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    冶金技术毕业设计总结

    来源:书业网 时间:2016-03-12

    篇一:冶金专业毕业设计

    毕 业 设 计

    题 目 专 业 姓 名 指导教师完成日期

    目 录

    摘 要 ................................................................................................................................................................ 1

    第一章 设计概述 ...................................................................................................................................... 2

    1.1设计依据 .................................................................................................................................. 2

    1.2设计原则和指导思想 ........................................................................................................ 2

    1.3厂址及建厂条件论证 ........................................................................................................ 2

    1.4毕业设计任务 ........................................................................................................................ 3

    第二章 工艺流程的选择与论证....................................................................................................... 4

    2.1原料组成及特点 .................................................................................................................. 4

    2.2锌冶金及沸腾焙烧工艺概述 ........................................................................................ 4

    2.3沸腾焙烧工艺及主要设备的选择.............................................................................. 5

    2.3.1沸腾焙烧炉炉型 .................................................................................................. 6

    2.3.2气体分布板及风箱 ............................................................................................. 9

    2.3.3流态化床层排热装置 ...................................................................................... 10

    2.3.4排料口...................................................................................................................... 10

    2.3.5烟气出口 ................................................................................................................ 10

    第三章 物料衡算及热平衡计算 ....................................................................................................... 11

    3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算............................................................................ 11

    3.1.1锌精矿硫态化焙烧冶金计算 ...................................................................... 11

    3.1.2烟尘产出率及其化学和物相组成计算 ................................................. 12

    3.1.3焙砂产出率及其化学与物相组成计算 ................................................. 15

    3.1.4焙烧要求的空气量及产出烟气量与组成的计算 ............................ 18

    3.2热平衡计算 ........................................................................................................................... 21

    3.2.1热收入...................................................................................................................... 21

    3.2.2热支出...................................................................................................................... 24

    第四章 沸腾焙烧炉的选型计算 ....................................................................................................... 26

    4.1床面积 ..................................................................................................................................... 26

    4.2前室面积 ................................................................................................................................ 26

    4.3流态化床断面尺寸 ........................................................................................................... 27

    4.4流态化床高度(排料口高度) ................................................................................. 27

    4.5炉膛面积和直径 ................................................................................................................ 27

    4.6炉膛高度 ................................................................................................................................ 28

    4.7气体分布板及风帽 ........................................................................................................... 29

    4.7.1气体分布板孔眼率 ........................................................................................... 29

    4.7.2风帽 ........................................................................................................................... 29

    第五章 环保与安全 ................................................................................................................................. 30

    5.1 概述 ......................................................................................................................................... 30

    5.2 废气治理 ............................................................................................................................... 31

    5.3劳动保护 ................................................................................................................................ 32

    第六章 结论 ............................................................................................................................................... 33 致谢 ............................................................................................................................................................ 34 参考文献 ......................................................................................................................................................... 35

    摘 要

    沸腾焙烧炉是炼锌的主要辅助设备。当前,社会和经济可持续发展新的价值观和环保法规定对沸腾焙烧炉的设计与操作提出了越来越严格的要求。能否实现最大限度的节能和最小程度的污染,高效率、高质、高寿命、低能耗、低污染,这是设计的目标。

    本次设计参考《锌冶金》、《有色冶金工厂设计原理》、《铅冶金有色冶金工厂设计基础》、《有色冶金环境保护》、《重金属冶金学(第二版)》、《铅锌冶金学》、《有色金属提取冶金手册(锌镉铅铋)》、《环保工作者实用手册(第二版)》、《我国铅锌冶炼现状与持续发展》、《锌冶金工艺概述》等进行设计。前后进行了资料收集、沸腾焙烧炉的物料平衡与热平衡计算、炉型基本尺寸的确定,依据能量守恒定律进行验算修订等。

    说明书共分五章,主要内容包括:设计概述、工艺流程的选择与论证、物料平衡和热平衡计算、设备选型计算、环保与安全。

    关键词:沸腾焙烧炉 物料平衡 热平衡 沸腾焙烧炉尺寸 炉型设计

    第一章 设计概述

    1.1设计依据

    根据冶金技术教研室下达的任务书。

    1.2设计原则和指导思想

    对设计的总要求是技术先进;工艺上可行;经济上合理,所以,设计应遵循的原则和指导思想为:

