圖書內容
《冶金設備》選取現代冶煉中最基本、最常用的冶金設備，從冶金原料進廠開始，按物質流走向的順序逐一介紹，力求突出冶金設備的專業性與實用性，特別注意選取2000年以來在冶金工廠開發運用的新設備，儘可能介紹現行設備的型號及選用方法。
《冶金設備》共分13章，詳細介紹了散料輸送設備、流體輸送設備、冶金傳熱設備、混合與攪拌裝置、固液分離設備、萃取與離子交換設備、蒸發與結晶設備、電解與電積設備、乾燥設備、冶金燃燒裝置、焙燒與燒結設備、熔煉設備以及煙氣收塵與淨化設備。《冶金設備》為高等學校冶金工程專業本科生或碩士研究生的教學用書，也可供相關專業的工程技術人員參考。
重型機械製造業是關係到國民經濟命脈和國家安全的一個重要產業。在中央振興裝備製造業的戰略決策及三年振興規劃的指引下，中國在“十二五”期間仍要堅持走新型工業化道路，以信息化促進工業化，用高新技術和先進實用技術改造傳統產業。根據國民經濟發展需要，將加強科技創新能力，提升產業升級，加快結構調整，提高綜合競爭能力，大力振興和發展重型機械製造業，以滿足國民經濟發展和國防安全的需求。隨著全球經濟的逐漸好轉，未來幾年中國重型機械行業有望實現較快的增長態勢，並在技術能力上實現質的突破，在高端領域上形成國際競爭力。總體上看，中國重型機械行業的中長期發展勢頭依然看好。
冶金專用設備製造行業屬於資金、技術、勞動密集型產業，產品大部分是單件小批量製造，製造周期長，占用資金量大，由此形成了冶金專用設備製造行業中由大型企業主導的格局。中國的重型機械行業在形成之初是政府計畫引導的模式，在計畫經濟體制下開始運行，由此形成了由國有大型企業主導的競爭格局。大連重工·起重集團、中國一重、中國二重等幾家大型國有企業占據了國內三分之一的市場份額。
近年來，中國汽車、造船、建築、石油化工、核電能源、油氣輸送等國民經濟各領域的飛躍發展，帶動了鋼鐵冶金行業的發展，進一步拉動了冶金專用設備製造行業的快速發展。2011年，我國冶金專用設備製造行業呈現良好的發展態勢，資產和收入規模均有所擴大。國家統計局數據顯示，截至2011年底，我國規模以上冶金專用設備製造企業有409家。2011年，我國冶金專用設備製造行業實現工業總產值1038.46億元，實現銷售收入1034.64億元，同比增長14.94%，實現利潤總額52.64億元。“十二五”期間鋼鐵業的結構調整和轉型升級，將對大型、集約、高效化成套冶金裝備需求強勁，給冶金專業設備製造行業特別是高技術含量的高端裝備製造業將帶來了市場機遇，冶金專用設備製造行業的發展前景較好。
據《2013-2017年中國冶金工程行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》統計2008-2010年，我國黑色金屬固定資產投資額處於平穩增長階段，三年平均增長率為8.65%。黑色金屬採礦業方面，鑒於我國鐵礦石受制於國際三大礦商，國內鐵礦石開採投資力度遠大於冶煉加工環節;而2010年冶煉加工環節的投資也出現強勁反彈，其投資額增長率由上年的負增長回升至8.08%，可見我國黑色金屬工業形勢回暖。與黑色金屬不同的是，有色金屬採礦業投資及冶煉加工環節投資都處於較好的增長態勢，增速較高時達到30%-40%。
