中获得液体金属锌, 从而为密闭鼓风炉炼铅锌奠定了生产基础。密闭鼓风炉炼铅锌有许多优点: 一是对原料的适应性强, 适合处理难选的铅锌混合矿, 简化了选冶工艺流程, 从而得到较高的金属回收率; 二是该法以一个系统代替了一般炼铅、锌的两种独立系统, 简化了冶金工艺流程, 建厂占地面积小, 设备台数减少, 投资相对较小; 三是铅在并不额外消耗焦炭的条件下得到, 因此生产每一吨金属消耗的燃料和生产成本比其他的冶炼方法相对要低; 四是密闭鼓风炉炼铅锌为直接加热, 因此冶炼设备能力不受限制, 可在生产能力较大的设备内进行规模生产, 有利于实

现机械化和自动化, 提高劳动生产率; 五是废热利用好, 鼓风炉煤气经洗涤升压后, 热风炉预热空气、用于焦炭预热器预热冶金焦, 还可用于发电。

密闭鼓风炉炼铅锌也有不足之处: 一是需要消耗数量多、质量好的冶金焦; 二是该法对技术条件的要求比较高, 需要热焦、热风, 对烧结块物理、化学规格要求很严格, 尤其是对烧结块的残硫要求低于1%, 致使烧结过程控制复杂。

目前, 世界上有10多个国家采用密闭鼓风炉炼铅锌技术。我国从20世纪70年代中期第一座铅锌密闭鼓风炉投产以来, 至今投产的铅锌密闭鼓风炉已有5座, 鼓风炉炉身面积也由17.2 m2(年产5万t粗铅锌)发展到约20 m2(年产10万t粗铅锌)。密闭鼓风炉炼铅锌技术在我国得到长足发展, 尤其是作为密闭鼓风炉炼铅锌技术的核心——铅锌密闭鼓风炉, 在结构合理性、技术参数优化等方面都有不断地改进和完善。

2.1.2.2 密闭鼓风炉的熔炼原理

烧结块中的锌, 绝大部分以是氧化锌ZnO、硅酸锌(ZnO·SiO2)、铁酸锌(ZnO·Fe2O3)的形态存在。烧结块中的铅, 绝大部分成氧化铅(PbO)、硅酸铅(PbO·SiO2)、铁酸铅(PbO·Fe2O3), 还有少量金属铅、硫酸铅。根据烧结块在炉内的反应, 可以将炉子大致分为下面几个区域。

(1)预热带

烧结块从炉顶加入密闭鼓风炉内, 烧结块的温度约400℃, 首先进入炉料预热带, 在此区域烧结块从炉气中吸收热量而被迅速加热到1000℃, 从料面逸出的炉气温度被降低到800~900℃。在这种温度变化范围内, 炉气中的锌部分被再氧化放出热量, 烧结块中的PbO开始被还原。预热炉料的热主要来自炉子的显热和锌蒸气再氧化时放出的热及PbO还原放出的热。

(2)再氧化带

烧结块继续往下进入再氧化带, 在此带炉气与炉料的温度处于相等的状态。这一区域发生的反应有: 一是碳的气化反应即C+CO22CO, 反应时从炉气中吸收热

量; 二是炉气中锌蒸气的逆向进行而被氧化放出热量, 生成的氧化锌随固体炉料下降至高温区时, 需要消耗焦炭的燃烧热来还原挥发(ZnO+COZn+CO2), 所以这部分锌的氧化与还原只起着热量的传递作用。因此这一带的炉气与炉料的温度几乎保持不变, 维持在1000℃左右。在此带PbO大量被还原, PbS与锌蒸气发生反应生成ZnS(PbS+ZnPb+ZnS), ZnS在这段温度下是最稳定的。产生的ZnS固体, 部分沉积在炉壁上助长炉身炉结的形成, 部分随固体炉料下降至高温带。

(3)还原带

还原带的温度在1000~1250℃, ZnO大量在这一区域与CO反应被还原, 与炉气中的CO、 CO2保持平衡, 炉气中的锌浓度达到最大值; 另外随炉气上升的CO2少部分被固体碳还原。这两个反应均为吸热反应, 主要靠炉气的显热来供给。ZnO 在这一区域以固体状态还原的越多越好, 因为通过此区域的炉料将熔化造

渣, ZnO会溶于渣中, 而渣中的ZnO活度数值小, 还原变得更加困难, 致使渣含锌增加。为了使ZnO在这一区域尽量以固体状态被还原, 要求渣的熔点高, 易熔炉渣会很快地熔化通过高温带, 致使ZnO不能完全从渣中还原出来。这就是密闭鼓风炉造高熔点渣的原因。

(4)炉渣熔化带

这一区域温度在1250℃以上, 进行着溶于渣中的ZnO的还原、炉渣的熔化和焦炭的燃烧。约60%的ZnO在这一区域还原蒸发。ZnO的还原和炉渣的熔化均需消耗大量的热量, 这些热量靠焦炭燃烧和热空气来供给。焦炭在风口区的大量燃烧可在此熔化带造成1400℃以上的温度来保证炉渣的熔化与过热。

密闭鼓风炉炼锌理论上来说应尽可能使焦炭完全燃烧, 这样可以降低焦炭的消耗, 但从炉渣中还原ZnO又需要炉子中有很高的CO浓度。这就需要一方面在生产实践中不断总结经验, 确定适当的碳锌比和风焦比, 另一方面可以采用热风熔炼来解决这一问题。

2.2 直接炼铅技术

硫化铅精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属铅的熔炼方法称为直接熔炼炼铅法。

对硫化铅精矿来说, 这种粒度仅为几十微米的浮选精矿因其比表面积大, 化学反应和熔化过程都有可能很快进行, 充分利用硫化铅精矿粒子的化学活性和氧化热, 采用高效、节能、少污染的直接熔炼流程处理是最合理的。传统的烧结-鼓风炉流程将氧化-还原两过程分别在两台设备中进行, 各自反应体系中的化学势随料层移动的距离发生很大的改变, 且均系远离平衡状态的非均质多相体系。从冶金动力学得知, 要使冶金过程实现快速高效, 在接近平衡状态下的均质反应体系中连续操作是最理想的, 因此传统炼铅流程存在许多难以克服的弊端, 随着能源、环境污染控制以及生产效率和生产成本对冶金过程的要求越来越高, 传统炼铅法受到多方面的严峻挑战。具体来说, 传统的硫化铅精矿熔炼法有如下主要缺点:

(1)随着选矿技术的进步, 铅精矿品位一般可达到60%以上, 但是这种高品位精矿给正常烧结带来许多困难, 导致大量的溶剂、返粉或炉渣的加入, 将烧结炉料的含铅量降至40%~50%。送往熔炼的是低品位的烧结块, 致使每生产1 t金属就要产生1 t多炉渣, 设备生产能力大大降低。

(2)1 t硫化铅精矿氧化并造渣可放出2×106 kJ以上的热量, 这种能量在烧结作业中几乎完全损失掉, 而在鼓风炉熔炼过程中又要另外消耗大量的焦炭。

(3)铅精矿一般含硫15%~20%, 处理1 t精矿可生产0.5 t硫酸, 但烧结焙烧脱硫率只有70%左右, 故硫的回收率较低, 还有约30%左右的硫进入鼓风炉烟气, 回收困难, 容易给环境造成污染。

(4) 传统的烧结-鼓风炉流程长, 含铅物料运转量大, 粉尘多, 大量散发的铅蒸

气、铅粉尘严重恶化车间环境, 容易造成作业人员铅中毒。

近30年来, 冶金工作者力图通过硫化铅受控氧化, 即PbS+O2 Pb+SO2途径来实现硫化铅精矿的直接熔炼, 以简化生产流程, 降低生产成本, 利用氧化反应放出的热能降低能耗, 产出高浓度的SO2烟气用于制酸, 减少对环境的污染。但由于直

接熔炼产生大量铅蒸气、铅粉尘, 且熔炼产物不是粗铅含硫高就是炉渣含铅

高, 致使许多直接熔炼方法都不成功。冶炼工作者通过Pb-S-O系化学位图的研究, 找到了获得成分稳定的金属铅的操作条件, 但也明确指出, 直接熔炼要么产出高硫铅, 要么形成高铅渣, 从热力学上分析这是必然的。根据金属硫化物直接熔炼的热力学原理, 运用现代冶金强化熔炼的新技术, 探索结构合理的冶金反应器, 对直接炼铅进行了多种方法的研究, 其中有些已经成功应用于大规模生产, 有的结合原有的传统工艺, 研发出新的冶炼工艺, 显示了直接熔炼的强大生命力。从目前铅冶炼企业的发展形势看, 直接炼铅将逐渐取代传统的生产工艺。

