冶金工程毕业论文题目大全及范文

镁法海绵钛爬壁钛生成量的初探沈俊宇（遵义钛业股份有限公司贵州省 563004）摘要：在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，一炉产品爬壁钛的生成量少则500 kg左右，多则达800至1000 kg，爬壁钛不仅产品取出困难，增加操作人员劳动强度，而且其质量较差，经济损失大。本文分析了海绵钛爬壁钛的形成机理及生产过程中爬壁钛增多的原因，提出了还原中后期最大加料速度限制，以缓解反应剧烈程度和控制反应液面高度在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，是生产过程中减少爬壁钛生成量的主要途径。关键词：海绵钛爬壁钛生成量加料速度反应液面高度A Study the Production of the Titanium on Walls Produced in the Process of Sponge Producing by Magnesium ProcessJunyu，Shen(Zunyi Titanium COLTDGuizhou 563004)Abstract：A quantity of annular titanium will be produced on upper walls of reactors during the reduction and distillation。The production per batch is from 500kg to 800 or 1， It is difficult for operators to take products out ，and also influences the quality Therefore ，the titanium on walls not only strengthens the labor intensity ，but also causes a big loss The paper analyzes the formation mechanism of the titanium on wall and reasons why its production Also，in order to ease the strong reaction，make the liquid level in reaction waves no more than 1’’and prevents the formation of new active centers ，the paper introduces a main method to reduce the production of the titanium on walls，that is to retrict the feed speed in mid or late period of reduction and Keywords:titanium sponge the titanium on walls production feed speed liquid level in reaction 1 前言在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，如图1所示。爬壁钛会导致以下不良后果：第一，由于目前使用双法兰反应器，反应器上部热损失较大（上部有三圈水套，反应器约300 mm高度在加热炉外），上部爬壁钛中的氯化镁很难被蒸发出去，使爬壁钛中含有较高的杂质元素氯，剥取产品时会看到反应器口部（爬壁钛的最上部）粘有大量的镁和氯化镁。第二，海绵钛还原、蒸馏反应器为铁制反应器，由于爬壁钛在反应器器壁上粘附较强，加之双法兰反应器上部热损失大，为保证反应器上部温度，蒸馏期间加热炉1#、2#加热电阻丝送电频率高且时间长，致使爬壁钛普遍有发亮现象，分析结果显示杂质元素铁含量较高。第三，爬壁钛在反应器上部空间极易被泄漏进的空气污染，使产品中杂质元素氮、氧含量较高。由表1可看出，产品分析爬壁钛质量级别基本上在3—5级（极少部分在2级以上），同时，也有少部分因杂质元素过高成为等外品。一炉产品爬壁钛的生成量少则500kg左右，多则达800至1000 kg，经济损失较大。另外，爬壁钛过多也给产品取出带来困难，增加操作人员劳动强度。为了减少爬壁钛生成量，降低损失，我们进行了控制液面高度及调整料速试验。表1 2007年下半年爬壁钛质量统计表分析批数（批） 2级品批数（批） 3～5级品批数（批）等外品批数（批） 2级品影响因素 3～5级品、等外品影响因素75 12 51 12 HB、Fe、Cl、O、N HB、Fe、Cl2 爬壁钛形成机理镁还原TiCl4主要反应为：TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2，在还原反应刚开始时，加入的TiCl4大部分气化，发生气相TiCl4—气相Mg或气相TiCl4—液相Mg反应，同时也有一部分TiCl4液体未来得及气化，进入液镁中，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应。还原刚开始在反应器铁壁和熔镁表面夹角处上，一旦有钛晶粒出现后，裸露在熔镁面上方的钛晶体尖峰或棱角便成为活性中心。[1] 镁还原TiCl4主要在此活性中心上进行。液镁靠表面张力沿铁壁和钛晶体毛细孔上爬，被吸附在活性中心上，与气相TiCl4反应生成最初的海绵钛颗粒。