第1册 矿山装备
第1章 概述………………………………(3)
第2章 采矿设备………………………………(4)
2.1 钻凿设备………………………………(4)
2.1.1 凿岩机………………………………(4)
2.1.2 凿岩台车………………………………(5)
2.1.3 牙轮钻机………………………………(6)
2.1.4 潜孔钻机………………………………(8)
2.2 装运设备………………………………(9)
2.2.1 挖掘机………………………………(9)
2.2.2 铲运机………………………………(10)
2.2.3 汽车………………………………(13)
2.2.4 有轨运输设备………………………………(17)
2.2.5 胶带运输机………………………………(18)
2.2.6 电耙………………………………(18)
2.3 提升、压气、通风、排水设备………………………………(19)
2.3.1 矿山压气设备………………………………(19)
2.3.2 通风………………………………(20)
2.3.3 矿山排水设备………………………………(21)
2.4 安全支护设备………………………………(22)
2.4.1 混凝土喷射车………………………………(22)
2.4.2 混凝土搅拌运输车………………………………(23)
2.4.3 锚杆台车………………………………(24)
2.4.4 安全支护发展趋势………………………………(25)
2.5 辅助设备………………………………(26)
2.5.1 装药车………………………………(26)
2.5.2 检修车………………………………(27)
2.5.3 地下加油车………………………………(28)
2.5.4 通用底盘及其组成的辅助车辆………………………………(29)
2.5.5 国外产品………………………………(30)
2.6 板式给料机………………………………(31)
第3章 选矿设备………………………………(33)
3.1 粉碎工程设备………………………………(33)
3.1.1 破碎设备………………………………(33)
3.1.2 筛分设备………………………………(37)
3.1.3 粉磨设备………………………………(38)
3.1.4 分级设备………………………………(40)
3.2 选别设备………………………………(41)
3.2.1 重选设备………………………………(41)
3.2.2 磁选设备………………………………(43)
3.2.3 浮选设备………………………………(47)
3.2.4 其他选矿设备………………………………(52)
3.3 选矿辅助设备………………………………(52)
3.4 发展矿山生产设备的指导思想………………………………(54)
3.5 具体战略措施………………………………(54)
3.6 结束语………………………………(54)
第2册 轻金属生产设备
第1章 概述………………………………(59)
第2章 氧化铝生产设备………………………………(60)
2.1 大型均矿设备………………………………(60)
2.1.1 矿山配矿设备………………………………(60)
2.1.2 矿物原料预均化设备………………………………(61)
2.2 石灰烧制回转窑………………………………(61)
2.3 高效磨矿设备………………………………(63)
2.4 烧结法和拜耳法的配料设备控制………………………………(63)
2.4.1 烧结法生料浆配料设备控制………………………………(63)
2.4.2 拜耳法配料设备控制………………………………(63)
2.5 高效隔膜泵和耐磨离心泵………………………………(64)
2.5.1 高压隔膜泥浆泵………………………………(64)
2.5.2 耐磨离心泵………………………………(64)
2.6 烧结法赤泥快速分离设备………………………………(65)
2.7 大容量高效过滤机和叶滤机………………………………(65)
2.7.1 385 m2叶滤机………………………………(65)
2.7.2 新型立式叶滤机………………………………(66)
2.8 大型分解槽及搅拌系统………………………………(67)
2.8.1 4 400 m3大型平底分解槽………………………………(67)
2.8.2 Robin搅拌装置………………………………(67)
2.9 高效沉降槽………………………………(68)
2.9.1 42 m×6 m钢索扭矩沉降槽………………………………(68)
2.9.2 42 m沉降槽的消化及25 m钢索扭矩沉降槽………………………………(68)
