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(8)停炉后在盐浴开始凝固前,正确置于启动电极,切断炉子总电源,切断冷却水。
图1埋入式电极盐浴炉
三、化学热处理设备操作安全与防护
钢铁零件的化学热处理,是将零件置于不同的化学活性介质中,在特定工艺温度下对其加热并保温,向工件表层内渗入化学元素,改变工作表层的化学成分与组织,获得所需要的表层使用性能。
化学热处理的方法很多,下面仅就目前生产中广泛应用的气体化学热处理、液体化学热处理及辉光离子氮化生产中的安全技术进行简述。
1、气体化学热处理设备的安全技术
气体化学热处理设备主要有井式炉、周期式多用炉和连接式贯通马弗炉。
可用来进行气体渗碳、氮化、软氮化和氰化。
所使用的渗剂有:
甲醇、乙醇、煤油、丙酮、三乙酸胺、尿素、氨气、吸热式气氛、天然气、城市煤气等。
操作人员除必须熟悉设备的性能和安全操作规程外,还应对所采取的化学物品的性能、安全使用保管有所了解,对它们在化学热处理过程中的分解产物及对周围环境的影响也要有所了解。
气体化学热处理中的废气,都必须点燃,因为其中一般含有一氧化碳、氰氢酸、氨和不饱和烃等,点燃后即可分解。
例如气体软氮化时,炉内的HCN含量为6~8mg/m3,废气点燃后,工作环境中含HCN量仅为0~0.08mg/m3,低于规定允许值0.3mg/m3。
气体氮化的废气中含有一些未分解的NH3,可以将废气通入水中减少污染。
采用液体渗剂进行化学热处理时,渗剂的滴入量必须按工艺要求严格控制。
在升温阶段,如果液体超规定大量滴入炉内,在升到较高温度时,液体迅速气化,炉压会很快上升。
此时,应立即关闭滴定器阀门,开大放散阀,使炉压自然下降。
切不可在炉压升高时忙着打开炉门,使炉内大量可燃气体骤然与空气混合,这会引起爆炸事故。
严重时不但可能使炉盖、炉门飞出,损坏设备,还会危及操作人员的生命安全。
图2常用渗氮炉
图3渗氮炉基本构造
2、液体化学热处理设备的安全技术
液体化学热处理是指在液体化学活性介质中进行软氮化、氰化、硫氮共渗、渗金属等。
操作时既要注意热处理浴炉的安全操作问题,还要注意所使用的有毒物质及产生有毒气体、废液、废渣的问题。
以液体氰化浴炉的安全操作为例,其操作注意事项如下。
(1)操作人员必须严格遵守氰化盐浴炉的操作规程,小心谨慎地进行液体氰化的工艺操作。
(2)必须加强化学药品的保管,严格执行化学药品的分类保管制度。
对剧毒的氰化盐类,必须坚决地执行双人、双锁、双领用的规定。
(3)操作氰化浴炉时,必须戴口罩和防护眼镜(或面罩),穿好劳动防护服,戴好手套。
工作完毕即脱掉,。
这些防护用品不得戴出工作场所。
在工作场所,不得饮水、吃东西、吸烟或存放食品。
氰化间通风采光要好,设备都应装置抽风机,以防氰盐粉尘及蒸气飞扬,污染工作环境。
(4)液体氰化零件必须烘干进炉,否则,熔盐遇水会发生崩爆溅出,易造成皮肤灼伤。
如发生这类情况,应立即用10%硫酸亚铁水溶液洗涤,再用清水冲洗后,去医务部门处理。
(5)必须认真处理氰化过程中的废渣、废水、粉尘,不得任意堆放或排放。
废渣、粉尘可集中经硫酸亚铁中和后深理。
废水可用碱性氧化的方法,把氰根氧化变成无害的二氧化碳和氮气。
排放前必须抽样化验氰根的含量,合格后方可排放。
3、辉光离子氮化设备的安全技术
辉光离子氮化是近年来发展较快的热处理技术。
辉光离子氮化设备的炉膛是一真空容器,在一定的真空度(L33×