随着反应的进行，生成的海绵钛颗粒依赖其与反应器壁的粘附力和熔体浮力的支持沿反应器壁在熔体表面逐渐长大，并浮在熔体表面。随着生成的海绵钛块增厚、增大，加之排放氯化镁，失去熔体浮力支持的海绵钛块体大部份就会沉落在熔体底部，这样在反应器器壁上，将有环状海绵钛粘附在其上，其实，这部分也是最初的爬壁钛。另外，在还原反应初期，液镁有很大的蒸发表面，而空间压力较低，故镁具有很大的蒸发速度。还原反应中期，反应温度较高和对反应器底部加热时，也会有部分镁蒸发。镁蒸气挥发后，冷凝在反应器器壁和大盖底部，与气相TiCl4反应也会生成部份爬壁钛。海绵钛块沉落熔体底部后，熔体表面会重新暴露出液镁的自由面，还原反应将恢复到较大的速度。随着反应的进行，在熔体表面会重新生成海绵钛桥，通过排放氯化镁，钛桥被破坏，海绵钛块靠自重下沉，又为下一层海绵钛生长创造条件，爬壁钛也在这一过程中逐渐形成，还原反应如此周而复始进行，直至镁的利用达到65%—75%之后。3 生产中爬壁钛增多原因分析1中后期加料速度随着还原反应的进行，特别是进入中期后，加料速度逐渐增加，反应进行的非常剧烈，熔体表面反应区中心部最高温度可达1200℃以上，而镁的沸点仅1105℃，此时镁处于沸腾状态。加之目前还原操作料速按玻璃转子流量计实际刻度与自动加料系统对照进行加料，因玻璃转子流量计出厂时是用水标定，当被测介质改为TiCl4时，其修正系数，经计算应为13。当玻璃转子刻度显示最大加料量为150 kg /5h，实际料速已达160～170 kg /5h。这样更加剧了反应的剧烈程度，沸腾的液镁将不断吸附在最初反应器壁上已形成的少量环状爬壁钛上，通过钛晶体毛细孔上爬，与气相TiCl4反应生成新爬壁钛，使原环状爬壁钛增多、增厚。另外，由于反应剧烈程度增加，也加剧了液镁的气化，液镁蒸气挥发后，冷凝附着在反应器器壁上部和大盖底部，与气相TiCl4反应生成爬壁钛，这些爬壁钛主要粘附在反应器器壁上部和大盖底部。因此，最大料速持续的时间越长，生成爬壁钛也就越多（表2）。表2 部分大料速爬壁钛生成量统计表最大料速（kg /5h）持续的时间（h）爬壁钛占毛产量比例（%）生产炉-1 155～165 35 75生产炉-2 145～155 40 55生产炉-3 155～165 36 67生产炉-4 155～165 40 35生产炉-5 155～165 35 2 反应液面高度反应液面高度太低、波动范围过大会增加爬壁钛生成量，其原因如下：第一，当反应液面高度过低时，TiCl4距液镁表面间距面相对较远，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应相对减少，气相TiCl4与镁蒸气反应相对增加，从而增加爬壁钛生成量。第二，因未定时、定量准确排放MgCl2，反应液面高度大幅上下波动，易在钛晶体活性中心之外，形成新的活性中心，液镁靠表面吸引力沿铁壁和钛晶体孔隙上爬，被吸附在活性中心上，这样在反应器壁上会粘附形成新的爬壁钛。因此，不控制好液面高度，及时准确排放MgCl2，也将增加爬壁钛的生成量（表3）。表3 反应液面高度大幅波动量统计表反应液面高度波动范围爬壁钛占毛产量比例（%）生产炉-6 1#～2# 88生产炉-7 1#～2# 82生产炉-8 1#～2# 67生产炉-9 1#～2# 02生产炉-10 1#～2# 02生产炉-11 1#～2# 814 措施通过上述分析，可以知道爬壁钛是海绵钛生产过程中必然要形成的，但其生成量是可以控制的，因此，我们对加料速度以及反应液面高度进行了调整。结合生产实践，采取两项措施：第一，我们对部分处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140 kg /5h，以缓解反应剧烈程度，特殊炉次，因反应温度太低，可以适当提高至160～170 kg /5h，但持续时间不能太长，最多3～4 h;后期最大料速限制在105～110 kg /5h。第二，控制反应液面在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，以达到降低爬壁钛生成量的目的（表4）。表4 调整料速及排放MgCl2制度试验对比表料速及排放MgCl2制度平均爬壁钛占毛产比例(kg) 平均钛坨重量(kg) 平均加料时间(h) 中期平均最大料速(kg /5h) 后期平均最大料速(kg /5h)调整前 56 5291 89 160 120调整后 28 5483 87 138 107从表4的统计数据可以看出，通过控制最大料速以及控制好液面高度及时准确的排放MgCl2，产品生成的爬壁钛占毛产比例大大下降，调整前平均爬壁钛为56％，调整后平均爬壁钛28％，平均下降28％。在进行调整料速试验期间，对生产炉-59一炉产品还原中期加料再次进行提高料速到155～165 kg /5h试验，结果爬壁钛增至占毛产量的93％，从这点也证明了加料速度对爬壁钛形成的影响。此外，调整前，钛坨平均重5291 kg，调整后，钛坨平均重5483 kg，平均毛产重量未受影响；调整前平均加料时间89小时，调整后平均加料时间87小时，加料时间也略有减少。试验在降低爬壁钛生成量的同时，缩短了还原生产周期，降低了还原电耗，取得了较好的效果。5 结论1对处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140kg /5h，后期最大料速限制在105～110 kg /5h 2控制反应液面高度在1#范围内小幅波动。本试验在巩固海绵钛钛坨产量的情况下，降低了爬壁钛生成量，试验取得了效果，为进一步研究探索海绵钛爬壁钛生成量打下了基础。参考资料[1] 莫畏，邓国珠，罗方承钛冶金[M]版次（第二版）北京:冶金工业出版社，1998:281-293

