火法冶炼镍铁系统火用损耗计算及降耗策略研究

论文摘要

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。

论文目录

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