2.9.3 高效沉降技术与设备………………………………(69)
2.9.4 深锥沉降槽………………………………(69)
2.10 拜耳法间接加热、强化溶出设备………………………………(71)
2.10.1 管道加热-停留罐溶出装置………………………………(71)
2.10.2 双流法溶出装置………………………………(74)
2.11 母液降膜蒸发设备………………………………(75)
2.11.1 管式降膜蒸发器………………………………(75)
2.11.2 板式降膜蒸发器………………………………(77)
2.12 氢氧化铝流态化焙烧设备………………………………(80)
2.12.1 流态闪速焙烧炉………………………………(81)
2.12.2 气体悬浮焙烧炉………………………………(81)
2.12.3 循环流化床焙烧炉………………………………(83)
第3章 电解铝生产设备………………………………(85)
3.1 铝电解槽设计………………………………(85)
3.1.1 铝电解物理场计算、模拟和仿真………………………………(85)
3.2 大型预焙电解槽的优化………………………………(88)
3.2.1 母线装置的优化设计………………………………(88)
3.2.2 槽壳的优化设计………………………………(88)
3.2.3 槽内衬的优化设计………………………………(89)
3.2.4 延长铝电解槽寿命技术………………………………(90)
3.3 电解槽上部结构与下料系统………………………………(91)
3.3.1 大型预焙槽阳极组………………………………(91)
3.3.2 阳极母线………………………………(92)
3.3.3 阳极提升机构………………………………(92)
3.3.4 支承大梁与门型立柱………………………………(94)
3.3.5 打壳下料装置………………………………(94)
3.3.6 预焙槽上排烟系统………………………………(94)
3.4 自焙槽改为小型预焙槽技术………………………………(95)
3.5 铝电解槽的主要发展方向………………………………(97)
3.5.1 进一步开发完善铝电解槽物理场技术………………………………(97)
3.5.2 开发扩容强化和提高电流密度的铝电解槽………………………………(98)
3.5.3 提高电流效率、降低槽电压和电耗………………………………(100)
3.5.4 开发新型结构铝电解槽(包括惰性阳极等)………………………………(101)
3.5.5 开发特大型预焙铝电解槽………………………………(102)
3.5.6 开发低温铝电解新技术………………………………(103)
3.5.7 开发废槽衬综合利用新技术………………………………(104)
3.5.8 铝熔体净化和铸造技术的主要发展方向………………………………(107)
第4章 炭素生产设备………………………………(110)
4.1 煅烧设备………………………………(111)
4.1.1 回转窑………………………………(111)
4.1.2 罐式煅烧炉………………………………(112)
4.2 混捏设备………………………………(113)
4.3 成型设备………………………………(114)
4.4 阳极炭块的焙烧………………………………(115)
4.4.1 焙烧炉………………………………(115)
4.4.2 焙烧烟气净化系统………………………………(116)
4.5 阴极的石墨化………………………………(117)
4.5.1 石墨化阴极的浸渍装置………………………………(117)
4.5.2 阴极的石墨化炉………………………………(117)
第3册 重有色金属生产装备
第1章 概述………………………………(123)
第2章 火法冶金装备的现状及分析………………………………(124)
2.1 备料设备………………………………(124)
2.1.1 粉状物料准备设备………………………………(124)
2.1.2 粒状物料准备设备………………………………(124)
2.1.3 块状物料准备设备………………………………(125)
2.2 烧结设备………………………………(125)
2.3 冶金炉设备………………………………(127)
2.3.1 闪速炉………………………………(129)
2.3.2 诺兰达炉………………………………(130)
2.3.3 富氧顶吹自热熔炼炉………………………………(131)
2.3.4 氧气底吹熔炼转炉………………………………(133)
2.3.5 流态化焙烧炉………………………………(134)