2011年上半年，我國黑色金屬採礦業投資512.91億元，同比增長18.60%;黑色金屬冶煉及壓延加工也投資1662.70億元，同比增長14.80%;有色金屬採礦業投資472.15億元，同比增長15.80%;有色金屬冶煉及壓延加工業投資1613.17億元，同比增長30.70%。冶金工業固定資產投資的穩定增長，直接帶動工程市場的增長，冶金工程企業迎來金融危機後的又一波增長契機。
從工程項目的增長潛力來看，黑色金屬工業中的採礦業具備較好的增長潛力。2008-2011年，黑色金屬採礦業投資額比重呈穩步上升趨勢。縱觀我國鋼鐵市場形勢，擁有鐵礦石資源才是王道，因此鐵礦石勘探開採工程投資比重仍將不斷上升。有色金屬工業中的冶煉及壓延加工業與採礦業的投資比重相對比較穩定，但冶煉及壓延加工業的投資增速較快，近兩年均處於30%以上，值得工程企業繼續關注並投資。
圖書目錄
1 散料輸送設備
1.1 散料的性質
1.2 冶金散料輸送的特點及輸送設備類型
1.3 機械輸送設備
1.3.1 鏈式輸送機
1.3.2 槽式輸送機
1.3.3 帶式輸送機
1.4 氣力輸送設備
1.4.1 稀相氣力輸送
1.4.2 濃相氣力輸送
1.4.3 超濃相氣力輸送
1.5 給料設備
思考題
2 流體輸送設備
2.1 流體輸送的基礎
2.1.1 流體的基本性質
2.1.2 流體在管內的流動
2.1.3 管路計算
2.2 液體輸送設備
2.2.1離心泵
2.2.2 往復泵
2.2.3 旋轉泵
2.3 氣體輸送設備
2.3.1 通風機
2.3.2 鼓風機
2.3.3 壓縮機
2.3.4 真空泵
思考題
3 冶金傳熱設備
3.1 傳熱基礎
3.2 換熱設備
3.2.1 換熱器的類型
3.2.2 列管式換熱器的計算
3.2.3 冶金中的換熱器
3.3 熱風爐
3.3.1 熱風爐工作原理
3.3.2 內燃式熱風爐
3.3.3 外燃式熱風爐
3.3.4 頂燃式熱風爐
3.3.5 球式熱風爐
3.3.6 熱風爐的選用方法
思考題
4 混合與攪拌裝置
4.1 混合與攪拌的基礎
4.1.1 概述
4.1.2 混合機理
4.1.3 混合效果
4.2 捏合與固體混合裝置
4.2.1 捏合操作與捏合機
4.2.2 固體混合與固體混合機
4.3 氣體攪拌裝置
4.3.1 氣體攪拌基礎
4.3.2 氣體攪拌功率密度的計算
4.3.3 氣體攪拌裝置
4.4 機械攪拌裝置
4.4.1 機械攪拌器的主要參數
4.4.2 機械攪拌的功率密度
4.4.3 機械攪拌器的分類
4.4.4 機械攪拌器的選用
4.5 電磁攪拌裝置
思考題
5固液分離設備
5.1 懸浮液的性質和分離特性
5.1.1 懸浮液的性質
5.1.2 懸浮物分離的特性
5.2 懸浮液的沉降分離設備
5.2.1 球形顆粒的自由沉降
5.2.2 懸浮液的沉降過程
5.2.3 沉降槽的構造
5.2.4 重力沉降設備
5.2.5 離心沉降設備
5.3 懸浮液的過濾分離設備
5.3.1 過濾的基本概念
5.3.2 過濾的基本理論
5.3.3 恆壓過濾與恆速過濾
5.3.4 過濾設備
5.3.5 濾餅洗滌
5.3.6 過濾機的生產能力
思考題
6萃取與離子交換設備
6.1 萃取概述
6.1.1 萃取基本概念
6.1.2 萃取劑的分類及選擇原則
6.2 萃取工藝流程及其計算
6.2.1 錯流萃取
6.2.2 逆流萃取
6.3 萃取設備
6.3.1 萃取設備分類及選型
6.3.2 混合澄清器
6.3.3 萃取塔
6.3.4 離心萃取器