    1、遵守国家法律、法规,执行行业设计有关标准、规范和规定,严格把关,精心设计;

    2、设计中对主要工艺流程进行多方案比较,以确定最佳方案;

    3、设计中应充分采用各项国内外成熟技术,因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则;

    4、要按照国家有关劳动安全工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计;

    5、在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上,移动试用可行的先进技术;

    6、设计中应充分考虑节约能源、节约用地,实行自愿的综合利用,改善劳动条件以及保护生态环境。

    1.3厂址及建厂条件论证

    赤峰市地处东北经济区和华北经济区接合部,是环渤海经济圈的重要组成部分,区位优越,距北京、天津、沈阳、大连等大城市均在400-600公里,距锦州、秦皇岛等港口不足300公里,可直接接受京津塘、辽中南两大经济发达地区的辐射。赤峰地域辽阔,资源丰富。现已发现各种矿产70余种,主要有铅、锌、煤、铁、铜、钼、萤石、天然气等。

    赤峰具有良好的交通优势。赤峰铁路由京通铁路干线和叶赤铁路支线交汇成网,联结赤峰与首都北京、自治区首府呼和浩特市和沈阳、锦州等东北重镇,是赤峰市经

    篇二:冶金专业毕业设计优秀范文

    摘要

    本文是以白钨精矿为原料年产1000吨APT(仲钨酸铵)生产车间的设计说明书。按照一般有色冶金生产车间设计的步骤,文章首先介绍了APT生产的的现状;结合原料特征,通过对APT整个工艺过程生产方法的比较,选择了NaOH高压浸出分解白钨精矿—离子交换法除杂和转型—选择沉淀法分离钨钼—蒸发结晶生产APT;通过对各生产工序金属平衡、物料平衡计算和设备选型,确定了各工序所需原料的量和设备的型号、规格和数目;并进行了合理的车间配置;通过分析生产过程中工业三废的产生和危害,提出了三废处理的方案;根据生产过程需要,对车间进行了劳动定员;进而对整个工艺过程进行了技术经济分析,计算结果表明本设计所采用工艺流程技术上可行,经济上合理。

    「关键词」 白钨精矿 NaOH高压浸出 离子交换 APT 设计

    Abstract

    The specification is a workshop of 1000t/y Ammonium paratungstate(APT) produced with scheelite concentrates. Following the general design steps of nonferrous metallurgy workshop, the present situation of the APT production was first presented. According to the characteristics of the raw material , technological process of sodium hydroxide(NaOH) leaching at high pressure—ion exchange—selectively precipitation to separate Mo—evaporation and crystallization process was selected as the process of APT production. The quantity of various materials in every process were fixed up and the corresponding equipments were designed or selected(include the type, size and number) originated from the result of calculating of the balance of metal and matter. The workshop is reasonably designed. The strategy of dealing with the industrial waste was proposed following the analysis of the source and the harm of the waste. The work force was arranged according to the requirement of producing process. At last, the economic target was analyzed. All these results shows that the process of this design is reasonable and economical.

    Keywords: Scheelite concentrates; sodium hydroxide leaching at high pressure; ion exchange; ammonium paratungstate; design.

    第一章 文献综述

    1.1 钨冶金概况

    自1781年由瑞典化学家舍勒发现以来,钨以其具有熔点高、硬度大、耐磨和耐腐蚀等优良性能而得到广泛应用,在冶金机械、石油化工、航空航天和国防工程等诸多领域中有着极其重要的地位。

    在解放之前,中国的钨冶炼处于空白,但新中国成立后,从20 世纪50 年代苏联援建[1]

    的黑钨精矿—苏打烧结—净化除杂—白钨沉淀—钨酸煅烧制取三氧化钨的冶炼工艺开始,我国钨冶炼技术走上了工业化生产的道路,并针对我国钨精矿资源的特点,我们自主开发了“白钨精矿经典工艺制取仲钨酸铵”的工业项目。20 世纪80 年代以来,先进的离子交换和溶剂萃取技术在钨冶炼生产中得到广泛应用。“黑钨精矿碱压煮—溶剂萃取—蒸发结晶”和“黑钨精矿碱压煮—离子交换—蒸发结晶”制取仲钨酸铵新工艺的采用,标志着我国钨冶炼工业开始向世界先进行列迈进。但是经过20多年的发展,中国钨业迎来了自己辉煌的成果,在若干个技术领域已经能够和世界先进国家媲美,某些技术已经是世界的先进水平,并具有自主的知识产权,例如:机械活化(热球磨) NaOH 分解工艺,离子交换膜技术,