下面就目前国内外采用较多的硫化铅精矿直接熔炼工艺进行介绍。

2.2.1 富氧底吹熔炼-鼓风炉还原技术

富氧底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺是由北京有色冶金设计研究院、河南豫光金铅集团公司和水口山矿务局等单位合作开发的一种炼铅技术, 该技术采用QSL

炉的氧化段代替传统方法的烧结段。富氧底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺于2002年在河南豫光金铅集团公司首次成功应用, 现该技术已在我国规模化推应用。

该工艺主要由富氧底吹熔炼和鼓风炉还原熔炼两部分组成, 其核心是富氧底吹熔炼。富氧底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺是目前国内应用最多的直接炼铅法之一。它与传统炼铅工艺相比, 省去了烧结工序, 具有流程短、热利用率高、烟气中SO2浓度高、硫利用率高等特点, 较好地解决了环保问题。

氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺就是利用富氧底吹炉和鼓风炉分别完成了这样的两个工艺过程, 其工艺流程见图2-2。

图2-2 富氧底吹熔炼-鼓风炉还原熔炼工艺流程

富氧底吹熔炼-鼓风炉还原工艺的富氧底吹熔炼反应器是其核心设备(图2-3)。反应器炉型为卧式、圆形, 断面延长轴线是等径的, 反应器设有驱动装置S, 沿长轴线可旋转近90°, 以便于停止吹炼操作时能将喷枪转至水平位置处理事故或更换喷枪。

图2-3 富氧底吹熔炼反应器简图

原料如硫化铅精矿、二次物料、溶剂、烟尘和必要的固体燃料均匀混合后从氧化区顶部的加料口直接加人, 混合炉料落入由炉渣和液铅组成的熔池内, 氧气通过用保护性气体冷却的喷枪喷入, 熔体在1050~1100℃下进行脱硫和熔炼反

应, 此时的氧势较高, 在这一区域形成含硫较低的一次粗铅, 形成的炉渣含铅较高, 为30%~50%, 称为高铅渣; 产出的烟气含SO2浓度为10%~15%。高铅渣由渣口排出, 经铸渣机铸块后, 送鼓风炉进行还原熔炼, 产生二次粗铅。

鼓风炉还原熔炼是一种传统的冶炼工艺。在鼓风炉的作业过程中, 燃料和炉料从炉顶分批加入, 而空气经过炉腹下部的风口鼓入, 形成逆流运动。由风口送进的空气到达炉内后使焦炭燃烧, 加热炉料并使其发生物理化学变化。反应后的二次粗铅、炉渣等熔融液体经焦炭层充分过热而进入炉缸按密度分层, 分别由虹吸口、咽喉口排出。而含有烟尘的炉气则由炉顶排出, 经收尘净化后排入大气。

该工艺的主要特点为:

(1)投资性价比好

采用富氧底吹熔炼-鼓风炉还原工艺, 生产效率高, 设计5万t规模, 实际产能达到10万t, 并有进一步挖掘的空间。

(2)环保效益好

传统的烧结-鼓风炉炼铅方法, 由于烧结使用空气进行助燃, 产生的烟气含SO2浓度只有2%~4%, 不利于SO2的回收。该工艺采用富氧熔炼, 烟气量大大减少, 不仅节约硫酸系统投资, 而且产生的SO2浓度达到8%~12%, 可用目前成熟的两转两吸制酸工艺进行制酸, SO2的转化率≥98%,尾气可以达到国家排放标准。与传统烧结烟气产出的黑色酸相比, 该成品硫酸清澈透明、质量好, 是该工艺环保增效的突出特点。

(3)现场作业环境好

该工艺配置紧凑, 无返粉处理系统, 采用埋刮板、真空密闭输灰系统和适当的卫生收尘系统,无组织排放大大减少, 解决了传统工艺车间粉尘污染老大难问题, 生产作业环境大为改善, 真正实现了绿色冶炼。

(4)能耗低

与传统流程相比, 氧气底吹实现了自热熔炼并回收利用了高温烟气中的余热; 同时底吹炉一次沉铅率可达60%, 相对鼓风炉系统生产负荷小, 产渣量小, 焦炭消耗节省了30%~40%。且产量大, 综合能耗较传统工艺大大降低。

(5)对原料适应性强

氧气底吹炉既可直接处理各种品位的铅精矿, 又可处理再生铅泥等各种二次铅原料, 原料适应性强, 在当今原生铅矿资源紧张的市场环境下, 可以起到很好的调剂作用, 同时也解决了目前再生铅生产集约化程度低, 环境污染严重, 回收率差的问题, 取得了双赢的效益。

(6)自动化水平高

采用DCS控制系统, 实现了配料、制粒、供氧、熔炼、余热锅炉、锅炉循环水、电收尘、高温风机等全流程、全部设备的集中控制, 检测系统完善, 不仅减少了劳动用工, 而且能有效控制生产, 从而获得稳定优良的指标。

(7)生产效率高, 成本低

富氧熔池熔炼强化了生产过程, 生产效率高、产量大, 同时能耗和综合成本大大降低, 优于传统工艺。

(8)特别适用于传统工艺改造

实践证明, 高铅渣混用烧结块能够进一步降低渣铅指标并提升床能率。工艺配套的过剩氧气可以用于实现烧结机、鼓风炉的富氧熔炼, 富余氮气可取代部分空压气体用于输灰等方面。用底吹炉系统及配套氧气站取代原有烧结和返料系统, 具有投资省, 见效快的特点, 特别适合于我国传统炼铅工艺的改造和升级换代。

2.2.2 富氧顶吹熔炼-鼓风炉还原炼铅(ISA-YMG)技术

20世纪70年代初, 氧气顶吹浸没喷枪技术的发明人组建澳大利亚熔炼公司, 顶吹浸没熔炼技术被正式命名为: 奥斯麦特法, 并在顶插浸没套筒喷枪技术和熔池上空设炉气后燃烧装置等方面有了新的发展, 也对许多新的应用领域进行了开发和完善。

I-Y炼铅法是云南冶金集团总公司引进国外顶吹浸没熔炼技术来改造传统烧结-鼓风炉还原熔炼技术而开发出的一种粗铅冶炼新工艺, 该工艺引进ISA炼铅法中的氧化熔炼部分并结合本公司比较成熟的鼓风炉还原熔炼技术, 在此基础上进行组合开发而形成的一种节能、环保、高效的绿色炼铅新工艺。该项目于2005年3月在曲靖有色基地建设完工, 6月ISA炉点火投产一次成功。它是目前为止世界上用铅精矿直接熔炼生产粗铅的第一座ISA炉。

该法属于顶吹熔池熔炼技术, 其炉体为圆筒形, 内衬耐火材料, 喷枪由顶部插入。精矿、熔剂、粉煤等物料, 通常经混合制粒后, 由加料口加入炉内(细料也可由喷枪直接加入炉内), 炉料被喷入的空气或富氧空气所氧化, 熔炼产出的高铅渣进入第二段熔炉中, 在有还原剂的条件下, 由喷枪喷入空气(或富氧空气)及燃料燃烧供热, 使高铅渣还原, 产出粗铅。该法的核心技术是顶吹喷枪系统。该喷枪在作业

时通常置于渣层下面, 但却能受冷渣层的保护而不损坏。作业时, 喷入的气体和反应产生的气体的作用使熔池中的熔体产生剧烈运动, 从而加速反应进行。

铅精矿、熔剂、烟尘和含铅渣料等按配料比例充分混合并经制粒后由皮带运输机从炉顶加料口送入炉子, PbS氧化反应所需的氧气和空气及燃油通过喷枪直接以旋涡状喷射到熔池渣层中, 并使熔池剧烈搅动。由于喷枪以漩涡状高速喷出气体, 使炉料在高氧位的条件下和有限的空间内, 进行气-固-液三相的充分接触和

