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第一章 概论1

1.1 镁的发展史与镁工业现状1

1.1.1 镁的发展史1

1.1.2 镁工业的现状和我国镁工业2

1.2 镁的应用及镁的价格7

1.2.1 镁的应用7

1.2.2 镁的价格13

1.3 镁的物理化学性质14

1.3.1 镁的物理性质14

1.3.2 镁的化学性质16

1.4 镁矿资源及其生产方法17

1.4.1 镁矿资源17

1.4.2 镁的生产方法20

第二章 硅热法炼镁的原料及燃料28

2.1 硅热法炼镁的原料28

2.1.1 白云石28

2.1.2 硅铁32

2.1.3 萤石34

2.2 硅热法炼镁用燃料35

2.2.1 重油35

2.2.2 煤气36

2.2.3 无烟煤38

2.2.4 烟煤38

第三章 硅热法炼镁的基本原理40

3.1 硅热法炼镁的热力学原理40

3.1.1 氧化镁还原的热力学原理40

3.1.2 CaO·MgO还原的热力学原理42

3.1.3 CaO·MgO真空还原的热力学原理45

3.2 反应机理及宏观动力学研究47

3.2.1 硅热法还原煅烧白云石的反应机理47

3.2.2 还原反应宏观动力学50

3.3 反应的平衡蒸气压、镁蒸气的冷凝与结晶54

3.3.1 氧化镁还原过程的平衡蒸气压54

3.3.2 镁蒸气的冷凝与结晶58

第四章 白云石的煅烧62

4.1 白云石煅烧热离解62

4.1.1 白云石煅烧的基本原理62

4.1.2 煅烧条件对煅白质量的影响64

4.2 煅烧设备的结构80

4.2.1 回转窑与冷却机的结构80

4.2.2 竖窑的结构87

4.2.3 隧道窑的结构90

4.3 煅烧窑的操作90

4.3.1 回转窑的操作90

4.3.2 竖窑的操作94

第五章 炉料的细磨、配料与压形100

5.1 炉料的细磨100

5.1.1 炉料细磨的作用及工艺100

5.1.2 炉料细磨设备102

5.1.3 球磨机的操作103

5.2 炉料的配料104

5.2.1 炉料配料的原则104

5.2.2 炉料配料比的计算105

5.3 炉料的压形109

5.3.1 炉料压形的作用109

5.3.2 球团压形设备110

5.3.3 压球机的操作及故障处理112

第六章 球团炉料的真空热还原114

6.1 球团炉料的真空热还原114

6.1.1 还原过程的特点114

6.1.2 球团填充层的有效导热系数116

6.1.3 球团还原时镁的还原效率和硅利用率的数学模型118

6.1.4 影响还原效率及硅利用率的各种因素120

6.2 硅热法炼镁宏观动力学模型分析136

6.2.1 还原反应过程分析136

6.2.2 综合速率方程138

6.3 还原炉的结构与操作143

6.3.1 用煤气或重油燃料的还原炉结构143

6.3.2 用煤燃料的还原炉结构147

6.3.3 还原炉的操作148

6.4 还原罐材质及应用151

6.4.1 还原罐材质151

6.4.2 还原罐使用及其失效原因155

第七章 还原炉真空管路设计与真空设备的配置及污油处理160

7.1 还原炉的真空工程160

7.1.1 真空工程160

7.1.2 真空管道设计162

7.2 真空机组的选择与配置164

7.2.1 预抽泵的选择164

7.2.2 主机泵的选择165

7.2.3 真空系统的设计与计算170

7.3 蒸汽喷射泵的真空系统173

7.3.1 余热蒸汽喷射真空系统的组成173

7.3.2 蒸汽喷射真空泵174

7.4 真空系统中的其他装备177

7.4.1 真空过滤器177

7.4.2 真空计178

7.5 真空系统的安装与检漏179

7.5.1 真空系统的安装179

7.5.2 真空系统的检漏181

7.6 真空系统的污油处理186

7.6.1 用活性白土处理真空泵废油的方法186

7.6.2 用酸、碱中和处理真空泵废油的工艺188

第八章 粗镁精炼及镁锭表面处理190

8.1 概述190

8.1.1 国内外镁锭质量标准简介190

8.1.2 结晶镁中的杂质196

8.2 结晶镁精炼时的熔剂202

8.2.1 结晶镁精炼对熔剂的要求202

8.2.2 熔剂熔盐的物理化学性质205

8.3 粗镁除杂的机理208

8.3.1 非金属杂质的除去208

8.3.2 金属杂质的除去209

8.4 氟化盐在熔剂精炼中的作用215

8.4.1 氟化盐在熔剂精炼中的作用机理215

