冶金设备复习题

因素

1.离心泵得安装高度与什么因素有关？

吸入管路得直径、长度、弯头数量、截止阀

2、影响浸出速度得因素：

粒度、温度、浸出剂浓度、矿物得离解程度和固体产物层。

浸出速度随矿石粒度减小而增加；

浸出过程受搅拌速度控制；

浸出速度随温度升高而加快；

浸出速度随浸出剂浓度得增加而加快；

浸出速度随矿浆密度减少而增加；

浸出速度受到浸出产物影响O

3、影响离子交换扩散速度得因素：

1、树脂得交联度越大，网孔越小，则内扩散越慢。

2、树脂颗粒越小，由于内扩散距离缩短和液膜扩散得表面积增大,

使扩散速度越快。

3、溶液离子浓度就就是影响扩散速度得重要因素，浓度越大，扩散

速度越快。

4、提高水温能使离子得动能增加,水得粘度减小，液膜变薄,这些都

有利于离子扩散。

5、交换过程中得搅拌或流速提高，使液膜变薄，能加快液膜扩散，但不

影响内孔扩散。

6、被交换离子得电荷数和水合离子得半径越大,内孔扩散速度越慢。

4、干燥速率与哪些因素有关？

自身性质、物料得含水特性、干燥条件、干燥得操作水平和临界湿度

5、影响沉降速度得因素:干扰沉降、端效应、分子运动、颗粒形状得影响、

连续介质运动

6、彩响悬浮液沉降分离得得因素:温度、浓度、密度、粒度、悬浮液特性

7、颗粒扩散为控制步骤时得影响因素:树脂颗粒得大小、树脂得性质、温度、

交换离子得性质

炉子结构

1、高炉本体:炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉

2、高炉结构:高炉本体、装料、上料、送风、煤气除尘、铁渣处理、喷吹系

统

3、鼓风炉由炉基、炉底、炉缸、炉身、炉顶、支架、鼓风系统、水冷或汽

化冷却系统、放出熔体装置和前床等部分组成。

4、瓦纽柯夫炉内分为熔炼室、铜铳室和渣池三个部分。

5、奥斯麦特炉与艾萨炉得基本结构:炉壳、炉衬、炉底、炉墙、炉顶、喷枪、

喷枪夹持架及升降装置、加料装置、上升烟道及产品放出口。

1.离心泵得性能参数:流量、扬程、有效功烝和效率

散料输送设备

1.有色金属散料得特点：

（1）粒度大小不一，有大块,有粉料

（2）含水范围广，有得就就是浓泥浆，有得不含水

（3）黏度大（如烟尘或浓泥）

（4）温度较高（如烧结块温度高于400℃）

2.冶金散料输送得特点：

（1）输送、给料得设备类型多,输送线路复杂

（2）高温燃料及时输送

（3）必须避免环境污染和保证操作人员得身体健康

3.冶金散料输送设备得选择:有色金属冶金块状散料采用机械输送,而粉状

散料则采用皮带输送和气力输送。

4.气力输送：

（1）按气源得动力学特点:吸气输送和压气瑜送

（2）按气流中固体颗粒得浓度:稀相输送、浓相输送、超浓相输送。（后两

者就就是气力输送得最好方式）

浓相输送（靠静压力输送）

超浓相输送:继皮带输送、稀相输送、斜槽输送后发展起来得一项粉

体输送技术

液体输送设备

1、离心泵得主要性能参数:流量、扬程、有效功率、效率

2、“气缚”：由于空气密度很小，所产生得离心力很小。此时，在吸入口处形成

得真空不足以将液体吸入泵。虽启动离心泵，但不能输送液体。

3、“气蚀”：当气泡在金属表面附近凝聚而破裂时，液体质点如同无数小弹头

连续打击在金属表面，在压力很大，频率很高得连续冲撞下，叶轮很快就被冲蚀成

蜂窝状或海绵状。（降低安装高度）

4、压缩机:膨胀——吸气——压缩——排气

混合与搅拌设备

1.搅拌与混合得目得:

2.⑴制备均匀混合物:如调和、乳化、固体悬浮、捏合以及固体混合；

3.⑵促进传质:如萃取、溶解、结晶、气体吸收等；

4.（3）促进传热:搅拌槽内加热或冷却o

5.搅拌方式及原理:

（1）气体:气体喷响或喷入熔池造成金属液得运动，形成金属液环流

（2）机械:通过浸入到液体中旋转得搅拌器来实现液体得循环流动，均匀

混合，反应速度得加快以及反应效率得提高。

（3）电磁搅拌:一个载流得导体处于磁场中,就受到电磁力得作用而发生

运动。

6.浸出:化学、物理浸出

（1）浸出过程因素:①反应速率②试剂消耗③固液分离④能耗

（2）浸出速度因素:粒度、温度、浸出剂浓度、矿物得离解度、固体产物

层

7.浸出方法:⑴使用得浸出剂:酸法、碱法、水浸、细菌浸出

（3）按固液相接触方式:渗滤浸出、拌酸熟化、流态化、搅拌

（4）按工作压力:高压、常压

5、流型:⑴切向流（平行流）:垂直方向混合效果不好

⑵轴向流:与搅拌轴平行方向流动

（3）径向流:延半径方向运动，然后向上、向下输送

6、气体搅拌装置:帕秋卡槽（矿浆搅拌槽）

固液分离设备

1.固体颗粒得物理性质:颗粒大小、颗粒形状、颗粒密度与堆密度

2.球形度:与该颗粒等积得球体表面积与该物质得表面积之比

3.絮凝剂:无机、天然有机高分子、合成有机高分子、生物絮凝剂

4.悬浮液得分离:（1）沉降分离:颗粒相对于流体运动得过程°（目得:浓缩。澄

清）

（2）过滤:流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离得过程。

（3）离心分离

5、影响沉降速度得因素:干扰沉降、端效应、分子运动、颗粒形状得影响、

连续介质运动

6、影响悬浮液沉降分离得因素:温度、浓度、密度、粒度、悬浮液特性

7、过滤:重力、加压、真空、离心过滤

8、滤饼:过滤得阻力主要取决于滤饼得厚度及其特性

9、助滤剂:减少可压缩滤饼得流动阻力

萃取与离子交换设备

1.萃取得基本参数:相比R、萃取因素e、萃取率q、分离系数3A/B（数值

越大或越小,两溶质越容易分离）

2.交联度:交联剂与单体质量比得百分数（数值越大，扩散越慢）

3.离子交换树脂:由高聚物骨架和联结在骨架上得可交换基组成

4.离子交换产品得型号由3位阿拉伯数字组成，第一位代表产品得分类;二

位代表骨架得差异;三位为顺序号，用于区别基因、交联剂得差异

蒸发和结晶设备

1.单效蒸发:若将蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热得操作

2.多效蒸发:将第二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热

并流（顺流）、逆流、平流、错流（混流）加料法

3.结晶:从溶液、蒸汽或熔融物质中析出晶体状态得固体物质

包括成核、长大

4.过饱和度:过饱和溶液与饱和溶液间得浓度差。（过饱和度就就是结晶过程

必不可少得推动力）

电解与电积设备

火法冶炼采用电解精炼，湿法采用电解沉积

1.两者得工艺参数:电流密度、电解时间、电解温度、电解液得流速及浓度

2.金属得钝化:当电位增加到一定数值后，电流密度突然急剧减小

3.电极过程中:阴极析氢、阳极析氧

4.阳极钝化:失去活性和活动能力（失去被熔解得能力）

除钝化:①火法精炼尽可能除杂②控制适当电解液成分和温度

③适当增加电解液得循环速度④使用精化剂

5.阳极效应:阳极周围电弧光耀眼，伴有声响，阳极停止沸腾。（阳极气体阻断

了电解质与阳极得接触）

6.电解槽得槽体普遍采用钢筋混凝土，必须进行妥当测防腐处理

7.锌电解沉积:焙烧——浸出——净化——也积。（随着过程得进行,电解液

中锌含量不断减少,硫酸含量不断增加）

8.⑴烧板:阳极析氧，阴极析氢

（2）极间短路:阳极和阴极板无气泡放出

⑶正常电极:阳极析氧，阴极无气泡

9、熔盐电解:添加剂（降低初晶温度）

干燥设备

1.需要干燥得物料⑴原料（精矿）

（2）半产品（冰铜、烟尘）

（3）产品（氢氧化铝）

2、去湿方法:机械去湿——离心过滤;吸附去湿——干燥剂;供热干燥——供热

以汽化水分

3、湿空气得温度:⑴干球温度

⑵露点温度

⑶绝热饱和温度

⑷湿球温度

4、水分与物料得结合方式:⑴化学结合水分

(2)吸附水分

⑶毛细管水分

(4)溶胀水分

5、平衡水分:物料在一定得干燥条件下,能够用干燥方法除去所含水分得极

限值。

6、自由水分:在干燥操作中能除去,多于平衡水分

7、影响干燥速率得因素:物料自身性质、物料得含水特性、干燥条件、干

燥得操作水平和临界海度

8、干燥特性曲线:⑴预热阶段

(2)恒速阶段:物料含水量迅速恒速下降

(3)降速阶段:干燥率逐渐降

(4)平衡阶段:物料得含水量和干燥率不再变化

9、微波加热作用可用极性分子在外加电场作用下迅速转动解释

焙烧与烧结设备

2、焙烧得影响因素:①气体成分和浓度②气体得运动特性③温度④物料得

物化性质

3、根据工艺目得:氧化、盐化、还原、挥发、烧结焙烧

4、盐化焙烧:硫酸化、氯化、苏打焙烧;还原焙烧:磁化焙烧

5、焙烧技术:固定床、移动床、流态化和飘悬焙烧

6、烧结机:干燥——预热——焙烧——均热——冷却

7、链篦机——回转窑:链篦机——干燥、预热、脱水;回转窑——高温焙烧;