6.3.5 新萃取設備
6.4 離子交換概述
6.4.1 離子交換參數
6.4.2 影響離子交換速度的因素
6.4.3 離子交換劑
6.4.4 離子交換工藝
6.5 離子交換設備
6.5.1 樹脂固定床離子交換設備
6.5.2 樹脂移動床離子交換設備
6.5.3 樹脂流化床離子交換設備
6.5.4 樹脂攪拌床離子交換設備
6.6 冶金中的離子交換套用
6.6.1 含氰廢水的處理
6.6.2 含鉻廢水的處理
6.6.3 離子交換在樹脂礦漿法提金中的套用
思考題
7 蒸發與結晶設備
7.1 蒸發基礎
7.1.1 溶液的沸點
7.1.2 溫度差損失
7.2 蒸發設備
7.2.1 循環式(非膜式)蒸發器
7.2.2 膜式(單程式)蒸發器
7.2.3 直接加熱蒸發器
7.2.4 多級閃急蒸發器
7.3 蒸發器的生產能力和生產強度
7.3.1 蒸發器的生產能力
7.3.2 蒸發器的生產強度
7.4 多效蒸發
7.5 蒸發器的輔助裝置
7.5.1 除沫器
7.5.2 冷凝器和真空裝置
7.6 結晶
7.6.1 結晶的基礎知識
7.6.2 結晶的方法與設備
思考題
8 電解與電積設備
8.1 電解的基礎知識
8.1.1 基本概念
8.1.2 電解的技術經濟指標
8.2 水溶液中電解精煉和電解沉積
8.2.1 銅電解精煉過程及設備
8.2.2 鉛電解精煉過程及設備
8.2.3 鋅電解沉積過程及設備
8.3 熔鹽電解
8.3.1 熔鹽電解基礎
8.3.2 鋁電解槽的結構
8.3.3 鋁電解槽上的作業
8.3.4 鋁電解輔助工序及設備
思考題
9乾燥設備
9.1 濕空氣的性質
……
10 冶金燃燒裝置
11 焙燒與燒結設備
12 熔煉設備
13 煙氣收塵與淨化設備
……
液壓系統
一、冶金機械設備的維護
1 高爐的機械維護與保養
高爐是冶金企業，尤其是鋼鐵生產企業的主要煉鋼設備，其性能的優劣直接影響到鋼鐵的品質，因此，對於如何提高高爐的維護與保養水平，實現高爐高性能運轉時間的最大化，一直是冶金企業重點抓的頭等大事。
目前，高爐在使用過程中，主要的故障與問題集中在冷卻壁破損，造成冷卻壁破損的原因有很多，而且由於高爐內部結構複雜，一旦發生故障，維修技術難度大，將嚴重影響企業的正常生產，因此，對於高爐的維護與保養，就顯得異常重要。
在日常的生產中，對於高爐設備的維護保養，主要集中在如何預防冷卻壁的破損方面，對此，以下一些措施可以在實際中加以套用，以提高高爐設備的維護保養水平：
（1）增大冷卻水量，提高水流速度，加大冷卻強度；
（2）抑制邊緣煤氣流，發展中心，控制十字測溫，使邊緣煤氣溫度不大於100℃；
（3）採用有效的爐外噴淋措施，保持合理的爐外冷卻，減少溫度場發生的變化，避免爐皮燒紅；
（4）根據風壓調整水量，以達到對冷卻壁的養護；
（5）嚴格控制軟水溫度。軟水進水溫度嚴格控制在40士2℃，相對提高冷卻強度，減少冷卻壁峰值熱流時的損壞幾率，保證脫氣罐、膨脹罐工作正常，減少水中溶解氧對水管的腐蝕，延長冷卻壁壽命；
（6）穩定爐溫，減小溫度波動幅度與頻率，降低對冷卻壁的熱震；保持鹼度穩定，防止軟熔帶的波動；杜絕集中加矽石和集中加焦操作，避免影響造渣制度和減少爐溫波動；
（7）日常操作中，穩定造渣制度與熱制度，形成合理的軟熔帶，是維護冷卻壁完好的基本措施；
（8）發揮多環布料作用，開放中心氣流，兼顧邊緣氣流，是實現冷卻壁安全平穩運行的重要手段；
