飢铁冶炼生产百问（
第一章铁合金（钒铁合金）生产简介 (1)
1 ?什么叫黑色金属? (1)
2.什么叫有色金属？ (1)
3.什么叫稀有金属？ (1)
4.什么叫钢？ (1)
5.什么叫生铁？ (1)
6.什么叫铁合金，它有哪些用途？ (1)
7.钒元素对钢的机械性能有哪些特殊的作用？ (1)
8.炉渣有那些性质？ (2)
9.炉渣中的化学成份及分类？ (2)
10............................................................................................. 什么是矿热炉，其特点是什么？.. (3)
11............................................................................................. 炉渣的作用？ (3)
12............................................................................................. 什么叫钢的机械性能？. (4)
13............................................................................................. 铁合金的冶炼原理？ (4)
14............................................................................................. 铁合金生产根据热源不同可分哪几种？ (4)
15............................................................................................. 铁合金生产相关知识掌握？ (5)
16............................................................................................. 钒铁冶炼方法、各自特点？ (5)
17............................................................................................. 电弧炉主要适用于什么铁合金品种的冶炼？.. (5)
18............................................................................................. 简介一下做铸造的晶核孕育剂？.. (5)
第二章冶炼所需原材料 (7)
1. ............................................................................................. 配料的重要意义，应注意什么? (7)
2. ............................................................................................. 为什么对入炉原料粒度，要有一定的要求？.. (7)
3.为什么硅铁成份有45%和75%含硅量，没有中间成份？7
4. ............................................................................................. 对钒铁冶炼所用石灰有何要求，为什么？. (8)
5. ............................................................................................. 硅铁生产所用的原料及它的用途有哪些？. (8)
6.为什么粘土砖碎块也能做造渣材料? (9)
7. ............................................................................................. 莹石的作用是什么？用它调渣注意什么？. (9)
8. ............................................................................................. 为什么沾有大量油污的废钢不得入炉？ (9)
9. ............................................................................................. 为什么要定期校磅？ (9)
10............................................................................................. 浇注用的滑动水口砖使用前应如何保管和检查？. (9)
11.钒铁冶炼所用主要原料有哪些？对各自的要求是什么？10 12．如果石灰中生、过烧过高时应注意什么？ (10)
13．每期配料时，料盘布料应注意哪些？ (10)
14．使用南非渣铁粒冶炼钒铁合金的好处？ (11)
15．废钢的堆放应注意哪些？ (11)
16．对准备入炉废钢有什么要求？ (11)
17．石灰中生烧过高时对冶炼不利？ (12)
18．电极折断的原因有？ (12)
19．为什么硅铁粉一般都用品位高硅铁碾磨的？ (12)
第三章所用机电设备和炉衬的选择 ............. 错误！未定义书签。
1．砌筑炉盖时应注意什么？....... 错误！未定义书签。
2．用什么耐火材料砌炉衬、盖和包衬？错误！未定义书签。3．为什么砌炉盖时砖缝越小越好？........ 错误！未定义书签。
4．为什么炉墙上下要有一定斜度？. 错误！未定义书签。
5．用什么耐火材料砌筑炉盖为好？. 错误！未定义书签。
6．为什么对镁砂的成份和粒度有一定要求？错误！未定义书签。7．为什么应尽量减少变压器跳闸次数？错误！未定义书签。
8．为什么要尽量避免两相通电？... 错误！未定义书签。
9．配电操作注意事项？........... 错误！未定义书签。
10．是不是冶炼电流越大，电弧输出功率和冶炼速度就越大？错
误！未定义书签。
11．隔离开关的作用是什么，为什么不许带负荷拉断隔离开关？错误！未定义书签。
12．电气设备为什么要经常清扫？.. 错误！未定义书签。
13．电抗器有什么作用？.......... 错误！未定义书签。
14．电炉变压器的特点是什么？.... 错误！未定义书签。
15．仪表表面上各种符号代表什么？.. 错误！未定义书签。16．电极是什么材料制成的，电极直径和供电电流有什么关系？错误！未定义书签。
17．为什么电炉设备中有那些机构需用水冷却？错误！未定义书
签。
18．为什么电极升降架有时升降不灵、甚至卡死？错误！未定义书签。19．为什么炉体倾动,机构中扇型齿，水平齿条面一边是平的，一边是齿牙的？错误！未定义书签。20．为什么电极升降蜗轮减速机采用单头蜗杆？错误！未定义书签。
21．为什么在水冷却构件中进水管在下面，出水管装在上面？错
误！未定义书签。
22．为什么电极夹头楔子与电极接触处发生打火现象？错误！未定
义书签。
23．为什么电极升降卷扬轮的钢丝绳会滑出？错误！未定义书签。24．电极升降机构中平衡砣有什么作用？错误！未定义书签。25．炉壳上为什么要钻有许多小孔？.. 错误！未定义书签。
26．耐火材料及其性能？......... 错误！未定义书签。
27．炉盖为什么砌成拱形？....... 错误！未定义书签。
28．铁合金电弧炉衬要求耐火材料应该具备哪些性质？错误！未定
义书签。
29．简述延长电炉炉衬寿命的途径？.. 错误！未定义书签。30．炉衬损坏的机理是什么？........... 错误！未定义书签。
31．电弧炉机械设备有哪些？各有什么作用？错误！未定义书签。
32．降低电极消耗途径有哪些？... 错误！未定义书签。
33．钒铁冶炼所用变压器、电弧炉参数有哪些？错误！未定义书签。
34．电炉用耐火材料发展如何？... 错误！未定义书签。
35．补炉镁砂质量要求？......... 错误！未定义书签。
36．砌炉的步骤及要点是？....... 错误！未定义书签。
37．渣缶吊挂装置的改进给操作带来了哪些益处？错误！未定义书
签。
38．什么叫一度电；为什么电炉冶炼尤其要注意节电？错误！未定
义书签。
39．电度表如何读数？........... 错误！未定义书签。
40．电炉变压器参数改进给冶炼工艺操作带来的好处？错误！未定
义书签。
41．炉底砖型的改变后带来经济效益？错误！未定义书签。42．金
属热法的广泛应用？............. 错误！未定义书签。
第四章钒铁合金的冶炼（以电硅热法为例）错误！未定义书签。
钒铁冶炼生产百问1．为什么在加铝（硅铝铁）还原时，火焰有时喷出很激烈，有时却较弱无力？... 错误！未定义书签。2．补炉操作要点：......................... 错误！未定义书签。
3．粉状石灰对冶炼的影响：....... 错误！未定义书签。
4．碱度对冶炼的影响：........... 错误！未定义书签。
5．造成碳高的原因及防止方法？... 错误！未定义书签。
6．用硅铁还原后，为什么用铝补充还原？错误！未定义书签。7．冶炼加石灰的作用？.................. 错误！未定义书签。
8．精炼的目的？................. 错误！未定义书签。
