第一篇：純凈鋼冶煉工藝和裝備技術(shù)

純凈鋼冶煉工藝和裝備技術(shù)(國家“九.五”技術(shù)開發(fā)

指南)

一、國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場對鋼材的使用性能要求更高、更苛刻。為了提高鋼材的性能，首先必須提高鋼水的純凈度。90年代，國際鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢就是要形成大批量生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)能力。國外有些先進(jìn)的鋼鐵廠 IF鋼的生產(chǎn)比例已經(jīng)超過50%。日本生產(chǎn)的軸承鋼平均氧含量為7．5ppm。與國際先進(jìn)水平相比，國內(nèi)超純凈鋼的冶煉工藝和裝備技術(shù)很落后，主要表現(xiàn)為；鋼水純凈度低，造成鋼材性能低，工藝落后．生產(chǎn)成本高。國內(nèi)絕大多數(shù)超純凈鋼生產(chǎn)尚處于試驗(yàn)開發(fā)階段，工藝不成熟，生產(chǎn)設(shè)備落后、不配套，致使生產(chǎn)成本很高，生產(chǎn)批量小，滿足不了國內(nèi)市場需求，造成少數(shù)高檔鋼材仍需依靠進(jìn)口。

二、技術(shù)開發(fā)的總體目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)

建立和完善純凈鋼產(chǎn)體制，實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)速：重點(diǎn)企業(yè)的鋼水純凈度達(dá)到90年代國際水平，重點(diǎn)鋼種達(dá)到國際先進(jìn)水平。重點(diǎn)開發(fā)和推廣全量鐵水深脫硫工藝技術(shù)；實(shí)現(xiàn)冶煉終點(diǎn)的計算機(jī)控制技術(shù)和擋渣出鋼技術(shù)；合理配置鋼水精煉設(shè)備，研究開發(fā)多功能爐外精煉設(shè)備，優(yōu)化精煉工藝；完善以全連鑄為某礎(chǔ)的“煉鋼-精煉-連鑄”三位一體生產(chǎn)和質(zhì)量管理體系，要從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)保證鋼水純凈度；解決量大面廣，國民經(jīng)濟(jì)急需鋼種的冶煉純度問題，鋼種的純凈度達(dá)到國際先進(jìn)水平。

三、主要技術(shù)開發(fā)內(nèi)容及指標(biāo)

(一)全量鐵水深脫硫工藝技術(shù)研究開發(fā)全量鐵水深脫硫工藝和裝備技術(shù)。鐵水脫硫比≥95％；處理后鐵水S≤30ppm；脫硫預(yù)處理周期≤30min。研究開發(fā)高效鐵水脫硫劑．使脫硫粉劑耗量由目前l(fā)O～15kg／t下降到4Kg／t以下，脫硫率≥90%。

(二)多功能鋼水精煉技術(shù)開發(fā)RH-KTB／KPB(吹氧、噴粉)綜合工藝技術(shù)，處理后鋼水純凈度達(dá)到：C≤30ppm，S≤10ppm，O≤20ppm，H≤25ppm。開發(fā)非真空多功能鋼水精煉煤工藝技術(shù)，處理后鋼水的純凈度可以達(dá)到： S≤50ppm；O≤25ppm；N≤40ppm。

(二)無ＡＬ2Ｏ3夾雜物的高效脫硫工藝技術(shù)脫氧效率與用鋁脫氧時相當(dāng)，鋼中酸熔鋁含量可以滿足連鑄和鋼種性能的要求，鋼中ＡＬ2Ｏ3脆性夾雜物減少85%。

(四)重點(diǎn)鋼種的超純凈鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)IF鋼：鋼中C＋N≤50ppm；軸承鋼：鋼中O≤10ppm齒輪鋼：鋼中O≤15ppm，淬透性帶寬度HRC≤4；硅鋼：P≤50PPm，S≤10ppm，N≤30ppm，H≤15ppm。

(五)低C、Si、AL、S、P的高純鐵合金精煉技術(shù)上述元素含量分別控制在10～30ppm之間。

(六)微量元素快速分析技術(shù)精度達(dá)ppm級，分析時間≤2分鐘。

四、經(jīng)濟(jì)、社會效益和市場前景 IF鋼可以提高汽車單價壓件合格率；軸承鋼氧含量從30ppm降低到5ppm，軸承壽命可提高30倍。提高鋼的純度不僅提高了鋼的原有性能，而且還可賦予創(chuàng)新的性能(如提高耐磨濁性等)，因而具有巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

第二篇：日本高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)

日本高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)

日本是世界先進(jìn)的鋼鐵生產(chǎn)國家，其在煉鋼方面存在的矛盾問題是，一方面采用大型設(shè)備進(jìn)行大批量生產(chǎn)來提高生產(chǎn)效率，另一方面為滿足產(chǎn)品高級化、多品種化需求，不得不降低生產(chǎn)效率和增加能源消耗。以京都議定書為代表的CO2減排、減少能耗、節(jié)省資源等全球性的環(huán)保要求不斷高漲，在這種情況下，鋼鐵業(yè)需要研究根本性對策以實(shí)現(xiàn)低環(huán)境負(fù)荷生產(chǎn)。日本住友金屬和歌山鋼廠在高級鋼冶煉環(huán)保技術(shù)方面開發(fā)出良好工藝，現(xiàn)介紹如下。1 爐渣、粉塵的循環(huán)利用技術(shù)

