что такое обжиг в металлургии
Обжиг в цветной металлургии
Обжиг – металлургический процесс, проводимый при высоких температурах (500-12000С) с целью изменения химического состава перерабатываемого сырья. Обжиговые процессы, за исключением обжига со спеканием, являются твердофазными. В цветной металлургии применяют следующие виды обжига:
1.Кальцинирующий обжиг (прокалку) проводят с целью разложения (диссоциации) нагревом неустойчивых химических соединений – гидроксидов, карбонатов и др. В общем виде этот вид обжига описывается следующими уравнениями:
MeCO3 = MeO + CO2
2. Окислительный обжиг применяют для подготовительной обработки сульфидных руд и концентратов с целью полного или частичного перевода сульфидов в оксиды:
2MeS + 3O2 = 2MeO + 2SO2.
К окислительному процессу относится и агломерирующий обжиг (обжиг со спеканием). Последний имеет целью одновременно окислить и спечь материал. Спекание происходит за счет образования некоторого количества жидкой фазы, которая при застывании связывает тугоплавкие мелкие частицы в кусковой пористый продукт – агломерат.
3. Восстановительный обжиг проводят для восстановления высших оксидов некоторых металлов до низших, например:
4. Хлорирующий и фторирующий обжиг проводят с целью перевода оксидов или сульфидов в водорастворимые или летучие хлориды (фториды)
Обжиг
Обжиг — высокотемпературная термическая обработка материалов или изделий с целью изменения (стабилизации) их фазового и химического состава и/или повышения прочности и кажущейся плотности, снижения пористости.
Содержание
Обжиг руды или рудных концентратов
Обжиг руды или рудных концентратов — операция подготовки рудных материалов к последующему переделу (обогащению, окускованию, плавке), осуществляемая в целях изменения их физических свойств и химического состава, перевода полезных компонентов в извлекаемую форму, удаления примесей. Заключается в нагреве до определённой температуры, зависящей от обжигаемого материала и целей обжига.
Чёрная металлургия
В чёрной металлургии используется магнетизирующий (обычно восстановительный) обжиг железной руды, назначение которого — перевод окислов железа в магнитную форму для дальнейшего обогащения. Производится в трубчатых (вращающихся) или шахтных печах, в печах кипящего слоя. Окислительный обжиг служит для удаления из руд углекислоты, карбонатов, гидратной влаги, серы. Обжиг железных руд имеет ограниченное промышленное применение.
Цветная металлургия
В цветной металлургии различают дистилляционный, окислительный, окислительно-восстановительный, кальцинирующий, сульфатизирующий, хлорирующий обжиги, иногда с применением активных добавок; цели этих видов обжигов — отгонка полезных компонентов в виде парообразных продуктов, перевод их в окисную форму, удаление углекислоты карбонатов, окисление сульфидов до сульфатов, образование легко растворимых или летучих хлоридов и т. п. Для обжига руд цветных металлов используются печи разнообразных конструкций — подовые, трубчатые, печи кипящего слоя и др.
Обжиг строительных и вяжущих материалов
Обжигу подвергают также сырьё, идущее на производство строительных или вяжущих материалов (например, огнеупорной глины, известняка, цементной шихты), огнеупорный кирпич (шамотный, магнезитовый и др.), фарфоровые и фаянсовые изделия, эмали и краски на посуде и т. д.