10-2Pa)和高压直流电场(100~1000V)作用下,通入少量氮化气氛,使氮原子离子化,并在电场作用下,高速冲击工件表面,产生辉光放电,使工件表面达到离子氮化温度并使氮原子渗入工件表面。
离子氮化工艺与原气体氮化相比,具有生产效率高、变形小、成本低和污染少等优点。
在设备设计和制造时,应注意设备阳极和阴极间的高压绝缘问题。
因为设备外壳即是高压直流电的阳极,必须良好接地。
设备中放置工件的阴极接线柱,对地绝缘电阻必须用1000V绝缘摇表检查,其绝缘电阻不得小于20MΩ。
在电气线路里,必须有保护装置,确保真空罩打开时,高压直流电自动断开。
辉光离子氮化设备的厂房,应光线明亮、通风良好、屋内应保持清洁整齐、干燥、无杂物。
操作时必须注意:
(1)离子氮化设备必须有两名以上操作者方可开炉,并指定操作负责人。
操作者必须熟悉和遵守离子氮化设备的安全操作规程。
(2)工件必须洗涤干净,去除毛刺、铁屑和油污。
(3)不得在没有可靠安全措施情况下,在真空罩下进行操作。
吊放真空罩应平稳,在阴极底板上放置工件应稳妥。
(4)应遵守气体氮化和氨气瓶安全使用规程。
真空泵抽气时,排出的废气应通往室外。
图4真空辉光离子渗氮(碳氮共渗)设备
四、热处理车间安全防护措施
在这里所指的车间生产安全措施是对车间有害物料的保管和使用,有影响安全的生产设备的防护和操作,以及工艺操作过程中的安全。
在热处理车间这类安全防护的措施有:
(1)制定和执行电气设备用电安全规程,包括开启炉门电气的连锁、炉壳的接地、防止触电的保护、高频设备的屏蔽、高压电的漏电防护及控制柜的保护等,以保证人和设备的安全。
生产操作地点应采取绝缘的劳动措施和配备防护用品。
(2)燃料炉和可控气氛炉应防爆,包括防止煤气和可控气氛回火和熄火,防止煤气和可控气氛泄露,防止可控气氛炉排气工艺操作不当引起爆炸,防止可控气氛炉和煤气炉停炉后残存在炉内可燃气氛意外被点火爆炸。
为此应设立相应的控制装置。
(3)防止在高温作业下被烫伤和烧伤,配备必要的劳动保护用品。
(4)防止有害物料在保管、搬运、使用以及物料的有害反应产物对操作者的直接伤害,建立相应的操作、保管规程。
(5)防止喷砂等工序产生粉尘的直接伤害。
设备应密闭和抽风除尘。
(6)减少车间的噪声,采取消声和隔声措施。
(7)防止车间火灾,车间的淬火油应有冷却油循环系统,有紧急放油措施和防火措施。
对易燃物品,如氢、乙炔、丙烷、丁烷等的放置位置、输送管路及阀门的可靠性等都应符合要求。
(8)车间厂房应符合热加工车间的要求能防火、具有良好的通风和取暖条件,保持合适的温度。
(9)车间的照明要有足够第一节烧结法的原理
随着矿石铝硅比的降低,拜耳法生产氧化铝的经济效果明显恶化。
对于铝硅比低于7的矿石,单纯的拜耳法就不适用了。
处理铝硅比在4以下的矿石,碱石灰烧结法几乎是唯一得到实际应用的方法。
在处理SiO2含量更高的其它炼铝原料时,如霞石、绢云母以及正长石时,它也得到应用,可以同时制取氧化铝、钾肥和水泥等产品,实现了原料的综合利用。
据报导,国外以霞石为原料的烧结法企业,由于原料综合利用,实现了无废料生产,氧化铝的生产成本反而最低。
在我国已经查明的铝矿资源中,高硅铝土矿占有很大的数量,因而烧结法对于我国氧化铝工业具有很重要的意义。
我国第一座氧化铝厂——山东铝厂就是采用碱石灰烧结法生产的。
它在改进和发展碱石灰烧结法方面作出了许多贡献,其Al2O3的总回收率,碱耗等指标都居于世界先进水平。