1.1 爐渣循環(huán)利用

在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐精煉法中，由于脫磷能力小，所以要投入大量的脫磷劑，因此產(chǎn)生大量的爐渣，排出的爐渣廢棄物增加了環(huán)境負(fù)荷。雖然爐渣可以在土建工程和路基建設(shè)中得到循環(huán)利用。但是由于爐渣的市場需求量不斷變化，所以對爐渣發(fā)生量的控制就成為一個急需解決的問題。對流精煉法由于利用頂?shù)状缔D(zhuǎn)爐分別進(jìn)行脫碳和脫磷精煉，所以可以實(shí)現(xiàn)脫磷處理?xiàng)l件的最佳化，并且脫碳處理使用完的精煉劑可以在脫磷處理中進(jìn)行再利用，所以渣量大幅度減少。對流精煉法由于精煉劑再利用和脫磷處理?xiàng)l件最佳化，使?fàn)t渣的發(fā)生量從97kg/t鋼下降到52kg/t鋼，渣量約減少了一半。

1.2 粉塵循環(huán)利用

在鋼鐵廠的產(chǎn)品制造過程中會產(chǎn)生鍍鋅廢鋼，為在廠內(nèi)將這些被鋅污染的廢鋼處理掉，就將這些廢鋼作為轉(zhuǎn)爐的鋼鐵料使用。因此，轉(zhuǎn)爐吹煉中產(chǎn)生的粉塵含Zn。由于轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的粉塵量很大，分離回收Zn的成本很高，所以不得不采用填埋方法處理含Zn粉塵，但這種方法增加了環(huán)境負(fù)荷。

由于脫磷反應(yīng)比脫碳反應(yīng)的溫度低，供氧速度小，所以煙塵中Zn損失小。因此，在進(jìn)行脫磷處理時投入含Zn廢鋼，就可以生成少量高濃度含Zn粉塵。這樣，就比較容易從回收粉塵中分離出Zn。對流精煉法利用粉塵集塵裝置回收少量高濃度含Zn粉塵，再利用回轉(zhuǎn)窯將粗鋅和鐵粉進(jìn)行分離，將粗鋅銷售給鋅精煉廠做原料，鐵粉用作廠內(nèi)高爐的煉鐵原料。經(jīng)過這樣的處理，在脫碳時就可以不使用含Zn廢鋼，產(chǎn)生的全部粉塵都被高爐作為煉鐵原料再利用。因此，本開發(fā)工藝將過去作為廢棄物處理的粉塵進(jìn)行資源化循環(huán)利用。過去的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)1噸鋼要填埋11kg的含Zn粉塵，現(xiàn)在粉塵廢棄量變?yōu)榱恪? 快速脫碳吹煉技術(shù)

2.1 高速供氧技術(shù)

轉(zhuǎn)爐脫碳處理對轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力有很大影響。因此，有必要提高脫碳處理所需氧氣的供氧速度。以前，轉(zhuǎn)爐冶煉前的鐵水預(yù)處理能力小，需要在轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行脫磷，由于考慮到熔渣飛濺等問題，提高供氧速度有很大困難。

對流精煉法采用專用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫磷處理，脫碳爐不進(jìn)行脫磷處理，因此脫碳爐精煉劑用量達(dá)到最小化程度，供氧速度就可以提高。但是又出現(xiàn)了一個新問題，由于脫碳爐精煉劑用量少，吹入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的高速氧氣射流沖擊到鐵水表面產(chǎn)生大量鐵粒飛濺，即發(fā)生嚴(yán)重的噴濺現(xiàn)象。為解決這個問題開發(fā)出可以抑制噴濺現(xiàn)象的新型氧槍。傳統(tǒng)氧槍槍頭有排列成與槍頭圓

周成同心圓的4-6個直徑相同、傾角相同的噴嘴，這種氧槍吹入的氧氣射流會發(fā)生相互干擾，導(dǎo)致大量鐵水顆粒飛濺?；趯鹘y(tǒng)氧槍問題的分析，新開發(fā)的氧槍槍頭是由不同直徑、不同傾角呈插花式排列的噴嘴構(gòu)成的。這種噴嘴的配置避免了氧氣射流的互相干擾，最大限度地降低了鐵水的噴濺量。

隨著鐵水液面上射流重疊率的減少，噴濺量以指數(shù)關(guān)系下降。此外，還對新型氧槍高、低傾角噴嘴的直徑比與噴濺量的關(guān)系進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)是在水力模型裝置和2t實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行的。高傾角噴嘴直徑和低傾角噴嘴直徑，并將D2/D1=1時的噴濺量作為基準(zhǔn)值，對噴濺量進(jìn)行了指數(shù)化處理。

上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)爐上也得到了驗(yàn)證，隨后這種新型氧槍很快在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)上得到應(yīng)用。結(jié)果表明，即使在5.0Nm3/min的高速供氧條件下，也未出現(xiàn)鐵水顆粒附著在氧槍和爐體引起的操作故障。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐法的脫碳吹煉時間約為20min，和歌山新鋼廠脫碳爐的吹煉時間縮短到9min。