Степень обжига определяют, например, с помощью конусов Зегера.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Обжиг» в других словарях:
обжиг — обжиг, а … Русский орфографический словарь
Обжиг — – тепловая обработка огнеупорного сырья или сырца при температуре выше 800°С., в результате которой происходит спекание огнеупора. [ГОСТ Р 52918 2008] Обжиг – термическая обработка керамических изделий воздействием высоких температур … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ОБЖИГ — нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (напр., обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики и др.) … Большой Энциклопедический словарь
ОБЖИГ — ОБЖИГ, накаливание керамики до температуры, при которой изменяется ее химический состав. Благодаря обжигу глина перестает размягчаться при контакте с водой. Керамическая глина содержит вещества, способствующие ее переходу в стекловидное состояние … Научно-технический энциклопедический словарь
ОБЖИГ — ОБЖИГ, обжига, муж. (тех.). 1. только ед. Действие по гл. обжигать обжечь. Обжиг кирпичей. Глина хорошего обжига. 2. Количество изделий какого нибудь материала, обжигаемых в печи за один раз. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Обжиг — (a. roasting; н. Rosten; ф. calcination, grillage; и. coccion, cocimiento, calcinacion) процесс термич. обработки материалов, осуществляемый для направленного изменения их физ. свойств и хим. состава. O. применяют для подготовки руд и… … Геологическая энциклопедия
обжиг — ОБЖЕЧЬ, обожгу, обожжёшь, обожгут; обжёг, обожгла; обжёгший; обожжённый ( ён, ена); обжёгши; сов. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
обжиг — сущ., кол во синонимов: 5 • выдержка (48) • кальцинация (5) • обжигание (12) • … Словарь синонимов
Обжиг — Обжиг: термическая обработка материала, содержащего цветные металлы, включая драгоценные, в нейтральной, окислительной или восстановительной среде при температурах, не превышающих температуру плавления. Источник: МЕТАЛЛЫ ДРАГОЦЕННЫЕ. ТЕРМИНЫ И… … Официальная терминология
обжиг — Термическая обработка материала, содержащего цветные металлы, включая драгоценные, в нейтральной, окислительной или восстановительной среде при температурах, не превышающих температуру плавления. [ГОСТ Р 52793 2007] Тематики металлы драгоценные … Справочник технического переводчика
2 Cu 2 S + 3 O 2 → 2 Cu 2 O + 2 SO 2 2 ZnS + 3 O 2 → 2 ZnO + 2 SO 2
Вплоть до начала 20 века обжиг начинали сжиганием дров поверх руды. Это повысит температуру руды до такой степени, что содержащаяся в ней сера станет источником топлива, и процесс обжига может продолжаться без внешних источников топлива. Раннее обжигание сульфидов практиковалось таким образом в обжиговых печах с «открытым подом», которые перемешивались вручную (практика, называемая «рыхление») с использованием инструментов, похожих на грабли, чтобы подвергать необожженную руду воздействию кислорода по мере протекания реакции.
СОДЕРЖАНИЕ
Обжарка
Ниже описаны различные формы обжарки:
Окислительная обжарка
Окислительный обжиг, наиболее часто применяемый процесс обжига, включает нагрев руды в избытке воздуха или кислорода для выгорания или замены примесного элемента, обычно серы, частично или полностью кислородом. Для обжига сульфидов общая реакция может быть выражена следующим образом:
Обжарка с испарением
Хлорирование обжарки
Первая реакция представляет собой хлорирование сульфидной руды с экзотермической реакцией. Вторая реакция с участием оксидной руды облегчается добавлением элементарной серы. Карбонатные руды реагируют аналогично оксидной руде после разложения до оксидной формы при высокой температуре.
Сульфатирующая обжарка
Сульфатирующий обжиг окисляет определенные сульфидные руды до сульфатов при контролируемой подаче воздуха, чтобы обеспечить выщелачивание сульфата для дальнейшей обработки.
Магнитная обжарка
Магнитный обжиг включает контролируемый обжиг руды для преобразования ее в магнитную форму, что позволяет легко отделить и обработать руду на последующих этапах. Например, контролируемое восстановление гематита (немагнитного Fe 2 O 3 ) до магнетита (магнитного Fe 3 O 4 ).
Редукционная обжарка
Восстановительный обжиг частично восстанавливает оксидную руду перед фактическим процессом плавки.
Обжиг агломерата
Обжиг агломерата включает нагрев мелкозернистой руды при высоких температурах, при котором одновременно происходит окисление и агломерация руды. Например, сульфидные руды свинца подвергаются непрерывному обжигу агломерата после пенной флотации для преобразования мелкозернистых руд в пригодные для обработки агломераты для дальнейших операций плавки.
