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魔羯女悠悠
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DP天圆地方

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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 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 1,000kg. 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 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 speed in mid or late period of reduction and 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。当玻璃转子刻度显示最大加料量为150 kg /,实际料速已达160~170 kg /。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 /) 持续的时间(h) 爬壁钛占毛产量比例(%)生产炉-1 155~165 35 生产炉-2 145~155 40 生产炉-3 155~165 36 生产炉-4 155~165 40 生产炉-5 155~165 35 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# 生产炉-7 1#~2# 生产炉-8 1#~2# 生产炉-9 1#~2# 生产炉-10 1#~2# 生产炉-11 1#~2# 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 /,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 /,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 /。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 /) 后期平均最大料速(kg /)调整前 5291 89 160 120调整后 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%,调整后平均爬壁钛%,平均下降%。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 /试验,结果爬壁钛增至占毛产量的%,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 /,后期最大料速限制在105~110 kg / 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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1.矿山通风与安全有什么知识问题请教老师 近年来,矿山通风的安全取得了巨大进步,但是基于各种因素的影响,仍然存在诸多安全问题,主要有: (1)主通风机问题。 其是矿井通风的基本装备,其基本上决定了矿山作业安全,当主通风机运行出现问题时,如果对其进行可靠控制,就是影响矿井作业安全。目前由于 *** 强制要求用机械通风,如果没有经过科学测验及精密计算,那么就会导致主通风机的型号和功率选择无法与矿井要求不匹配,这杨不仅降低主通风机的工作效率,还会导致矿井作业安全。 (2)矿井作业通常采用多中段同时作业方式,并且各中段之间采场排列位置的不规范,并且还会缺少回风巷道,如果爆破后二次破碎作业比较多,就会导致采场间风流串联现象,从而造成烟尘污染。而在矿山作业过程中,对于工作面而言,如果通风网路与风量调节设施的不完善,对作业面通风效果具有严重影响,导致无法按需分风和风流浪费的后果。 比如矿山开采中的空场采矿法,其会导致大量没有充填的采空区,容易造成风流污染现象。 (3)通常矿山作业在山区,矿山的特殊地形使井口间存在高差和气温变化的现象,并且受到自然风压影响,尤其是主扇总风压作用比较弱的位置,导致井下部分巷道产生风流方向不稳定。对于抽出式通风而言,其在通达地表的采空区、入风口和塌陷区之间,可能存在反向风流,使得入风道变为排风道。对于压入式通风而言,通达地表的塌陷区、排风井和中立的提升井之间也会把排风井变成入风井,造成烟尘倒流的情况。 (4)矿井漏风问题。尤其是抽出式通风的矿井,当其通过地表塌陷区和采空区时,会导致短路风流直接漏入回风道,这种漏风现象的原因很多,主要是在回风道上缺少隔离矿柱;并且没有统一的开采规划,导致地表塌陷区增多,而且没有采取措施对塌陷区和采空区进行充填或隔离。 此外由于矿井口的密闭装置和反风装置、井下风门和枫桥以及挡风墙等相关的通风结构不严密,也造成的矿井漏风问题。 2.煤矿通风安全知识试题 “人人都是通风员”应知应会补充试题库 多项选择题 1、井下空气成分的物理参数(A、B、C、D) A、密度 B、比容 C、粘性 D、体积 2、矿井内风流流动存在流动的能量关系,即流动着的风流在任一断面上都有(A、B、D) A、静压 B、位压 C、绝压 D、速压 3、矿井瓦斯的危害(B、C、D) A、使人中毒 B、导致人员窒息 C、遇火燃烧 D、爆炸性 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H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味,《规程》规定H2S的允许浓度为。NO2是一种褐红色的气体,有强烈的 *** 气味,《规程》规定,氮氧化合物不得超过。 SO2为无色气体,有强烈的硫黄气味及酸味,允许浓度为。NH3一种无色、有浓烈臭味的气体,《规程》NH3允许浓度为。 CH4是一种无色、无味、无臭的气体,。H2无色、无味、无毒,允许浓度为。 2. 通风阻力的形式及降低摩擦阻力的措施, 形式:通常矿井通风阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类 措施:①降低摩擦阻力系数②扩大巷道断面③选用周界较小的井巷④减少巷道长度⑤避免巷道内风量过大 3. 在井巷中任一位置都有哪些能量及其定义 在井巷中,任一断面上的能量(机械能)都由位能、压能和动能三部分组成。 物体在地球重力场中因受地球引力的作用,由于相对位置不同而具有的一种能量叫重力位能,简称位能,用Ep0表示。 由分子热运动产生的分子动能的一部分转化过来的能量,并且能够对外做功的机械能叫静压能,(Ep)。当空气流动时,除了位能和静压能外,还有空气定向运动的动能,质量为 m 的物体所具有的动能用Ev。 4. 等积孔的概念及用途,一个矿井的等积孔大小说明什么问题 为了形象化,习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值(m2)来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔(又称当量孔)。 