2.2 高速吹煉控制技術(shù)

由于提高供氧速度縮短了吹煉時間，相應(yīng)地要求縮短吹煉終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳含量的控制時間。

在傳統(tǒng)方法中，用副槍測定吹煉終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳含量，因此要進(jìn)行取樣，然后根據(jù)取樣測定的溫度和［C］進(jìn)行數(shù)學(xué)模型計算，根據(jù)計算結(jié)果停止吹煉。吹煉停止后再次用副槍測定溫度和［C］，合格后出鋼。在出鋼的最初階段要根據(jù)吹煉時取樣分析的［P］分析值，進(jìn)行是否繼續(xù)出鋼的判斷。為完成這些操作，必須在吹煉結(jié)束前約120s，進(jìn)行吹煉末期的副槍取樣測定。吹煉結(jié)束前約120s，對于吹煉時間為20min的傳統(tǒng)吹煉來說相當(dāng)于完成了90%的吹煉過程，而對于吹煉時間為9min的高速吹煉來說相當(dāng)于完成78%的吹煉過程。因此，在高速吹煉情況下，采用傳統(tǒng)控制方法必然會大大增加脫碳量模型預(yù)測值的誤差。

基于這種分析，開發(fā)出適用于高速吹煉的改進(jìn)型控制方法。在改進(jìn)型控制方法中，由于采用［C］和溫度預(yù)測的動態(tài)模型，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，可以省略吹煉結(jié)束時［C］和溫度的測定。此外，由于鐵水脫磷的穩(wěn)定性，不必通過取樣分析判斷是否繼續(xù)出鋼，可以使吹煉中副槍的動態(tài)測定時間接近吹煉過程的90%，即在吹煉結(jié)束前約60s完成。

在傳統(tǒng)模型中，吹煉末期過氧化渣中的［O］含量和鋼水中的［C］含量，是沒有考慮出鋼結(jié)束之前脫碳量的值，因此，出鋼后鋼中［C］含量的預(yù)測值有波動。在新開發(fā)方法的副槍測定時，除了進(jìn)行傳統(tǒng)的碳濃度和溫度測定，還可以測定熔渣中的氧濃度，并將熔渣氧濃度輸送給動態(tài)模型，因此，提高了出鋼結(jié)束時鋼中［C］含量的預(yù)測準(zhǔn)確性。

2.3 脫碳爐的處理周期時間

由于采用了上述的高速供氧技術(shù)和高速吹煉技術(shù)，和歌山新煉鋼廠脫碳爐的處理周期時間為20min，其中，送入鐵水4min、吹煉9min、出鋼5min、放渣和補(bǔ)爐2min。3 多功能二次精煉法

轉(zhuǎn)爐脫碳吹煉后鋼水的硫含量雖然已經(jīng)降到30ppm，但是高純度鋼（高性能油井管）對硫含量的要求是10ppm以下，最好是5ppm以下。為達(dá)到這種要求，傳統(tǒng)的做法是，轉(zhuǎn)爐出鋼后在鋼包內(nèi)進(jìn)行脫硫處理。處理方法是，將噴槍深入鋼水中，利用Ar氣從噴槍口將脫硫劑吹入鋼水進(jìn)行脫硫。由于粉狀脫硫劑陷入Ar氣氣泡內(nèi)，所以不能保證鋼水和脫硫劑之間有足夠的脫硫反應(yīng)面積，影響了脫硫速度的提高，因此要投入大量脫硫劑。由于脫硫后要進(jìn)行脫氣處理，所以，必須在脫硫后將大量的脫硫渣排出。這樣就增加了脫硫時間，并且鋼水溫度降低造成能量的損失。此外，由于是在大氣壓條件下進(jìn)行攪拌操作，大氣中的氮會溶

入鋼中，這樣，也會對鋼材性能產(chǎn)生不利影響。為解決傳統(tǒng)方法中存在的這些問題，實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)低氮低硫鋼，開發(fā)出多功能二次精煉法。這種精煉法是在真空條件下進(jìn)行，對鋼水處理的主工序RH爐附加了脫硫功能，使脫氣和脫硫在同一個工序完成，實(shí)現(xiàn)工藝流程的緊湊化。

RH附加脫硫功能采用的不是從鋼水內(nèi)部輸入，而是從爐子上面將脫硫劑吹入鋼水表面的方法。被吹入的脫硫劑接觸到真空條件下的鋼水面后在進(jìn)入鋼水內(nèi)部時，不會陷入Ar氣氣泡內(nèi)，從而保證了足夠的脫硫反應(yīng)面積，大大提高了脫硫速度，可以實(shí)現(xiàn)很低的終點(diǎn)硫含量。由于脫硫劑用量很少，所以脫硫后不需要進(jìn)行物理除渣操作，因此溫度下降少，熱能損失小。

