【极速11选5】大型竖式炉炼镁新工艺实现升级换代

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【极速11选5官网】镁合金作为21世纪最没有潜力的结构材料之一,受到业界的关注,但冶金、精制及合金化过程中的一系列重要问题严重制约了镁行业健康的缓慢发展。 在此基础上,西安科技大学材料科学与工程学院王晓刚教授团队在理论计算和数值模拟的基础上,积极开展了多阶段多规模系列试验,开发了大型连续式电内热法立式炉精镁和合金化新技术。 半工业化试验取得了良好的效果,技术指标先进设备可靠,未来构成大型绿色高效短工艺精镁和合金化新技术和新装备,解决了问题传统镁冶金和合金化的根本问题,提高了金属镁冶金及其合金化技术镁及其合金以其优异的性能成为当今世界上最不受关注的新绿色工程材料之一。

中国镁产业具备比较好的资源条件已经成为中国有竞争力的可持续发展优势产业之一。 随着结构轻量化技术和环境问题的市场需求进一步刺激了镁及其合金工业的发展。 但在镁及其合金的冶金、精制及合金化过程中,不存在污染相当严重、资源消耗大、产品纯度低、晶粒粗、深加工困难等一系列问题,极大地允许了镁产业的发展。

因此,要把我国镁产业从生产大国提高到生产强国,必须解决问题产业链中的一系列重要问题。 镁冶金的重要问题我国原镁生产的98%以上使用皮江法,以白云石烧成为原料,以硅铁为还原剂,在1200左右展开真空热还原生成镁蒸汽,凝结生成微细镁。

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近10余年来,这种从真空还原中提取镁的方法,经过不断创新的实践,在技术和装备方面构筑了许多有效的突破,但效率、高质量、绿色冶金的差距还是相当大,依然有很多重要的问题无法解决主要是环境污染相当严重,需要和间接排气33TCO2/TMg; 还原成周期过长,从每个还原成罐的投入到微镁提取为8~10h。 单罐生产能力低,平均值单独还原成罐的产量为20.5~22.8kg。

能源消耗量大,平均吨镁消耗电力在4.5t标准煤左右。 热效率低,在还原炉中,作为冷却原料颗粒、得到反应热的能量,只有各还原炉总能量消耗量的3.66%和19.83%,违宪热损失达到76.51%。 还原成罐的寿命短,常年处于含高温氧环境的还原罐寿命短(只有60天),不仅影响生产,而且成本增大。

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劳动强度大,作业环境差,皮江法精镁要人工鸡渣和投入,完全没有机械化、自动化作业人员。 细镁的纯度还没有提高。

扣除细镁的主要杂质是蒸汽度高的金属杂质和来自少量炉料的非金属杂质,如MgO、CaO、SiO2、Fe2O3等。 细镁的纯度在98%以上,但在工业应用前需要精制工序。 因此,为了提高镁的竞争力,首先必须彻底转变镁冶金的现状,从“真空还原到罐间歇式”还原到工艺及其装备展开革命性的变革。

解决办法——是具备独立自主产权的“连续式电内热法立式大型精镁炉”装备针对“真空还原到罐间歇式”精镁的实际情况,项目组成人员经过多年的研究计算模拟设计实验脱胎,具备独立自主产权的“联第一阶段是理论计算和模拟:基于温度场转换原理、动态表面载荷、短距离慢热传导和热能的高效利用原理,首次明确提出了多热源内热式电热法立式炉的慢精度镁方法,通过温度场计算模拟。
第二阶段开展了不同的反应器设计和试验:根据前期计算的模拟,开展了不同规格的反应器设计和试验。 第三、四阶段试验开展了半连续性电内热法立式炉试验、电内热法大型连续性立式精镁炉设计及装备设计。

“连续式电内热法立式大型精镁炉”解决了镁冶金的重要问题,表明主要由炉式还原到交换罐式还原,投入量由供电容量决定。 该工艺理论上无限大,铸型足够宽,可将单罐镁产量从20kg左右提高到单炉产量500kg以上,单炉产量大,构建了集约化生产。 其中,将外周冷却改为内部冷却,建立热源和原料的必要认识,强化热传导效果,将热利用率提高到60%以上,还原时间延长到3h~5h,显着降低了能耗。 将镁冶金的能耗从12900~13500kWh/TMg降低到8000~10000kWh/TMg的新工艺和装备。

改为卧式还原系统形成立式还原结构,从重力向下构建半倒数―连续式入漆,大幅度提高生产效率,减少劳动强度。 用洗手电能冷却,抛弃污染相当严重的煤、气体冷却,控制粉尘、烟尘及CO2、CO、SO2等温室气体和危害气体的废气,建立了清洁生产。 被还原成含有细镁的组织粒子,纯度低,损失小,为以前的精制奠定了基础。 在离火板50cm和75cm的地方,粒子的凝结产物层,质地层薄,纯度在99.32~99.91wt.%以上,远远高于罐式间歇式还原的细镁纯度(98wt.% )。

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执行效果贞着通过这些工作的积极开展,传统皮江法精镁能耗大、装备水平劣化、自动化程度低、劳动强度大、生产和产品质量不稳定、环境污染相当严重、资源浪费大等半工业化试验获得了先进设备的经济技术指标:大幅提高冶炼炉的热效率,将还原时间延长到5~6小时。 功耗减少30%以上功耗8000~10000kWh/TMg; 建立半倒数-连续性供热、热渣、分批式镁的生产作业形式。 镁还原成活率超过85%~93%,材料镁比为6.0,还原成渣中的MgO衰变量的平均值在2%~5%之间,镁纯度在99.32~99.91wt.%以上。

解决了煤、重油、煤气和天然气冷却生产带来的大量烟尘污染和温室气体废气的问题,提高了生态环境,构建了还原工程的清洁生产。 本技术冶金细镁成本约12000元/吨,经济效益好。 大型连续式电内热法精镁发展计划预计到2016年6月底,竣工单炉投入量为6吨的年产1500吨镁的生产线,完成技术-装备-技术-控制的全面定型。 到2017年,与国内相关企业合作,竣工了12~18吨年产3万吨镁的大型模板生产线,该模板生产线汇集了新技术、新技术和新装备,超过了世界领先水平。

2018年在全国发展,产值达到了100亿元以上。 这种精镁和合金化新技术与新装备集冶金精制合金化一体化,具有短流程、效率、节能、消耗、清洁生产等优点,将来将彻底改变传统的精镁和合金化作业模式,使镁产业成为高新技术产业。

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