2.3.6 新型卧式转炉………………………………(135)
2.3.7 回转式精炼炉和倾动式精炼炉………………………………(136)
2.3.8 回转窑………………………………(136)
2.4 炉区机械设备………………………………(136)
2.4.1 抛料机………………………………(137)
2.4.2 转炉打风眼机………………………………(137)
2.4.3 高效圆筒冷却机………………………………(137)
2.5 浇铸设备………………………………(138)
2.5.1 直线浇铸机………………………………(139)
2.5.2 圆盘浇铸设备………………………………(141)
2.6 收尘设备………………………………(144)
2.6.1 电收尘器………………………………(144)
2.6.2 袋式收尘器………………………………(145)
2.6.3 湿式收尘器………………………………(147)
第3章 湿法设备………………………………(148)
3.1 搅拌设备………………………………(148)
3.1.1 概述………………………………(148)
3.1.2 搅拌设备的分类………………………………(148)
3.1.3 搅拌设备的组成………………………………(148)
3.1.4 搅拌设备现状简介………………………………(149)
3.1.5 搅拌设备的防腐蚀措施………………………………(151)
3.2 沉降设备………………………………(153)
3.2.1 概述………………………………(153)
3.2.2 浓密机的一般结构介绍………………………………(153)
3.2.3 沉降设备的防腐蚀措施………………………………(156)
3.3 过滤设备………………………………(157)
3.3.1 真空过滤机系列………………………………(157)
3.3.2 加压过滤机系列………………………………(159)
3.3.3 离心过滤设备………………………………(161)
3.3.4 其他型式的过滤机………………………………(162)
3.3.5 过滤介质………………………………(162)
3.4 换热设备………………………………(163)
3.5 蒸发与结晶设备………………………………(164)
3.5.1 自然循环蒸发器………………………………(164)
3.5.2 强制循环蒸发器………………………………(165)
3.5.3 液膜式蒸发器………………………………(165)
3.5.4 多级闪蒸蒸发装置………………………………(166)
3.5.5 蒸汽再压缩蒸发器(热泵蒸发器)………………………………(166)
3.5.6 结晶设备………………………………(166)
3.6 萃取设备………………………………(167)
第4册 加工装备
第1章 概述………………………………(171)
第2章 铸造设备………………………………(172)
2.1 半连续铸造机………………………………(172)
2.1.1 钢丝绳式铸造机………………………………(172)
2.1.2 丝杠式半连续铸造机………………………………(173)
2.1.3 液压式半连续铸造机………………………………(173)
2.2 铝带坯连铸轧机………………………………(175)
2.3 铝带连铸连轧设备………………………………(179)
2.4 铜带坯水平连铸机………………………………(179)
2.5 锯切设备………………………………(181)
第3章 板带生产设备………………………………(184)
3.1 铝板带热轧机组………………………………(184)
3.2 铝带冷轧机………………………………(188)
3.3 铝箔轧机………………………………(191)
3.4 铜板带热轧机………………………………(199)
3.5 铜带冷轧机………………………………(200)
3.5.1 铜带粗轧机………………………………(200)
3.5.2 铜带精轧机………………………………(205)
3.6 精整机组………………………………(206)
第4章 管棒型材加工设备………………………………(215)
第5章 工业炉组………………………………(217)
5.1 概述………………………………(217)
5.2 铜加工企业用工业炉设备………………………………(217)
5.2.1 铜及铜合金熔炼设备………………………………(217)
5.2.2 铜锭加热炉………………………………(219)
5.2.3 退火炉………………………………(220)
5.3 铝加工企业用工业炉设备………………………………(222)