過去曾認(rèn)為，在真空條件下頂吹粉劑會被真空排氣泵吸走，不能發(fā)揮有效的作用。但RH附加脫硫法開發(fā)的噴粉技術(shù)對噴槍的噴嘴形狀進(jìn)行了改造，使粉劑和粉劑載體形成強(qiáng)力射流，可以無損失地將粉劑吹到鋼水表面。實(shí)驗(yàn)證明，頂吹粉劑的方法可以達(dá)到高純度鋼的硫、氮含量要求，從而可以冶煉高級鋼，且熱能損失也降低到傳統(tǒng)方法的1/2。

第三篇：鉛鋅冶煉廢水處理工藝優(yōu)化探討

鉛鋅冶煉廢水處理工藝優(yōu)化探討

鉛鋅冶煉廢水處理工藝優(yōu)化探討

覃海春（廣西華之夏環(huán)保咨詢有限公司廣西南寧530022）

摘要：鉛鋅冶煉廢水具有成分復(fù)雜、毒性大、難以處理等特點(diǎn)。本文對國內(nèi)多家鉛鋅冶煉企業(yè)所采取的污水處理工藝進(jìn)行比較，通過篩選和優(yōu)化，提出鉛鋅行業(yè)廢水處理工藝改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：鉛鋅冶煉；酸性重金屬工業(yè)廢水；處理；中和沉淀；固液分離

1前言

鉛鋅冶煉企業(yè)所產(chǎn)生的廢水均為酸性重金屬工業(yè)廢水，含鋅、鉛、鎘、銅、汞等多種重金屬及砷金屬，就其處理難度和危害性而言，屬于難生物降解又有很大毒性的廢水。眾所周知，汞、鎘、鉛等重金屬具有顯著的生物毒性，微量濃度即可產(chǎn)生毒性，在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物(如甲基汞)，或被生物富集，通過食物鏈進(jìn)人人體，造成慢性中毒。日本水俁灣由汞中毒造成的“水俁病”，神通川流域因鎘造成的“痛痛病”，就是重金屬污染給人體的健康帶來的損害典型事實(shí)。此外，鉛鋅冶煉廢水呈酸性，且含多種重金屬，這給綜合治理帶來了極大的難度。本文對國內(nèi)多家鉛鋅冶煉企業(yè)所采用的廢水處理工藝進(jìn)行分析，通過篩選及優(yōu)化，提出鉛鋅行業(yè)廢水處理工藝改進(jìn)建議。2鉛鋅冶煉廢水排放現(xiàn)狀

目前國內(nèi)鉛冶煉行業(yè)采用燒結(jié)機(jī)（燒結(jié)鍋）－鼓風(fēng)爐煉鉛工藝的企業(yè)，由于煙氣中SO2含量低，達(dá)不到制酸要求，燒結(jié)煙氣基本采取石灰水噴淋后排空的處

理方式，石灰水為循環(huán)使用，僅補(bǔ)充石灰乳及消耗水，無廢水外排；采用氧氣底吹－鼓風(fēng)爐還原煉鉛工藝(SKS)的企業(yè)，煙氣用于制酸，煙氣凈化洗滌廢水經(jīng)處理后可以用于沖渣，不外排?？烧J(rèn)為，鉛冶煉企業(yè)廢水可以做到不外排，對外界水體影響不大。

鋅冶煉行業(yè)普遍采用常規(guī)焙燒浸出濕法煉鋅工藝，沸騰爐煙氣用于制酸，凈化系統(tǒng)會產(chǎn)生污酸；電鋅生產(chǎn)線各工序洗洗濾布和電解鋅洗板、地面沖洗會產(chǎn)生

廢水，工藝過程有溶液膨脹外排水。根據(jù)對生產(chǎn)工藝分析，鋅冶煉廢水含鋅、鉛、鎘、銅等多種重金屬和砷金屬，并含硫酸，可描述為“重金屬酸性工業(yè)廢水”，目前采取的污水處置方式為將污水處理后回用于生產(chǎn)系統(tǒng)或外排。

3治理技術(shù)概述

根據(jù)王志剛、張建梅、郭冀峰、逯延軍、徐靈等介紹，目前已開發(fā)應(yīng)用的廢水處理方法主要有3種：第一種是廢水中重金屬離子通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學(xué)還原法、電化學(xué)還原法、高分子重金屬捕集劑法等；第二種是使廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、離子交換等方法；第三種是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。本文主要介紹其中的幾種方法：

（1）中和沉淀法

中和沉淀法是目前處理酸性重金屬工業(yè)廢水應(yīng)用最廣泛的方法，所采用的中和劑通常是石灰和電石渣。在廢水中加入石灰乳，重金屬形成氫氧化物沉淀，再經(jīng)過過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除。中和沉淀法操作簡單，中和劑來源廣、價格低廉，在去除重金屬離子的同時能中和硫酸，是常用的處理方法。不足之處在于：沉渣量大，含水率高，易二次污染，且對pH值要求嚴(yán)格。

（2）硫化法

在廢水中投加硫化劑，使重金屬離子與S2-形成硫化物沉淀而去除。硫化法主要是利用重金屬硫化物溶解度低的原理，廢水中低濃度重金屬離子容易與S2-結(jié)合形成沉淀物而去除，從而使出水容易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于硫化物沉淀細(xì)小，很難通過沉淀或過濾的辦法去除，目前硫化法主要作為廢水處理的輔助手段，用于廢水的二段或三段處理，以保證出水達(dá)標(biāo)排放。