迅速反应, 加速了冶炼过程的传热和传质速度, 大大强化了炉内熔炼的氧化过程。氧气由氧气站供给, 纯度为90%~93%。操作温度一般控制在1050℃左右。熔炼过程中硫化铅和氧气反应生成氧化铅, 硫化铅和氧化铅反应生成粗铅、富铅渣和高浓度SO2烟气。ISA熔炼炉产出的高浓度SO2烟气通过余热锅炉回收余热、收尘系统收尘后, 送往硫酸车间制酸。整个反应释放出大量的热, 加入的炉料被迅速加热熔化并完成冶金过程的反应, 所生成粗铅从排铅口排出, 采用圆盘铸锭机浇铸后送电解精炼。富铅渣由铸渣机铸成渣块, 冷却后经重型槽式输送机送至鼓风炉车间进行还原熔炼。工艺流程如图2-4所示。

图2-4 富氧顶吹熔炼-鼓风炉还原熔炼工艺流程

富氧顶吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺具有如下优点:

(1)处理能力大, 生产效率高。在生产过程中, 经摸索改进, ISA炉日处理量可提高到设计值的170%左右, 同时如果要继续提高处理能力, 直接将富氧浓度适当提高就可以, 不需要增加大的硬件投入。

(2)原料适应性强。在富氧顶吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺生产实践中, 可处理优质铅精矿、含Cu、 Zn严重超标的杂矿、电铅铜浮渣等多种杂料。

(3)设备配套灵活。ISA炉与鼓风炉(YGM炉)之间用铸渣机连接, 可以连续生产, 可以断开生产, 互相制约度小。

(4)环保效果优越。ISA炉的密闭性比较好, 冶炼过程中烟气泄漏点少, 作业环境好; 同时产生高SO2浓度烟气, 完全满足制酸要求, S回收利用率高。

(5)生产效率高。整个工艺采用DCS控制系统生产, 自动化程度高, 生产效率高。

镁合金清洗剂配方组成,清洗原理及技术工艺

镁合金清洗剂配方组成，清洗原理及技术工艺 导读：本文详细介绍了镁合金清洗剂的研究背景，机理，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 1 背景 禾川化学是一家专业从事精细化学品分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。正是禾川化学的良好的口碑，赢得多个金属表面处理领域龙头企业关注，成功地建立精细化学品研发平台；为清洗剂企业提供整套配方技术服务。 禾川化学成功开发出新型镁合金清洗剂配方技术，该清洗工艺可以作为镁合金表面化学或电化学防护处理工艺（例如铬酸盐钝化或氟化处理、磷酸盐等化学转化膜处理、或阳极氧化、化学镀和电镀等工艺）中的一种预处理工序，为后续工序提供一个银白、光亮、新鲜、清洁的均匀金属表面。主要用于镁合金AZ91D等合金压铸零件，也可用于镁合金的其它锻、铸件，作为化学或电化学防护处理中的预处理的酸洗工序。AZ91D等耐蚀性高的镁合金压铸进行处理后，迅速进行干燥处理，表面银白、光亮，在一定环境条件下，或可直接应用或涂清漆后应用.该清洗剂可以有效去除零件压铸成型脱模剂；用于压铸件回收料在重新熔炼前的清洗剂，消除压铸脱模剂对熔炼镁合金的污染。该镁合金清洗剂不含铬酸、氢氟酸，在化学清洗中除了产生氢气之外，不产生其它有害气体，产生的漂洗废水及废液处理简单方便，不造成二次污染，该清洗即、质量好、效率高，溶液稳定，

便于操作.因而，该清洗剂广泛适用于镁合金表面化学清洗。 2 镁合金清洗剂 2.1镁合金清洗剂参考配方： 将一定分量的各组分（磷-硫酸洗溶液（磷酸（20~60）、硫酸（10~60）、水加至100，碱性清洗剂：氢氧化钠（10~80）、磷酸三钠（5~20）、水加至1L，混合均匀； 2.2镁合金清洗剂清洗机理： 对镁合金零件进行化学清洗时，这种酸性清洗液，例如对AZ91D镁合金压铸件，有着良好的化学抛光作用，可在室温下使用，或者通过加温，例如在50℃，则效果更好.可以清洗掉镁合金压铸件表迷的氧化、腐蚀产物、旧的化学转化膜、金属铝的表面偏析、脱模剂、吹砂以及喷丸带来的污染等.再经过在本碱性清洗液中浸泡处理，可除去在酸性清洗液中的不溶性物质，还会同时中和处理掉金属表面上的酸，有利于防止金属表面的腐蚀。 2.3镁合金清洗剂清洗方法： 将表面除去油污的镁合金压铸件放进磷-硫酸酸洗溶液槽中进行浸泡，工作温度15~80℃，浸泡时间10~60s，取出零件后，再立即进行一次水洗、二次水洗，洗净零件表面，再放进碱性清洗剂溶液槽中进行浸泡，工作温度15~90℃，浸泡时间60~300s，再进行一次水洗、二次水洗，洗净零件表面完毕。 3 镁合金清洗剂参考配方 3.1镁合金清洗剂参考配方(磷- 硫酸酸洗溶液)

感应电炉熔炼工安全操作规程通用范本

内部编号：AN-QP-HT802 版本/ 修改状态：01 / 00 The Procedures Or Steps Formulated T o Ensure The Safe And Effective Operation Of Daily Production, Which Must Be Followed By Relevant Personnel When Operating Equipment Or Handling Business, Are Usually Systematic Documents, Which Are The Operation Specifications Of Operators. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 感应电炉熔炼工安全操作规程通用范 本

感应电炉熔炼工安全操作规程通用范本 使用指引：本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的，相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤，通常为系统性的文件，是操作人员的操作规范。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 1．检查炉体冷却系统、电气控制装置、感应器铜管、机械传动装置和吊运设备，确认完好、正常。 2．炉瞠熔损超过规定时，应及时修补，方能开炉。 3．检查熔炼所使用的工具，确保齐备、干燥。 4．检查各种金属材料，其品种、块度、水分和清洁度要符合规定，严禁混入密封盒子，箱子和管子之类物件及易爆品，熔化过程中，不准加潮湿炉料。 5．认真烘干炉体和铁水包。

铸造部电炉熔炼操作规程

铸造部电炉熔炼操作规程 一、电炉熔炼操作规程 1、主题内容与适用范围： 本标准适用于本公司1T电炉的熔炼过程，规定了1T电炉熔炼过程所应遵守的工艺规范。 2、电炉的熔炼： 2、1熔炼前的检查工作： 2、1、1检查感应线圈、电容器、电源柜冷却水水压是否正常，出水是否畅通； 2、1、2检查水压表指示和报警传输线是否畅通，电炉倾转机构运行是否正常；检查各个螺栓紧固点的螺栓是否松动，保证螺栓在紧固状态； 2、1、3检查炉底、炉衬侵蚀情况，是否有裂纹。如有异常情况，应根据实际情况作相应处理。 2、1、4检查电炉地坑是否积水，如有应及时清理，铺一层干砂，以免发生喷溅事故。 2、1、5熔炼前应清理修补炉口，炉嘴，保证炉嘴光滑，出铁顺畅。 2、2熔炼： 2、2、1打结后的新炉衬，第一炉应满炉熔炼，以利炉衬整体结构烧结良好。 2、2、2熔炼时，仔细审核料单，严格按照料单要求和重量加料；以500kg废钢料单为例：加料顺序为： 2.2.2.1加入50kg铁屑（QT）后加入200kg回炉料（QT）,待上述材料全部熔化结束废钢开始熔化时，加入5kg增碳剂； 2.2.2.2第一批次废钢（大约80kg）和增碳剂熔化结束，第二批次废钢（大约80kg）开始熔化时，加入5kg增碳剂；依次进行，直到将500kg废钢和30kg增碳剂全部加完； 2.2.2.3加入余下的250kg回炉料;待回炉料、废钢、增碳剂熔化完全（铁液温度大约在

