Что такое обжиг в металлургии
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
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)
Общая характеристика обжига
Обжигом называются все физико-химические превращения материалов, происходящие при их нагреве без доведения до полного расплавления.
По химизму происходящих процессов различают следующие разновидности обжига: окислительный, сульфатизирующий, кальцинирующий, хлорирующий и восстановительный.
По физическому состоянию получающегося обожженного продукта существуют два типа процесса: обжиг на порошок и обжиг со спеканием.
По характеру промышленного осуществления обжига на порошок известны две его разновидности: обжиг в слое и обжиг во взвешенном состоянии.
В соответствии с перечисленными разновидностями применяются следующие типы обжиговых печей:
В цветной металлургии наибольшее значение имеет окислительный обжиг сульфидных руд, концентратов и полупродуктов, применяющийся в производстве меди, никеля, свинца, цинка, олова, редких и благородных металлов. В производстве легких металлов — алюминия и магния — применяется спекающий и кальцинирующий обжиг.
Основное преимущество печей для обжига в слое — возможность их использования для всесторонней подготовки шихты для плавильных печей—отражательных и электрических. Эта подготовка шихты состоит из собственно обжига шихтовых материалов, тщательного их перемешивания и подогрева всей шихты теплом экзотермических реакций до 400—600°.
Основной недостаток обжиговых печей для обжига в слое — недостаточный контакт материала с газовой фазой — только по открытой поверхности, в то время как главная масса обжигаемого материала скрыта в глубине толстого слоя, куда доступ газов и тепла весьма затруднен. Вследствие торможения газообменных и теплообменных процессов обжиг материалов в перегребаемом слое идет вяло и для его завершения требуется длительное время пребывания материала в печи — от 2 до 10 час.
Стремление уничтожить основной недостаток в работе печей для обжига в слое и значительно интенсифицировать процесс обжига привело к созданию новых промышленных процессов, известных под общим названием обжига во взвешенном состоянии. Суть обжига во взвешенном состоянии заключается в ликвидации плотного слоя материала, который перемешивается с воздухом. Создаются аэросмеси с различным соотношением твердого материала и газовой фазы.
В печах для обжига в кипящем слое обжигаемый материал, предварительно достаточно измельченный и подсушенный до содержания в нем не выше 6% влаги, подается специальными питателями в рабочее пространство печи.
Наряду с отмеченными преимуществами обжига во взвешенном состоянии у этого процесса имеются и серьезные недостатки. К ним следует отнести в первую очередь усиленный унос пыли из печей, достигающий 50% и более, и невозможность использования обжиговых печей для изготовления шихтовых смесей из материалов различной крупности и различного удельного веса. Кроме того, ухудшается взаимодействие материалов в твердой фазе, что иногда может затруднить получение желаемого состава огарка. Наконец, весьма серьезный недостаток печей для обжига в кипящем слое — повышенное настылеобразование при обжиге материалов, склонных к спеканию.
Шахтные печи для обжига материалов в цветной металлургии не применяются.
В зависимости от содержания серы в исходном материале и конечных продуктах обжиговые печи могут работать с различным расходом углеродистого топлива — от 0 до 100% по отношению к массе обжигаемого материала. Потребность в углеродистом топливе уменьшается при увеличении содержания серы в исходных материалах и конечных твердых и газообразных продуктах обжига, а также при понижении температуры отходящих газов. Поэтому, например, для частичного обжига многосернистого материала расход углеродистого топлива приближается к нулю и вся потребность в тепле покрывается в результате экзотермических реакций окисления сульфидов. В ряде случаев имеются даже избытки тепла, которые надо удалять из печей. При полном обжиге малосернистого материала расход углеродистого топлива значителен. Температура отходящих газов обжиговых печей определяется условиями технологического процесса и кондицией обожженного материала, которые требуют, чтобы в конце печи был определенный уровень температуры.
обжиг
Полезное
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 (металлургия)
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 содержание серы станет ее источником топлива, а 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, для воздействия кислорода на необожженную руду по мере протекания реакции.
Содержание
Операции по обжарке [ править ]
Ниже описаны различные формы обжарки: [4]
Окислительная обжарка [ править ]
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 [ править ]
Хлоридная обжарка [ править ]
Первая реакция представляет собой хлорирование сульфидной руды с экзотермической реакцией. Вторая реакция с участием оксидной руды облегчается добавлением элементарной серы. Карбонатные руды реагируют так же, как и оксидная руда, после разложения до оксидной формы при высокой температуре.
Сульфатирующая обжарка [ править ]
Сульфатирующий обжиг окисляет определенные сульфидные руды до сульфатов при контролируемой подаче воздуха, чтобы обеспечить выщелачивание сульфата для дальнейшей обработки. [ необходима цитата ]
Магнитная обжарка [ править ]
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 [ править ]
Восстановительный обжиг частично восстанавливает оксидную руду перед фактическим процессом плавки.
Обжиг агломерата [ править ]
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.