（3）鐵氧體沉淀法

鐵氧體沉淀法是日本電氣公司(NEC)研究出來的一種從廢水中除去重金屬的工藝技術(shù)，是在廢水中加入鐵鹽，使各種金屬離子形成鐵氧體晶粒一起沉淀析出，從而凈化廢水。比重大于3．8的重金屬都可以形成鐵氧體。此法能一次脫除廢水中的多種金屬離子。形成的沉淀是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，設(shè)備簡單。操作方

便，對水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，沉渣極易脫水。但在操作過程中需加熱到7O℃左右，或更高，并通入空氣氧化，氧化速度慢，因此操作時間長，耗能高。

由于該法對廢水溫度有較高的要求，目前在我國鉛鋅冶煉廢水治理中尚無應(yīng)用。

（4）溶劑萃取分離

溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液一液接觸，可連續(xù)操作，分離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī)相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應(yīng)用受到很大的限制。

（5）膠束增強(qiáng)超濾處理法

20世紀(jì)80年代以來，國外開始研究一種新的水處理技術(shù)，以去除廢水中的有機(jī)污染物和金屬離子，即膠束增強(qiáng)超濾處理法。這是一種將表面活性劑和超濾膜耦合起來的新技術(shù)，由表面活性劑形成的膠團(tuán)表面有高度的電荷密度和高電勢，多價金屬離子通過靜電作用被吸附。當(dāng)溶液通過超濾膜時，金屬離子與膠團(tuán)一起被膜截留，透過膜的幾乎是純水，從而達(dá)到分離金屬的離子的目的。國內(nèi)對這一處理方法的研究報道較少，國外也處于研究階段。

膠束增強(qiáng)超濾處理重金屬廢水，工藝簡單，處理效果好，適用于處理濃度較低的重金屬廢水。但是存在的主要問題是膜組件昂貴，且在使用過程中膜容易受到污染而導(dǎo)致通量下降，影響去除效果；另外，膠束增強(qiáng)超濾所用的表面活性劑的分子質(zhì)量相對較小，因而在透過液中含有少量的表面活性劑，這相當(dāng)于在處理過的廢水中又引進(jìn)了一種新的污染物。如何處理此類問題，目前仍處于研究階段。

（6）生物吸附法

近十年來，用生物(如細(xì)菌、真菌、藻類、酵母等)經(jīng)處理加工成生物吸附劑，用于處理含重金屬廢水已成為環(huán)境工程領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。生物吸附法是利用生物體的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子。與其它方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①生物吸附劑可以降解，不會發(fā)生二次污染。②來源廣泛容易獲取且

價格便宜。③生物吸附劑易解吸，能夠有效地回收重金屬離子?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，研究報道相當(dāng)多。

4發(fā)展趨勢研究

（1）生物法將成為主導(dǎo)方法

雖然化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但由于生物法處理重金屬廢水成本低、效益高、易管理、無二次污染、有利于生態(tài)環(huán)境的改善。另外，通過基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)應(yīng)用，可使生物具有更強(qiáng)的吸附、絮凝、整治修復(fù)能力。因此生物法具有更加廣闊的發(fā)展前景。

（2）幾種技術(shù)集成起來處理重金屬廢水

重金屬廢水是一種資源，許多重金屬都比較昂貴。如果將廢水中的重金屬作為一種資源來回收，不但解決了重金屬的污染，而且還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收,可將幾種技術(shù)集成起來處理重金屬廢水，同時發(fā)揮各種技術(shù)的長處，為重金屬廢水的根治找到新的出路。

（3）廢水零排放

目前鉛鋅冶煉廢水經(jīng)處理后一般回用于生產(chǎn)系統(tǒng)，但由于生產(chǎn)工藝對用水水質(zhì)有一定的要求，往往無法做到零排放。經(jīng)處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水仍含有微量的重金屬離子，由于累積作用，廢水外排對外界水體仍會產(chǎn)生污染；此外，我國水資源短缺已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。因此，實(shí)現(xiàn)鉛鋅冶煉廢水零排放，即可節(jié)約用水，又能根治水環(huán)境污染，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和現(xiàn)實(shí)意義。5治理技術(shù)比較分析

根據(jù)對廣西區(qū)內(nèi)柳州華錫集團(tuán)來賓冶煉廠、原柳州鋅品股份有限公司、原柳州有色冶煉股份有限公司以及國內(nèi)株洲冶煉廠、葫蘆島鋅廠污水處理廠所采取的污水處理工藝進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)對酸性重金屬工業(yè)廢水采取的處理措施均為中和沉淀法，只是所選用的工藝流程和設(shè)備稍有不同。

現(xiàn)將各廠污水處理工藝介紹如下：

（1）柳州華錫集團(tuán)來賓冶煉廠、原柳州有色冶煉股份有限公司

柳州華錫集團(tuán)來賓冶煉廠、原柳州有色冶煉股份有限公司污水處理站均為長沙有色冶金設(shè)計研究院設(shè)計，對含As硫酸污水采用低pH值鐵砷氧化共沉法，脫

