精炼技术方案(1)
阳极炉火法精炼工艺规程
阳极炉火法精炼工艺规程1范围本标准规定了阳极炉火法精炼的工艺流程、原料质量要求、岗位操作规程、产品质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
本标准适用于以粗铜为原料，通过氧化、还原、浇铸生产阳极板的工艺操作过程。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
YST006—1990 铜冶炼厂工业设计规范（试行）3工艺流程阳极炉火法精炼工艺流程见图1。
4基本原理火法精炼主要包括两个过程：氧化和还原。
氧化是利用杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物不溶于液态金属铜的原理，通过鼓入N2搅拌，利用粗铜自身含氧将杂质除去。
还原采用混合气（N2+LPG、N2+天燃气），通过氮气增加铜液的搅拌强度，利用LPG或天燃气裂解产生的氢气和一氧化碳将氧化亚铜还原为铜。
主要化学反应为：氧化：Cu2O(液)+Me(液)=MeO(液)+2Cu(液)还原：Cu2O(液)+H2（气）=2Cu(液)+H2O(气)Cu2O(液)+CO(气)=2Cu(液)+CO2(气)透气砖技术：通过在阳极炉炉底增设透气砖装置，氮气从炉体底部鼓入，以增强熔体搅动，进一步改善动力学条件，主要目点及效果：a）缩短作业时间，提高产品质量，延长风口寿命。
b）降低重油及液化石油汽（LPG）消耗。
c）利于排渣操作，提高炉口寿命。
d）改善环保，进一步降低黑烟排放。
15原料质量要求5.1粗铜：Cu：98.5%S：0.35As：0.21Pb：0.06O2：0.48夹渣率：0.4%5.2重油：符合Q/TLYS-JLTY03J004-2008重油5.3硫酸钡：BaSO4≥98.0%5.4液化气：表1 液化气主要成份5.5天燃气：表2 天燃气主要成份6岗位操作规程6.1详细岗位操作规程见《SOP》6.2阳极炉火法精炼关键控制点6.2.1透气砖参数控制a）氮气压力：总管0.6Mpa，分支不小于0.35Mpa，通常在0.40 Mpa。
炉外精炼-RH
炉外精炼的基本原理：（1）吹氩的基本原理：氩气是一种惰性气体，从钢包底部吹入钢液中，形成大量小气泡，其气泡对钢液中的有害气体来说，相当于一个真空室，使钢中[H][N]进入气泡，使其含量降低，并可进一步除去钢中的[O]，同时，氩气气泡在钢液中上沲而引起钢液强烈搅拌，提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会，有利于气体和夹杂物的排除，并使钢液的温度和成分均匀。
（2）真空脱气的原理：钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比，只要降低该气体的分压力，则溶解在钢液中气体的含量随着降低。
（3）LF炉脱氧和脱硫的原理：炉外精炼的任务：炉外精炼是把由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法，即把一步炼钢法变为二步炼钢法。
炉外精炼可以完成下列任务：（1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能；（2）深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求；（3）微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。
RH真空循环脱气法LF具有加热和搅拌功能的钢包精炼法处理过程：用钢包车将钢包送入处理位，使真空室下降或使钢包提升，以便使吸嘴浸入钢包内的钢液以下500mm。
然后启动真空泵。
由于真空室内压力下降，钢包内钢水被吸入真空室中。
由于吸嘴中的一个喷入氩气，另一个没有，钢水便开始反复循环。
这时就可采取各种处理措施，例如脱气、吹氧、化学成分及温度调整等。
处理结束时使系统破真空。
随后退出吸嘴，将钢包送至后处理位置或交接位置。
冶金效果：在短时间就可达到较低的碳(<15ppm)、氢(<1.5ppm)、氧含量(<40ppm)；仅有略微的温度损失；不用采取专门的渣对策；可准确调整化学成分，Al，Si等合金收得率在90～97％。
汽车钢板以及电工钢等是RH钢生产的典型产品。
油脂提炼技术资料 第六章.油脂精炼1
水脱胶油→干燥(脱溶)→脱胶油
↓ 回收油←油脚处理←富油油脚
（1）高温水化法