    法分离钨钼,离子交换一步分离磷、砷、硅、钼工艺等。

    1.2世界及中国钨矿资源分布及其特点

    根据美国地质调查局(USGS)2006年公布的数据,在地球上全部290万吨(钨含量)的储量中,中国拥有180万吨,占61%,远远高于第二位加拿大的26万吨。此外,俄罗斯和美国的储量分列为25万吨和14万吨。

    中国是钨矿资源最丰富的国家,一向被国际矿业界称为“钨王国”。据1996年底全国钨矿保有储量统计显示,在全国已探明钨矿储量有21个省、自治区、直辖市。其中保有储量在20万t以上的有8个省区,依次为湖南179.89万t、江西110.09万t、河南62.85万t、广西34.92万t、福建30.67万t、广东23.02万t、甘肃22.29万t、云南21.66万t,合计485.39万t,占全国钨保有储量的91.7%,其中湖南(白钨矿为主)和江西(黑钨矿为主)两省占了全国的三分之二,主要有湖南柿竹园钨矿、江西西华山、大吉山、盘古山等几大矿区。具体的钨矿分布如图1-1所示: M115选择沉淀

    图1-1 中国钨矿分布状况

    我国钨储量中,白钨约占70%,黑钨约占30%,但长期以来是以开发利用黑钨资源为主。据国土资源部统计, 1998 年前我国黑钨的开采利用率占95 % , 白钨的开采利用率不到10 % , 95 %以上的钨冶炼企业使用黑钨矿原料。白钨矿之所以长期未能作为我国钨冶炼企业的主要原料, 是由于我国白钨资源中90 %以上WO3含量在0. 5 %以下, 常与其它金属元素共生,品

    位低, 组份复杂, 冶炼难度大。为了解决钨资源与冶炼生产间结构性矛盾, 国家计委、科委和原有色工业总局从“八五”开始就组织了针对难冶炼白钨矿的冶金新工艺的技术攻关, 现已开发出了多种处理白钨矿原料的冶炼方法。

    1.3 钨及其化合物在国民经济中的重要作用

    钨以其高强度、高硬度和优良的导电、传热、耐腐蚀性能成为现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一。

    在机械加工工业中,中国有45%的钨中用于生产碳化钨硬质合金,如制作刀具、钻具、顶头、顶锤、拉丝模具等,所制得的硬质合金不仅硬度高,而且耐磨性能好,作为切削工具时,在600℃下切削速度仍可以达到150~250m/min,相当于工具钢的3~4倍,因此,钨被

    喻为“工业牙齿”。此外钨还大量用于制作合金钢(如钨钢、高速切割钢、磁钢、模具钢),提高材料的耐磨性、韧性、热硬度、可淬性等性能,合金钢的用量占到钨产量的36%。

    在电子工业中,大量的电灯的灯丝和电子管的阴极,汽车的电接点,高温电阻炉的加热元件,航天航空工业上使用的平衡锤和摆等等都是用钨及其合金制成的。

    化工行业中,钨还是纺织染料、油漆颜料、陶瓷釉料、调色剂、玻璃着色剂和荧光材料的重要原料。

    APT不仅可以作为产品,应用于工业生产中,而且可以作为钨的氧化物及金属的原料,如何生产合格的氧化钨,意义重大。

    1.4 钨品价格趋势、目前市场状况存在的问题和相应的对策

    2007年5月25日,中国钨业市场形势研讨会在南昌召开。于会专家领导就钨行业的发展历程,市场现状和趋势做了权威性发言。专家普遍认为钨行业正处于高盈利时代,未来几年将是高盈利低增长:长期以来,由于钨价低迷,钨行业一直处于微利状态。近几年发展可以划分为三个阶段。01-03年,是微利时期;04年是转折期,钨价开始上涨,行业收入利润同比接近翻倍;05-06年,高盈利时代。钨行业生存状态已经今非昔比。