砷后的硫酸廢水與冶煉污水一起用石灰中和法處理后，再經(jīng)一系列絮凝、沉淀、壓濾等處理工藝。

工藝流程見圖5.7-1。

工藝流程評述：

①低pH值除砷，在除砷的同時，中和大部分硫酸，可減少二段中和的石膏產(chǎn)生量，提高二段中和渣中有價金屬的品位，有利于二段中和渣的回收利用。

②斜板沉淀池容易堵塞，沉淀效果不理想。

③存在砷渣處理問題。

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第四篇：工藝裝備管理制度

工藝裝備管理辦法1、2、3、4、目的： 為滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量而提供適宜、有效的工藝保障。適用范圍： 適用于公司所有工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理的全過程。職責(zé)： 由技術(shù)質(zhì)量部歸口管理。內(nèi)容和要求：

4.1、技術(shù)質(zhì)量部依據(jù)產(chǎn)品的要求及相關(guān)合同（協(xié)議）提出滿足最終產(chǎn)品要求的工藝裝備申請并組織實(shí)施。

4.2、技術(shù)質(zhì)量部負(fù)責(zé)將相關(guān)的設(shè)計評審文件呈報主管領(lǐng)導(dǎo)審批。

4.3、生產(chǎn)部按審批后的申請、資料組織安排加工、制造，滿足要求。

4.4、技術(shù)質(zhì)量部對工藝裝備進(jìn)行驗(yàn)證，以證實(shí)該裝備的適宜性和有效性。

4.5、使用部門經(jīng)過對產(chǎn)品的試加工，達(dá)到技術(shù)要求的工藝裝備，判定為工藝裝

備合格。

5、工藝裝備的使用、保養(yǎng)和維修

5.1、工藝裝備應(yīng)指定專人使用和保養(yǎng)，并定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時向主

管部門反映。

5.2、工藝裝備應(yīng)按產(chǎn)品及其用途進(jìn)行標(biāo)識。

編制：趙義平

審核：張海軍

批準(zhǔn)：景茂山

第五篇：深海裝備材料技術(shù)

深海裝備材料技術(shù).txt吃吧吃吧不是罪，再胖的人也有權(quán)利去增肥！苗條背后其實(shí)是憔悴，愛你的人不會在乎你的腰圍！嘗嘗闊別已久美食的滋味，就算撐死也是一種美！減肥最可怕的不是饑餓，而是你明明不餓但總覺得非得吃點(diǎn)什么才踏實(shí)。深海裝備材料技術(shù)

對于深海裝備來講，最重要的通用性材料有兩類，一是耐壓性好的結(jié)構(gòu)材料，一是深潛器上大量使用的作為浮力補(bǔ)償用的浮力材料。

（1）深海裝備的耐壓殼材料技術(shù)

深海這種特殊環(huán)境對深海裝備的耐壓殼材料提出了特殊要求。深海裝備耐壓殼材料既要有一定的抗蝕性，在一定溫度范圍內(nèi)還要有相當(dāng)穩(wěn)定的物理性能和適當(dāng)?shù)难诱剐?，此外還應(yīng)具有較高的屈服強(qiáng)度和較高的彈性模量。從而使深海裝備能夠承受住由其工作深度產(chǎn)生的靜壓強(qiáng)和深海裝備在整個服役期內(nèi)多次下潛和上浮產(chǎn)生的周期性載荷對耐壓殼的影響。

目前深海裝備耐壓殼使用的材料分兩種：金屬材料和非金屬材料。金屬材料主要在潛艇和深潛器上使用，非金屬材料主要在深潛器上使用。

① 金屬材料

目前深海裝備耐壓殼使用的金屬材料主要有兩種：鋼和鈦合金。美、日、英和俄等國潛艇都使用鋼為耐壓殼體材料，這些國家的一部分潛器使用鈦合金作耐壓殼體。俄羅斯有四級潛艇使用了鈦合金作耐壓殼材料，其余潛艇均采用高強(qiáng)度鋼作耐壓殼體材料。

美海軍深海裝備耐壓殼使用的材料

美海軍潛艇的耐壓殼主要使用Hy系列調(diào)質(zhì)鋼。20世紀(jì)60年代以前，美海軍潛艇耐壓殼的標(biāo)準(zhǔn)用鋼為Hy-80。為提高焊接性和焊件韌性美海軍曾多次修訂了Hy-80鋼的軍用規(guī)范。美海軍的“洛杉磯”級潛艇的耐壓殼就使用了Hy-80鋼。由于在相等重量下Hy-l00鋼的屈服強(qiáng)度大于Hy-80鋼，因此Hy-l00鋼現(xiàn)已成為美國海軍潛艇耐壓殼的標(biāo)準(zhǔn)用鋼。美海軍現(xiàn)役的”海狼”級潛艇的耐壓殼材料就為Hy-l00鋼。美海軍最新型核潛艇“弗吉尼亞”級的耐壓殼材料計劃使用Hy-l00鋼。美海軍還研制了Hy-l30鋼，計劃用Hy-l30取代Hy-l00作潛艇耐壓殼材料。美海軍還在20世紀(jì)80年代用Hy-l30鋼建造常規(guī)動力深海試驗(yàn)潛艇“海豚”號分段和另一艘潛艇的三個分段。