A、适用范围：胶质含量高的豆油。 B、预热：毛油加热至80℃左右 C、加水水化：加水量为胶质含量3.5倍 D、静置沉降：保温沉降5～8 h后，放出上层 净油，含有较多油的絮凝胶团留在水化罐里 混入下批粗油脱胶。 E、加热干燥脱水： 脱胶油含0.3～0.6％水分，需真空干燥。 温度100～105℃，真空度680-700mmHg。
四、脂溶性杂质
(一)游离脂肪酸 1、含量：一般为0.5%～5%，高者达20%左右。 2、影响油脂质量： （1）油脂风味； （2）胶溶性杂质溶解度增加； （3）油脂、磷脂水解的催化剂。 3、除去方法：A、碱炼中和；B、蒸汽蒸馏法； (二)甾醇：在碱炼脱酸、吸附脱色、脱臭时除去。。 (三)生育酚：富集于脱臭馏出物中 。 (四)色素：影响外观和使用、油品安定性不利； 采用吸附脱色。
第二节 油脂脱胶(degumming )
一、水化脱胶 二、酸化脱胶 三、其他脱胶方法
脱胶的目的和方法
1、胶溶性杂质的危害： （1）影响油脂稳定性（吸湿水解）； （2）影响精炼工艺效果（如引起乳化、增加脱 色剂的用量、脱臭后回色等）； （3）影响油品的应用（加热时起泡末）； 2、脱胶方法： （1）水化脱胶； （2）酸炼脱胶； （3）吸附脱胶； （4）热聚脱化前粗油要充分搅拌，使胶体分散 相分布均匀 （2）加水的温度： 水化时添加水温应与油温相等或略高 （3）毛油的含悬浮杂质量： （4）计量的准确性： （5）加水的水质： （6）操作稳定性：
(三)水化脱胶工艺
1、间歇式水化脱胶工艺 软水 ↓ 过滤毛油→预热→水化→静置沉降→分离→含
(八)其他油溶性杂质 甘一酯、甘二酯、甘油；氧化产物醛、酮、酸等； 设备或包装器具污染使油脂含有微量金属离子等。 五、多环芳环烃、黄曲霉素及农药 （一）多环芳烃 自然界约有200多种，其中很多都具有致癌活性； （二）黄曲霉毒素 （三）农药 这些杂质可在完善的精炼过程中通过碱炼、吸附、 脱臭中除去。
中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术 (一)
中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术 (一)
中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术是一项用于钢铁生产的重要技术，通过吹氩技术，可以有效地提高钢水的质量和生产效率。
下面将从以下几个方面对中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术进行分析。
一、中频炉炉底吹氩技术的工作原理
中频炉炉底吹氩技术是指将气体（氩气）从炉底向上喷入钢水中，通过气体的搅拌和扰动，能够有效地混合钢水中的各种元素，从而达到提高钢水质量和生产效率的目的。
二、中频炉炉底吹氩技术的优点
1.提高钢水质量：通过中频炉炉底吹氩技术，能够将钢水中含氧量、硫高量等有害元素降到更低的水平，从而使钢水质量更加纯净。
2.提高生产效率：中频炉炉底吹氩技术能够加快钢水熔化的速度，从而缩短熔化时间，提高生产效率。
3.降低能耗：中频炉炉底吹氩技术通过提高熔化速度，减少了能量的损耗，从而降低了能耗。
三、中频炉炉底吹氩技术在钢铁生产中的应用
中频炉炉底吹氩技术在钢铁生产中已经被广泛应用。
在中高炉的炼钢过程中，中频炉炉底吹氩技术逐渐成为主要工艺之一。
炉底吹氩炉的各项性能已达到了国际领先水平。
四、中频炉炉底吹氩技术的发展趋势
随着钢铁产业的不断发展，中频炉炉底吹氩技术也在不断创新和发展。
未来，中频炉炉底吹氩技术将继续集成更多高科技，积极推动智能制
造技术的应用。
总之，中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术是一项用于钢铁生产的
非常重要的技术。
它能够有效地提高钢水的质量和生产效率，改善钢
铁产业的生产效率和环境保护水平。
可以说，中频炉炉底吹氩技术已
经成为了钢铁生产过程中不可或缺的重要技术之一。
典型钢种炉外精炼1
适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池内具有较高的传质 速度。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
A 精炼渣脱硫机理
脱硫反应： [S ]+ (CaO)=(CaS)+[O]
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
B 炉渣各组分对脱硫的影响 a. 碱度对精炼渣脱硫性能的影响
