各類產業機械:冶煉機械

各類產業機械:冶煉機械是套用高溫冶金方法(或稱火法冶金)將礦石或低純度金屬冶煉成為一定純度金屬或者將幾種金屬和非金屬配合冶煉成為一定成分的合金的機械設備。

套用高溫冶金方法(或稱火法冶金)將礦石或低純度金屬冶煉成為一定純度金屬或者將幾種金屬和非金屬配合冶煉成為一定成分的合金的機械設備。大多數金屬礦石是含有雜質的金屬化合物﹐主要是氧化物和硫化物。含雜質少的天然礦石可以直接進入冶煉過程﹔雜質多的則先經過精選富集成為精礦再行冶煉。氧化物礦石多用焦炭及其燃燒產生的一氧化碳氣在豎式或臥式爐﹑窯中還原﹐少數用氫或甲烷等還原。硫化物礦石則一般先在氧化氣氛的爐﹑窯中焙燒﹐將硫氧化為SO2﹐隨氣流排出並被收集﹐然後再處理留存的金屬氧化物。冶煉機械主要包括與所冶煉的礦石相適應的各種爐﹑窯和配套的上料﹑出料﹑鑄錠和冶金車輛等設備﹐有人將處理精礦的燒結設備或球團設備等也包括在內。某些金屬礦石採用濕法提煉(包括化學浸出﹑電解﹑細菌分解等)。濕法提煉的優點是回收率高﹑能耗少﹐較適用於難選﹑難熔的貧礦石和稀有金屬的提煉。濕法提煉所採用的機械設備有萃取器﹑電解設備﹑高壓釜﹑過濾機﹑離心分離機等。
簡史 1856年英國的H.貝塞麥發明貝塞麥轉爐煉鋼。1856~1864年英國的K.W.西門子和法國的P..馬丁發明平爐煉鋼。1899年法國的P.L.T.埃魯用電爐煉鋼。貝塞麥轉爐煉出的鋼含雜質較多﹐平爐和電爐的套用遂逐漸擴大。1952年第一座工業生產用的氧氣頂吹轉爐在奧地利的林茨廠投產。氧氣頂吹轉爐生產的每噸鋼投資少﹐冶煉周期短﹐產量高﹐鋼的質量好﹐獲得迅速發展。1970年氧氣底吹轉爐投入工業性生產。它需要的廠房高度較低。氧氣轉爐與爐外精煉﹑連續鑄錠等設備結合套用後﹐使鋼的冶煉機械更趨完善。
17世紀末英國有了煉銅的反射爐。1880年始用轉爐吹煉﹐同期在歐美又發明了電解精煉銅和熔爐電解鋁等設備。
鋼﹑鐵冶煉機械 鋼﹑鐵一般都採用高溫冶金方法冶煉。鋼鐵冶煉機械包括煉鐵的高爐及其配套機械﹑煉鋼的平爐和轉爐﹑電弧爐﹑爐外精煉設備﹑鑄錠設備以及冶金車輛等。
高爐及其配套機械 將鐵礦石或人造富礦連續煉成生鐵的鼓風豎爐稱為高爐。它的外形像一個堅式的圓筒﹐由耐火材料及金屬殼體組成﹐圖1 高爐及其配套機械 為高爐及其配套機械的布置。原料從貯礦槽經稱量後由高爐機械的料斗或帶式輸送機送到爐頂﹐分批均勻地置入爐內。經熱風爐預熱的空氣由風口鼓入爐內﹐使燃料燃燒加熱爐料並使之分解和還原﹐從而得到生鐵。鐵水從出鐵口放出﹐經鐵水溝和流嘴進入鐵水罐中﹐運往鋼廠或由鑄鐵機鑄成鐵塊。從爐頂導出的煤氣﹐經煤氣淨化系統處理後可作為燃料。為強化冶煉﹐除採用外燃式熱風爐提高風溫﹑加大風量或採用綜合鼓風(包括噴吹燃料﹑富氧鼓風和脫濕鼓風)外﹐提高爐頂壓力也能增加產量和降低焦碳消耗。新建的高爐廣泛採用鐘閥密封式或無料鐘式高壓爐頂。採用無料鐘式高壓爐頂後﹐爐頂高度和重量均可相應降低一半左右。高爐容積也達5500米3左右(日產生鐵1萬餘噸)。高爐生產的大型化﹑連續化﹐要求有較高的機械化和自動化程度﹐須採用開﹑堵出鐵口機和換風口機等配套高爐機械。

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