选煤工艺设计实用技术手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:戴少康

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2010-4

价格:120.00元

装帧:

isbn号码:9787502036362

丛书系列:

图书标签:

• 选煤
• 煤炭
• 煤制油
• 煤化工
• 工艺设计
• 工程技术
• 实用手册
• 矿物加工
• 洗煤
• 煤炭工业

现代冶金过程优化与节能技术 本书聚焦于当代冶金工业在追求高效率、低能耗和环境友好方面的最新进展与实践，深度剖析了从原料预处理到最终产品精炼过程中的关键技术瓶颈与创新解决方案。 第一章 冶金原料的深度认知与优化配比 本章详尽阐述了不同金属矿物在冶金过程中的物理化学特性、杂质行为及其对后续工艺的影响。重点讨论了原料的粒度、表面积、水分含量、孔隙率等对冶金反应速率和能耗的决定性作用。 1.1 复杂矿石的预处理技术革新： 深入探讨了超细粉碎、选择性絮凝、磁性分离、重力选矿等传统技术的升级方向，特别是引入了先进的电化学、光化学预处理方法，旨在有效剥离或活化包裹性杂质，降低后续冶炼的活化能垒。 1.2 高温反应中的组分平衡与热力学预测： 详细分析了炉内复杂多相体系的热力学模型，包括液相-固相-气相之间的质量和能量传递规律。通过实例解析了炉渣体系中主要氧化物（如 $ ext{CaO}, ext{SiO}_2, ext{Al}_2 ext{O}_3, ext{MgO}$）的粘度、流动性和熔点控制对炉衬侵蚀、金属收得率和炉况稳定性的影响机制。 1.3 替代燃料与原料的应用挑战： 面对资源约束，本章系统研究了生物质炭、废弃耐火材料回收物、低品位矿石等替代资源的冶金特性。着重分析了这些原料引入后可能导致的反应过程失稳、产物成分波动以及对炉内气氛的改变，并提出了相应的过程控制对策。 第二章 冶金过程中的反应动力学与能质传递 本章将冶金过程视为一个多尺度、多场耦合的复杂系统，重点剖析了影响反应速率的关键微观机制和宏观传递现象。 2.1 固-液、液-液界面反应的动力学控制： 对还原反应、氧化反应和除杂反应在界面上的本征动力学速率进行了量化研究。引入了扩散层理论、布朗运动模型，解释了传质阻力如何成为限制整体反应速率的主导因素。特别对高粘度熔体中的溶解过程进行了数学建模。 2.2 强化传热传质的技术手段： 系统介绍了为加速反应速率而采取的工程措施。包括电磁搅拌（EMS）在熔体中产生的流场模拟与优化、高频超声波在反应介质中的作用机制、以及新型反应器设计（如微反应器、浸没式喷嘴）对提高有效接触面积和湍流程度的贡献。 2.3 过程中的相变与析晶控制： 在金属凝固与合金化过程中，如何精确控制相变温度和速率，以获得具有特定微观组织和力学性能的产品。本节探讨了异质形核、晶体生长抑制剂的使用以及定向凝固技术的应用。 第三章 节能减排：冶金过程的热工优化与余热回收 能源消耗是冶金工业成本和环境压力的主要来源。本章致力于提供一套完整的、可实施的节能减排技术体系。 3.1 高效炉体结构设计与热效率提升： 对比分析了反射炉、平炉、电炉等传统炉型的热损失途径。提出了优化炉顶结构、改进供能方式（如富氧燃烧、等离子体辅助加热）以提高热效率的工程方案。引入了先进的耐火材料体系，如超高温陶瓷和复合隔热层，以降低炉壳辐射和传导热损失。 3.2 过程余热的高级梯级利用： 详细阐述了冶金烟气、炉渣潜热等能源的回收技术。重点介绍： 中低温烟气发电： 蒸汽朗肯循环与有机朗肯循环（ORC）在冶金烟气余热回收中的适用性比较。 熔渣蓄热技术： 设计用于储存高温渣热的专用蓄热体，并将其用于预热进料或产生工业蒸汽。 还原性气体回收与再利用： 对含 $ ext{CO}, ext{H}_2$ 烟气的净化、压缩及回炉作为二次燃料或还原剂的工艺流程。 3.3 过程能耗的实时监测与智能控制： 基于分布式传感器网络和大数据分析，建立冶金过程的能耗基线模型。探讨了利用人工智能算法（如模糊控制、深度学习）对能耗异常点进行预警，并实时调整燃烧配比、风量、电极操作的策略，实现全流程的能效动态优化。 第四章 冶金环境负荷的控制与循环经济实践 本章关注冶金工业废弃物的无害化处理、资源化利用，以及对大气、水体污染的深度治理。 4.1 冶金粉尘与尾气的深度净化： 超越传统的袋式除尘和脱硫脱硝技术，本节介绍了： 高浓度粉尘的湿法捕集与资源化： 针对高含尘量气流的雾滴捕集效率提升。 新型催化剂在脱硝中的应用： 针对高 $ ext{SO}_2$ 环境下 $ ext{SCR}$ 催化剂的抗中毒设计。 重金属的固化与资源回收： 针对烟气中挥发性重金属（如铅、锌、镉）的捕集与再利用技术。 4.2 冶金渣（炉渣）的循环利用技术体系： 将炉渣视为潜在的高价值二次资源。系统分析了不同类型炉渣（转炉渣、电石渣、高炉灰渣）的矿物学特征，并详细介绍了其在水泥、建筑骨料、土壤改良剂、以及提取有价金属方面的具体应用实例和技术标准。特别关注了渣中铁、锰的磁选回收工艺。 4.3 工业共生与水资源管理： 探讨了冶金企业间通过物质和能量交换实现循环经济的模式。重点阐述了冶金废水（如酸洗液、冷却水）的深度净化技术，包括膜分离技术、离子交换和电化学氧化法，以达到接近零排放的目标，并实现水资源的梯级回用。 第五章 过程控制、自动化与安全管理 本章面向数字化、智能化冶金工厂的建设需求，探讨先进过程控制（APC）和信息化技术在保障生产稳定性和安全方面的应用。 5.1 高级过程控制（APC）在冶金中的应用： 讲解了模型预测控制（MPC）在复杂、滞后性强的冶金反应器中的实施细节，如熔池温度、成分的在线实时调控。讨论了利用软测量技术（Soft Sensing）弥补关键变量在线监测不足的方案。 5.2 数字化孪生与仿真技术： 构建高精度冶金反应过程的数字化模型，实现对生产状态的实时映射、故障诊断和未来趋势预测。通过虚拟环境下的工艺参数调整实验，为实际生产提供安全、低成本的决策支持。 5.3 冶金作业的安全工程与风险评估： 从工艺设计源头消除安全隐患，关注高温、高压、有毒有害气体环境下的操作规范。引入基于风险矩阵的定量安全评估方法，以及自动化紧急停车系统（ESD）的设计标准和可靠性验证。

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