法国人勒·
萨特里在1858年提出了碳酸钠烧结法,即用碳酸钠和铝土矿烧结,得到含固体铝酸钠Na2O·
Al2O3的烧结产物。
这种产物称为熟料或烧结块,将其用稀碱溶液溶出便可以得到铝酸钠溶液。
往溶液中通入CO2气体,即可析出氢氧化铝。
残留在溶液中的主要是碳酸钠,可以再循环使用。
这种方法,原料中的SiO2仍然是以铝硅酸钠的形式转入泥渣,而成品氧化铝质量差,流程复杂,耗热量大,所以拜耳法问世后,此法就被淘汰了。
用碳酸钠和石灰石按一定比例与铝土矿烧结,可以在很大程度上减轻SiO2的危害,使Al2O3和Na2O的损失大大减少。
这样就形成了碱石灰烧结法。
在处理高硅铝土矿时,它比拜耳法比越。
除了这两种烧结法外,还有单纯用石灰与矿石烧结的石灰烧结法,它比较适用干处理粘土类原料,特别是含有一定可燃成分的煤矸石、页岩等。
这时原料中的Al2O3,烧结成铝酸钙,经碳酸钠溶液溶出后,可得到铝酸钠溶液。
目前用在工业上的只有碱石灰烧结法。
它所处理的原料有铝土矿、霞石和拜耳法赤泥。
这些炉料分别称为铝土矿炉料。
霞石炉料和赤泥炉料,它们各有特点,例如,铝土矿炉料的铝硅比一般在Na2O·
Fe2O3左右,而霞石炉料只有0.7左右;
赤泥炉料为l.4左右,而且常常含有大量的氧化铁。
在碱石灰烧结法中,一般是使炉料中的氧化物通过烧结转变为铝酸钠Na2O·
Al2O3,铁酸钠Na2O·
Fe2O3、原硅酸钙2CaO·
SiO2和钛酸钙CaO·
TiO2。
因为铝酸钠很易溶于水或稀碱溶液,铁酸钠则易水解为NaOH和Fe2O3·
H2O沉淀:
在溶出条件控制适当时,原硅酸钙和钛酸钙不致与溶液反应而全部转入沉淀。
所以,由这四种化合物组成的熟料,在用稀碱溶液溶出时,就可以溶出Al2O3和Na2O,而将其余杂质分离出去。
得到的铝酸钠溶液经过净化精制,通入CO2气体,降低其稳定性,便析出氢氧化铝,这个过程叫做碳酸化分解。
碳酸化分解后的溶液称为碳分母液,主要成分为Na2CO3,可以再用来配料。
因此在烧结法中,碱也是循环使用的。
在碱石灰烧结法中,原料中的SiO2,Fe2O3,TiO2等杂质都不致于影响Al2O3和Na2O的回收,因而可以用来处理一切含铝原料。
然而杂质含量增加,不仅增大物料流量和加工费用,而且使熟料品位和质量变差,溶出困难,技术经济效果显著恶化,通常要求碱石灰烧结法所处理的矿石,铝硅比应在3以上。
但是,如在原料中还有其它可以综合利用的成分,则不受此限制。
例如在处理霞石时,由于同时提取了其中的氧化铝、碳酸钾,碳酸钠.并且利用残渣生产了水泥,这样一来,烧结法的经济效果甚至可以高于处理优质铝土矿的拜耳法。
第二节烧结法的基本流程
烧结过程是其中关键环节。
物料在生料浆中应细磨到在170#筛上的践留量小于16%,并且充分混合。
为了保证在熟料中生成预期的化合物,应该严格控制生料浆中各种氧化物的配合比例。
除了严格控制各种物料的入磨数量外,还设置了调整生料浆成分的专门过程。
为了减轻熟料溶出过程的化学损失并得到成分合适的铝酸钠溶液,溶出用的原液是由赤泥洗液,氢氧化铝洗液和一定数量碳分母液调配而成的调整液。
熟料溶出时,其中原硅酸钙仍在一定程度上与溶液发生反应,一方面造成Al2O3和Na2O的损失,另一方面又使所得铝酸钠溶液含有5~6克/升SiO2,需要组织专门的脱硅过程加以清除,才能使溶液的硅量指教提高到400~600甚至1000以上。
在脱硅过程中,添加种分母液是为了提高溶液的稳定性,防止氢氧化铝过早地析出。