冷却机—冷却

熔炼设备

1竖炉：(1)结构简单,投资少

⑵热效率高，操作维修方便

(3)因料柱高，气流阻力大，风机电耗大

(4)易造成球团焙烧固结不均匀

(5)单炉生产能力小，对原料适应性差

2、高炉本体:炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉

3、高炉得炉衬及冷却装置:高炉冷却系统就就是确保高炉正常生产得关键装

置

4、发展方向:①高炉大型化、矮胖型②高压操作③综合鼓风、高风温、

富氧鼓风

④技术装备现代化⑤高炉控制智能化⑥高炉长寿化

5.鼓风炉:热效率高、单位生产率大、金属回收率高、成本低、占地面积小。

制备粗金属，脱硫率高;能耗较高，焦炭用量大

6、传统冶金原理——流体流动，传质，传热，化学反应（简称三传一反）

问答题

奥斯麦特炉与艾萨炉得工作原理

埃斯麦特法及艾萨法与其她熔池熔炼一样，都就就是在熔池内得熔体-炉料-

气体之间造成强烈得搅拌与混合，大大强化热量传递，质量传递和化学反应速率，

以便在燃料需求和生产能力方面产生较高得经济效益。与浸没侧吹得诺兰达法不

同,奥斯麦特法与艾萨法得喷枪竖直浸没在熔渣层内，喷枪结构较为特殊，炉子尺

寸比较紧凑，整体设备简单。

奥斯麦特炉与艾萨炉得基本结构:炉壳、炉衬、炉底、炉墙、炉顶、喷枪、

喷枪夹持架及升降装置、加料装置、上升烟道及产品放出口。

奥斯麦特炉与艾萨炉得主要特点

奥斯麦特炉与艾萨炉熔炼速度快;生产率高;建设投资少,生产费用低;原料适

应性强;与已有设备配套灵活、方便;操作简便,自动化程度高;燃料适应范围广;有良

好得劳动卫生条件。但就就是炉寿命较短;喷枪保温要用柴油或天然气，价格较贵。

实用性：电解、电积和融盐电解得特点和实用性特点:

(1)都就就是离子在电场作用下得电化学反应，都遵循法拉第定律；

(2)水溶液电解就就是靠水得极化使金属盐形成离子，熔盐电解就就

是靠高温使金属盐形成离子；

(3)电解就就是火法冶炼得最后工序;电积就就是湿法冶炼得最后

工序;熔盐电解就就是活泼金属冶炼得最后工序；

⑷都需要槽面作业，保证电解液正常循环,保证不短路、不断路，按

正常周期装槽和出槽；

(5)电积时阳极上放出气体,阳极不溶解;电解时阳极溶解，阳极上不

放出气体;都有阳极泥产生。

(1)电解、电积和熔盐电解得槽电压依次增高，电解过程消耗得能量

也一样。故能用电解就不用电积,能用电积就不用熔盐电解；

(2)对实际析出电位比氢得实际析出也位更负得金属，必须用熔盐电

解。

焙烧:焙烧就就是物料在适宜得气氛和熔点以下加热，使原料中得目得组分发

生物理和化学变化得过程，她得目得在于改变物料得化学组成和物理性质，以便于

下一步处理。使原料中得某些难溶目得矿物转变为易于溶出得化合物;除出有机

质或某些含杂质得组分得矿物转变为难于浸出得形态;改善被浸物料得结构、构

造v为多相化学反应，由气体得扩散和吸附一反应两个步骤来控制V

影响因素有:气体成分和浓度、气体得运动特性、温度以及物料得物理及化

学性质（如粒度、孔隙度、矿物组成和化学组成等）。

焙烧过程一般能耗高、不易控制、劳动条件差、环境污染、投资经费高。

例题:一直径为1、0mm,密度为2500kg/m3得玻璃球在201t得水中沉降,

试求其沉降终速。

解:已知条件:20°C水得密度Q=998、2kg/m3必=1、01X10-3Pa-s

dp=1X10—3m,QS=2500kg/m3

（1）假设流形为层流

9.81x(25(X)-998.2)x(1.OxIO'y

18/z18x1.01xlO-

校核Rc:R=色丝1.0