9．精炼搅拌后，怎样送电为佳？... 错误！未定义书签。
10．为什么炉墙损坏往往在电极附近较严重？错误！未定义书签。11．金属样控制的范围？.......... 错误！未定义书签。
12．影响冶炼的因素有哪些方面？.. 错误！未定义书签。
13．为什么渣线部分的炉衬侵蚀得最严重？错误！未定义书签。14．钒铁冶炼为什么采用优质灰？........ 错误！未定义书签。
15．钒铁炉前取样方法（炉前怎样采取炉样）？错误！未定义书签。16．还原剂为什么分批均匀加入？.. 错误！未定义书签。
17．为什么控制炉渣的流动性？.... 错误！未定义书签。
18．为什么硅铁利用率比铝高？.... 错误！未定义书签。
19．冶炼钒铁为什么加石灰？...... 错误！未定义书签。
20．为什么贫渣冷却后会粉化？.... 错误！未定义书签。
21．精炼期炉前补钒操作应注意什么？错误！未定义书签。22．出渣拉棍的作用？...................... 错误！未定义书签。
23．铁粑、木粑搅拌的作用？...... 错误！未定义书签。
24．还原时发生跑渣怎么办？...... 错误！未定义书签。
25．采取贫渣样方法？............ 错误！未定义书签。
26．跑渣造成哪些危害，如何防止跑渣？错误！未定义书签。27．垫炉底渣起什么作用？................ 错误！未定义书签。
28．为什么给电时会发生导电不良现象？错误！未定义书签。29．为什么开始送电时会冒红棕色烟尘？错误！未定义书签。30．为什么在开始通电时冶炼时声音很大？错误！未定义书签。31．补炉材料的来源？
错误！未定义书签。
32．为什么每次出炉后都要进行补炉操作？错误！未定义书签。
33．钒铁冶炼的主要原理及化学反应方程式？错误！未定义书签。34．钒铁冶炼工艺要求精渣含钒、贫渣含钒、冶炼温度、炉渣碱度各是多少？错误！未定义书签。
35．电冶工序的主要任务是什么？错误！未定义书签。36．分厂利用什么原理从钒渣中提取钒的，并写出有关化学反应方程式？错误！未定义书签。
37．钒有几种氧化物形式？各自的酸碱性如何？错误！未定义书签。38．钒铁冶炼的特性是什么？ ..... 错误！未定义书签。
39．如何识别合金样硅（钒）元素含量数值的高低？错误！未定义书签。
40．我分厂共分哪几道生产工序的？.. 错误！未定义书签。
41．如何控制炉底下降速度？ ..... 错误！未定义书签。
42．为什么炼钢用铁合金而不加纯金属？错误！未定义书签。
43．使用压球石灰的好处？ ....... 错误！未定义书签。
44．如何垫炉门操作？ ........... 错误！未定义书签。
45．冶炼操作上造成三期金属成分不正常的原因及处理方法？错
误！未定义书签。
46．为什么用碳作还原剂只能得到含碳量比较高的碳素合金,对于
含硅合金,常用提高硅元素降低合金的含碳量,这又为什么?错误！未定义书签。
47．铁合金电炉冶炼中，炉料喷溅的原因是什么？应采取哪些预防措施？错误！未定义书签。
48．各期物料分布依据是什么？ .... 错误！未定义书签。
49．精渣量的投入量根据什么确定的？错误！未定义书签。50．开炉号为什么适当多增精渣量和少增片钒量来保持出炉钒的合格？错误！未定义书签。
51．为什么一期主料中硅铁投入量比较大，炉门加硅铁量少些？错误！未定义书签。
52．保持冶炼正常时如何降低铝耗，降低成本？错误！未定义书签。53．钒铁冶炼为什么在II 、III 期物料比例大些？错误！未定义书签。
54．为什么一期料中有时钒投入量相差较大些？错误！未定义书签。
55．三期合金成份控制的依据？ ... 错误！未定义书签。
56．钒与硅铁在各期是如何确定的？.. 错误！未定义书签。57．除物料含磷合格，在工艺上如何控制、保证低磷钒铁合格？错
误！未定义书签。58．硅铁加入量过多时，会使合金中钒发生变化（超出规定范围）？............ 错误！未定义书签。59．适量加些高硅钒铁或精炼渣，是否使合金成分发生变化？错
误！未定义书签。
60．三期合金样出现“假样”后，它给精炼操作带来哪些影响？
错误！未定义书签。61．还原期碱度的确定？错误！未定义书
签。
62．精炼期碱度的确定？......... 错误！未定义书签。
63．为什么采用电硅热法生产钒铁合金的？错误！未定义书签。
64．对冶炼工艺的改变带来了哪些效益？错误！未定义书签。
65．为什么钒铁生产还原剂采用硅铝铁合金，而不用纯铝块？错
误！未定义书签。
66．为什么加铝过多时，容易造成合金中增硅？错误！未定义书
签。
第五章钒铁合金的浇注、脱模、水淬和精整错误！未定义书签。
1．为什么锭模内壁面要平整光滑？错误！未定义书签。
2．铁水浇注时应注意什么？...... 错误！未定义书签。
3．为什么对锭模要进行烘烤预热？错误！未定义书签。
4．铁水颜色和温度有何关系？.... 错误！未定义书签。
5．为什么要规定时间脱模，水碎时间？错误！未定义书签。
6．铁水包出铁后翻倒包时应注意什么？错误！未定义书签。
7．为什么铁水包要经常调面使用？错误！未定义书签。
8．座模时应注意什么？.......... 错误！未定义书签。
9．为什么铁水包（盛钢桶）直径和高度要有一定的比例？错误！
未定义书签。
10．为什么盛钢桶衬砖不用碱性耐火砖而用粘土砖？错误！未定义书签。
11．为什么铁水包（盛钢桶）砌砖，砖缝不能过大，底砖要砌平座砖要摆正？错
误！未定义书签。
12．如何进行对包操作的？
........................... . 错误！未定义书签。
13．钒铁包装不足一件时的处理办法是？错误！未定义书签。14．钒铁的组批原则是？每件重是多少？检斤误差是多少？错
误！未定义书签。
15．五氧化二钒包装组批的原则是？每件重是多少？检斤误差是少？......................... ... 错误！未定义书签。
16．铁水包在使用中做好检查？
........................... . 错误！未定义书签。
17．什么叫滑动水口，它有什么特点？错误！未定义书签。
18．合金液浇注后快速冷却的好处？.. 错误！未定义书签。
19．采用方锭模浇注法？. 错误！未定义书签。
20．渣铁同出浇注的使用？
........................... . 错误！未定义书签。
A-/e 、-V F-
第六章安全生产冶炼操作 ................. .. 错误！未定义书签。
1．往渣车上磕渣时应注意哪
些？...
.. 错误！未定义书签。
2．炉前更换吊运渣缶时应注意哪错误！未定义书签。
3．炉后脱模水淬操作时应注意哪
些？
错误！未定义书签。
4．精炼期补加废钢应注意的事项？. 错误！未定义书签。
5．搅拌和沾取渣样注意事项？... .. 错误！未定义书签。
6．炉前加料操作应注意那些？... .. 错误！未定义书签。
7．接落电极时应注意那些？..... . 错误！未定义书签。
8．更换炉盖时应注意那些？..... . 错误！未定义书签。
9．精炼渣返炉应注意哪些？..... . 错误！未定义书签。
10．前后摇炉时应注意什么？. 错误！未定义书签。
11．
堵塞和开启出铁口要注意什
么？
...错误！未定义书签。
12．出炉时应注意什么？
........................... . 错误！未定义书签。
13．倒渣时应注意哪些？
........................... . 错误！未定义书签。
14．炉前使用吊车时应注意什.. 错误！未定义书签。15．怎么样保持前后坑干燥清洁？.. 错误！未定义书签。
16．冶炼操作时应避免触电？
........................... . 错误！未定义书签。
17．为什么炉渣倒在潮湿地方爆炸，而炉渣上面的水却不会发生炸？......................... ... 错误！未定义书签。
18．为什么不能用眼睛直接看电弧光？错误！未定义书签。
19．炉前磕精炼渣缶时应注意哪.. 错误！未定义书签。
钒铁冶炼生产百问20．拆炉时（热拆炉）应注意哪
些？.. 错误！未定义书签。21．使用鄂式破碎机破硅铁时应
注意哪些？错误！未定义书签。22．使用鄂式破碎机破精渣
时应注意哪些？错误！未定义书签。
23．炉前安全操作要求？.......... 错误！未定义书签。
24．制锭安全操作要求？.......... 错误！未定义书签。
25．配电安全操作要求？.......... 错误！未定义书签。
26．配料（破碎）安全操作要求？.. 错误！未定义书签。
27．筑炉安全操作要求？.......... 错误！未定义书签。
28．电打出铁口时应注意？........ 错误！未定义书签。
29．用氧气吹打出铁口时应注意？.. 错误！未定义书签。
30．发生炉体穿渣时怎办？防止措施？错误！未定义书签。
附一．实际操作中的换算应用？.......... 错误！未定义书签
附二．物体的质量、重量、密度、比重的区别？错误！未定义书签
附三、产品单位消耗及成本指标（FEV50% ）错误！未定义书签附四、常用铁合金的近似比重和熔点............................. 错误！未定义书签。
附五、各期炉料分配...................... 错误！未定义书签
编缉：王选忱
朱宝力
二OO二年六月十二日
第一章铁合金（钒铁合金）生产
简介
1．什么叫黑色金属？
黑色金属通常指铁和铁基合金。
2．什么叫有色金属？
通常指除铁和铁基以外所有的金属。
3．什么叫稀有金属？
在地壳中含量极少，分布不广的或提炼较难的金属。
4．什么叫钢？
钢是铁和碳的合金，是用生铁或废钢为主要原料，根据不同性能的要求，配加
5．什么叫生铁？一定的合金元素炼制而成。（一般含碳在2% 以下）