脱硅过程析出的泥渣称为硅渣,其中含有相当数量的Na2O和Al2O3,所以返回配料烧结,予以回收。
脱硅以后的铝酸钠精液大部分进行碳酸化分解,但为了供应流程中用来提高溶液稳定性所需要的NaOH,也将少量溶液进行晶种分解。
由于具体条件不同,各个工厂采用的具体流程常常与上述流程有所差别。
例如,有的工厂不设石灰窑,直接用石灰石配制生料,用CO2含量为10~12%的熟料窑窑气进行碳酸化分解。
有的工厂不设种分过程,而将少量碳分母液苛化,再用苛化液提高铝酸钠溶液的稳定性,而苛化后的石灰石渣则用来配制生料等。
此外,还有用廉价的芒硝Na2SO4,代替碳酸钠的碱石灰烧结法,称为芒硝烧结法。
在用明矾石生产氧化铝的工厂中,常采用芒硝与Al(OH)3烧结成铝酸钠的过程,提供流程中所需要的苛性碱。
碱石灰烧结法和拜耳法比较,它的作业环节多,能量消耗大,投资和成本都较高,成品氧化铝的质量有时还差些,这是它的缺点方面;
但是它可以处理SiO2含量较高的矿石,更有条件实现原料的综合利用,则是它的优点和具有发展前途的方面。
第十一章铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
第一节概述
烧结过程和熟料溶出过程贯穿着一个总的目的,就是要使原料中的Al2O3和Na2O进入溶液而与杂质分离。
因而必须结合熟料的溶出过程来研究烧结过程。
烧结过程是烧结法的核心环节,制取高质量熟料是搞好生产的前提。
熟料在化学成分、物相成分和组织结构上都应该符合一定的要求:
(1)熟料中Al2O3含量越高,生产1吨成品氧化铝的熟料量(工厂称为熟料折合比)越小。
这主要取决于矿石中Al2O3和SiO2的含量。
(2)熟料中的有用成分,即Al2O3和Na2O必须是可溶性的物相,其余杂质则要成为不溶性物相,特别是原硅酸钙还应该尽可能地转变为活性最小,在铝酸钠溶液中最稳定的形态,晶粒应该粗大。
(3)熟料还要有一定的强度和气孔率。
熟料具备这些条件,才能在湿法处理时,使有用成分充分溶出,并与残渣顺利分离。
在生产中,熟料质量是用其中有用成分的标准溶出率、容重、块度和二价硫S2-含量来表示。
所谓标准溶出率是熟料中有用成分在最好的条件下,即溶出后不再损失(重新进入泥渣)时的溶出率。
它实际上表示熟料中可溶性的有用成分的含量,也就是可能达到的最高溶出率。
这种最好的溶出条件和工业溶出条件比较,差别在于溶出液浓度低得多,分子比和溶出温度较高以及迅速分离和彻底洗涤泥渣等。
如果熟料中的Al2O3和Na2O全部属于可溶性化合物,它们的标准溶出率
和
就将是100%。
工厂中的标准溶出条件是根据其熟料成分和性质,通过试验确定的。
(1)烧结法厂熟料标准溶出条件是以100毫升溶出用液和20毫升水在90℃下,将120#筛下的熟料8.0克(即液固比为15)溶出30分钟,然后过滤分离残渣,并在漏斗中将残渣淋洗5次,每次用沸水10毫升,溶出用液的成分为NaOH22.6克/升,Na2CO38.0克/升。
(2)联合法厂的标准溶出条件所规定的热料粒度、用量、液固比与上述相同,但溶出温度为85℃,溶出时间为15分钟,溶出用液的成分为Na2O15克/升,Na2Oc5克/升,溶出后的泥渣在漏斗中洗涤8次,每次用水25毫升。
标准溶出率是评价熟料质量最主要的指标。
烧结法厂要求熟料中
>
96%,
97%,联合法厂相应为93.5%及95.5%。