美海軍使用Hy系列調(diào)質(zhì)鋼和鈦合金制造潛器的耐壓殼。1969年美海軍用Hy-l30鋼建造深海救援艇“DSRV-I”號，不久又用于建造“DSRV-Ⅱ”號和核動力深潛器“NR-l”號。美海軍的先進(jìn)蛙人輸送系統(tǒng)（ASDS）的前兩艘艇ASDSⅠ和ASDSⅡ的耐壓殼材料使用的是Hy-80鋼。美海軍的“海崖”號深潛器使用鈦合金（Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo）作耐壓殼材料，該潛器下潛深度為6100m。

日本海上自衛(wèi)隊深海裝備耐壓殼使用的材料

日本海上自衛(wèi)隊潛艇用鋼有NS-30、NS-

46、NS-63、NS-80、NS-90和NS-110。二次大戰(zhàn)后至20世紀(jì)60年代初日本海上自衛(wèi)隊潛艇耐壓殼材料使用NS-30和NS-46鋼。此后，研制成了NS-63（Hy-80的改進(jìn)型）、NS-80、NS-90（仿制Hy-l30）鋼。NS-90鋼除用于潛深達(dá)2000m的深海調(diào)查船外，NS-63和NS-80鋼都已用于建造潛艇?！跋Τ薄奔墲撏У哪蛪簹な褂玫氖荖S-80鋼。20世紀(jì)80年代日本又研制了強(qiáng)度級別更高的潛艇用鋼NS-110。日本海上自衛(wèi)隊的“親潮”級潛艇的耐壓殼就是NS-110制成的。

日本的“深海2000” 深潛器使用鈦合金（Ti-6Al-2Nb-4VELI）作耐壓殼材料。

英國海軍深海裝備耐壓殼使用的材料 英國海軍在二次大戰(zhàn)后研制了QT系列潛艇用鋼QT-

28、QT-35和QT-42。20世紀(jì)50年代用QT-28建造潛艇。1958～1965年間廣泛使用QT-35鋼建造潛艇。1968年制訂了Q1（N）鋼的規(guī)范。英國還仿制了Hy-l00和Hy-l30，并分別命名為Q2（N）和Q3（N）鋼。英國“機(jī)敏”級潛艇計劃使用Q2（N）作耐壓殼材料。

俄羅斯深海裝備耐壓殼使用的材料

俄羅斯是世界上第一個用鈦合金建造潛艇耐壓殼的國家，其用鈦合金建造潛艇的技術(shù)世界領(lǐng)先。俄羅斯先后制造了四級鈦合金做耐壓殼的潛艇。A級6艘，P級1艘，M級1艘，S級4艘。由于鈦合金價格昂貴，俄羅斯的這四級潛艇僅建了11艘。鈦合金具有強(qiáng)度高、重量輕、低磁性和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。用鈦合金作耐壓殼材料可降低潛艇排水量、增大潛深和提高艇的隱蔽性。俄羅斯某些潛艇的耐壓殼材料采用CB-2鋼。

② 非金屬材料

深海潛器的耐壓殼上使用的非金屬材料主要有：先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)陶瓷材料。

先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料

先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料是指用碳纖維、陶瓷纖維、芳綸纖維等增強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料。先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料具有比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料優(yōu)越得多的力學(xué)性能。例如，分別用碳纖維、芳綸纖維和碳化硅纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的密度為1.4～2.0g／cm，抗拉強(qiáng)度為l.5～l.8GPa，略高于普通鋼材，而比強(qiáng)度則為鋼材的4～6倍，比模量為鋼材的2～3倍。先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料除優(yōu)越的力學(xué)性能外，往往還兼有耐腐蝕、振動阻尼和吸收電磁波等功能，因此，在艦船上有廣闊的使用前景。

美國海軍用石墨纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂材料成功地制造出自動無人深潛器AUSSMOD2的耐壓殼體。該艇的下潛深度為6096m，按照設(shè)計，其耐壓殼體的重量／排水量比率不能超過l 0.5。美海軍計劃用石墨纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂材料代替鈦合金制造耐壓殼體封頭。

結(jié)構(gòu)陶瓷材料

陶瓷的強(qiáng)度和彈性模量很高，而且具有耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，密度又比一般金屬材料低，是很有發(fā)展?jié)摿Φ母弑葟?qiáng)度材料。但陶瓷固有的脆性使其應(yīng)用范圍受到很大的限制。先進(jìn)陶瓷材料的研究取得很大進(jìn)展。用高純度超細(xì)粉料經(jīng)特殊加工工藝而制成的陶瓷材料顯微組織精細(xì)，性能優(yōu)良，如碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等先進(jìn)陶瓷材料已逐步進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域。陶瓷增韌的研究也取得一定的成果，為結(jié)構(gòu)陶瓷材料的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。利用結(jié)構(gòu)瓷材料的高強(qiáng)度制造大深度潛水器的耐壓殼體。