通常把含碳量在2% 以上的铁碳合金叫做生铁。
6．什么叫铁合金，它有哪些用途？
铁合金是铁与一种或一种以上的金属或非金属元素融合起来的合
金，它不是可以直接使用的金属材料，它主要是作为钢铁生产的脱氧剂和合金剂的中间原料，也作为做铸造的晶粒孕育剂和微有色金属的添加剂应用在铸造工业与有色冶金和化学工业中。
7．钒元素对钢的机械性能有哪些特殊的作用？
钒元素能提高钢的弹性极限和抗强度极限。由此形成轻而又坚韧的结构。用俗话说，钒元素能提高钢的强度，耐磨性，耐腐蚀性，耐高温和耐寒性等优点。总之，改善钢的质量，提咼和扩大优质品种钢材
钒铁冶炼生产百问
的产品，它将为工业现代化建设起着具大作用
8．炉渣有那些性质？
①炉渣熔点：决定炉渣熔点的原则是：a ．组成炉渣氧化物的熔点越高，渣子的熔点也高。b.炉渣组成数目越多熔点越低。 c ?往碱性中加入酸性，往
酸性物中加入碱性物，渣熔点下降。d.两性氧化物，在酸中显酸，在
碱中显碱，熔点高，需热量多，炉温高。熔点低，需热量少，炉温低。
纯SiO2熔点1723C。纯AZO熔点2000 C。纯CaO容点燃2615 C。
②炉渣粘度：
粘度是炉渣的主要物理性质之一。它对于渣和金属间的性质和传热速度有密切关系，影响炉内金属及炉渣间的反应速度和炉渣传热能力。过粘的渣不活跃，冶炼不能顺利进行，渣与合金分离不好，金属混在渣中损失大。过稀的渣严重浸蚀炉衬降低炉衬寿命，所以，炉渣要有适当的粘度。
粘度是流动性的倒数与流动性成反比，碱度过高，粘度增大，降低炉渣粘度，使炉渣在冶炼条件下有良好的流动性，可改善反应动力条件，加快反应速度，并使倒渣顺利。提高炉温，控制好碱度，渣铁分离好，减少渣中带铁损失，提高金属回收率。
③炉渣导电性：在电炉冶炼中，炉渣的导电性直接影响到金属的加热和电能的
消
耗。炉渣的导电性随着温度升高而增加。即要求炉渣中的电阻大，电压降大。所以有渣法生产时，电极接近炉渣有时插在渣中，电极下弧光短几乎听不到电弧声。
炉渣的导电性与炉渣的组成有关，渣中碱性氧化物多渣的导电性强；渣中酸性氧化物越多，导电性差。
9.炉渣中的化学成份及分类？
炉渣主要由氧化物组成，冶炼不同品种，加入不同原料和还原剂，炉渣就具有不同的化
学成份。
不同的氧化物又有不同的化学性质，铁合金生产中常见的氧化物及化学性质可为三大类：
碱性氧化物：CaO MgO FeO MnO 等.
酸性氧化物：SiO2 P 2O5 V 2O5 等.
钒铁冶炼生产百问
两性氧化物：Al 2O 3 Fe 2Q
等. 一般说来炉渣的形成过程，可以看成是碱性氧化物与酸性氧化物中 和而产生盐类的过程，它主要是硅酸盐、铝酸盐和三重化合物。
硅 酸盐：FeO -SiO 2； MnOSO 2； CaO ?SiO 2； 2CaOSO 2； 3CaO￡iO 2； 铝 酸 盐：2FeO ?Al 2O ； FeO^AhQ ； 3CaO- Al 2C 3； 3Al 2O ?2SiO 2； 三重化合物： CaO- Al 2O> - 2SiO 2； 2CaO- Al 2^ - SiO 2；
在成渣过程中，由于各种氧化物结合成盐的生成自由能不同。
故一 种氧化物可以置换另一种氧化物， 而将后者游离出。 使其生成自由状态 便于还原，如V 2O 与SiO 2结合成匕Q -SiO 2,使硅还原V 2O 不彻底，渣中V 2Q 高，所以加入与SiO 2亲和力更强的碱性氧化物CaO 发生下列反应 V2Q+CaO+Si V+2CaO - SiO 2，可以提高 V2Q 活度还原充分。
液态炉渣是由结合氧化物和自由氧化物组成的熔液，
它们之间存在
着动态化学平衡。
碱性氧化物的加入量是按一定冶炼品种，
冶炼条件要求一定炉渣的 性质决定的，一般用碱度来表示。
炉渣碱度就是渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度之比： Rv 1.0 ;酸性渣
R > 1.2 ;弱碱性渣
R > 2.0 ;强碱性渣
10. 什么是矿热炉，其特点是什么？
用碳作还原剂生产铁合金所用电炉常用矿石还原炉，简称矿热炉。
特点是熔炼时炉口加入混合好的原料， 三根自焙电极在炉料中， 依靠电
弧和电流通过炉炉料而产生的电阻热进行加热，
通过岀铁口定时岀铁放 渣，生产过程是连续进行的。由于矿热炉使用碳质还原剂，因此除硅质 合金外、只能
获得高碳合金。 11. 炉渣的作用？
一般在冶炼过程中，存在两种液体，一是金属，一是炉渣。铁合金 生产过程，绝大多数品种是有渣冶炼。炉渣组成主要来源是：加入炉内 CaO%
SQ 2% CaO% MgO% SiO 2%
钒铁冶炼生产百问冶炼的所有炉料中的各种元素的氧化物，还原剂，造渣中所有能熔融的成份，浸蚀下来炉衬的耐火材料，还原剂还原时还原产物等，炉渣是复杂溶液，它在冶炼过程中起着积极的作用。
①炉渣直接参与化学反应，炉渣中钒氧化物，通过还原剂的作用，
把钒氧化物中的钒还原下来，进入合金。通过对炉渣成份和碱度调整，还原剂用量的调整来控制成份，去除合金中硫、磷等有害杂质。还可改善某些反应的热力学和动力学条件，以提高产量质量。如碱度调整过低时，硅还原钒的能力降低，碱度过高，流动性不好，反应扩散条件不好，动力学条件差，硅还原钒的能力也降低。
②炉渣对合金熔体有保护作用，一般说来炉渣比合金轻，而浮在合金上面，可以保护合金，避免合金被电弧过热，减少合金挥发。
③炉渣是炉子热制度的重要调节器，炉渣中所含氧化物的种类及其含量不同，炉渣有不同的物理性质，如熔点、比电阻等不同。熔渣溶点。具有这种炉渣的炉子内温度也高。炉渣熔点高低可决定炉内所能达到的最高温度情况。炉内的电阻高低可以决定炉内电流通过炉渣发热的多少，炉渣电阻足够高时，可使电极深插埋弧化料。炉渣是传热介质通过它把热传给合金，合金的温度与炉渣密切有关。以上充分看出炉渣的重要作用。
12．什么叫钢的机械性能？
通常所谓钢的机械性能是指在静力负荷下和在动力负荷下钢的强度，塑性和韧性。
13．铁合金的冶炼原理？
铁合金冶炼是使用低电压大电流操作。
铁合金生产就是将含有金属氧化物的矿石在高温下与还原剂、溶剂熔合在一起，经过冶金物化反应制取合金的过程，同时得到相应的炉渣和炉气。
14．铁合金生产根据热源不同可分哪几种？
碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。
1)碳热法：它是铁合金生产的主要方法。它是在矿热炉
内，以电能为热源，用砖质还原剂，还原矿石生产铁合金。
2)电热法：冶金是将电能转变成热能来熔炼金属的一种
方法。
3)金属热法：是利用镁、铝、硅和钙还原氧化物的化学
反应时放出的热量。是用来生产含碳极低的产品。
4)电硅热法：是利用电能和硅氧化的化学能来冶炼铁合
金的一种方法。电硅热法冶炼一般为间歇工艺。间歇工艺冶炼一般
炉衬损耗较大。
15．铁合金生产相关知识掌握？
电弧中进行化学反应的速度和完全性很大程度上取决于渣中的传质速度。
石灰是铁合金生产中使用最多的熔剂之一。含硅合金中，硅元素的碳化物在合金中的溶解很小。渣铁比大时，能耗较大，降低渣铁比时，有利改善经济指标。
电炉功率越大，选用的二次电压应越高。
在一定电压下，电流稳定，意味着功率稳定。合金中的碳一般以金属碳化物的形式存在于合金中。元素与氧的结合能力越强，脱氧效果越强。
16．钒铁冶炼方法、各自特点？
一是电硅热法、也是电炉法；另一种是金属热法、也叫炉外法。一是耗电能大，工序复杂，但产品质量稳定，还原剂价格低。另一种是耗铝量大，回收率低，合金品位高，不用电能。
17．电弧炉主要适用于什么铁合金品种的冶炼？
主要适用于间歇法生产含碳低的铁合金品种。如：微铬、中铬、钒铁等。
操作是经过引弧、加料、溶化、还原、精炼来完成的。
18．简介一下做铸造的晶核孕育剂？
为改善铸铁和铸钢的性质，浇注前加入某些铁合金作为晶核，晶粒中
形成心，而使形成的石墨变得细小而分散，使晶粒细化，从而提高铸件的韧性，降
低脆性，提高铸件强度。
钒铁冶炼生产百问孕育铸铁就是加入硅钨合金，硅铁等作孕育合金，晶条件和组织。以改变铸铁的结
第二章冶炼所需原材料
1．配料的重要意义，应注意什么？
配料是冶炼的一项很重要的准备工作，它直接影响到冶炼的速度和产品质量，物料消耗金属收得率的提高以及炉体寿命等，合理的配料，对炉前操作，控制合金成份，都是十分有利的。
配料须注意：
①还原剂在各个还原期的分配合理，碱度适当，温度合理，达到快
速熔化还原的目的。
②混配料均匀，化料快，有利炉渣贫化。
③精炼期要有足够的钒浓度和良好的炉渣流动性。
④保持一、二期铁水中有一定的含硅量，有利于炉料熔化，加快化料速度。
2．为什么对入炉原料粒度，要有一定的要求？
入炉的废钢块度过大、过重，一是加料不便；二是熔化慢，会增加电能损失，粒度过小过碎，加料麻烦，时间长等。
入炉的石灰、硅铁、硅铝铁块度大造渣速度慢，还原时间长。块度
过小，石灰强度不够，易成粉末，炉渣透气性不好，化料速度慢，电耗
高，还原剂块度过大，反应速度慢，块度过小，烧损量加大。所以对入炉原料的粒度有一定的要求，以便冶炼的顺利进行。
3．为什么硅铁成份有45％和75％含硅量，没有中间成份？
因为含硅在50 %?60%之间的硅铁极易粉化，而且，排岀磷和硫化
氢等有毒气体，甚至会引起爆炸，所以一般都禁止生产这种中间成份的硅铁。
硅铁含硅越高，它就越轻。如含硅45%的硅铁，比重为5．15克／cm3,而含硅75%的硅铁比重为3. 5克/cm3。
4.对钒铁冶炼所用石灰有何要求，为什么？
要求石灰中氧化钙越高越好，其它杂质（SiO2、MgO S）应尽量
少，氧化钙是碱性炉渣中最重要的成份，炉渣中氧化钙含量高，贝0炉渣碱度就高，硅铁还原渣中钒的能力就强，贫化效果好，石灰中的杂质二氧化硅高时，就需多加石灰，增加了炉渣量。而增加的石灰量，就事毕多用电能，石灰的含碳量应越低越好。