熟料的容重和粒度反应着烧结度(强度)和气孔率,一般是测定3~10毫米的熟料容重。
烧结法厂要求容重1.20~1.30公斤/升,联合法厂为1.2~1.45公斤/升。
熟料粒度应该均匀,大块的出现常是烧结温度太高的标志,而粉末太多则是欠烧的结果。
熟料大部分应为30~50毫米,呈灰黑色,无熔结或夹带欠烧料的现象。
这样的熟料不仅溶出率高,可磨性良好,而且溶出后的赤泥也具有较好的沉降性能。
我国工厂还将熟料中的负二价硫S2-含量规定为熟料的质量指标。
长期的生产经验证明:
S2-含量>
0.25%的熟料是黑心多孔的,质量好;
而黄心熟料改粉状黄料,S2-含量小于0.25%,特别是小于0.1%的,它们在各方面的性能都比较差。
砸开熟料观察它的断面,就可以对熟料质量作出快速而又有效的鉴别。
不同的工厂由于原料和作业制度特别是熟料溶出制度的不同,检测熟料质量的方法和具体指标规定也常有所差别。
采用颗粒溶出时,对于熟料质量要求更高。
但是经济比较结果表明,颗粒溶出,不如湿磨溶出。
在碱石灰烧结法工厂,每生产1吨氧化铝需3.6~4.2吨熟料,每吨熟料的热耗达150万大卡。
烧结车间的投资为全厂的烧的强度,有利于工人生产操作,以减少操作失误和造成事故。
课程
职业生涯规划与就业指导
第二模块
专业
班级
授课课时
1
教
学
内
容
项目2全面探索自我—4澄清你的价值观
一、什么是价值观
二、探索你的价值观
三、价值观与职业
四、对价值观的理解
目
标
认识到价值观对个人职业选择和发展的影响;
在职业规划中能重视对个人价值观的澄清;
认识价值观与个人需要,人生不同阶段目标之间的关系。
能够借助价值观分类卡等工具对自己的价值观进行澄清和排序。
材
分
析
重点
掌握价值观的探索方法。
难点
对自己的价值观有一个正确的认识。
教学
设计
通过小组讨论、案例分析、课堂体验活动等教学手段,让学生对自己的价值观有一个全面的认知,为做好职业生涯规划奠定基础。
授课方式
启发式、讨论式、案例式
教具
多媒体
作业题目
进行职业价值观测评
双语教学
教学内容
教学设计
很多人在工作中最看重的是能够有更多的培训和学习机会,有较大的发展空间;
还有很多人在工作中更看重的是创造性、挑战性,这样可以是他们更具活力;
也有一些人最看重的是能否有更多的休闲时间,有没有假期,能不能更多的与家人呆在一起;
还有一些人看重的是获得更多的报酬与金钱,以便过上上等的生活;
等等。
相信你一定碰到过棘手的情况,迟迟下不了决定,这是因为你不清楚在这种情况下,什么是最重要的价值。
由此我们必须记住,一切的决定都根植于清楚的价值观。
课程导入:
活动1:
你对工作的期待
请在一分钟的时间内,尽可能地写下你头脑中所联想到的任何短语。
工作价值观,是指无论你从事什么工作,都会努力在工作中追求的东西。
从另一个角度来讲,工作价值观就是你最期待从工作中获得的东西。
一、什么是价值观?
价值观指向我们内心最重要的东西,它是我们强大的内在驱动力,是引导行为的方向,是自我激励的机制。
价值观从根本上来说,只要符合人类的基本道德规范和法律要求,并没有好与不好,对与错之分。
上图列举的一些东西仅仅是目前比较突出有形的类型。
你还可以列出一些无形的价值取向,比如:
诚信、积极、热情、谦虚、礼貌、节俭、冒险、创新、尊重、感恩、服务、爱心、勤奋、淡泊、安详等,而这些无形价值取向更是我们做人、做事、立身的基础。
今后当你觉得作不出重要的决定时,就得提醒自己,是不是自己的价值观出了问题?