    钨价走势是:04年开始回升,05年大幅上涨,06年高位震荡,如图1-2所示。

    我们预计07年走势平稳,波动小,价格高企。如果国内钨产量没有大的变化,整个行业将维持高收入和高利润水平。但相对于06年增长会非常有限。未来几年钨行业将是高盈利和低增长。

    但钨资源需求量与社会经济增长是同步的, 钨品市场的需求量并没有因为价格的上涨而减少。“十五”以来,国内经济一直保持高速增长,GDP增长在9%~10%以上。建材、汽车、钢铁、机械加工、金刚石、电子、IT、工程机械等工业的发展,新领域的应用开发,都促使钨消费进一步增加。2002~2006年我国年平均钨消费为19680吨(折合金属量),2006年我国钨消费量已达到23500吨,比上年增长7.6%,是2002年钨消费量的1.59倍,已占世界钨消费量的1/3强,我国已成为了世界第一钨消费大国。国内外经济增长增加对钨需求、政府宏观调控和行业协调自律等综合因素导致“十五”期间钨价逐步上扬。因此,未来钨需求还将保持稳定的增长,国内开采总量的控制和市场供应的有序,国际钨市场价格趋于稳定是必然。

    图1-2 2004-2006年我国钨精矿、APT、钨铁价格走势图

    我国是钨资源大国,钨的储量居世界第一位,但是这一资源优势尚未转化为产业优势,当前我国钨业存在诸多问题,与国外企业相比差距明显,这些因素制约了钨业进一步发展壮大。

    首先,资源保证程度渐现短缺趋势。中国钨的储量居世界前列,但由于技术、经济条件的限制,目前可利用的黑钨矿资源仅占钨矿资源总量的30%。如果资源勘探没有增加,中国钨矿资源优势将很快处于劣势地位。

    其次,钨产品规模过大,生产集中度低。冶炼产品以仲钨酸铵为例,目前全国36户企业产能已达108万吨,但是实际规模产量在3000吨以上的仅有17户。

    第三,技术装备水平总体不高。目前国内大多数冶炼企业技术装备比较落后,主要表现在生产细钨粉、超细钨粉和碳化钨粉过程中,由于提纯技术、装备和控制问题,产品质量不稳定、品种规格少、缺少性能优良的钨材、深加工产品少等问题。

    第四,研发水平较低。与先进国家比较,我国缺乏一批拥有自主知识产权、主业突出的大公司。在资源开发利用水平、超纯化合物、高性能硬质合金、新应用领域的开发等方面差距较大。

    第五,生态平衡形势严峻。由于钨矿乱采滥挖,盲目生产仍未从根本上解决。

    篇三:冶金技术毕业论文设计

    毕业设计说明书

    设计题目:100吨交流电弧炉炼钢车间设计

    PS:(各位评个高分谢谢啦)

    0929302245 学 号:_________________________ 李龙 姓名:_________________________ 冶金技术2班 专 业 班 级:

    2012 年 05月20号

    毕业设计说明书 ................................................................................................................... - 1 - 文献综述 .................................................................................................................................. 2

    1.3现代电弧炉炼钢技术 ............................................................................................... 5

    1.4电弧炉炼钢的发展趋势 .......................................................................................................... 6 1.5电弧炉装备技术未来的创新发展 ............................................................(转 载 于:wWw.zAIdian.cOM 在 点 网)...................... 6

    1.5.2我国正进人电炉炼钢高速发展时期 ................................................................... 7

    3.4.1、炉料入炉 ........................................................................................................................... 13 第四章 建设所选电弧炉炼钢工程的必要性和可行性分析 .................................................. 13 电弧炉车间设计 ........................................................................................................................... 18

    1.1电炉车间计算 ................................................................................................................ 18

    11..1电炉容量和座数的确定 ...................................................................................... 18 1.1.2电炉车间生产技术指标 ...................................................................................... 18

    参考文献.................................................................................................................................................. 致谢..........................................................................................................................................................