粉末石灰量尽量少用，因为石灰粉末极易吸水，加入炉中分解为氧化钙、氢和氧，造成供电时间长，炉渣碱度不够。用石灰粉末，造成下料飞扬，操作不便，且增加石灰量，对炉衬炉盖腐蚀加重，降低使用寿命。
有条件使用新焙烧的石灰，运输时要用密闭的容器为好。水在石灰中以化合水存在，很难去除，只有经过烘烤才能分解成石灰和水，水成为蒸气跑掉，这就影响了炉渣碱度。
没烧透的石灰或半烧石灰中，其主要成份为碳酸钙，加入炉内后，分
解成CaO和CO 2这是吸热反应，要消耗电能和延长冶炼时间，且不能及时造碱性渣，对冶炼不利（这个过程相当用电炉焙烧没烧透的石灰）。这时分解岀的CO 2还有氧化作用，还会破坏炉渣的还原性，还会加快石墨
电极的氧化过程。
5.硅铁生产所用的原料及它的用途有哪些？
生产硅铁所用原料有：硅石、碳质还原剂、钢屑。
是一种良好的脱氧剂，绝大多数的钢种用硅铁脱氧。
是一种合金剂，生产硅钢、弹簧钢等。
是一种还原剂，做钒铁冶炼的还原剂。
钒铁冶炼生产百问 6．为什么粘土砖碎块也能做造渣材料 ?
粘土 砖碎块的主要成份为SiO 2(58%?70%)AI20(27%? 35%)Fe2Q(1.3%?
2.2%),它也有稀释炉渣的作用， 特别是对于镁砂渣的 稀释作用好。但是在使用粘土砖碎块时，要注意炉渣碱度的控制，使用 不好，就要降低炉渣碱度，影响还原或精炼的效果。尤其是在精炼时， 补炉镁砂进入渣中使渣子发粘，这时采用粘土砖块稀释比较好。
7．莹石的作用是什么？用它调渣注意什么？
莹石具有稀释炉渣的作用， 萤石用量要适当， 用量多渣子过稀， 反 射电弧光厉害，造成炉衬炉盖腐蚀严重，此处 CaF 2对镁砖炉衬侵蚀尤为 严重。一般情况下，在倒渣前，适当加一些萤石，能把渣子倒净，减少 留渣量，便于操作。 8．为什么沾有大量油污的废钢不得入炉？
油脂是碳氢化合物， 在高温下分解成碳和氢。 废钢上沾有大量油污， 在冶炼过程中分解出许多碳进入铁水中，影响产品质量。因此，
不得将
沾有油污的废钢投入炉内。 9．为什么要定期校磅？
磅料不准会严重影响到冶炼， 每次磅料走车时， 对磅秤冲击力很大， 磅料精度
逐渐降低，因此，必须有校磅制度，尽量减少磅秤误差。
10．浇注用的滑
动水口砖使用前应如何保管和检 查？ 为确保安全生产和提高产品质量， 对浇注用的水口砖保管和使用要 注意以下几点：
1) 水口砖必须干燥，不能受潮，潮后材质会变疏松，易被铁水冲 水口砖不能有裂纹和掉块，影响浇注。 使用前滑板与水口砖接触面要互相研磨，平整光滑 在运输过程中，砖不能受到撞击。
2) 3) 4)
11．钒铁冶炼所用主要原料有哪些？对各自的要求是什么？
1．五氧化二钒：GB3283－87中的冶金90．
V2O5 > 98 %( VO > 90%) S < 0.2% P < 0.04% 片状不大于200
x 200mm 厚度w 8mm
2 . 硅铁GB2272- 87中
FeSi75 —A. B. C任何牌号Si > 72% Mn w 0.3% C w 0.2% P
w 0.035% S w 0.02% Cr w 0.5 块度：20- 30mm
3．铝(硅铝铁) GB/T 1196—93中
Al > 62.5% (Al+Si) > 89% P > 0.03% S > 0.03%
C> 0.20% Cu > 0.10% Mn > 0.4% 块度：30 —50mm
4 ．钢屑：按QTJ TJT0504-84 要求：
其中Fe > 96% C w 0.2% P w 0.035% Mn w 0.4% S w
0.04% Si w 1.0% ，必须是碳素钢屑，不得混有有色金属、泥砂、油质等杂
物，块度小于300x 300x 500mm。
5．冶金石灰：YB／T 042 —93中
普通冶金石灰二级技术条件，CaO > 85% MgO w 5% SiO 2>
3.5% S > 0.15% CO 2 > 2% P > 0.01% 生烧率
+过烧率w 15 % 块度20 —50mm 灼减》7 % 活性度
(4mol/mL 40 士1C , 10min )< 250
12.如果石灰中生、过烧过高时应注意什么？
主要考虑炉渣碱度是否能达到正常，因为生、过烧过高时石灰用量增加化料速度慢，所以减少每炉投料量，便于下料操作以及顺利造渣，便于还原操作。控制还原速度，避免还原剂硅铁集中加入。调整好炉渣碱度。控制好合金成分。有利于精炼脱硅顺利进行。
13.每期配料时，料盘布料应注意哪些？
精料入炉冶炼有利于生产经济技术指标的提高，准确配料是冶炼顺利的重要保
证。
1)头期料先过适量石灰依次为硅铁、片钒、精渣和剩余石灰量，
沿料车走向分层布料。
2)其余各期料均为片钒、石灰双层分布，以达到混料
氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站，通过板式输送机，胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程，磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽，再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统，管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器，三套管四层间接加热连续溶出设备（Φ159管走料，Φ480管供汽），通过四段预热和三段加热，使物料出口温度达145℃，送入保温罐保温一小时以上，经过三级闪蒸和稀释，完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽，进行5～6次赤泥反向洗涤，末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液，按添加量加入赤泥分离沉降槽，将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽，以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽，再送226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣），滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换，冷却至设定温度后，再与种子过滤滤饼（晶种）混合，然后用晶种泵送至种分分解槽首槽（1#或2#槽），经连续种分分解后，从11#槽（或12#槽）顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#（或12#）分解槽，底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机，分解11#槽的分解浆液，从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机，进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液（白泥洗液）送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流送立盘过滤机过滤，滤液进母液槽，滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液，其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩，经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时，需排盐，此时，蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发，并加入部分盐晶种，作为蒸发结晶的诱导结晶，然后在析盐沉降槽进行分离，底流用排盐过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后，送入苛化槽内，添加石灰乳进行苛化，苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合，还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换，氢氧化铝的温度达320～360℃，结晶水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600～800℃从焙烧炉底部进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。
工业氧化铝得简介 摘要:随着科学与技术得发展,工业氧化铝得应用范围越来越广泛。对于不同得用途,要求氧化铝具有不同得物理与化学特性、本文主要论述了工业氧化铝得性质(物理性质,化学性质),化学成分、矿物成分、产出状态,岩石种类,产地、价格、合成原料,工艺,用途等一系列问题。 关键词:工业氧化铝;性质;成分;合成;用途 1 工业氧化铝得简介及性质 1、1工业氧化铝得矿物成分、岩石种类、产地 市场上最易于得到得精制氧化铝就是用拜尔法制取得,所用原料为铝矾土矿,我国河南、山东、贵州等地都有优质得大型矾土矿床。 目前,世界已探明铝土资源储量约36０亿吨,中国约23亿吨,居世界第五位［1］。铝土矿得90％-95%首先被加工成氧化铝,绝大部分用于生产金属铝［2]。仅有约10％氧化铝用于其她特定目得,例如用作染料与洗涤剂得添加剂。其余5％一1０%得铝土矿用作磨料、耐火材料与陶瓷生产或水泥添加剂［3]。我国铝矾土储量极为丰富,产地从黄河以北得山西、河北与山东,穿过中部得河南与广西,直到西南得贵州与云南、目前出产高铝矾土熟料得主要产地在山西、河南与贵州。我国高铝矾土主要矿物为水铝石(水硬铝石)、勃姆石(水软铝石)、高岭石与叶腊石,可按其矿物组成分为3种类型:(l)水铝石—高岭石型［DK];(2)勃姆石—高岭石型［BK］;(3)水铝石—叶腊石型[DＰ］。而目前DK型矾土应用最为广泛、DK型矾土熟料按其氧化铝含量分为特等、一等、二等A二等B与三等［4］1.２工业氧化铝得性质 工业氧化铝得主要化学成分就是Ａｌ2O3,通常还有少量ＳiO２,Ｆe2O3,ＴiO2,Na2O,MgO,CaO与H2O。要求工业氧化铝必须有较高得纯度,杂质含量,特别就是SiO2应尽可能低、我国原冶金工业部得部颁标准YB 81４—1９75规定了工业氧化铝得技术