二、 蒸髮式冷凝器的維護保養
冷凝器作為製冷、冶金和化工等行業的主要熱交換設備之一，套用的十分普及。常用的冷凝器按其冷卻介質和冷卻方式一般可分為三種類型：水冷式(又分為殼管式、套管式、沉浸式)、空氣冷卻式、蒸髮式。而蒸髮式冷凝器作為一種新型節能省耗換熱設備，近年來更是得到了巨大的發展和廣泛的套用。
蒸髮式冷凝器在運行過程中存在的最大問題是形成水垢和污垢，而且由於其蒸發汽化的工作機理，它比其他類別的冷凝器更易結垢。因此，對於蒸髮式冷凝器的維護保養，主要就集中在如何解決蒸髮式冷凝器的結垢問題。 蒸髮式冷凝器的工作環境在室外，且高溫潮濕，易於腐蝕，因此其上箱體和下箱體應保證足夠的鍍鋅厚度。由於管子表面上的水不斷蒸發易結蒸髮式冷凝器的工作環境在室外，且高溫潮濕，易於腐蝕，因此其上箱體和下箱體應保證足夠的鍍鋅厚度。由於管子表面上的水不斷蒸發易結垢，而結垢將大大降低蒸髮式冷凝器的換熱性能，為此，可以採取以下的措施來解決蒸髮式冷凝器的結垢問題。
（1）採用懸臂型蒸髮式冷凝器：主機在起停的過程中，由於冷凝器蛇形管存在著壓力差和溫度差，導致銅管產生伸縮超直效應，由於銅材、垢質膨脹係數差別很大，因而懸臂型蒸髮式冷凝器有自動脫垢的功能。在運行過程中由於製冷劑在冷凝器中發生兩相轉換產生高頻震動，因此很難形成結垢核心，導致水垢無法附著管壁。
（2）冷凝器製作時進行預膜防垢處理，可有效的阻止污垢晶體在銅管表面上附著。
（3）採用少量連續排水裝置，將冷卻循環水的鈣離子的濃縮倍數控制在一定範圍內，有效的防止垢質的析出。
（4）設定預冷器，使冷凝器管的表面蒸發溫度在50℃以下，採用大水量，密集型布水器，確保冷凝器管表面時刻被水膜包覆，無乾涸點。當換熱盤管的表面溫度低於50℃時，產生的垢質疏鬆，易於沖洗，當其表面溫度高於50℃時，產生的垢質堅硬，難以清除。（5）設定檔水板，使較高溫度的冷凝管上無水沾附，可有效地預防冷凝器結垢。
在平常的運行中，要保持設備管路的清潔，要經常做預防性檢測，以最大程度地實現蒸髮式冷凝器的維護與保養。
三、冶金設備液壓系統的維護
1 液壓系統維護的問題
冶金行業，尤其是鋼鐵生產企業，生產環境多是高溫、多塵、水淋、重載，工況條件特別惡劣。液壓系統在如此惡劣的工況下工作，遭受嚴重污染是不可避免的。
污染物進入液壓系統首先加快了機件磨損，降低了精度和使用壽命，其次造成了液壓系統各液壓元件動作的不靈敏、突停或失效。統計資料表明，污染危害占液壓系統故障率的75%以上。
2 液壓系統維護的手段方法
（1）控制液壓系統內部固有污染源
① 系統安裝前的沖洗工作
清洗工藝須嚴把酸洗液、鈍化液、中和液的配方關，其次要選用較大流量的沖洗裝置，使管道中的液流呈紊流狀態，操縱各個元件的動作，將污染物沖洗出來。清洗結束後，在熱態下排掉沖洗液。
② 液壓元件及液壓油的管理工作，液壓元件要選用正規產品，加強液壓油的污染管理。
（2）控制外部污染物的入侵
① 在油箱的通氣孔及活塞桿處設定可靠的防塵裝置，外漏的液壓油不得直接流回油箱。
② 當系統出現故障需解體時，要防止環境對系統的污染。
③ 拆修液壓管路時要清洗接頭處的污垢，避免拆卸和安裝時把污垢帶入系統。
④ 不要輕易拆卸液壓元件，必須拆卸時應將零件清洗吹乾並置於乾淨的地方。
⑤ 經常清除液壓系統表面的油污、塵土，清洗和更換濾油器濾芯。
⑥ 防止冷卻器或其他水源滲入系統。