1350℃）时，取样，进行炉前快速分析；按照分析结果，加入增碳剂和其他辅料。 2.2.2.4按照熔炼要求，当补加的合金料全部熔化，铁水温度达到工艺要求（小规格球铁件出炉温度控制在1530℃—1560℃；大规格球铁件出炉温度控制在1500℃—1530℃）时，要取原铁水试块；取样后及时出炉； 2.2.2.5第一炉铁水温度必须达到1580℃，烫包回炉后温度升至前面规定要求后出炉; 2、2、3 球化剂（上面举例为12.5kg）准确称量后，加入球化包堤坝内侧（摊匀），硅粒(上面举例为6kg）均匀的覆盖在球化剂上面，再加珍珠岩均匀覆盖（一茶缸，约1.5kg）;在堤坝上加入脱硫用碱面1kg,碱面上放10kg硅钢片 2、2、4在加铁料时，不准炉料猛力撞击炉壁、炉底，以防炉衬受损。 2、2、5炉内严禁加入密封管头、密封件，以防爆炸；生锈、潮湿的回炉料、生铁应在预热后加入，以防止铁水爆溅。 2、2、6在熔炼过程中，应经常把粘附在炉口的熔渣铲扒干净，以便下次熔炼。 2、2、7熔炼工要及时的与炉前工、浇注工取得联系，要他们及时做好出炉浇注的准备工作，保证铁水温度达到工艺要求时及时出炉。尽量减少高温铁水在炉内的停留时间。浇注结束，将铁水球化包旋转，包口朝下平放在地面上，将包口四周用砂盖严实； 2、2、8熔炼工要按工艺要求，做好电炉熔炼记录单/磅料单/用电记录表的记录与转交、保存工作。 2、2、9熔炼结束，将电炉炉体口用专用盖板盖严（四周用砂密封好）；清理熔炼场地，检查冷却循环水的运行状况，一切正常后，结束本炉次的熔炼； 3、炉衬修补及拆炉： 3、1为了保证炉子的安全工作和提高炉子寿命，炉衬在使用一定时间后要进行适当的修补。 3、2炉衬局部发生损坏或产生较大裂纹时，可将损坏处炉衬表面轻轻剥掉。形成燕尾状的凹坑，然后填补加入适量水玻璃的炉衬石英砂混合料修补。 3、3炉底侵蚀较大或局部较深时，待炉子冷至室温时用干料补打结实，起炉熔炼时先用低功率后用高功率熔炼来烧结炉底；

闪速熔炼炉炉前岗位安全操作规程标准范本

操作规程编号：LX-FS-A91302 闪速熔炼炉炉前岗位安全操作规程 标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

闪速熔炼炉炉前岗位安全操作规程 标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1排渣和排铜的准备 a.排铜、排渣时，穿好隔热服、工作鞋，戴好防护面罩，厚布手套。 b.加强标准化点检，按要求检测两炉的液面和铜、渣温度，并作记录。 c.加强铜、渣流槽和水套的冷却水的确认工作，以避免冰铜与水接触发生爆炸。 d. .排铜、排渣前要仔细检查铜、渣流槽和水套的损伤程度,不符合规定的禁止使用并更换。 e.严禁用大锤、钢钎等工具重击铜槽和水套表

面。 f. .排铜、排渣前要仔细检查连接软管有无破损和接口不严密的状况，不符合规定的禁止使用并更换。 2闪速熔炼炉排铜操作 a.检查水淬水压、流量正常，粒化系统正常运行，事故水和仪表阀5处于应急状态。 b.检查流槽盖板密封完好，流槽保持干燥，流槽环集系统运行正常。 c.将选择的排冰铜口周围清理干净，稍开氧气阀（≤0.2MPa）。 d.一人开氧，一人烧口。开启氧气时，要缓慢平稳，并严禁戴有油污的手套；烧口时，吹氧管要缓慢水平推进；冰铜流出后，迅速关闭氧气阀，拔出吹氧管。

镁及镁合金熔炼特点

镁及镁合金熔炼特点 镁合金的熔点不高，热容量较小，在空气中加热时，氧化快，在过热时易燃烧；在熔融状态下无熔刘保护时，则可猛烈地燃烧。因此，镁合金在熔铸过程中必须始终在熔剂或保护性气氛下进行。熔铸质量的好坏，在很大程度上取决于熔剂的质量和熔体保护的好坏。镁氧化时释放出大量的热，镁的比热容和导热性较低，MgO疏松多孔，无保护作用，因而氧化处附近的熔体易于局部过热，且会促进镁的氧化燃烧。 镁合金除强烈氧化外，遇水则会急剧地分解而引起爆炸，还能与氮形成氮化镁夹杂。氢能大量地溶于镁中，在熔炼温度不超过900℃时，吸氢能力增加不大，铸锭凝固时氢会大量析出，使铸锭产生气孔并促进疏松。多数合金元素的熔点和密度均比镁高，易于产生密度偏析，故一次熔炼是难以得到成分均匀的镁合金锭。有时采用预制镁合金，再重熔的办法。为防止污染合金，熔炼镁合金时不宜用一般硅砖作炉衬。由于镁合金对杂质也很敏感，如镍、被含量分别超过0．03%及0.01%时，铸锭便易热裂，并降低其耐蚀性。对熔剂要求很严格，要有较大的密度和适当的黏度，能很好地润湿炉衬。在熔炼过程中熔剂会不断地下沉，因而要陆续地添加新熔剂，使整个熔池覆盖好且不冒火燃烧。在个别地方出现氧化燃烧时，应及时撒上熔剂将其扑灭。用Ar、Cl2、CCl4去气精炼时，吹气时间不宜过长，否则会粗化晶粒。用N2气吹炼时可能形成氮化镁，温度不宜过高。镁合金的流动性较小，应稍提高浇温。但浇温过高会使形成缩松的倾向增大。铸锭时要注意熔体保护和漏镁放炮。浇温和浇速过高，易产生漏镁和中心热裂；但浇温浇速过低，则易形成冷隔、气孔和粗大金属间化合物等。此外，由于镁合金密度小，黏度大，一些溶解度小而密度较大的合金元素不易溶解完全，常随熔剂沉于炉底，或随熔剂悬浮于熔体中成为夹杂。因此，镁合金中常出现金属夹杂、熔剂夹渣及氧化夹渣。 归纳起来，镁合金的熔铸技术具有如下特点： 1）镁的化学活性很强烈，在熔态下，极易和氧、氮及水气发生化学作用。在熔体表面如不严加保护，接近800℃时就很快氧化燃烧。为减少烧损、生产安全以及保证金属质量，在整个熔铸过程中，熔体始终需用熔剂加以保护，避免与炉气和空气中的氧、氮及水气接触。因此，给工艺带来了许多问题，如大量熔盐

闪速熔炼炉工艺培训

闪速熔炼炉工艺培训 祥光铜业潘如春 1、铜精矿的成分 自然界的铜主要以硫化矿和氧化矿形式存在,特别是硫化矿分布最广。硫化矿采用火法冶炼进行处理，氧化矿用湿法进行处理。我们处理的铜精矿均为硫化矿， 铜精矿一般由黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、硫铁矿（FeS2）等其中两种或两种以上混合而成，并含有一定的脉石成分（SiO2、Al2O3、CaO、MgO等）及金属的氧化物如氧化镁，氧化铝等。熔炼炉入炉物料主要为硫化物和较少的氧化物。硫化物组成成分有：CuFeS2、CuS、Cu2S、FeS2、FeS、ZnS、PbS、NiS等。氧化物有：SiO2、Al2O3、CaO和MgO 等以及Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、NiO、MeO·Fe2O3。 闪速炉对原料要求较高，对物料的粒度、水份都有很高的要求。闪速炉实现的是自热反应，在冶炼过程中不需要外部供热（或需要很少的热量），所有对混合精矿的化学成分也有要求，对铜精矿的含铜和S/Cu有一定要求，过高的S/Cu造成反应热量多，过低的S/Cu造成反应热量低（烟灰和吹炼炉渣等冷料处理不掉）。 2、FSF配料计算 按车间配料单（《配料计划变更指令书》）在熔炼计算机数模中，设定铜精矿、FCF渣、渣精矿等配料比例，然后计算出所需要的石英沙配比，从而得到入炉混合精矿的成分。 根据石英沙比例，我们可以保证反应得出的渣型合理。 配料计算得到的混合精矿成分是FSF炉况控制的基础。 配料的准确性非常重要，将直接关系到炉况控制的精确性。 3、熔炼反应过程 1）高价硫化物的热分解