例如有一个新的工作在等着你,但其先决条件是你得从现在住的北京搬到广州去,这时你要怎么办?
这可能会带给你很大的不便,可是这个新工作的待遇比你现在的高,又比现在的更有发展,请问你怎么决定?
我相信你最后考量的决定因素,一定是看什么对你来得重要,到底是要追求安定呢,还是成长?
是追求安稳呢,还是冒险?
是以家庭为重呢,还是以事业为重?
是以工作为重呢,还是以配偶、孩子为重?
不管在工作中或生活上,我们始终都得清楚知道人生中最重要的价值是哪些,然后不管周围发生任何状况,毅然决然的遵从这些价值而活。
这种生活态度我们必须始终一致,而不能计较这么做是不是有什么好处,即使这么做会得罪人也必须坚守原则。
因为人生真正得幸福只有一条路,那就是按照自己的价值观去生活,你怎么样的坚信,就怎么样的去行动。
职业价值观是个人追求的与工作有关的目标,亦即个人的内在需求及在从事活动时所追求的工作特质或属性。
它是人生价值观在职业问题上的反映。
我们在选择职业时不能只看重职业本身的价值,还应看到职业对社会的创造和贡献。
人不能离开社会而独立存在,个人只有在工作中为社会做贡献才能实现自己的职业价值,事业首先是具有社会性的。
我们都知道鲁迅先生曾经弃医从文,他为的是唤起沉睡的中国民众,使中华民族觉醒。
人们在选择职业时,必须看到自己对于社会的责任,并主动承担这种责任,这样的职业价值观才是高尚的,在这种高尚的价值观的驱动下,就能克服困难,就容易取得巨大的成功,才能为社会做出杰出的贡献,才能为世人所尊敬。
当然,我们并不是说要忽略择业中的个人因素,只去尽社会责任。
这样不但不利于个人,也是社会的损失。
我们反对的是只为个人考虑的职业价值观,即处处以自我为中心,只顾及自我感受、自我发展、自我实现,亳不考虑国家和社会的需要。
事实上这样做,个人也不会得到很好的发展。
职业价值观是人生目标和人生态度在职业选择方面的具体表现,也就是一个人对职业的认识和态度以及他对职业目标的追求和向往。
由于社会是变化的,反映在人们头脑里的认识也就会变化,因此,人们的职业价值观也是可以改变的。
在职业价值观改变以后,可能会取得成功。
二、探索自己的价值观
活动2:
生存选择:
决定
Ø
灾难过后,幸存十人,条件所限,只能有六人活下来,请你在他们中间做出选择:
小学教师,小学教师怀孕的妻子
流行歌手,网球健将
年老的僧人,外国旅游者
16岁少女,警察,
作家,慢性病人
生存选择:
统一
请写出自己的选择
在小组内呈现自己的选择并且陈述理由
在5分钟内,小组讨论,并且最终达成统一选择
分享
最没有争议的是哪几个选择?
意见分歧最大的有哪些?
小组内是如何达成最后的统一的?
在这个过程中,你有哪些感受?
美国心理学家洛克奇于1973年《人类价值观的本质》中,提出13种价值观:
•1、成就感
•2、美感的追求
•3、挑战
•4、健康
•5、收入与财富
•6、独立性
•7、爱、家庭、人际关系
•8、道德感
•9、欢乐
•10、权力
•11、安全感
•12、自我成长
•13、协助他人
1.成就感:
提升社会地位,得到社会认同;
希望工作能受到他人认可,对工作的完成和挑战成功感到满足。
2.美感的追求:
能有机会多方面地欣赏周围的人、事、物,或任何自己觉得重要且有意义的事物。
3.挑战:
能有机会运用聪明才智来解决困难
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