8.4.2 不同种类氟化盐对镁汇聚的作用217

8.5 结晶镁精炼的设备及操作219

8.5.1 结晶镁精炼的设备219

8.5.2 粗镁精炼操作220

8.6 镁锭的表面处理及质量分析222

8.6.1 镁锭腐蚀的原因及其特点222

8.6.2 镁锭表面处理的方法223

8.6.3 镁锭铬酸盐纯化后含铬废水的处理227

8.6.4 镁锭的质量检验228

第九章 回转窑与还原炉的热平衡计算230

9.1 回转窑的热平衡计算230

9.1.1 热平衡计算依据230

9.1.2 煤气消耗量计算230

9.1.3 回转窑的热平衡计算232

9.1.4 生产一吨镁煅烧过程燃料消耗量237

9.1.5 降低白云石煅烧过程燃料消耗的途径237

9.2 还原炉的热平衡计算238

9.2.1 热平衡计算依据238

9.2.2 燃料燃烧计算239

9.2.3 还原炉的热平衡计算240

9.3 硅热法炼镁的能耗分析249

第十章 硅热法炼镁还原炉的节能251

10.1 影响硅热法炼镁的节能因素251

10.2 还原炉的节能253

10.2.1 低空气系数燃烧及燃料节约率253

10.2.2 全热风燃烧及燃料节约率256

10.2.3 改善炉体结构及其节能效果259

10.3 高温远红外涂料259

10.3.1 高温远红外涂料的节能机理259

10.3.2 红羹耐温精的节能机理261

10.3.3 新型节能材料的节能效果262

10.3.4 新型节能材料的使用方法263

第十一章 硅热法炼镁吨镁物料平衡计算及生产成本估算264

11.1 生产一吨镁的物料平衡计算264

11.1.1 物料平衡计算时的原始数据264

11.1.2 生产一吨精镁的物料平衡计算265

11.1.3 生产一吨金属镁物料流量274

11.2 生产一吨金属镁的生产成本估算275

11.2.1 生产成本的估算依据275

11.2.2 成本估算277

第十二章 硅热法炼镁原料及产品化学分析279

12.1 常用标准溶液的配制和标定279

12.1.1 EDTA(乙二胺四乙酸二纳)标准溶液的配制与标定279

12.1.2 NaOH标准溶液的配制和标定280

12.1.3 0.25 mol/L硫酸标准溶液的配制和标定281

12.1.4 0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定281

12.1.5 0.1 mol/L硝酸汞溶液的配制与标定282

12.1.6 各种指示剂的配制方法282

12.2 白云石、煅烧白云石的分析284

12.2.1 吸附水的测定284

12.2.2 灼减的测定285

12.2.3 盐酸不溶物的测定285

12.2.4 SiO2的测定(硅钼蓝光度法)286

12.2.5 Fe2O3的测定(邻二氮光度法)287

12.2.6 Al2O3的测定(铬天青-S光度法)288

12.2.7 MgO、CaO的测定(EDTA容量法)289

12.2.8 煅白水化活性度的测定290

12.3 硅铁合金的分析291

12.3.1 硅的测定291

12.3.2 铁的测定292

12.3.3 铝的测定295

12.4 萤石的快速分析298

12.4.1 水分的测定298

12.4.2 SiO2的测定(硅钼蓝光度法)298

12.4.3 碳酸钙的测定(EDTA容量法)300

12.4.4 氟化钙的测定(EDTA容量法)301

12.5 粗镁精炼用熔剂分析303

12.5.1 MgO的测定(中和法)303

12.5.2 熔剂中BaCl2的测定(硫酸钡重量法)304

12.5.3 熔剂中的NaCl的测定(火焰光度法)305

12.5.4 熔剂中KCl的测定(季铵盐容量法)306

12.5.5 MgCl2、CaCl2的测定(EDTA容量法)308

12.5.6 覆盖熔剂中硫的分析310

12.6 精镁的全分析311

12.6.1 铝的测定311

12.6.2 氯的测定314

12.6.3 铜的测定(新铜试剂光度法)317

12.6.4 铁的测定(邻二氮菲光度法)318

12.6.5 锰的测定(高锰酸钾氧化光度法)320

12.6.6 镍的测定(ɑ-糠偶酰二肟光度法)321

12.6.7 硅的测定(硅钼蓝光度法)323

12.6.8 钾、钠的测定(火焰光度法)324

第十三章 生产中问题解答326

13.1 白云石煅烧326

13.2 炉料的配料、细磨与压形337

13.3 球团的真空热还原346

13.4 粗镁精炼361

参考文献373