熔炼未经焙烧或烧结处理的生精矿或干精矿时，炉料中含有较多的高价硫化物，在熔炼炉内被加热后，离解成低价化合物，主要反应有： 2FeS2(s)→2FeS(s)+S2(g) (2-1) 300℃开始，560℃激烈进行： 2CuFeS2(s)→Cu2S(s)+2FeS(s)+1/2S2(2-2) 550 ℃开始： 2CuS(s)＝Cu2S(s)+1/2S2(2-3) 400 ℃开始，600 ℃激烈反应。 2）硫化物氧化 在现代强化熔炼炉中，炉料往往很快地就进入高温强氧化气氛中，所以高价硫化物除发生离解反应同时，还被直接氧化。主要的氧化反应有： 高价硫化物的直接氧化 2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S·FeS)+FeO+2SO2(2-7 ) 2FeS2+11/2O2= Fe2O3+4SO2(2-8 ) 3FeS2+8O2= Fe3O4+6SO2(2-9 ) 2CuS+O2=Cu2S+SO2(2-10) 低价的化合物的氧化反应 2FeS(l)+3O2(g) = 2FeO(g)+2SO2 (g) (2-11) 10Fe2O3(s)+FeS(l) = 7Fe3O4 (s)+SO2 (g) (2-12) 2Cu2S(l)+3O2 (g) = 2Cu2O(l)+2SO2 (g) (2-13) Cu2O(l)+FeS(l)= Cu2S+FeO 其它有色金属硫化物（NiS、PbS、ZnS等）也会被氧化成相应的氧化物。 在强氧化气氛下，还会发生下列反应时，Fe3O4生成量较多。Fe3O4容易在炉壁形成挂渣，在炉底析出形成炉底粘结，对炉体耐火材料起保护作用。 3FeO(l)+1/2O2 = Fe3O4 (S) (2-14) 3）沉淀池造渣反应 2FeO(l) + SiO2 =2Fe O·SiO2 (2-15) 炉渣是以2FeO·SiO2(铁橄榄石）为主的氧化物熔体。 铜锍与炉渣互不相溶，且密度各异从而分离。 在氧化气氛的造锍熔炼中，只能依靠与FeS的作用来还原，即： 3 Fe3O 4 (s)+[FeS] = 10(FeO)+SO2 (g) ΔGo=761329－455千焦(2-16) 式中（）为渣相，[ ]为冰铜相。反应要在1400℃以上才能向右进行，而且Kp值很小。 铁硫化物生成Fe3O4的趋势是不可避免的，只是随炉型，程度不同。在强氧势及良好的气固接触经过氧化反应，炉料中铁的一部分形成Fe3O4，纯Fe3O4的

镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺

镁合金熔铸工艺特点及典型熔炼工艺 在熔炼镁合金过程中必须有效地防止金属的氧化或燃烧,可以通过在金属熔体表面撒熔剂或无熔剂工艺来实现.通常添加微量的金属铍和钙来提高镁熔体的抗氧化性.熔剂熔炼和无熔剂熔炼是镁合金熔炼与浇注过程的两大类基本工艺.1970年之前,熔炼镁合金主要是采用熔剂熔炼工艺.熔剂能去除镁中杂质并且能在镁合金熔体表面形成一层保护性薄膜,隔绝空气.然而熔剂膜隔绝空气的效果并不十分理想,熔炼过程中氧化燃烧造成的镁损失还是比较大.此外,熔剂熔炼工艺还存在一些问题,一方面容易产生熔剂夹杂,导致铸件力学性能和耐蚀性下降,限制了镁合金的应用;另一方面熔剂与镁合金液反应生成腐蚀性烟气,破坏熔炼设备,恶化工作环境.为了提高熔化过程的安全性和减少镁合金液的氧化,20世纪70年代初出现了无熔剂熔炼工艺,在熔炼炉中采用六氟化硫(SF6)与氮气(N2)或干燥空气的混合保护气体,从而避免液面和空气接触.混合气体中SF6的含量要慎重选择.如果SF6 含量过高,会侵蚀坩锅降低其使用寿命;如果含量过低,则不能有效保护熔体.总的来说,无论是熔剂熔炼还是无熔剂熔炼,只要操作得当,都能较好地生产出优质铸造镁合金. 1熔炼保护工艺 (1)熔剂保护熔炼工艺

将熔体表面与氧气隔绝是安全地进行镁合金熔炼的最基本要求.早期曾尝试采用气体保护系统,但效果并不理想.后来,人们开发了熔剂保护熔炼的工艺.镁合金用熔剂见表7.3.在熔炼过程中,必须避免坩锅中熔融炉料出现"搭桥"现象,将余下的炉料逐渐添加到坩锅内,保持合金熔体液面平稳上升,并将熔剂轻轻撒在熔体表面. 每种镁合金都有各自的专用熔剂,必须严格遵守供应商规定的熔剂使用指南.在熔化过程中,必须防止炉料局部过热.采用熔体氯化工艺熔炼镁合金时,必须采取有效措施收集Cl2.在浇注前,要对熔体仔细撇渣,去氧化物,特别是影响抗蚀性的氯化物.浇注后,通常将硫粉撒在熔体表面以减轻其在凝固过程中的氧化. (2)无熔剂保护工艺 压铸技术中采用熔剂熔炼工艺会带来一些操作上的困难,特别是在热压室压铸中,这种困难更加严重.同时,熔剂夹杂是镁合金铸件最常见的缺陷,严重影响铸件的力学性能和耐蚀性,大大阻碍了镁合金的广泛应用.20世纪70 年代初,无熔剂熔炼工艺的开发成功是镁合金应用领域中的一个重要突破,对镁合金工业的发展有着革命性的意义. 1)气体保护机理 如上所述,纯净的N2,Ar,Ne 等惰性气体虽然能对镁及其合金熔体起到一定的阻燃和保护作用,但效果并不理想.N2易与镁反应,生成Mg3N2 粉状化合物,结构疏松,不能阻止反应的进行.Ar和Ne等惰性气体虽然与Mg不反应,但无法阻止镁的蒸发.

浅谈冲天炉和电炉熔炼

浅谈冲天炉和电炉熔炼 About Smelting with Cupola and Electric Furnace 铸造作为传统的成型工艺，近年来在造型、制芯、砂处理、熔化等方面得到不断的改进，由于熔化工艺关系到铸件材质、浇注成型率、运行成本等方面，特别是全球关注环境保护的今天，选用什么样的熔化设备，显得越来越重要了，为此，在新建铸造项目的可行性研究报告中，往往要对熔化设备的选用加以论证，但冲天炉和电炉熔炼那种方式更好，历来是大家争论的焦点，在此，笔者不敢妄加定论，但两种熔炼方法生产的铸件，在材料的品质、加工性能、抗冲击性和韧性方面确实略有差异，国内外两种熔炼方式都有。 1.与电炉相比，冲天炉熔炼的特点 ●可连续出铁液； ●适合于各种批量和规模的生产需要； ●设备费用低； ●占地面积少； ●铁液通过高温焦炭层时，有净化作用，可提供优质的铁液； ●铁液品质稳定，特别是对高牌号的铸件； ●熔炼过程排放大量的灰尘和废气，如果处理不好，易造成环境污染； ●铁液吸收焦炭中的硫，对生产球墨铸铁不利； ●铁液的化学成分和温度波动较大，且供应量不易改变； ●货物运输量较大。 2.投资比较 表1是国内三家近期建设的铸造项目熔化工部设备投资比较。 表1国内三家近期建设的铸造项目熔化工部设备投资比较 ％，但是其占地面积及土建工程费用则要高出30％左右。 3.运行成本分析 以年产3万t铸铁件的某专业铸造厂为例，按两班制作业，计算依据如下： 冲天炉焦铁比为1：7，焦炭价为1800元/t； 石灰石占焦炭比例30％，石灰石80元/t； 脱硫剂占铁液含量2％，脱硫剂800元/t； 冲天炉熔化时铁损3％，生铁价2000元/t； 双联熔炼时，每吨铁液升温100℃，保温至浇注

中频炉熔炼工艺操作规程

中频炉熔炼工艺操作规程 1、中频炉范围 本标准规定了中频感应电炉，熔炼技术操作规程。 本标准适用于阳极组装车间生产。 2、设备主要技术性能 2.1 产品型号KGPS—1250 额定容量2t 额定功率1250KW 额定频率500HZ 额定温度1500℃ 感应器电压2000V 熔化效率1.8t/h 2.2 冷却水系统 冷却水压力0.1~0.25MPa 冷却水进水温度≤35℃ 冷却水耗量12t/h 冷却水出口温度≤55℃ 冷却水PH 值7-8.5 总硬度不大于10度 导电率<500u.s/cm 3、生产前的检查 3.1操作人员必须认真了解中频炉系统设备的结构、性能。 3.2生产前仔细检查炉体及部件是否完好。 3.3仔细检查炉衬、炉口烧损情况，如发现问题及时处理 3.4检查和维修熔炼时所用的工器具是否齐全。 3.5检查冷却水系统及液压系统管路是否有滴漏现象。 3.6检查各个部位的仪表和显示是否正常。 3.7检查炉料是否清理干净和数量充足，配比是否合理。 3.8检查铁水包及输送电胡芦是否完好。 3.9检查各控制系统是否正常，灵活可靠。 3.10检查漏炉报警装置是否灵敏、可靠，电气绝缘情况是否达到要求。 3.11检查倾炉系统是否灵活、可靠。 3.12检查中频炉电源系统及纯水冷却系统是否正常完好。 4、熔炼操作