精炼渣碱度对精炼过程的脱硫、脱氧均有较大的间的分配比。 实验表明，当R<3.0时，碱度增加，Ls随之增加， 而当R>3.0时，继续增加R，Ls下降。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
(3)初始硫含量。 (4)精炼温度。 (5) 精炼时间。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
I. 硫容量
渣－钢间硫容量：Cs’ =(S)[ao]/[as]
, 渣－气间硫容量： CS (S )(PO2 / PS 2 )1/ 2
Cs 即为炉渣与钢平衡的硫容量，由炉渣 成分和温度确定，表示炉渣吸收硫的能 力
典型钢种炉外精炼工艺
(北京科技大学冶金工程研究院)
第一部分：主要钢种炉外精炼工艺
1.低碳铝镇静钢 2.Si-Al 脱氧钢 3.Si-Mn 脱氧钢 4.轮胎帘线钢 5.实用简易精炼渣系
一、低碳(低硅)铝镇静钢冶炼
的技术特点
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术 主要质量要求：
(1)低硫－保证板材各向同性。
渣中氧含量也会影响到钢中的溶解氧 含量。
在渣/钢间存在着氧的平衡分配，炉渣氧化性 较高时，炉渣会向钢中供氧，增加钢液中的溶 解氧量。
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
III. 硫分配比和硫容量关系
1. 低碳(低硅)铝镇静钢冶炼技术
一般情况下，钢中除了碳、硅含量较高外， 钢中硫活度系数接近，可用w[S]代替a[s]
一 反射炉精练基本原理
一反射炉精练基本原理<?XML:NAMESPACE PREFIX = O /> 粗铜火法精炼主要由鼓风氧化和重油还原两个操作环节构成。
铜中有害杂质除去的程度主要取决于氧化过程，而铜中氧的排除程度则决定于还原过程。
1. 氧化过程由于粗铜含铜98%以上，所以在氧化过程中，首先是铜的氧化：4Cu+O2=2Cu2O生成的Cu2O溶解于铜液，在操作温度1373~1523K条件下，Cu2O在铜中的杂质金属（Me）发生反应：Cu2O+Me=2Cu+MeO反应平衡常数：K=[MeO]*[Cu]/[Cu2O]*[Me]因为MeO在铜里溶解度小，很容易饱和；而铜的浓度很大，杂质氧化时几乎不发生变化，故都可视为常数，因此上式可写成：K*=[Me]/[Cu2O]所以，Cu2O的浓度越大，杂质金属Me的浓度就越小。
因此，为了迅速完全地除去铜中的杂质，必须使铜液中Cu2O的浓度达到饱和。
升高温度可以增加铜液中Cu2O的浓度，但温度太高会使燃料消耗增加，也会使下一步还原时间延长，所以氧化期间温度以1373~1423K为宜，此时Cu2O的饱和浓度为6%~8%。
氧化除杂质时，为了减少铜的损失和提高过程效率，常加入各种溶剂如石英砂，石灰和苏打等，使各种杂质生成硅酸铅、砷酸钙等造渣除去。
脱硫是在氧化精炼最后进行，这是因为有其他对氧亲和势大的金属时，铜的硫化物不易被氧化，但只要氧化除杂质金属结束，立即就会发生剧烈的相互反应，放出SO2：CuS+2Cu2O=6Cu+SO2这时铜水出现沸腾现象，称为“铜雨”。
除硫结束就开始了还原操作过程。
2. 还原过程还原过程主要是还原Cu2O，用重油、天然气、液化石油气和丙烷等作还原剂，我国工厂多用重油。
并依靠重油分解产出的H2、CO等使Cu2O还原，反应为：Cu2O+H2=2Cu+H2OCu2O+CO=2Cu+H2OCu2O+C=2Cu+CO4Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O还原过程的终点控制十分重要，一般以达到铜中含氧0.03~0.05%（或0.3~0.5%Cu2O）为限，超过此限度时，氢气在铜液中的溶解量会急剧增加，在浇铸铜阳极时析出，使阳极板多孔，而还原不足时，就不能产生一定量的水蒸气，以抵消铜冷凝时的体积收缩部分，降低了阳极板物理规格，同样不利。
RH、LF和VD炉外精炼技术
通电时,采用小流量吹 Ar,均匀温度又不引起大的 液面波动.
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③造渣制度
目 的:
脱S、脱O、去夹杂； 提高炉衬寿命； 防止钢水二次氧化，提高合 金收得率。
基本制度:
渣料加入量8-10Kg/t; 分 批 加 入 , 出 钢 过 程 加 4050%,其余待化渣后分2-3次加入; 炉渣过稠加CaF2,炉渣过稀加 CaO.