钒铁的生产 1 钒铁概述 1.1简介 钒铁（Ferrovanadium alloy）通过还原而得到的铁和钒中间合金(铁钒二元合金)，其钒含 量不小于35.0%（重量），不大于85.0%（重量），常用的钒铁有含钒40%、60%和80%三种。钒作为元素周期表中钒族元素中的一员，其原子数为23，原子量为50.942，熔点 为1887度，沸点为3337度，纯钒呈现为闪亮的白色，质地坚硬，为体心立体机构。大 约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实，但一般其钒含量少于1%。四川攀枝花钒钛资源十分丰富，其中钒的储量占全国的62%，居世界第三位。我国 从1978年开始出口钒渣、V2O5、钒铁。从此我国从钒进口国变为钒出口国。 1.2钒铁用途 钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钒可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。世界上消耗的钒约90%用于钢铁工业。钒在普通低合金钢中主要是细化晶粒，增加钢的强度并 抑制其时效作用；在合金结构钢中是细化晶粒，增加钢的强度和韧性，在弹昔钢中与铭或锰配合使用，增加钢的弹性极限，并改善其质量，在工具钢中王要细化钢的组织和晶粒，增加钢的回火稳定性，增强其二次硬化作用，提高其耐磨性，延长工具的使用寿命，在耐热钢和抗氢钢中，钒也起有益的作用，铸铁中加入的钒，由于形成碳化物而促进珠光体形成，使渗碳体稳定，石墨颗粒的形状细而均匀，细化基体的晶粒，因而使铸件的硬度、抗拉强度和耐磨强度提高。 1.3产品粒度 表1 粒度要求表 1.4生产方法及特点 钒在地壳中的丰度为135×10-4%。钒矿物有70多种，但单一的钒矿床很少(仅秘鲁的米 纳拉格拉为单矿床。已采完。)，都是与别的矿共生。用作生产钒的原料有钒钦磁铁矿 （含V0 .4%-1 .40），铀钒矿（合V2051.5%-2.05%），原油灰烬（合V20520%-40%），合钒磷铁（合V3%-6 %），废钒催化剂，生产氧化铝的残
1 钒铁概述 1.1简介 钒铁（Ferrovanadium alloy）通过还原而得到的铁和钒中间合金(铁钒二元合金)，其钒含量不小于35.0%（重量），不大于85.0%（重量），常用的钒铁有含钒40%、60%和80%三种。钒作为元素周期表中钒族元素中的一员，其原子数为23，原子量为50.942，熔点为1887度，沸点为3337度，纯钒呈现为闪亮的白色，质地坚硬，为体心立体机构。大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实，但一般其钒含量少于1%。四川攀枝花钒钛资源十分丰富，其中钒的储量占全国的62%，居世界第三位。我国从1978年开始出口钒渣、V2O5、钒铁。从此我国从钒进口国变为钒出口国。 1.2钒铁用途 钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钒可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。世界上消耗的钒约90%用于钢铁工业。钒在普通低合金钢中主要是细化晶粒，增加钢的强度并抑制其时效作用；在合金结构钢中是细化晶粒，增加钢的强度和韧性，在弹昔钢中与铭或锰配合使用，增加钢的弹性极限，并改善其质量，在工具钢中王要细化钢的组织和晶粒，增加钢的回火稳定性，增强其二次硬化作用，提高其耐磨性，延长工具的使用寿命，在耐热钢和抗氢钢中，钒也起有益的作用，铸铁中加入的钒，由于形成碳化物而促进珠光体形成，使渗碳体稳定，石墨颗粒的形状细而均匀，细化基体的晶粒，因而使铸件的硬度、抗拉强度和耐磨强度提高。 1.3产品粒度 表1 粒度要求表 1.4生产方法及特点 钒在地壳中的丰度为135×10-4%。钒矿物有70多种，但单一的钒矿床很少(仅秘鲁的米纳拉格拉为单矿床。已采完。)，都是与别的矿共生。用作生产钒的原料有钒钦磁铁矿（含V0 .4%-1 .40），铀钒矿（合V2051.5%-2.05%），原油灰烬（合V20520%-40%），合钒磷铁（合V3%-6 %），废钒催化剂，生产氧化铝的残
氧化铝的制备方法 1氧化铝的制备 硝酸铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 异丙醇铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 尿素分析纯天津市大茂化学试剂厂 硝酸分析纯广州化学试剂厂 1.1氨水沉淀法 氨水（2mol/L）用量筒量取150ml65%氨水注入1000ml的容量瓶，用去离子水标定至刻度。 硝酸（1：1）用量筒量取浓硝酸100ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定至刻度。 利用酸法即Al(NO3)3与氨水反应来制取拟薄水铝石。以防止引入其他金属离子，而且可以通过加热的方法去除溶液中的NH4+和NO3-离子。 实验步骤： 1）称取18.75 g（约0.05 mol）的硝酸铝溶于50ml去离子水中，加热搅拌使其溶解成透明Al(NO3)3溶液。 2）室温下用2mol/L的氨水进行滴定同时进行剧烈搅拌，直至pH值8.5后停止滴定并放慢脚板速度。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 滴定前，Al(NO3)3溶液的pH值1.8左右。滴定过程中，在pH值4.5时溶液黏度突然增大，并产生大量Al(OH)3半透明沉淀，继续滴定胶体黏度下降。pH值由1.8升至4.5共消耗氨水（2mol/L）约36毫升，由4.5至8.5消耗氨水约9毫升。 1.2均匀沉淀法 本步骤的目的是将溶液中的Al(OH)3微粒以沉淀的形式分离出来。碱性沉淀剂的直接加入难免会造成溶液中局部沉淀剂瞬时过量的现象，致使生成的沉淀粒子形态和尺寸均有较大区别，从而影响焙烧后氧化铝载体的性状。不同于其他沉淀剂的添加，尿素均相沉淀法通过尿素在加热过程中均匀缓慢的释放氨水从整体上提高pH值，克服了液相直接接触造成的瞬时局部过量的不足，从而获得尺寸均匀、分散性好的Al(OH)3沉淀。 实验步骤： 1）称取25 g（约理论用量4倍）的尿素溶于25ml去离子水中，将尿素溶液注入上一步生成的胶体溶液。 2）开始通过水浴加热，并不停搅拌，于90℃恒温加热2小时。加热在开始的一段时间内，pH值始终在1以下，升至约40~50℃左右，原本半透明的胶体逐渐变清。待到温度升至90℃时，由搅拌子中心漩涡出有气泡产生，溶液开始变混浊。pH值升至7以后，溶液基本呈乳白色，直至加热结束。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 1.3 溶胶凝胶异丙醇铝水解法 本步骤的目用溶胶凝胶法合成介孔氧化铝，比表面积大, 表面不同的电势使金属离子更容易负载, 在催化领域中具有重要的应用价值，其性能明显优于传统的氧化铝。采用硝酸和异丙醇铝来合成有序介孔氧化铝。 硝酸（0.05mol/L）用量筒量取浓硝酸0.67ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定
氧化铝工艺流程简介 一、生产工艺简介 公司采用国际先进的拜耳法生产工艺，主要设备从德国、法国、荷兰、澳大利亚等国进口；生产指挥系统采用美国Rockwell公司的DCS控制系统。公司还建有庞大的生产ERP系统及信息管理系统，集生产调度、控制、信息采集、管理于一体。 二、生产工艺流程图
三、工艺流程简述 1、原料工序原料矿石堆场在建厂初期，为方便装卸矿石及避免大量杂质在倒运过程进入生产流程，堆场使用原矿石将地基提升50cm压实后用于储存铝土矿。原矿石由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后和原矿堆场的铝土矿经破碎后一起倒入卸矿站，经胶带输送机送往均化堆场堆存，为避免斗轮取料机将杂质当做矿石取走，取料机斗轮离地面30cm，其间用矿石进行填充，再由胶带输送机将铝土矿送往原料磨的磨头仓。外购石灰由汽车运进厂，卸入石灰卸矿站，经胶带输送机送往石灰仓，一部分石灰通过胶带输送机送往原料磨磨头仓，另一部分石灰送往石灰消化工段。在石灰消化工段，石灰与热水一同加入化灰机中，制备的石灰乳流进石灰乳槽，石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序和沉降车间控制过滤工序。在原料磨工段，铝土矿、石灰及循环母液按比例加入原料磨中磨制原矿浆，原矿浆用水力漩流器进行分级，分级机溢流为合格的原矿浆，送入原矿浆槽，分级机底流返回原料磨。为应对磨机突发故障及流程稳定，矿浆槽必须保持一定液位。 2、溶出工序来自原料磨已研磨好的原矿浆首先进入溶出预脱硅槽，矿浆通过预脱硅槽的压差进行自溢流至末槽，同时为消除矿浆中的SiO2对溶出过程的影响，根据车间操作规程，矿浆在预脱硅槽首槽加热至100℃，且原矿浆在脱硅槽中停留8h以上，以达到预脱硅的目
氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴
氧化铝生产流程 中州铝厂：烧结法生产线（第一氧化铝厂） 第一氧化铝厂控制系统有AB公司、ROCKWELL公司、Honeywell公司；企业与院校协作逐步优化氧化铝各工序操作控制，如料浆制备、沉降分离洗涤系统等。 一车间：包括：铝土矿破碎、堆料、取料、输送：目前没有控制系统。 二车间：生料磨制、料浆调配：正在上一套控制系统，采用美国AB公司的control logic 5000系统，包括6台原料磨及各倒料泵、调配槽，每两台磨为一套控制器，倒料泵及调配槽为一套控制器，四套控制器连成网。目前安装已经完成，还没有投入使用。 三车间：熟料烧成、煤粉制备、熟料中碎、电收尘、风机螺旋：每台大窑上一套独立的控制器，有control logic 5000系列，也有slc 500系列，包括大窑参数的显示、设备的启停，不包括煤磨系统，不包括饲料泵及电收尘的控制，包括部分饲料参数的显示。5、6#煤磨合上一套slc 500系统，对煤磨有关设备进行控制。1—4#煤磨仍然是常规仪表控制。 四车间：熟料溶出、赤泥分离、赤泥洗涤：6台溶出磨上了三套control logic 5000控制系统，分离和洗涤仍然是常规仪表控制。 五车间：粗液喂料泵、脱硅、叶滤硅渣及**：其中5组6组脱硅分别上了一套control logic 5000控制系统，1-4组脱硅为常规仪表控制，叶滤上了一套control logic 5000控制系统。六车间：碳酸化分解、种子分解、氢铝过滤、母液蒸发：碳分上了一套slc 500控制系统，种分上了一套control logic 5000控制系统，5组6组蒸发分别上了一套TPS系统，1-4组蒸发为常规仪表控制。 七车间：平盘过滤、焙烧：三台焙烧及三台平盘上了三套TPS系统。 空压车间：石灰炉、二氧化碳站、高压站、低压站：5台石灰炉上了5套控制系统，有control logic 5000系统，也有slc 500系统。 中州铝厂：30万吨选矿拜耳法生产线（第二氧化铝厂） 选矿拜尔法流程国内首创，2004年初成功投产。在磨浮、高压溶出、赤泥分离洗涤、种分、蒸发工序上了5套TPS系统，另外选矿车间上了一套ABB公司control logic 5000系统，矿浆调配上了一套Honeywell 公司HC900控制系统。目前正在做这些系统的联网工作。 供矿：浮选矿法，中州铝厂生产药剂。14套视屏装置监视皮带、圆锥矿碎机。控制系统为ABB公司controllogic5000。 原料制备：24套视屏装置监视4台格子磨等，2套模糊控制东大设计院开发（软件复杂），2套模糊控制计控室开发，设计的磨机负荷及矿浆密度参与控制，因引进芬兰的矿浆粒度分析仪不好用（易堵取样管），所以没实现完全模糊控制，计控室以后将改进并进一步优化控制。单管溶出：4个预脱硅槽、2个预脱硅加热槽、3台隔膜泵、9个溶出器、10个自蒸发器、13个加热器。蒸汽从1、2级溶出器底部进入加热，3到9级溶出器利用余热加热，溶出器无搅拌机，溶出器内基本无结巴。13级碱液加热，后3级有结巴。检测控制少。调节阀用上海梁光厂（定位器为韩国YTC），蒸汽用气动调节阀，其他用电动调节阀，电动调节阀有
氧化铝的主要冶炼工艺介绍 氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等。 一、烧结法 1.1烧结法的基本原理 将铝土矿与一定数量的纯碱、石灰（或者石灰石）、配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙，氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠，而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠，将烧结产物（熟料）用稀碱溶液溶出时固体铝酸钠便进入溶液，铁酸钠水解放出碱，氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。在用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝，经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。 1.2烧结法工艺过程简述 烧结法生产氧化铝有生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离以及洗涤、粗液脱硅、精液碳酸化分解、氢氧化铝的分离以及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。 生料浆制备：将铝土矿、石灰（或石灰石）、碱粉、无烟煤以及碳分母液按一定的比例，送入原料磨中磨制成生料浆，经过料浆槽的三次调配成各项指标合格的生料浆，送熟料窑烧结。 熟料烧结：配合格的生料浆送入熟料窑内，在1200℃-1300℃的高温下发生一系列的物理化学变化，主要生产使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。熟料窑烧结过程通常在熟料窑（回转窑）内进行，氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙，氧化铝和纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠，而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠，并且烧至部分熔融，冷却后成外观为黑灰色的颗粒状物料即熟料。 熟料溶出：熟料经过破碎达到要求的粒度后，用稀碱溶液（生产上称调整液），在湿磨内进行粉碎性溶出，有用成分氧化铝和氧化钠进入溶液，成为铝酸钠溶液，而杂质铁和硅则进入赤泥。 赤泥分离和洗涤：为了减少溶出过程中的化学损失，赤泥和铝酸钠溶液必须快速分离，为了回收赤泥附液中所带走的有用成分氧化铝和氧化钠，将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。
钒及钒生产工艺 第一章钒的性质及应用 一、钒的性质： 钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。 钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。 钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3
形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。它们的主要性质列于下表： 二、钒的应用 三、五氧化二钒的性质 V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为L），溶液呈黄色。它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH 中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3
氧化铝生产工艺 在氧化铝生产行业，氧化铝的生产方法大约分四类：碱法、酸法、酸碱联合法、和热法，但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。 用碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣（由于含氧化铁而成红色，故称赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，已回收利用其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后焙烧，得到氧化铝产品。 用碱法生产氧化铝又可分为：①拜尔法②烧结法③联合法，因我国的铝土矿资源的特殊性，主要为一水硬铝石，因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法，后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多，拜尔法具有工艺流程简单，投入成本少，产品质量好等特点。 具体情况如下： 中国铝业山东分公司：1954年建厂，采用烧结法，后经四次扩建，主要采用拜尔法，2006年的总产量已达128万吨 中国铝业河南分公司：1965年建厂投产，主要采用混联法，1999年完成4次扩建，年产达80万吨，2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线，2006年的年生产量已达到232万吨。 中国铝业贵州分公司：1978年完成一期拜尔法生产线，年产15万吨，后经扩建，采用混联法，2006年已达到年产120万吨。 中国铝业山西分公司：1987年一期烧结法投产，后经扩建，1992年完成二期混联法，年产达70万吨，2005年投产的拜尔法80万吨项目，到2006年已经达到年产219万吨目标。 中国铝业中州分公司：1992年一期投产烧结法，后经两次扩建选矿拜尔法生产线，2006年年产量达172万吨。 中国铝业广西分公司：1995年拜尔法投产使用，2006年总产量达94万吨。 中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。 除中国铝业公司外，现已建或拟建的氧化铝项目29个，山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发（100万吨）、河南开曼铝、东方希望铝业（三门峡）有限公司、广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）等众多氧化铝企业。据专家估计，2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%，达到1200-1300万吨。