4.1检查无误后，如是冷炉或空炉，必须先加入干净炉料，成份必须符合要求。 4.2炉料要干燥，严禁潮湿料及杂物入炉，一般情况炉料入炉前应予热，加料时应小心操作，不能砸伤炉口炉衬，空心料更应该小心加，防止炉气和铁水喷出飞溅伤人。 4.3开通冷却水，先用低功率进行炉料预热。几分钟后，改用高功率熔炼、炉料开始熔化，此时注意冷却水、根据水温和经验进行调整。 4.4熔炼过程中要经常检查炉衬的烧损情况电源功率表。检查炉口是否有凝结现象。炉膛里不准有炉料架空棚料现象，有应及时处理。 4.7在熔炼过程中、铁水不能溢出，应与炉沿保持50mm 的距离。 4.8铁料彻底熔化浇铸前，观测铁水温度是否达到1450℃，用渣耙除渣。按要求每周取样一次进行分析，参照分析结果及时调整配料。 4.9正确操作炉子液压倾炉系统，倒出铁水至铁水包。铁水距离包沿50mm. 4.10出炉后炉内应留有少量铁水,并及时添加新炉料，继续通电熔炼。 4.11根据浇铸组装块任务量熔化铁水，待生产结束后炉内不应留有铁水。为保护炉衬，一般情况下趁热加入炉料，准备下一班次的生产。 4.12停炉后冷却水不能停，仍继续循环24小时。 4.13待炉子冷却后，用照明灯或手电照明检查炉衬情况如有破损及时修理。 4.14停炉必须停掉电源，清理现场，做好所有记录。 5、中频炉突发事件 5.1当熔炼过程中中频炉产生报警或漏液时，应立即关掉电源停止熔化，倒出已熔化铁水、按应急预案处理故障。 5.2熔炼过程中，突然停水或停电时间又长时，应立即停掉中频电源，开启备用泵或备用水箱及自来水直接引至炉冷却管路，按应急预案处理故障，绝不能扩大事故范围

闪速熔炼炉泡沫渣的成因和预防措施(1)(2)

闪速熔炼炉泡沫渣的成因和预防措施 刘富全 中铝东南铜业有限公司熔炼厂，福建宁德 352100 摘要：分析了闪速熔炼炉泡沫渣发生的成因 ,同时提介绍出了泡沫渣预防和处理措施 关键词：闪速熔炼；炉温；渣型；泡沫渣 前言 目前国内铜冶炼工艺比较先进的“双闪”技术，即“闪速熔炼”、“闪速吹炼”冶炼工艺，在中国已有四座双闪铜冶炼厂。某厂设计能力为年产阴极铜400kt/a，硫酸1460 kt/a。该厂从建成至投产生产过程中不断设备改进与技术革新，于建成当年产出第一块阳极铜板。在试生产过程中熔炼炉因停炉后复产发生泡沫渣工艺事故 ,现就其原因作一简要分析 ,并提出预防和处理措施。 1 工艺简介 闪速熔炼是铜冶炼“双闪”炼铜的熔炼工艺，主要功能是处理铜精矿、烟尘、吹炼渣、渣选精矿、石英砂的混合物料，炉料在反应塔内与富氧空气完成氧化脱硫反应及造渣、造冰铜反应，生成的冰铜经冰铜风淬系统风淬后及冰铜磨研磨干燥后送闪速吹炼系统吹炼，熔炼渣经缓冷后进入渣选系统。烟气经过余热锅炉、电收尘净化后和吹炼炉烟气混合后送制酸厂制酸。 2 产生泡沫渣的情况 泡沫渣发生在闪速熔炼炉停炉保温再次投料复产时段。在停炉保温期间，通过采取增加柴油辅助升温，在闪速熔炼炉靠近反应塔侧形成明显的停炉前的生料堆，逐渐熔化反应。停炉保温期间，多次尝试进行熔体排放，由于铜渣分离不清和炉内熔体粘度较大，熔体下部温度较低等原因，排放困难，熔体排出效果不明显。 闪速熔炼炉停炉保温反应塔侧检尺炉内熔体总液面高640mm。发生泡沫渣前两小时炉内液面异常增高，测得反应塔侧熔体液面高740mm。熔炼炉再次投料生产，炉内产生泡沫渣从燃烧器口、观察孔逸出。现场取样泡沫渣较轻，渣面凹凸不平，渣内部有许多的气孔。 3 泡沫渣的成因

镁合金熔炼作业指导书

镁合金熔炼作业指导书 （ISO9001-2015/IATF16949-2016） 1.0目的 为了能够保证员工的安全、产品的质量，特制定本制度，须严格按本指导书执行。 2.0适用范围 适用于公司镁合金的熔炼。 3.0职责 3.1技术部是本制度的制定部门； 3.2生产部是本制度的执行部门； 4.0内容 4.1开炉准备 4.1.1检查针对镁合金安全防护的消防灭火物品及数量是否准备到工作现场。 4.1.2检查镁合金原材料表面是否有油污、氧化物、潮湿。检查保护气体氮气、SF6压力2bar-4bar。检查清泵、打渣工具是否齐全并准备到现场。 4.1.3检查熔炉电缆是否有裸露，三相电源是否是AC380V。供气5分钟检查各气路混合系统是否正常，检查管路接头是否漏气、检查密封件。 4.1.4检查熔化室、保温室、浇注室内是否有水、油、干沙或铁锈。 4.1.5检查镁炉熔化室、保温室、浇注室炉盖、出料口是否用耐火棉密封好。 4.1.6检查给料泵手动转动是否顺畅。操作面板各开关有效。 4.2开炉

4.1.1合上供电电柜、熔炉主电源开关及0转到I。 4.1.2调节各压力到正常：氮气2bar-4bar，六氟化硫2bar-4bar，SF6压力大于N2压力0.2Kgf/cm2。 4.1.3主进气源压力不能大于0.8Mpa，会对控制柜气路有损坏。 4.1.4因镁合金熔炉镁液容量大小不一需要的混合保护气流量大小不一样，适镁锭杂质，预热情况，密封情况，气源纯度而定。（注：依镁液表面形成良好的保护膜为准，无氧化，无着火，检测方法打开加料盖20--30秒看是否氧化，着火。） 4.1.5镁合金熔炉应用于压铸混合比例SF6N2(千分之2-3)，要求使用纯氮；纯度99.9℅六氟化硫纯度99.9℅.因地区差异使用其它气体要告知厂商。 4.1.6镁合金镁液温度580℃以上禁止停止保护气或缺少保护气。 4.1.7熔炉保护气管炉内有氧化镁堵塞时保护效果差可以把气管堵头拆下疏通。 4.1.8保护气管因风化或其它原因损坏要及时更换；以免造成气体消耗大或炉内氧化严重造成损失 4.1.9保护气管道要定时检查有无泄漏；方法用洗洁精配水形成泡沫涂在管道上看有无气泡。检查后用干净布擦干净。 4.1.10升温加热过程中，每小时检查一次温度、压力流量值，做好记录。 4.1.11工作过程中随时观察熔炉温度，检查气体的压力、流量。随时对熔炉密闭性进行检查做好防范工作。 4.1.12坩埚内料液液面离炉盖不低于20mm。 4.1.13加料时镁锭应先进行预热到150℃并沿炉壁倾斜慢慢划入料液内。每次

感应电炉熔炼安全操作规程(标准版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 感应电炉熔炼安全操作规程(标 准版)

感应电炉熔炼安全操作规程(标准版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1.操作者须经培训，懂设备的结构、原理和性能，懂熔炼工艺，会操作，经安全教育，考试及格。 2.操作者需穿隔热工作服，穿工作鞋，戴隔热手套，防护眼镜。 3.开炉前应认真检查，确保符合以下要求： 1）炉体及耐火衬里完好。 2）电气控制系统完好，感应器完好，电压正常。 3）冷却水压力正常，流量正常，无泄漏，水质良好，水温不高于规定值。 4）安全防护装置齐全可靠，接地完好。 5）工具齐全，完好，干燥。 6）现场整洁，道路畅通，无易燃易爆品。 7）需熔炼的材料质量合格，块度，水分，清洁度符合要求，无夹杂密封盒及易燃易爆物品。 8）现场须有良好的、通风降温设施。