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摘要本设计的主要任务是设计一座年产批量为650万吨的转炉炼钢车间。本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始。主要包括以下几部分：顶吹转炉炉型设计、转炉炼钢车间设计、连铸设备的选型及计算、炉外精炼设备的选型与工艺布置以及炼钢车间烟气净化系统等。其中，转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。本车间的炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为板坯。为了适应我国现代钢铁工业的发展需求，同时本着节能和获得最大经济效益的原则，并考虑环境保护的因素，本次设计尽量采用新技术、新工艺，力求设计更加合理，以提高产品质量，提高车间的综合效益。关键词：顶吹转炉炼钢车间精炼连铸AbstractThe main task of this design is the design 650MTs of converter steel-making This design starts from the basic calculation of mass and heat balance， mainly including following several parts: design of top blowing converter， design of converter steel-making workshop， selection and computation of the continuous casting equipments， selection of the secondary refining equipments and flow arrangement as well as the system of fume purification in steel-making Among them， the design of the converter steel-making workshop is the key point and the core of this The main raw materials are the hot metal， the steel scrap as well as other auxiliary raw The secondary refining of this workshop mainly uses the methods of wire feeding and vacuum The casting way of this workshop is the entire continuous The final product of the workshop is Fragment to adapt to the development of our country's modern iron and steel industry， meanwhile in line with the principle of conservation of energy and obtaining the maximum economic efficiency， and considering the factor of environmental protection the， this design uses new technology， new process as far as possible to improve the quality the products and enhance the combined earnings of the Key words： Top blowing; Converter; Steel-making; Workshop; Refining; Continuous-casting

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从PDF上摘下来的，你自己再整理一下吧好累·····提高湿法冶炼的安全生产措施分析引言湿法冶炼工艺过稃易于实现连续性的生产，这就为生产过程自动化提供 j，有利条件同时也对尽可能提高自动化的程度提出了较高的要求。湿法冶炼工艺具有效率高，低能耗等优点。但由于湿法冶炼工艺、设备的落后，冶炼过程的高温、高压、有毒、腐蚀等环境下进行，以及法制管理等方面的问题，常常在湿法冶炼过程中会出现各种安全隐患。例如破坏环境，影响员 r 身体健康等。从这个角度讲，就违背了安全生产的原则，同时也造成_『巨大的损失。因此分析湿法冶炼，提出安全生产的措施，就彳『重大的意义。1．湿法冶炼过程中的安全问题1．1设备更新慢。安全防护措施落后我国湿法冶炼企业目前已经在各个生产环节中不同程度地实现了自动化或半白动化，对于提高劳动生产率、减轻工人劳动强度和提高产品产量与质量等技术经济指标方面起到了积极的促进作用。但是，与国外先进水平相比较，都还存在着很大的差距，有待于广大的冶炼工作者和自动化工作者共同努力，迅速改变我国有色冶金企业自动化程度的落后状况，早口赶上并超过世界先进水平。1．2工艺的不合理湿法冶炼工艺是决定湿法冶炼产品好坏、优劣的关键因素。