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火法冶炼镍铁系统火用损耗计算及降耗策略研究

作　者: 彭志刚
导　师: 范卫东；王华
学　校: 上海交通大学
专　业: 动力工程
关键词: 回转窑电炉红土镍矿热平衡计算火用效率
分类号: TF644
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

中国国内对不锈钢有着强劲的需求及大幅度增长,也带动了对金属镍的持续增长的需求。作为两种主要冶炼镍金属或镍合金的方法之一,用红土镍矿通过火法冶炼镍合金在国内逐渐得到重视。其中一种较先进的工艺就是回转窑—电炉冶炼红土镍矿。本文从火用的角度来考虑能的耗散和排放问题,介绍了回转窑—电炉工艺冶炼红土镍矿的系统的质量平衡计算、热平衡计算和火用平衡计算的方法。通过回转窑-电炉冶炼镍铁的工艺系统的质量、能量和火用三方面的平衡计算,对比了新工艺与传统工艺的能耗指标,并利用VB6.0编程计算分析不同工况和参数下能源利用效率的变化情况,使用Excel2003绘出不同参数对系统火用效率的影响趋势,从而从能的量和质两方面对能量的转化和利用情况进行更真实、更科学的分析和评价,揭示出能量的利用率,找出能量损耗的部位和环节以及能量损失的原因,为将来的节能降耗、降低产品成本、改善环境状况提供理论和技术上的指导。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-29
  1.1 选题背景  9-11
  1.2 镍、镍铁及其生产原理  11-20
    1.2.1 镍及镍铁  11-12
    1.2.2 镍铁工业的发展历史及现状  12-14
    1.2.3 镍铁的生产原理  14-20
      1.2.3.1 原料  14-16
      1.2.3.2 镍铁冶炼方法  16-18
      1.2.3.3 回转窑-电炉法炼镍的基本原理  18-20
      1.2.3.4 影响电炉冶炼镍铁的因素  20
  1.3 火用概念及相关理论  20-27
    1.3.1 火用概念的提出及发展  20-21
    1.3.2 火用分析基本原理和分析方法  21-27
      1.3.2.1 火用分析基本原理  21-22
      1.3.2.2 火用分析方法  22
      1.3.2.3 环境模型  22-23
      1.3.2.4 火用值的计算方法  23-27
  1.4 本论文的主要工作  27-29
第二章回转窑-电炉系统质量、能量、火用平衡计算  29-60
  2.1 计算基础数据  31-32
  2.2 质量平衡计算  32-41
    2.2.1 干燥窑质量平衡计算  32-34
    2.2.2 回转窑质量平衡计算  34-38
    2.2.3 电炉质量平衡计算  38-41
  2.3 能量平衡计算  41-49
    2.3.1 干燥窑热量平衡计算  41-42
    2.3.2 回转窑热量平衡计算  42-46
    2.3.3 电炉热量平衡计算  46-49
  2.4 火用平衡计算  49-58
    2.4.1 对象体系及其流程  49-51
    2.4.2 环境基准的说明  51
    2.4.3 计算依据的说明  51
    2.4.4 火用平衡和火用效率计算  51-58
  2.5 与传统矿热炉冶炼镍铁工艺的热能利用效率比较  58-60
第三章回转窑-电炉系统火用损耗分析  60-78
  3.1 火用分析和火用效率  60-61
  3.2 火用损失及其分类  61-62
    3.2.1 火用损失概念和有关知识  61
    3.2.2 火用损失的分类  61-62
  3.3 回转窑—电炉系统的火用损失分析  62-78
    3.3.1 程序设计和应用  62-72
    3.3.2 火用分析计算结果分析  72-78
第四章回转窑-电炉系统降耗策略研究  78-90
  4.1 能分析法在回转窑—电炉工艺系统降耗中的应用  78-79
  4.2 火用分析法在回转窑—电炉工艺系统降耗中的应用  79-80
  4.3 回转窑—电炉工艺系统降耗策略探讨  80-90
    4.3.1 选用还原煤煤种  83-84
    4.3.2 冶炼不同镍含量的红土镍矿的市场经济性与热经济性分析..  84-85
    4.3.3 提高干燥窑火用效率措施  85-86
    4.3.4 提高回转窑—电炉系统火用效率措施  86-90
第五章结束语  90-93
  5.1 研究成果总结  90-91
  5.2 研究成果的意义及进一步研究的建议与展望  91-93
参考文献  93-95
致谢  95-96
攻读学位期间发表的学术论文目录  96

火法冶炼镍铁系统火用损耗计算及降耗策略研究

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