4.多人操作必须由领班者统一指挥，各操作人员应认真做好本职工作，并注意协调一致。按规定程序开炉，按熔炼金属品种的工艺进行熔炼，确保安全和产品质量。操作人员应防止触电、烫伤和物体砸伤。 5.最高熔炼温度和熔炼量不许超过炉的规定值，在熔炼过程中，如有发现漏炉，应立即停电，停止熔炼。 6.熔炼过程中如发生短时停电，应做好保温；如停电较长时间，应将炉内熔化的金属倒出。 7.铁水包应经预热，将炉内熔化好的金属排至铁水包内时，操作人员应密切配合，防止飞溅、溢出等引发伤害。 8.熔炼工作结束，切断电源停炉，达到冷却要求后，再停冷却水。保养设备，整理工具并放回规定处，整理堆放好剩余铁块等物料，清扫整理现场。 9.修理炉及铁水包的耐火衬里，必须采用耐火度、强度等性能符合要求的耐火材料，严禁混入各种金属。修理施工必须保证质量。 10.定期清净冷却水系统，更换被污染的水，确保水质良好。如炉感应加热铜管内水垢较多，应及时清除，以保证冷却效果。 XX设计有限公司

铜闪速熔炼过程参数预测模型

１引言 生产实践表明，在铜闪速熔炼过程中，当闪速炉处理料量不变时，闪速炉产出的冰铜温度、冰铜品位及渣中铁硅比是闪速熔炼过程的综合判断指标，也是对闪速炉的操作参数（即热风、氧气量）进行调控的重要依据。目前，由于对这三大参数的检测只能放在出冰铜时进行人工测量，而冰铜每隔一段时间才从冰铜口放出，这样测得的数据将滞后熔炼过程１ｈ以上，再加上人为因素的影响，使得测量得到的三大参数难以及时起到修正操作参数的作用。此外，由于对冰铜温度的检测是使用消耗式热电偶在炉前冰铜口处测得［１］，这种一次性热电偶测温存在不可重复性，测量成本较高。因此，研究开发闪速熔炼过程模型，用三大参数的预测值代替其实测值来指导闪速炉的反 馈控制，将极大提高对熔炼过程操作参数调控的实时性，从而可以优化操作参数，进而提高生产过程的稳定性。 目前，闪速炉计算机在线控制多采用基于物料平衡和热平衡的机理模型来模拟熔炼过程［２］。与其它方法建立的模型相比，机理模型的可解释性强、外推性能好。但是机理模型的建立通常是基于一定假设条件的，而这些假设条件与实际情况存在一定差距，难以保证机理模型的精确性。 而对于机理模型不清楚的对象，可以采用基于数据驱动的建模方法建立过程模型。其中，模糊神经网络（ＦＮＮ） 由于具有很强的容错能力，在处理和解决问题时不需要对象的精确数学模型，ＦＮＮ通过其结构的可变性，逐步适应外部环境的各种因素的作用，因此在解决具有高度非线性和严重不确定性的复杂系统控制方面具有巨大潜力。 收稿日期：２００７－０９－２８ ※本项目获２００４年国家发改委高技术产业化专项资助， 资助文号：发改高技［２００４］２０８０号。作者简介：顾毅（１９６２—） ，男，广西人，高级工程师，主要从事工业自动化设计与研究工作。铜闪速熔炼过程参数预测模型 顾毅１，颜青君２ （１．南昌有色冶金设计研究院，江西南昌３３０００２；２．中南大学信息科学与工程学院， 湖南长沙４１００８３）〔 摘要〕针对铜闪速炉的冰铜温度、冰铜品位与渣中铁硅比的预测问题，提出了一个基于模糊神经网络 的预测模型。仿真结果表明，该模型的预测精度较高，可以较准确地反映冰铜温度、冰铜品位与渣中铁硅比的变化趋势，为生产操作提供有益的指导。 〔 关键词〕闪速炉；预测模型；模糊神经网络中图分类号：ＴＦ８０１．３，ＴＰ１５文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４－４３４５（２００７）０６－００１３－０３ ＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇＭｏｄｅｌｏｆｔｈｅＰａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎＣｏｐｐｅｒＦｌａｓｈＳｍｅｌｔｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ ＧＵＹｉ１，ＹＡＮＱｉｎｇ－ｊｕｎ２ （１．ＮａｎｃｈａｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ３３０００２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１００８３，Ｃｈｉｎａ） ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｍａｔｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍａｔｔｅｇｒａｄｅ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＳｉＯ２ｉｎｓｌａｇｆｒｏｍｃｏｐｐｅｒｆｌａｓｈｓｍｅｌｔｅｒ，ａｎｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ， ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｉｓｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ．Ｓｏｔｈｉｓｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｅｘａｃｔｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｍａｔｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍａｔｔｅｇｒａｄｅ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＳｉＯ２ｉｎｓｌａｇ，ａｎｄｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓａｇｕｉｄｅｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ． ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏｐｐｅｒｆｌａｓｈｓｍｅｌｔｅｒ；ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌ；ｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ 有色冶金设计与研究 第２８卷２００７年第６期 １２月

A356合金熔炼原理

A356合金熔炼原理 一、铝轮毂采用的合金及化学成分 现代汽车铸造铝合金车轮应用最广的材料是美国材料与试验协会（ASTM）牌号A356合金，相当于中国ZL101A、日本AC4CH、德国AlSi7Mg、法国A-S7G03、俄罗斯Aл9-1。除A356合金外，德国还采用AlSi9Mg、AlSi10Mg、AlSi11Mg，法国还采用A-S11G、A-S12.5。这些高Si合金都不热处理，它们液态流动性好、补缩能力强、铸造性能好、铸造缺陷少。但机械性能和机加工艺性能不如A356合金。 A356合金又分为A356.2、A356.1、A356.0，其化学成分，分别为下表： 二、熔炼温度和时间控制 A356合金大约在580℃时开始有液态出现，到640℃就可全部熔化，一般最高熔炼温度控制在760℃，铝液温度超过770℃，明显开始氧化，夹杂物和含气量大幅增加，凝固后组织晶粒也会粗大，铝液质量开始下降。所以，对A356合金的熔炼时，低温熔炼有利提高铝液质量，提高材料的机械性能。请看下图：

氧化物增量μg /c ㎡h 640 700 770 800 ℃温度→ 温度对铝合金液氧化的影响 另外A356合金熔化时，时间不能太长，特别是在高温下保温时间太长，不利于铝液质量。浇注温度也不能太高，低压铸造浇注温度一般在685～710℃，重力铸造一般控制在730℃左右。 国内铝合金车轮生产厂家，凡采用低压铸造工艺，都用中间包转运铝液，并进行除渣除气，如中间包烤的不好，铝液在中间包降温很快，一般铝液出炉温度控制在760℃，也有控制在770℃，如果选好的烤包器，中间包温度可烤到600℃，这样铝液降温就慢，铝液可在740℃出炉。铝液质量就会大大提高，而烧损也少。 三、熔炼过程对环境水分控制 A356合金在熔炼过程中，空气含水蒸气的量，原材料含水量，炉膛和工具吸水量，精练剂和打渣剂含水量，旋转除气中氩气或氮气含水量，低压铸造机用的压缩空气含水量等等，这些都与铝合金液接触，都能与铝液起以下反应： 2Al （l ）+3H 2O （g ）=r-Al 2O 3+6[H] 这个反映比铝液和空气中的氧反应还激烈，当水含量为10-21时，上述反应仍然进行，即使铝液表面有氧化膜保护时，这个反应也能进行。由于此反应，使铝液中的渣和气的含量增加很快。通过计算可得1克铝液和1克水蒸气反应，可生成1.9克r-Al 2O 3和1224cm 3标准状态下的氢气。 另外使用不同的能源，燃气的气氛中含水蒸气量也不同。如果用电阻炉或工频炉，铝液面的含水量，就是空气中的含水量，潮湿季节为0.8%左右；如果用柴油或

