1 绪论 1
1.1 熔池熔炼及工业应用的有色金属熔池熔炼方法 1
1.2 火法炼铜中的熔池熔炼过程 2
1.3 不同有色金属熔池熔炼工艺的技术特征和存在的主要技术难点 8
参考文献 11
第一篇 有色金属熔池熔炼过程的反应特性和流动特性 14
2 铜熔炼状态图及其实用渣系 14
2.1 铜熔炼状态图和熔渣结构的共存理论 14
2.1.1 矢泽彬的铜熔炼状态图 14
2.1.2 斯吕德哈、托格里和斯米尔诺夫的铜熔炼状态图 20
2.1.3 张鉴的熔渣结构分子和离子的共存理论 27
2.2 铜熔炼的实用渣系 34
2.2.1 铜熔炼炉渣的渣型选择 35
2.2.2 液态铜和铁钙渣系的界面现象 44
2.3.1 渣中铜损失量计算 50
2.3 渣中铜损失 50
2.3.2 渣中铜存在状态问题 51
2.3.3 影响渣中铜损失的主要因素 55
2.4 本章小结 69
参考文献 70
3 熔池熔炼反应器内的流动特性和传输现象 72
3.1 熔池中气体侧吹、顶吹、底吹的混合现象 72
3.1.1 卧式转炉中的气体侧吹喷射现象 74
3.1.2 特尼恩特转炉中的气体侧吹喷射现象和风口堵塞问题 79
3.1.3 水口山底吹熔池熔炼炉底枪合理配置问题 82
3.1.4 侧吹熔池熔炼反应器喷枪及其合理配置问题 83
3.1.5 混合时间与搅拌功率密度之间关系 87
3.2 有色金属熔池熔炼反应器内物料的反应流动特性 88
3.2.1 理想反应器 89
3.2.2 工业反应器内流体的停留时间分布的测定 93
3.2.3 管型反应器的扩散模型 95
3.2.4 多熔池串联模型 98
3.2.5 反应器的组合模型在有色冶金中的应用实例 101
3.3 弥散冶金系统的传输现象 105
3.3.1 流体中的传质模型 106
3.3.2 熔池熔炼过程铜锍粒子的凝聚长大 108
3.3.3 气泡的生成、鼓泡与射流 110
3.4 本章小结 112
参考文献 112
第二篇 有色金属熔池熔炼过程的数值模拟与优化 118
4 卧式转炉型反应器中的侧吹熔池熔炼过程 118
4.1 铜锍吹炼过程的动态仿真 119
4.1.1 铜锍吹炼模型 119
4.1.2 造渣期转炉吹炼动态仿真 129
4.2 P-S转炉吹炼过程 145
4.2.1 P-S吹炼过程物料衡算与热量衡算 147
4.2.2 P-S转炉风口区炉衬温度场的数值模拟 152
4.2.3 P-S转炉吹炼过程操作技术条件的优化 160
4.2.4 P-S吹炼过程造铜期终点预报信号的数值模拟 162
4.3 特尼恩特过程 168
4.3.1 特尼恩特自热熔炼过程的物料衡算与热量衡算 170
4.3.2 特尼恩特转炉的流场仿真 173
4.4 诺兰达过程 181
4.4.1 诺兰达过程合理铜锍品位的优化 184
4.4.2 诺兰达过程合理渣型的分析与优化 189
4.5 本章小结 195
参考文献 195
5 白银炉反应器中的侧吹熔池熔炼过程 199
5.1 白银炉熔炼过程的物料衡算与热量衡算 203
5.2 白银熔炼过程的优化 206
5.2.1 优化的理论基础 206
5.2.2 优化的目标函数 209
5.2.3 优化的约束条件 210
5.2.4 优化模型的求解 212
5.2.5 优化结果的讨论 213
参考文献 215
5.3 本章小结 215
6 竖炉型反应器中的炉渣烟化过程 217
6.1 铅炉渣烟化过程 217
6.1.1 烟化法处理铅炉渣的一般原理 219
6.1.2 铅炉渣烟化过程的物料衡算和热量衡算 221
6.1.3 烟化过程的强化 223
6.1.4 铅炉渣烟化过程的余热利用 228
6.2 锡炉渣处理烟化过程 230
6.2.1 烟化法处理锡炉渣的理论基础 230
6.2.2 锡炉渣烟化过程工艺的改善 235
6.3 本章小结 239
参考文献 240
7 瓦纽科夫炉反应器中的侧吹熔池熔炼过程 241
7.1 瓦纽科夫炉内熔体的流场和温度分布 247
7.2 瓦纽科夫炉内锍流和渣流的停留时间分布曲线 250
7.3.1 瓦纽科夫过程的诺模图算 253
7.3 瓦纽科夫过程的物料衡算和热量衡算 253
7.3.2 瓦纽科夫过程的物料衡算和热量衡算实例 256
7.4 带炉料预热的瓦纽科夫炉 257
7.5 本章小结 261
参考文献 261
8 复数炉型：三菱炉反应器中的顶吹熔池熔炼过程 263
8.1.1 三菱法工艺流程 264
8.1.2 三菱法主要设备的结构和冶金功能 264
8.1 三菱法的工艺流程、设备、典型生产数据 264
8.1.3 三菱法的典型生产数据 267
8.1.4 三菱法S炉和C炉的炉寿问题 269
8.1.5 三菱法的特点 271
8.2 三菱熔炼过程的物料衡算与热量衡算 272
8.2.1 熔炼过程的物料衡算 272
8.2.2 熔炼过程的热量衡算 275
8.3 三菱吹炼过程的物料衡算与热量衡算 277
8.3.1 吹炼过程的物料衡算 277
8.3.2 吹炼过程的热量衡算 279
8.4 三菱熔炼过程富氧鼓风的优化 280
8.5 本章小结 283
参考文献 283
9 回转炉反应器中的底吹熔池熔炼过程 285
9.1 气体底吹喷射现象及有关数学物理模型 286
9.1.1 含气率沿径向呈高斯分布 286
9.1.2 喷射区中心线上的含气率分布 287
9.1.3 喷射区的边界喷射的锥角 288
9.1.4 喷射区内气-液上升速度的物理模型 289
9.2 氧气底吹炼铅(QSL)过程 291
9.2.1 QSL过程原理 294
9.2.2 QSL过程工艺流程及反应器 296
9.2.3 QSL过程的物料衡算 303
9.3 氧气底吹炼铜(SKS)过程(又称水口山炼铜法) 306
9.3.1 主要工艺参数和技术经济指标 307
9.3.2 SKS熔炼过程的物料衡算与热量衡算 308
9.3.3 SKS熔炼过程气体喷射的流体力学特性 313
9.4 本章小结 316
参考文献 317
10 有色金属熔池熔炼技术展望 318
10.1 闪速熔炼与熔池熔炼的比较 318
10.1.1 奥托昆普闪速熔炼工艺的优缺点 318
10.1.2 其他熔池熔炼工艺的优缺点 319
10.1.3 各种现代熔炼工艺的简要说明与指标对比 319
10.2.1 熔池中固体-液体-气体的相互作用 321
10.2 熔池熔炼的潜力 321
10.2.2 固体颗粒与熔池的渣-锍之间的传热 325
10.3 熔池熔炼主要技术难点及其对策 327
10.3.1 渣含有价金属问题 327
10.3.2 熔池熔炼炉衬寿命问题 328
10.4 熔池熔炼技术展望 329
参考文献 330
索引 331
译名对照 334