5.3.1 铝及铝合金熔炼炉、保温炉………………………………(222)
5.3.2 铝熔炼配套生产设备及技术………………………………(225)
5.3.3 模具加热炉………………………………(227)
5.3.4 铝圆锭加热炉………………………………(227)
5.3.5 铝材时效炉………………………………(228)
5.3.6 淬火炉………………………………(228)
5.3.7 铝锭均热炉………………………………(229)
5.3.8 铝扁锭立推式加热炉………………………………(229)
5.3.9 铝板、卷、箔退火炉………………………………(231)
5.3.10 废铝回收用炉………………………………(231)
5.4 国外发展概况及发展趋势展望………………………………(232)
5.4.1 国外先进的铜加工用工业炉设备技术………………………………(232)
5.4.2 国外先进的铝加工设备用工业炉设备技术………………………………(233)
5.5 对策及建议………………………………(237)
第6章 其他配套设备………………………………(239)
6.1 轧机排烟全油回收系统………………………………(239)
6.2 铝带箔轧机轧制油再生装置简介………………………………(240)
6.3 二氧化碳灭火系统………………………………(241)
第7章 编后语………………………………(243)
本卷编后语………………………………(244)
我国有色金属工业经过50多年的建设,特别是近20年的快速发展,10种常用有色金属的产量已经由1978年的99.63万t,到2002年底达到1 012万t,超过了美国当年的产量,跃居世界第一。到 2006年,中国十种有色金属总产量为1 917万t,连续五年居世界第一位,单品种有色金属产量除了镍之外,其余9个品种产量均为世界第一。 在产品质量、节能、环保以及自动化水平等诸多方面,也都有长足的进步。
我国有色金属工业的装备水平也有较快的提高,为有色金属工业的发展做出了巨大的贡献。例如露天开采方面,研制成功了1 000万t级露天矿用部分大型设备,不仅满足了国内需要,还能出口;地下采矿方面,成功地研制开发了0.76 m3、1 m3、2 m3、3 m3、4 m3柴油及电动铲运机;选矿方面,强化了细碎工序并做到了多碎少磨,研制出一批新型破碎机、大型高效节能选矿设备,如大型永磁强磁选技术及装备、磁悬浮离散提纯技术及装备、数模及自动控制技术、160 m3高效节能充气机械搅拌式浮选机等,技术水平已接近国外同期水平;在重有色金属冶炼方面,铜闪速炉、镍闪速炉、诺兰达炉、富氧顶吹熔炼炉等的引进开发成功,以及氧气底吹熔炼转炉的开发成功取代了烧结机、鼓风炉、反射炉和矿热电炉,带来了流程的革命;通过消化和吸收国外引进的先进技术和经验以及自己的创新使我国目前的有色冶金电收尘技术基本上达到了世界先进水平之列;轻金属冶炼方面,已经基本上淘汰了落后的铝自焙电解槽生产工艺,实现了大型预焙阳极铝电解槽的普及,先后将190 kA、200 kA、230 kA、240 kA、280 kA、300 kA、320 kA、350 kA等现代化大型预焙阳极铝电解槽成套技术与装备成功推广应用到各大新建和改造铝电解工程中,从而使我国电解铝生产吨铝氟化物排放下降到1 kg以下,进入世界先进水平行列;在有色金属加工方面,我国的一些大型国营和私有企业近年来进行了系统的技术改造,引进了国外先进设备,部分生产装备已经达到或接近国际先进水平,在消化、吸收引进技术和装备的基础上,自行研究开发新工艺和设计制造加工装备的能力增强,我国制造的成套铸轧机组和技术已出口国外,使具有先进水平的设备所形成的生产能力占有色金属加工总生产能力的50%以上。
有色金属品种多,提取工艺流程复杂,所需要的设备品种繁多,专业性很强。无论什么新工艺的实现,都无不依赖于先进设备的研制和应用。因此,研究21世纪有色金属工业可持续发展的战略与对策,冶金设备是非常重要的内容之一。这次《有色金属进展》修订中,新增了装备卷,介绍我国有色金属生产装备的进步与发展,体现了冶金设备的这种重要性。
本卷分4册:第1册:矿山装备;第2册:轻金属生产设备;第3册:重有色金属生产装备;第4种:加工装备。 试图简要介绍我国有色冶金设备近10年来的发展情况和目前的水平,使读者有一个关于我国有色冶金设备的概略的印象。
本卷参加编写的主要单位有中国恩菲工程技术有限公司(中国有色工程设计研究总院),北京矿冶研究总院、中铝洛阳有色金属加工设计研究院等。 编写组在此向参编的单位深表感谢!
《有色金属进展》第九卷《有色金属生产装备》编写组
2007年9月