    摘要

    错过了工业革命,我国的钢铁实业一直落后。每一个学子都应该了解钢铁的形成,发展,前景,以及趋势。上个世纪,电弧炉炼钢是如何进入钢铁行业,是谁造就了其建立的伟大之举。相信经融危机的影响早已波及到钢铁行业 ,如何才能高效,合理,环保,绿色的进行生产,这是我们应该关心的话题。电弧炉炼钢技术已有100年的历史,第二次世界大战后电炉炼钢才有较大发展,在最近的20年,电弧炉炼钢技术发展尤为迅速,电弧炉的应用带来了炼钢技术的革命。尽管全球粗钢年产总量的增长速度很缓慢,但以废钢为主要原料的电弧炉炼钢的产量所占的比重却在逐年上升。2001年,电弧炉炼钢占世界钢产量的40%,成为最重要的炼钢方法之一。与高炉铁水炼钢相比,其竞争优势在于投资费用和运行成本。自60年代中期提出电弧炉超高功率概念以来,电弧炉建造趋于大型化、高功率化,出现现了多种新型式的电弧炉。在发展大型电弧炉的过所以,就必须了解交流电弧炉的特点,工作原理,车间布置,未来的必要性,

    发展大容量电炉和提高电炉自动化水平,采用大功率静止式动态补偿技术,用水

    冷构件代替耐火材料,炉盖第四孔直接排烟与电炉周围密封罩相连接的烟尘净化系统,炉盖第五孔机械化自动化加料系统,电炉使用还原铁比例逐渐扩大,炉外废钢预热,炉内燃料助燃,强化熔池用氧,开发底气搅拌系统和泡沫渣覆盖下的冶炼工艺,从冷却水和废气中回收热能,采用全连铸,发展纤维石墨电极和采用优质高效碱性镁碳炉衬等。

    文献综述

    第一章国内外电弧炉炼钢技术的发展概况:

    1.1电弧炉发展史:

    电炉是在电发明之后的1899年,由法国的海劳尔特(Heroult)在La Praz发明的。它被建在阿尔卑斯山(Alps)的峡谷中,原因是在距它不远处有一个火力发电厂。

    电炉的出现,开发了煤的替代能源,使得废钢开始了经济回收,这最好使得钢铁成为世界上最易于回收的材料,也为可持续发展做出巨大贡献。1995年以前,电炉钢比例保持在20%左右,但多数炉型较小,且以模铸为主。1996年以后,在有关部门的引导和支持下,一大批现代化的电炉投产、达产,电炉发展进入新的历史时期,但电炉钢比例一直在16%左右徘徊。2004年以后,电炉钢比例出现新低。电炉炼钢原料以废钢和生铁为主,能量供给以电能为主。我国电力紧缺,短时期内仍难满足国内电炉钢生产用电需求,缺电和限电导致电炉间歇式生产,生产成本更趋升高。

    目前转炉与电炉冶炼钢种几乎相同,钢质量差距不大。然而在电弧作用下,电弧区钢液易于吸氮,影响钢水质量,不利于生产氮含量较低的钢种。此外,电炉加热钢水会使熔池少量增碳,也不利于生产碳含量要求低的钢种。同时,废钢中残余元素(Cr、Ni、Cu等)的循环富集,也影响电炉生产高纯净度的钢种。废钢—电炉—钢水与高炉—转炉—钢水两种工艺相比,短流程总能耗仅为长流程的50%。据预测,我国将在2008~2009年结束工业化中期阶段,钢铁生产和消费将出现拐点,之后钢铁增长速度必将迅速明显减缓。当2020年左右实现工业化后钢铁消费将达到峰值,此后废钢资源将越来越多,而以废钢为主的电炉钢资源的成本优势也将日益凸显。1978 ~ 1998年20年间转炉钢与 电炉钢产量的变化如下:

    德 国转炉钢增 2%,电炉钢增102%; 法 国转炉钢减32%,电炉钢增138%; 西班牙转炉钢减27%,电炉钢增119%;

    意大利转炉钢不变, 电炉钢增 24%

    1.2.1交流电弧炉

    现在国外最大容量的交流电弧炉,美国为350t,日本为250t,英国和苏联各为200t,西德为175t。直流电弧炉方面,以日本的130t单电极和法国82, 5t三电极的为最大。在我们国内,迄今为止还没有一台自制的交流超高功率电弧炉,合作生产的百吨级的电弧炉正在进行。江苏省张家港市中外合资的永新钢铁公司自英国引进的二手货70t超高功率交流电弧炉才于1991年6月初以高功率试运行。直流电弧炉方面,自从太原重型机器厂双电极的投产后,西安电磁机械厂在设备上作了改进,增设了磁镜线圈,已