电炉熔炼球墨铸铁元素控制方法

电炉熔炼球墨铸铁（灰铸铁）元素控制方法 公司生产球磨铁铸件执行标准按GB/T1348-2009标准执行，灰铸铁按GB/T9439-2010标准执行。 球墨铸铁根据企业三一技术协议要求提出化学元素成分如下： QT500-7 C%: ; Si%: ; Mn%： ; P%:≤ ; S%：≤ ; Mg：~ 根据三一技术要求，本公司对QT500-7牌号提出含量元素如下：C%：左右； Si%:左右； Mn%：≤； P%:≤ ; S%：≤ ; Mg：~ 碳当量%~%之间，炉前三角试片白口宽度控制在3~5mm之间。 对铁液元素如何控制，坩埚熔炼配料元素含量求下线. 1、碳元素 参阅有关资料和对电炉熔炼总结经验得出：C 元素烧损约5%左右，1kg增碳剂增C约为，吸收率在92%左右。 根据以上数据对原铁液里含C量进行调质，投入增碳剂。 2、Si元素 Si元素在坩埚熔炼时增Si量达14%左右,前包球化后Si元素烧损14%左右，为了控制在原铁液里不加硅铁调质，在配料时，保持含Si量在%左右，按增Si14%计算，原铁液里的Si含量应保持在%左右，球铁在球化之前原铁液含Si量保持%~%为宜，所以在坩埚内不加硅铁进行调质。铸件中Si含量要求在%左右，余下Si 含量在前包球化、

孕育处理加入，但前包总投Si含量不能<1%为宜。 3、Mn元素 新生铁、回炉料、废钢都含有Mn元素，在配料时按5%烧损计算。若Mn含量过低时，在铁液熔化完出铁水前进行投放，溶化后进行搅拌出锅。总之，Si和Mn在坩埚内调质都要在最后投放，以免过度烧损。 4、P元素 如果原铁液含P高，目前无办法来处理，只有从配料上来控制，少用新生铁，多用废钢来解决。 5、S元素 S元素在球墨铁铸件，应当控制在为好。若原材料含S高，必须加脱硫剂进行脱硫。但S含量和Mg元素有一定的关联，稀土镁合金主要是除S、脱氧。球化后看铁液含S量和Mg残留量，在元素允许的范围内，若S稍偏高，Mg残留量偏低，下包球化时，稀土镁合金适当加大投放量；若S元素含量偏低，Mg残留量偏高，可适当降低稀土镁合金的投放量（平时操作经验而定）。 一、本公司1T电炉熔炼时的原材料投入顺序在电炉操作规定上有明确规定，用的稀土镁合金、覆盖硅和孕育剂的块度大小对球化都有一定影响。稀土镁合金和覆盖硅的块度控制在10-25mm之间(厂家已提供)，孕育剂粒度1-3mm(厂家提供)，这样有利于球化，效果好，球化后铁水质量稳定。 注：电炉熔炼生产时，白口加大倾向应引起注意，有关资料提供

中频炉熔炼作业指导书

1．目的：规范熔炼操作，保证产品质量和生产的顺利进行。 2．范围：本公司的高、低铬合金铸铁熔炼操作。 3．内容： 3.1 生产准备：在炉料、工具、记录文件及人员的准备齐全后开始生产。如果准备不齐全，应准备齐全 后再开始生产。 3.1.1 炉料的准备：准备足够一个班次使用的炉料。废钢、和回炉料不能潮湿，不能严重锈蚀；回 炉料要求除净残砂。锰铁、铬铁、增碳剂、孕育剂和聚渣剂等，必须保持干燥无杂物。 3.1.2 工具、记录的准备：检查电炉、加料天车、加料车、测温枪和其它称量仪器，确保它们能够正常 工作。准备足够一个班次使用的除渣工具、孕育剂处理工具等。准备各种记录表格。扒渣、挡渣、搅拌等工具必须干燥，残汤罐必须刷涂料并烘干后方可使用。 3.1.3 中间包的准备，确保其处于良好状态。 3.1.3.1 中间包可采用混制好的浇注耐火材料制作。也可用与中频炉坩埚相同配比的石英砂和水玻璃制 作，混制方法同炉衬耐火材料。 3.1.3.2 包底厚度约150－180mm，包壁厚度约50－80mm。浇包内壁要轻轻打实、打平。 3.1.3.3 中间包制作完成后须用燃气烤包器彻底烘烤，或用木材、焦炭烘烤。要确保烤干烤透。任何时 候禁止用潮湿的中间包装盛转运或浇注铁水。 3.1.3.4 中间包的预热：每次重新生产前或浇注过程停工1 小时以上时，应将中间包充分烘烤至暗红色 状态（约600℃以上）后使用。 3.1.4 人员的准备：对临时代理或替班人员，代理人必须知道自己应做的工作，当班班组长保证代理人 可以完成相应的工作。 3.2 备料 3.2.1 准备主料：备料的数量要按生产指令的安排进行。废钢、回炉料的比例按技术部门最后提 出的《配料单》执行。 3.2.2 准备增碳剂、铬铁、锰铁等合金材料。 3.2.3 准备孕育处理：根据生产安排，依据相关技术文件《配料单》，准备相应份数和 重量的孕育剂。 3.3 电炉的检查 3.3.1 开炉熔炼前，必须认真进行下列项目的检查，以避免熔炼过程出现意外事故。 3.3.2 检查坩埚内部侵蚀程度：仔细检查坩埚底部和内壁，发现凹陷和裂纹要及时修补。 3.3.3 检查炉顶、炉嘴和炉盖板，发现掉砂和松动要注意修整和紧固。 3.3.4 检查感应圈四周是否有铁豆、铁屑和其他杂物，如有须清除干净。检查感应圈与绝缘柱的连接螺 栓是否松动和脱落，如有松动要紧固，如有脱落要全部补上并紧固。

铜闪速熔炼过程操作模式的多类分类策略研究

铜闪速熔炼过程操作模式的多类分类策略研究 针对铜闪速熔炼操作模式易获取而标记困难的特点，文章利用支持向量机在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中特有的优势，构造了一种基于边缘交叉的支持向量机决策树模型，能有效的减小传统决策树方法出现的误差积累现象，提高铜闪速熔炼过程操作模式分类的准确度。 标签：操作模式；支持向量机；多类分类 引言 铜是重要的有色金属之一，在能源、航空、冶金、机械、石油、化工、电器、医疗卫生等工业部门中有着重要的应用。熔炼是提取铜、铅、锌、镍等有色金属的主要工艺方法，世界上85%的铜是通过熔炼工艺生产的，但我国铜熔炼工艺能耗比发达国家高出21.2%，有价金属随炉渣损失大。因此，研究研究铜闪速熔炼过程的操作参数优化，对于实现铜闪速熔炼过程的节能降耗、提高资源利用率以及充分发挥生产潜力、提高生产过程的技术经济指标，实现企业的可持续发展，都具有重大意义[1]。 铜闪速熔炼过程是一个复杂的物理化学变化过程，具有非线性、时变性、强耦合、大滞后等特点。Goto和Maruyama等[2-5]开发了符合热力学反应条件和物料平衡、热量平衡的操作参数优化模型。然而，由于数学模型是通过大量简化得到的，很难应用数学模型来实现操作参数的优化。无法完全依靠传统方法建立精确的物理模型进行管理监控。但在长期的运行过程中产生了大量反映其运行机理和运行状态的数据。由于实际需求和成本优化等因素考虑，如何利用这些海量数据来优化系统操作参数，提高产量已成为亟待解决的问题。文献[6]针对铜闪速熔炼过程的特点，充分利用在生产过程中长期积累的工业数据，提出了基于数据驱动的操作模式优化方法。文章在此基础上，针对铜闪速熔炼过程生产过程的特点，进行了铜闪速熔炼过程操作模式的分类策略研究，提出一种改进的多类支持向量机分类方法，并将其应用到铜闪速熔炼过程的操作模式分类。 1 铜闪速熔炼过程控制机理 铜闪速熔炼工艺机理为：将深度脱水的精矿粉末，在闪速炉喷嘴处与空气或氧气混合，然后从反应塔顶部喷入反应塔内并发生反应，形成熔融硫化物和氧化物的混合熔体，并下降到反应塔底部，在沉淀池中汇集并沉淀分离，最终形成冰铜与炉渣。闪速熔炼炉结构如图1所示。 图1 闪速熔炼结构图 铜闪速熔炼优化控制的基本思想是以铜闪速熔炼三大工艺指标的稳定优化运行为控制目标。精矿、造渣剂等混合物以规定的速率加入到闪速炉中，在这个速率上建立所有其他的控制。熔炼过程所需要的热消耗主要通过提高炉内富氧浓