4
2.炉外精炼的发展
• 20世纪30年代 • 20世纪40年代 • 20世纪50年代 • 20世纪60,70年代 • 20世纪80年代
多的R（理包HD有（种精-HO循C形炼）BA环使渣高式）大泵真炉,S在钢理合在V,真发钢用C进,,问抽空；金低水O提真A空真展水高行D微S世速法真进升空处-空，质碱O调脱理真,蒸 用吹空 行、B广脱D量及度S）（空H氩度 脱泛汽 于温气；以合V,R、L处脱应度下 气基A喷 钢HF成提D理，处氧用R钢对 处础射 水H上、，
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4.炉外精炼方法的共同特点
• ①理想的精炼气氛条件，通常应用真空、 惰性气氛或还原气氛；
• ②搅动钢水，采用电磁力、惰性气体或机 械搅拌的方法；
• ③为补偿精炼过程的钢水温度损失，采用 加热设施有电弧加热、等离子加热或增加 钢水中的化学热等。
8
二.RH、LF及VD法简介
RH 法 LF 法 VD 法
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④事故搅拌装置
作 用：
在透气砖不能工作情况 下，惰性气体通过顶枪吹入 钢包，进行事故搅拌；
结 构：
顶枪安装在支撑框架上， 支撑框架安装在炉盖侧面， 顶枪通过电动机和卷筒实现 上下；
参 数：
顶枪压力：0.6-1.6MPa； 流量（max）：600NL/min
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20000吨/年
金属镁合金生产线技术方案
一、项目设计原则
（一）严格执行国家有关法律法规和产业政策要求。
做到建设项目的安全设施必须与主体工程同时设计，同时施工，同时投入生产与使用。
（二）在稳定安全可靠的前提下，提倡技术先进，要尽可能采用先进的工艺技术方案，以降低运行成本。
（三）生产设备采用目前国内较先进的国产设备及国外的先进技术相结合。
（四）设计以电能为能源，以节约能源、充分利用资源，做到循环经济、减少污染，达到排放标准。
二、项目工艺技术的选择及其主要内容
（一）工艺技术的选择原则
工艺技术方案确定考虑的主要因素有；该项目生产工艺技术上的安全性，稳定性，先进性、经济上的合理性、节能性，环保性。
原料来源、公用工程中的水源及电力供应、环境保护、安全生产、国家有关政策法规。
（二）工艺技术的选择
本设计依据年产20000吨镁精炼生产线的工艺要求，选择采用以2台20吨盐熔炉来熔炼粗镁，以4台合金炉做变质处理炉，以2台3吨电阻加热式保温浇铸炉来调控镁液静置过程中所需温度，保温静置沉淀杂质，然后采用定量连续浇铸，由锭模连续铸机浇铸成合格的镁锭。
1、稳定性
本设计采用在盐熔炉内进行粗镁的精炼，将加热好的盐熔溶剂利用移液泵喷淋至粗镁表面加速粗镁的精炼溶解。
将精炼好的镁液转移到电加热保温浇铸炉内，进行静置；沉淀；浇铸，电加热保温炉设计有两个腔体，以便能够使镁液同时进行静置；沉淀；及不间断的浇铸镁锭成型，具有较高的稳定性和可靠行。
2、安全性
盐溶精炼炉是无坩埚精炼。
利用特种耐火材料构筑，溶解精炼过程在特殊的耐火材料制作的无坩埚炉体内进行。
具有非常高的安全性能。
电加热保温浇铸炉一般都控制700℃--730℃之间，为了安全期间底部均设计有泄漏孔，当坩锅发生泄漏时，镁液能顺泄漏孔排出炉体外，在泄漏坑内预存有灭火熔剂，使泄漏现象得以及时得到处理。
3、节能性
盐溶精炼炉采用先进的装置。
利用溶剂熔化后成为电解质做为导热体以及和溶解镁的溶液性能。
电加热保温炉采用蓄热加热模块装置及连续自动调功技术，这些装置的应用可以极大的提高加热效率；大幅降低能耗。
4、环保性
本生产线在盐溶炉，保温炉，及铸锭机上均配备有除烟除尘罩，在精炼及浇铸过程中所产生的烟尘及热能通过引风机集中抽送至预热粗镁，通过烟道集中至中和处理设备后排放。
排放的烟气可达环保要求。
5、先进性