氧化铝生产工艺流程图 流程仿真技术原理 根据工艺过程所涉及到的基础物性数据，引用或创建特定的物性包，建立生产过程中的单元设备的数学模型和单元设备之间的模型，从而完成完整描述实际生产过程系统的数学模型[6，7]。通过一定的数学方法对过程中所涉及到的模型进行联列求解。通过装置的稳态和动态模型，进行不同方案和工艺条件的分析，为新工艺的规划、研究开发和技术可靠性进行分析，为生产实际提供优化操作指导。在动态模拟中，还可以通过不同控制策 略的比较，对生产过程进行优化控制[5]。 生产过程的数学模型通常为一大型非线性代数方程组，过程模拟实质就是通过求解该非线性方程组来预测在一定工艺条件下生产过程的性能。常用 的求解方法主要有序贯模块法、联立方程法和联立模块法[3]。 氧化铝生产工艺 氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低，经济效益好，流程相对简单，应用最广，所以主要介绍一下拜耳法的生产工艺。 所谓拜耳法是因为它是由K.J.bayer在1889－1892年提出而得名的。拜耳法主要包括两个主要过程，一是Na2O与Al2O3摩尔比为1.8的铝酸钠在常温下，只要添加氢氧化铝作为晶种，不断搅拌，溶液种的Al2O3就可以呈氢氧化铝析出，直到其中Na2O：Al2O3的摩尔比提高到6为止，此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物。此即利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程处理铝土矿，得到氢氧化铝产品，构成所谓拜耳法循环[8]。拜耳法的生产工艺流程图如图1 所示。
飢铁冶炼生产百问（
第一章铁合金（钒铁合金）生产简介 (1) 1 ?什么叫黑色金属? (1) 2.什么叫有色金属？ (1) 3.什么叫稀有金属？ (1) 4.什么叫钢？ (1) 5.什么叫生铁？ (1) 6.什么叫铁合金，它有哪些用途？ (1) 7.钒元素对钢的机械性能有哪些特殊的作用？ (1) 8.炉渣有那些性质？ (2) 9.炉渣中的化学成份及分类？ (2) 10............................................................................................. 什么是矿热炉，其特点是什么？.. (3) 11............................................................................................. 炉渣的作用？ (3) 12............................................................................................. 什么叫钢的机械性能？. (4) 13............................................................................................. 铁合金的冶炼原理？ (4) 14............................................................................................. 铁合金生产根据热源不同可分哪几种？ (4) 15............................................................................................. 铁合金生产相关知识掌握？ (5) 16............................................................................................. 钒铁冶炼方法、各自特点？ (5) 17............................................................................................. 电弧炉主要适用于什么铁合金品种的冶炼？.. (5) 18............................................................................................. 简介一下做铸造的晶核孕育剂？.. (5)
氧化铝厂简介 中国铝业广西分公司氧化铝厂（以下简称氧化铝厂）是中国铝业广西分公司下属的一个重要生产分厂，一期工程设计产能30万吨，1 991年9月动工兴建，1995年9月建成投产；二期工程设计产能40万吨，2001年5月动工兴建，2003年6月建成投产；三期工程设计产能88万吨，2005年12月动工兴建，2008年7月建成投产。 氧化铝厂下设4个职能科室（生产控制中心、设备管理科、安全环保科、综合科）和5个车间（生产一区、生产二区、综合车间、电气车间、坝场站），现有员工1003人，其中大中专毕业生615人，中级职称50人、高级职称13人、技师27人、高级技师3人。 氧化铝厂采用纯拜耳法氧化铝生产工艺，主要包括原料、溶出、沉降、分解、蒸发及焙烧六个主体生产工序，主要工艺技术有：两段磨—水力旋流器磨矿分级新工艺；单套管及压煮器预热、机械搅拌间接加热强化溶出工艺；开发了三次沉降和一次过滤的赤泥洗涤工艺；在国内首次开发应用了赤泥的干法输送与堆存技术；开发应用高浓度、高固含、高产出率一段法分解生产砂状氧化铝新工艺和新装备；在国内首次开发应用了多效管式降膜蒸发和强制循环排盐新工艺新 装备；研究开发了工业废水重复利用技术，实现了氧化铝工业废水“零”排放。 自一期工程建成投产以来，氧化铝厂的生产工艺经过不断研究开发与技术改进，技术经济指标持续优化，产能持续提升，目前四条生产线的年生产能力已经达到200万吨。主要技术经济指标不仅居国内领先水平，而且达到或超过世界先进水平。“右江牌”氧化铝为广西名牌产品，全部为冶金级砂状氧化铝，曾经填补国内砂状氧化铝的空白，产品质量符合行业一级品S－AO986的要求。
钒及钒生产工艺 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
钒及钒生产工艺 第一章钒的性质及应用 一、钒的性质： 钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。 钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。 钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n- 1(3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、 V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物
主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。它们的主要性质列于下表： 二、钒的应用 三、五氧化二钒的性质 V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为L），溶液呈黄色。它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。 第二章五氧化二钒生产工艺方法概述 五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。 一、五氧化二钒生产工艺方法： 五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金： 1、火法冶金：
阳春新钢铁有限责任公司生产技术部 钒铁化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定钒量 编号： 版本：第一版 编制：检化验室日期：2009年08月01日审核：陶伟志日期：2009年08月05日批准：张晓波日期：2009年08月14日生效日期：2009年08月15日 分发号：
钒铁化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定钒量 1范围 本操作规程适用于钒铁中钒量的测定，测定范围：≤85.00%。 2 引用标准 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。凡是注日期的引用文件，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，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 8170 数字修约规则 3 方法提要 试料用硫酸、磷酸和硝酸混酸溶解，以过硫酸铵氧化钒，加热分解过量的过硫酸铵，以N—苯基代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液测定钒。 4 试剂 4.1碳酸钠。 4.2硫酸（ρ1.84g/mL），（1+1），（1+4）。 4.3磷酸（ρ1.69g/mL）。 4.4硝酸（ρ1.42g/mL）。 4.5过硫酸铵：250g/L。 4.6硫酸+磷酸+硝酸混合酸：于500mL水中在不断搅拌下缓缓加入400mL硫酸，稍冷，加100mL磷酸，加60mL硝酸。 4.7N—苯基代邻氨基苯甲酸2g/L：称取0.2g苯代邻氨基苯甲酸及0.2g碳酸钠溶于水，并稀至100mL，混匀。 4.8二苯胺磺酸钠：2g/L。 4.9 重铬酸钾标准溶液 C（1/6K2Cr2O7）=0.0500mol/L 4.10硫酸亚铁铵标准溶液（0.0500mol/L）：称取硫酸亚铁铵19.61g溶于冷硫酸（5+95）溶液中，并以硫酸（5+95）稀释至1000mL，放置过夜，标定后使用。 4.11硫酸亚铁铵标准溶液的标定：