有的企业为了最求低成本、低消耗以获得最大的利润，经常会选用成本减低的工艺。这些工艺手段在安全方面投入资金较少，对放射、电镀等的防护不够，这样员工就是受害者，就没有做到安全生产。1．3对工业三废的处理及循环回收不到位绿色化学足针对传统化学化工的资源利用率低，环境污染严重提出的新学科领域。它站在对环境友好的高度，使环境资源的化学变换体系成为一种更有效的运行模式，对环境支持系统有更小的破坏作用，进而对改善环境质奄作贡献。由于对工业三废的处理需要投入大量的资金并F{．要有先进的技术，才能达到对三废的安全处理机回收利用。基于这种情况许多湿法冶炼企业没有按照规定的要求去处理工业三废或者进行轻度的处理后就直接排放到环境中。这样造成严重的环境污染。同时由于对废品的处理手段底下，降低了对废品的回收利用，从一定程度增加了企业的成本。这一切是违背安全生产的目的。】．4管理体系不够完善近年来，湿法冶炼安全生产状况逐年有明显改善，但是形势依然严峻，原因是多方面的。但是，湿法冶炼安全生产法制滞后是重要原因之一。可分为两个方面：国家关于湿法冶炼安全生产的基本原则、方针、监督管理制度和措施未能法律化、规范化，学术界，没有把安全生产法视为一个独立的法律部门，对安全生产法制研究略显简单、笼统，没有形成体系和制度的全面架构。为了完善安全生产法律体系，以有效地保障、推动市场经济发展及和谐社会建设，必须从理论和实践的结合上对安全生产法独立性和体系化作出充分的论证。湿法冶炼企业内部管理体系不够健全，管理存在漏洞。对工艺操作等管理不严也是造成安全隐患的因素之一。2．提高湿法冶炼的安全生产措施2．1选择工艺自动化设备综观目前国内外的情况，尽量采用计算机是进一步提高自动化水平的发展方向。因为在普通的连续式调节仪表控制系统中只能按照事先规定的控制规律进行工作，无法根据错综复杂、瞬息万变的实际情况来进行控制，因此很难使生产过程最优化。由于计算机具有计算速度快、精确度高、具有逻辑判断、选择和记忆的能力，能够完全自动地进行全部工作。因此采用计算机可以按照由生产工艺过程中总结出来的数学模型，根据各有关参量的变化情况，适时地进行控制，使生产过程实现最优化，从而能使产量增加、质量高度稳定、原材料消耗减少、成本降低大大减少工作人员。最终在安全生产的前提下，达到最大利润的目的。2．2开发、引进新的工艺新的工艺是企业生存的源泉。目前湿法工艺存在的主要问题在于工艺中所使用的浸出剂价格昂贵、回收利用难以及浸出剂对设备要求较高等方面。只有加大创新力度，开发新的工艺尽量减少湿法冶炼工艺的缺点。除了开发新的工艺外，引进先进的湿法冶炼工艺也是一个省时，省力的途径。2．3走节能与环保之路随着科学技术的日新月异，湿法冶炼产品作为现代工业的基础材料，在越来越多的工业领域得到广泛应用。我国湿法冶炼工业在“十五”期间得到了很大的发展。由于湿法冶炼是一个高耗能、高污染的行业，工厂生产成本居高不下，其市场竞争力难以与世界先进水平抗衡解决冶炼企业市场竞争力最为关键的，就是要从节能减排这一重要环节人手，大力降低湿法冶炼成本，从根本上增强企业的竞争力。2．4加强法制建设．树立安全观念加强管理主要分两部分：国家和企业两部分。2．4．1国家加强相关法律的完善国家加快法律的制定是安全生产的强大保障，主要有以下几个方面：(1)安全生产权益保障制度。保障从业人员的权益是安全生产的根本，但权益本身不能自己实现，需要制度保障。(2)安全生产监督管理制度。建立安全生产管理体系，依法成立独立的安全生产监管机构，并保证有充足的人力和财力投入，执法严格。(3)安全生产强制技术标准制度。保证安全与健康的劳动条件，为职业安全与健康提供科学研究、信息资料和教育训练，保障所有劳动者的安全和健康。(4)安全生产责任追究制度。纵观近年来，我国出现的重特大安全事故，绝大多数属于责任事故，有责必究是安全生产的法律保障，而我国责任追究制度在落实是不够彻底。安全生产责任追究制度应包括安全生产的责任主体、安全生产责任的确定、追究责任的机关、依据、程序和法律责任等内容，体现了法律的强制性、惩罚性功能。事故应急救援和处理制度。尽管重视事先监督、落实各种防范措施，消灭事故隐患，但是事故不可能绝对避免，事故发生之后的应急救助机制事关人命的抢救、损失的减少，十分必要。(5)事故应急救援和处理制度应包括事故应急预案的制定，事故应急体系的建立，事故应急救援组织、程序、措施和协调，事故报告、调查处理的原则和程序，事故责任的追究，事故信息发布等内容，强调了事故防范预警机制的积极作用。2，4．2企业加强内部管理对工艺过程的程序、对伤害人身安全的防范等都要做到严格执行。杜绝因人为因素造成安全事故的发生。例如，放射性外照射时，各生产工序的放射性卫生防护必不可少，特别是班前更衣、下班淋浴必须严格管理，加强卫生措施，杜绝“扩大污染”的现象。刺激性气体都超过国家规定的最高容许浓度，有损工人健康，应结合工艺改造采取有效的防护措施。3．结语本文总结了湿法冶炼过程中存在的安全问题，从四个方面提出了提高湿法冶炼工艺的安全生产措施。为湿法冶炼领域的研究做了铺垫，也是湿法冶炼工业的实际操作提供了理论支持。参考文献：[1]晏磊，可持续发展基础一资源环境生态系统控制[M]。北京：华夏出版社，1998。[2]李慧明，环境与可持续发展[M]。天津：天津人民出版社，1998．[3]朱清时，中国科学院院刊物[M]。1997．6。[4]洪紫萍、王贵公，生态材料导论[M]。北京：化学工业出版社，2ool，15—2l。[5]仲崇立，绿色化学导论[M]。北京：化学工业出版社。2000，9—18。

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