本生产线的设计中的盐熔精炼炉，电加热保温炉气体保护柜及自动定量浇铸系统中均采用了PLC分体式的自动调节控制装置及现场组态监控系统，
炉温的控制完全符合工艺的要求；定量浇铸系统可以使用户有效的控制产品的质量及规格，提高了劳动生产率；降低了劳动强度，保证了产品质量。
本方案综合考虑了金属镁生产线中粗镁精炼，保温浇铸的生产工艺、生产安全、节能降耗、环境污染问题，对生产线进行了优化设计，大量采用先进的生产设备以及采用环境保护设备。
整条生产线具有工艺流程短、生产工序简单、单体设备产量大，自动化程度高、安全保护性强、工人劳动强度低等特点，同时产品质量有保障，生产符合环保要求
盐溶炉将已加热好的溶剂喷淋至粗镁表面对粗镁进行溶解精炼，大幅度的提高了溶解粗镁的效率，溶剂喷淋过程也是溶化及搅拌过程，使镁液及杂质充分分离，并有效的控制了镁液的燃烧，极大的提高了金属回收率，溶剂可以循环使用。
电阻炉可以有效控制浇铸温度，提高熔液提纯效率，从而全面提高产品内在质量。
确保了整条生产线的连续性。
保温浇铸过程中采用全自动锭模连续浇铸，在铸锭的同时采用保护气体覆盖阻燃，确保了产品表面外观质量。
采用盐溶炉进行精炼粗镁，配合电阻炉进行金属镁液保温浇铸的冶炼工艺既经济又清洁，在保证金属镁及镁合金质量的同时，又保护了环境。
降低了能耗。
节约了能源。
本设计选用连续铸锭机定量浇铸金属镁锭，避免了传统的人工浇铸劳动强度大，效率低，操作环境恶劣及外观尺寸误差大的缺点，确保了产品质量的一致性。
三、金属镁及镁合金生产线设计说明
（一）、盐浴式镁熔炉{盐熔炉}设备说明
1、设备特点，
与传统方式相比，盐浴式熔炉具有以下优点：
1）无需气体保护
2）无需覆盖剂
3）97%以上的金属回收率
4）无坩埚更新成本
5）自动进料装置
6）优化的能源管理系统
2、工艺流程
粗镁处理：
1）固体粗镁放置于传动系统，经过处理装置自动填入熔化炉。
本装置能根据熔化炉的优化运行参数自动调整熔化速度。
2）炉体为耐火材料制造的容器，外包金属壳体，炉内填充熔化剂(氯化钙氯化钠氯化镁氯化钾的混合物) 熔化温度由外部热交换器提供，热交换器以电为能源。
3）粗镁进入炉体内，熔化剂喷淋到粗镁上。
4）熔化后的粗镁将漂浮在熔化剂表面，而其他杂质将沉入炉底。
炉底废杂每两天清理一次。
5）熔化好的镁液可导入保温炉。
6）熔化炉内不需要保护气体。
相关数据指标：
1）最大熔镁速率 1.2吨/小时
2）最大镁液量 3吨
3）溶剂重量 20吨
4）最高工作温度 720度
5）溶剂温度 850—-900度
6）溶剂构成氯化钙+氯化镁+氯化钾+氯化钠 7）炉体外部尺寸长x宽x高 3700x3500x3250
8)炉体内部尺寸长x宽x高 2700x2500x2550
9)热交换器尺寸（电极）直径x长 1200x2500
10）加工工艺（熔炉）外部钢板耐火材料
11）加工工艺（热交换器）外部钢板耐火材料
12）填料系统自动填料 3个粗镁
13）泵系统垂直 15吨/小时
14）清渣系统可移动清渣设备
15）加热 1750KW的交换器
16）一级电压二级电压 10000V/12V
17)溶解镁锭能量消耗 700KW/h
18)热回收系统有
19）控制系统 PLC自动可调设备
20）工具除渣设备
主要运行参数：
1）人工：每班两人（装料和控制） 2）溶剂消耗 20KG/吨镁
3）清渣 2天1次
4）产渣量 35KG/吨镁
5）金属损失 2%以下
6）溶剂费用 2000元/吨左右 7）盐炉使用寿命 4年
（二）、保温浇铸电阻炉设备说明
1）采用先进模块加热方式
2）自动控温
3）降低能耗
4）用于镁及镁合金保温浇铸
5）有气体保护装置
（三）、连铸机设备说明
1）采用履带式铸锭机
2）采用PLC控制定位准确
3）自动脱模
4）有冷却装置
5）有气体保护装置
（四）、自动浇铸系统说明
1）采用PLC控制系统
2）采用触摸屏操作
3）配有定量浇铸泵
4）配有电加热浇铸管
5）配有气体保护装置
镁及镁合金生产线设备
合计：2839万元人民币。