工业炼铝的生产方法 主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法：以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝，因纯净的氧化铝熔点高（约2045℃），很难熔化，所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中，成为冰晶石和氧化铝的熔融体，然后在电解槽中，用碳块作阴阳两极，进行电解。 全面介绍如下： 《铝的生产加工》 铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链：铝矿石开采－氧化铝制取－电解铝冶炼－铝加工生产。 一般而言，两吨铝矿石生产一吨氧化铝；两吨氧化铝生产一吨电解铝。 （一）氧化铝的生产方法 迄今为止，已经提出了很多从铝矿石或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。由于技术和经济方面的原因，有些方法已被淘汰，有些还处于试验研究阶段。已提出的氧化铝生产方法可归纳为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法与热法。目前用于大规模工业生产的只有碱法。 铝土矿是世界上最重要的铝矿资源，其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业，除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外，几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。 铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石。到目前为止，我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源全部为一水硬铝石型铝土矿。 铝土矿中氧化铝的含量变化很大，低的仅约30％，高的可达70％以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外，主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外，还含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少，但在氧化铝生产过程中会逐渐在循环母液中积累，从而可以有效地回收，成为生产镓的主要来源。 衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量和氧化硅含量的比值，俗称铝硅比。 用碱法生产氧化铝时，是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物。将不溶解的残渣（赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或进行综合处理，以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝，经分离、洗涤后进行煅烧，便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳--烧结联合法等多种流程。拜耳法是由奥地利化学家拜耳（K·J·Bayer）于1889～1892年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。一百多年来在工艺技术方面已经有了许多改进，但基本原理并未发生变化。为纪念拜耳这一伟大贡献，该方法一直沿用拜耳法这一名称。
1拜耳法生产氧化铝的工艺流程概述 拜耳法系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。 拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。 现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作； ②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。 拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。 2 主要生产原理及过程 2.1 预脱硅与铝硅比的提高 拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2
先进的氧化铝生产技术 公司采用拜尔法生产氧化铝。主要工艺设备集成了目前国内外最新技术于一身。采取的主要工艺设备技术有：两段磨加水力旋流器分级工艺、预脱硅技术、GEHO公司的隔膜泥浆泵、管道化预热与间接加热压煮器强化溶出技术、大型深锥高效沉降槽、大型全自动立式叶滤机、高固含高浓度与中间降温分解工艺、大型立盘种子过滤机和水平盘式三次逆流洗涤成品氢氧化铝过滤机、管式降膜蒸发器以及高效节能的气体悬浮焙烧炉等。这些设备工艺技术结合拜尔法，整个工艺简单、流程短、能耗低、单位产品投资及生产成本低、产品质量高。 1、铝土矿储运及破碎 铝土矿由矿山粗破碎后用卡车运入厂内并取样分析化学成分。进厂铝土矿先经过筛分破碎机进行细破，细破矿石粒度0～25mm，然后通过皮带输送到均化堆场均化。筛分破碎机采用英国MMD公司生产的对辊破碎机，这种破碎机消除了圆锥式破碎机在破碎湿矿容易堵塞的毛病，消除了雨季生产时矿石供应的瓶颈以及破碎站投资偏大的问题。 2、磨矿 针对中国铝矿石的特点，公司采用的棒磨开路，球磨与水旋器闭路的两段磨——水旋器磨矿分级技术。磨矿采用棒磨和球磨串联，水力旋流器分级的一段闭路一段开路两段磨矿系统。一段为棒磨，二段为球磨。共四组磨矿系统，每组各包括一台棒磨机、一台球磨机和一组旋流器。其中水力旋流器用进口法国NEYRTEC公司产品，这是国内独家采用的进口技术和设备。该磨矿分级技术具有明显的优点，设备大型化、充分发挥了棒磨机和球磨机各自的特性，工艺配置合理，旋流器分级效率高，磨矿电耗低。 3、预脱硅——压煮器强化溶出 工艺特点： 公司氧化铝厂高压溶出装置采用管道化预热、间接加热压煮强化溶出技术。 此技术是专门针对一水硬铝石矿难溶的特点开发的，具有以下优点：第一、实现了蒸汽间接加热，能耗低。第二、设备运转率高，可达93%以上。第三、设备产能大。第四、检修维护工作量较小。第五、工艺技术指标先进，氧化铝产出率高。第六、采用十级闪蒸和十级预热技术，废热回收效率高。
第一章氧化铝的生产原理和方法 第一节氧化铝和铝矿 烧结法和拜耳法是目前工业生产氧化铝的主要方法。 国外生产氧化铝绝大多数采用拜耳法生产氧化铝，中国结合自己的资源情况，首创了拜耳-烧结混联法，极大地提高了氧化铝的总回收率。随着生产技术的不断提高，石灰拜耳法、选矿拜耳法等一些新的生产方法不断被应用到生产中来。 一、、氧化铝的特性 存在于自然界中的氧化铝称为刚玉（α-Al2O3），是在火山爆发过程中形成的。它在岩石中呈无色的结晶，也可与其他氧化物杂质（氧化铬和氧化铁等）染（形）成带色的结晶，红色的叫红宝石，蓝色的叫蓝宝石。 工业氧化铝是各种氧化铝水合物经加热分解的脱水产物，按照它们的生成温度可以分为低温氧化铝和高温氧化铝两类。 通常电解炼铝用的氧化铝是α-Al2O3和γ-Al2O3的混合物。α-Al2O3它属六角晶系，由于有完整坚固的晶格，所以它是所有氧化铝同质异晶体中化学性最稳定的一种，在酸或碱液中不溶解。γ-Al2O3属于立方晶系，具有很大的分散性，化学性质较为活泼，易与酸或碱溶液作用。 氧化铝的化学纯度 成品氧化铝除主要成分是Al2O3外，往往含有少量的SiO2、Fe2O3、Na2O和H2O等杂质。 氧化铝中残存的结晶水以灼减表示，它也是有害杂质。因为水与电解质中的AlF3作用而生成HF，造成了氟盐的损
失，并且污染了环境。此外，当灼减高或吸湿后的氧化铝与高温熔融的电解质接触时，则会引起电解质暴溅，危及操作人员的安全。 氧化铝质量的分级根据标准YS/7274-1998分为4个等级，如表1-2所示。 表1-2氧化铝质量等级标准 氧化铝的物理性质用于表征氧化铝物理性质的指标有：安息角、α-Al2O3含量、容量、粒度和比表面积以及磨损指数等。 二、铝土矿 地壳中铝的平均含量为8.7%左右，折合成氧化铝为16.4%，仅次于氧和硅，居于第三位，在金属元素中位于第一位。由于铝的化学性质活泼，它在自然界中以化合物状态存在。地壳中的含铝矿物约有250种左右，其中约40%是各种铝硅酸盐，最重要的含铝矿物只有14-15种，而铝土矿就是目前氧化铝生产的主要矿石资源，世界上生产的氧化铝95%左右是从铝土矿中提炼出来的。 评价铝土矿的质量不仅看它的化学成分、铝硅比的高低，而且还要看铝矿的类型。铝土矿中氧化铝的含量通常在45%-75%之间。铝土矿中的二氧化硅是碱法（尤其是拜耳法）生产氧化铝过程中最有害的杂质。我们通常把铝土矿中的氧化铝与二氧化硅的重量之比值称为铝土矿的铝硅比，以符号