等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。用A来表示。 5. 什么是自然风压,其影响因素是什么,自然风压能否代替机械通风,为什么 由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换,致使井下各段空气密度不断发生变化,造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡,因而产生能量差,推动风流沿井巷流动,形成自然风压(由矿井自然条件产生的能量差,则为自然风压)。影响因素:1.地表气温的变化2.矿井深度3.地面大气压。 机械通风的风压与自然通风的风压都是矿井通风的动力,但自然风压一般郊县且随季节变化,难以满足矿井尤其是煤矿 通风的要求,因此矿井必须采用机械通风。 6. 用图说明压入式通风和抽出式通风的工作原理,并比较其优缺点 压入式与抽出式通风优缺点比较:①压入式通风时,局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中,污风不通过局部通风机,安全性好;而抽出式通风时,含瓦斯的污风通过局部通风机,若局部通风机防爆性能出现问题,则非常危险。 ②压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大,可防止瓦斯层状积聚,且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小,掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。 与压入式通风相比,抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。③压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面,安全性较差。 ④抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进入工作面,整个井巷空气清新,劳动环境好;而压入式通风时,污风沿巷道缓慢排出,掘进巷道越长,排污风速越慢,受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。 ⑤压入式通风可用柔性风筒,其成本低、重量轻,便于运输,而抽出式通风的风筒承受负压作用,必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒,成本高,重量大,运输不便。⑥基于上述分析,当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风,而当以排除粉尘为主的井巷掘进时,宜采用抽出式通风。 7. 矿井局部风量调节的措施及优缺点 局部风量调节:在采区内部各个工作面之间、采区之间或生产水平之间的风量调节。调节方法有增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。 增阻调节法:以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础,在各阻力较小的风路中增加局部阻力(安装调节风门、窗),使各条风路的阻力达到平衡,以保证各风路的风量按需供给。降阻调节法:以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础,使阻力较大的风路降低风阻,以达到并联网路各风路的阻力平衡。 增压调节法:以阻力较小的一风路的阻力值为依据,在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机,让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。 优缺点:增阻调节法具有简便、易行的优点,它是采区内巷道间的主要调节措施。 但这种调节法使矿井的总风阻增加,如果风机风压曲线不变,势必造成矿井总风量下降,要想保持总风量不减少,就得改变风机风压曲线,提高风压,增加通风电力费用。因此,在安排产量和布置巷道时,尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊,以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。 降阻调节法的优点是使矿井总风阻减少。若风机风压曲线不变,采用降阻调节后,矿井总风量增加。 因而,在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值,其差值就是矿井总风量的增加值。但这。 5.矿井的通风与安全的毕业论文 通风设计毕业论文 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分,是保证安全生产的重要环节。因此,必须周密考虑,精心设计,力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计,既要考虑当前的需要,又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计,必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查,分析通风存在的问题,考虑矿井生产的特点和发展规划,充分利用原有的井巷与通风设备,在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计,都必须贯彻党的技术经济政策,遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期,即基建时期与生产时期,分别进行设计计算。 (一)矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风,即开凿井筒(或平硐)、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后,主要通风机安装完毕,便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风,从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 (二)矿井生产时期的通风 ) 详细出处参考: 6.矿井通风与安全专业就业怎么样 本人安全工程专业毕业2年了,应该有资格回答这个问题。 矿山安全就业比较不错,需求量较大,但是从事这个行业需要有心理准备,一般矿山都在偏远的地区,而且是在山里面,生活条件不会特别好,主要是出行不是很方便,其他基本条件到是没什么,该有的,公司都会准备好,你需要耐得住,没什么玩的地方。 另外矿山也会有一定的危险性,中国矿难频发也不是什么新鲜事了。矿山安全员分两种:一种需要下井,一种不需要下井,你有选择权,但是下井的工资当然高一些。 具体就这么个情况,自己权衡下,看适不适合,仅供参考。

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