美國海軍為建造無人深海潛水器而對若干耐壓殼體候選材料進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，對于6096m的潛深，氧化鋁陶瓷耐壓殼體的重量／排水量比率小于0.60，而同樣設(shè)計深度的鈦殼的該比率則超過0.85。盡管氧化鋁陶瓷在幾種陶瓷材料中并不是給出最低重量／排水量比率的材料，但由于它成本較低，而且制作工藝比較成熟，故被選中用于制造635mm直徑的深潛器耐壓殼體。美海軍1993年對635mm直徑的氧化鋁陶瓷耐壓殼體并進(jìn)行了試驗(yàn)。實(shí)踐證明，在同樣排水量(454kg)的情況下，氧化鋁陶瓷殼體比Ti-6A-4V殼體的有效載荷高166％；為達(dá)到同樣的有效載荷，鈦殼體的排水量必須增加50％，其重量增加83％。除此而外，陶瓷殼體還具有耐腐蝕、電絕緣、非磁性和可透過輻射等優(yōu)點(diǎn)。

(2)深海裝備的浮力材料技術(shù)

為了解決深潛拖體、深潛器和水下機(jī)器人等的耐壓性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題，并提供足夠的凈浮力，人們開始研制高強(qiáng)度固體浮力材料（簡稱SBM）以替代傳統(tǒng)的耐壓浮力球和浮力筒。SBM是發(fā)展現(xiàn)代深潛技術(shù)的重要組成部分，對保證潛器所必須的浮力，提高潛器的有效載荷，減少其外型尺寸，尤其是在建造大深度的潛器中，有著重要的作用。

深海裝備使用的固體浮力材料應(yīng)具有耐水、耐壓、耐腐蝕和抗沖擊的特性。對于在不同深度使用的固體浮力材料的強(qiáng)度要求不同，水深增加，浮力材料的強(qiáng)度相應(yīng)增加，密度隨之增大，但浮力系數(shù)減小。此外，深海裝備上使用的高強(qiáng)度浮力材料還應(yīng)具有吸水率低、吸水平衡的時間短等特點(diǎn)。在浮力材料本身不能滿足防水要求的前提下，還需在浮力材料外表面包敷防水層。同時還要保證外表面包敷材料耐腐蝕和抗沖擊，以延長深海裝備浮力材料的使用壽命。

近年來世界上許多國家都對深海浮力材料開展了廣泛的研究工作。已研制出一些深海裝備上使用的浮力材料，這些高強(qiáng)度的浮力材料已在民用、商業(yè)及軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如在水中設(shè)備的配重，漂浮于水面或懸浮于水中的浮纜、浮標(biāo)、海底埋纜機(jī)械及聲多卜勒流速剖面儀（ADCP）平臺、零浮力拖體和無人遙控潛水器（ROV）等上使用。

深海裝備上使用的浮力材料實(shí)質(zhì)上是一種低密度、高強(qiáng)度的多孔結(jié)構(gòu)材料，屬復(fù)合材料的范疇。共分三大類：中空玻璃微珠復(fù)合材料、輕質(zhì)合成材料復(fù)合塑料和化學(xué)泡沫塑料復(fù)合材料。中空玻璃微珠復(fù)合泡沫是由空心玻璃小球混雜在樹脂中形成的，其中空心玻璃小球占60%～70%的體積；復(fù)合塑料由復(fù)合泡沫與低密度填料比如中空塑料或大直徑玻璃球組合改性而成；化學(xué)泡沫塑料復(fù)合材料是利用化學(xué)發(fā)泡法制成的泡沫復(fù)合材料。其中，玻璃復(fù)合泡沫的最低密度極限是0.5g/cm3，復(fù)合塑料的最低密度極限是0.32g/cm3，而化學(xué)泡沫塑料的最低密度極限是0.24g/cm3?；瘜W(xué)泡沫塑料技術(shù)和工藝上還有兩個技術(shù)難點(diǎn)需要解決: ①泡沫材料的強(qiáng)度和可靠性；②阻水面材的選擇及工藝技術(shù)。

美、日、俄等國家從60 年代末開始研制高強(qiáng)度固體浮力材料，以用于大洋深海海底的開發(fā)事業(yè)。美國海軍應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制的固體浮力材，當(dāng)密度為0.35g/ cm3 時，抗壓強(qiáng)度為5.5MPa。美國洛克希德導(dǎo)彈空間公司研制了兩種用途的固體浮力材料是一種用于淺海的OPS（offshore petroleum system）級固體浮力材料，密度0.35g/cm3，抗壓強(qiáng)度5.6Mpa，可潛水深540m；另一種是深潛用SPD（submersible deep quest）級固體浮力材料，密度為0.45～0.48g/cm3，抗壓強(qiáng)度25MPa，可潛水深2430m。美國Flotec公司生產(chǎn)的浮力材料，由高強(qiáng)度環(huán)氧基材料作基材，根據(jù)不同的使用水深，填充不同的浮力調(diào)節(jié)介質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)暮铣煞椒庸ざ伞樘岣呖箾_擊性和耐侵蝕，其外表面澆注聚乙烯或ABS外殼，外殼厚度為13～15mm。日本海洋技術(shù)中心對固體浮力材料的研制開發(fā)大體上分三個時期,第一時期是1970年水深300m的潛水作業(yè)；第二時期是80年代初研制載人深潛器“深海6500”；第三時期是1987年開始研制10000m 深的水下機(jī)器人。俄羅斯目前也研制出用于6000m 水深固體浮力材料，密度為0.7g/cm3、耐壓70MPa。