Обжиг
Смотреть что такое «Обжиг» в других словарях:
обжиг — обжиг, а … Русский орфографический словарь
Обжиг — Обжиг высокотемпературная термическая обработка материалов или изделий с целью изменения (стабилизации) их фазового и химического состава и/или повышения прочности и кажущейся плотности, снижения пористости. Содержание 1 Обжиг руды или… … Википедия
Обжиг — – тепловая обработка огнеупорного сырья или сырца при температуре выше 800°С., в результате которой происходит спекание огнеупора. [ГОСТ Р 52918 2008] Обжиг – термическая обработка керамических изделий воздействием высоких температур … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ОБЖИГ — нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (напр., обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики и др.) … Большой Энциклопедический словарь
ОБЖИГ — ОБЖИГ, накаливание керамики до температуры, при которой изменяется ее химический состав. Благодаря обжигу глина перестает размягчаться при контакте с водой. Керамическая глина содержит вещества, способствующие ее переходу в стекловидное состояние … Научно-технический энциклопедический словарь
ОБЖИГ — ОБЖИГ, обжига, муж. (тех.). 1. только ед. Действие по гл. обжигать обжечь. Обжиг кирпичей. Глина хорошего обжига. 2. Количество изделий какого нибудь материала, обжигаемых в печи за один раз. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Обжиг — (a. roasting; н. Rosten; ф. calcination, grillage; и. coccion, cocimiento, calcinacion) процесс термич. обработки материалов, осуществляемый для направленного изменения их физ. свойств и хим. состава. O. применяют для подготовки руд и… … Геологическая энциклопедия
обжиг — ОБЖЕЧЬ, обожгу, обожжёшь, обожгут; обжёг, обожгла; обжёгший; обожжённый ( ён, ена); обжёгши; сов. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
обжиг — сущ., кол во синонимов: 5 • выдержка (48) • кальцинация (5) • обжигание (12) • … Словарь синонимов
Обжиг — Обжиг: термическая обработка материала, содержащего цветные металлы, включая драгоценные, в нейтральной, окислительной или восстановительной среде при температурах, не превышающих температуру плавления. Источник: МЕТАЛЛЫ ДРАГОЦЕННЫЕ. ТЕРМИНЫ И… … Официальная терминология
обжиг — Термическая обработка материала, содержащего цветные металлы, включая драгоценные, в нейтральной, окислительной или восстановительной среде при температурах, не превышающих температуру плавления. [ГОСТ Р 52793 2007] Тематики металлы драгоценные … Справочник технического переводчика
Обжиг медных руд и концентратов
Назначение обжига — окисление серы и снижение ее содержания, а также перевод части сульфидов железа и меди в окислы. Таким образом, наиболее распространенным является окислительный обжиг медных руд и концентратов. В отдельных случаях применяется агломерирующий обжиг, который, помимо удаления серы, предназначен и для окускования материала. Шихта для окислительного обжига содержит 70—80% медных концентратов, 15— 20% кварцевых флюсов, 2—3% известняка и 2—3% оборотных материалов. Обжиг медных концентратов обычно производится в многоподовых печах с механическим перегребанием материала, а также в печах с кипящим слоем и во взвешенном состоянии. Схематическое изображение печи для обжига в кипящем слое показано на рис. 1. В этом случае материал с помощью загрузочного устройства подается в рабочую камеру на под печи. Под печи устроен таким образом, что материал не может проваливаться вниз и в то же время обеспечивается равномерное распределение воздуха, подаваемого снизу из воздушной коробки. Скорость подачи воздуха подбирается такой, чтобы обеспечить непрерывное движение всех частиц в пределах высоты слоя. В результате происходит интенсивное окисление сульфидов. Процесс является высокопроизводительным и дает повышенное (до 12— 14%) содержание SiO2 в отходящих газах.
При обжиге во взвешенном состоянии смесь концентрата вводится в верхнюю часть камеры сжигания с помощью вентилятора или инжектора. В камере происходит распыление концентрата и его воспламенение. Снизу навстречу падающему материалу в камеру сжигания подается сжатый воздух. В результате концентрат поддерживается во взвешенном состоянии. Обжиг идет при температуре 850—1000° С. Процесс обжига во взвешенном состоянии характеризуется простотой в обслуживании и легкостью регулировки, а также высокой производительностью (в 4—10 раз больше, чем в многоподовых печах). Содержание Б02 в отходящих газах 6—12%. При взаимодействии сульфидов с воздухом происходит их окисление. Температура воспламенения различна для различных сульфидов и зависит от крупности частиц.
Шихта, поступающая в обжиговую печь, предварительно измельчается до крупности частиц не более 3—4 мм. Количество тепла, выделяющееся в печи, зависит от содержания серы в шихте. Нижний предел содержания серы в шихте составляет 23%. В этом случае при сгорании пирита выделяется тепло в количестве достаточном для обжига, и не требуется топлива. Верхний предел содержания серы в шихте ограничивается максимально допустимой температурой обжига. Температура обжига на средних подах, где развиваются максимальные температуры, обычно не превышает 850° С, так как повышение температуры приводит к спеканию и даже оплавлению материала и затруднению обжига.
Количество воздуха для горения определяют, исходя из условия получения в отходящих газах не менее 4% SiO2. С отходящими газами выносится пыль в количестве 10—15% от массы шихты. Эта пыль улавливается в циклонах и электрофильтрах. При обжиге в огарок извлекается 99,6—99,8% Сu. Производительность многоподовых печей сравнительно невелика. Например, в десятиподовой печи с общей площадью подов 250—280 м 2 обжигается в сутки 225—275 т шихты. При этом с 1 м 2 пода выгорает до 200 кг серы. Отходящие газы содержат 6—8% SiO2.