Взвешенная плавка рудных медных концентратов на штейн

Наряду с формированием штейна, самым медленным процессом в отстойной зоне является оптимизация состава шлака из отдельных оксидов шихты. Процесс носит

Взвешенная плавка рудных медных концентратов на штейн

Курсовой проект

Разное

Другие курсовые по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией
ий в виде огненно-жидкого диспергированного потока в головную часть отстойной зоны печи.

Тепловое состояние ванны, заполненной расплавом, должно отвечать термодинамическим и кинетическим условиям протекания реакций обменного взаимодействия типа MeO + FeS = MeS + FeO, реакций шлакообразования 10FeO + 5SiO2 = 5(2FeO×SiO2) и восстановления магнетита 3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5(2FeO×SiO2) + SO2.

Доставка тепла к ванне ПВП необходима также для перегрева шлака и штейна до температур, обеспечивающих условия их удовлетворительного расслаивания и выпуска через летки и шпуры.

Тепловой режим ванны ПВП до настоящего времени поддерживается только за счет первоначального теплосодержания оксисульфидного расплава, сформированного в реакционной шахте и тепла, передаваемого на поверхность ванны газовым потоком, движущимся в подсводовом пространстве отстойника.

Плотность теплового потока, передаваемого газами на поверхность ванны, можно ориентировочно определить по известной формуле лучистого теплообмена между газами, кладкой и расплавом:

изл = C0×, кДж/м²×час

 

где С0 - коэффициент излучения абсолютно-черного тела, 21 кДж/м²×час×К4; eм - степень черноты поверхности кладки и расплава, примем 0,6; eг - степень черноты газа при t = 1350°С, средней концентрации SO2 - 20%, и средней длине луча 2,5 м (PS = 0,5) имеем eг = 0,22; w - степень развития кладки; для открытой ванны, которую отхватывает контур кладки (стены и свод) можно принять w =1,5; Тг - средняя температура газа, К (Тг = 1623 К); Тм - средняя температура ванны, К. Примем Тм = 1523 К.

Подставив в формулу принятые значения величин, получим округленно

 

qизл = 59000 кДж/м²×час.

 

Сопоставим полученную величину с потерями тепла во внешнюю среду наружным контуром отстойника. В соответствии с геометрией отстойника его наружная поверхность (свод и стены, укрытые стальным кожухом) в 2,5 раза больше зеркала ванны.

Приняв среднюю температуру наружной поверхности 300 °С, окружающей атмосферы 20°С, по формулам (7) и (8) найдем значения суммарного коэффициента теплоотдачи.

 

aS = 86 кДж/м²×час×°С;

 

плотность теплового потока q = 86×(300-20) = 24000 кДж/м²×час;

на 1 м длины отстойника потери тепла составят 86×280×2,5 = 60200 кДж/час

Таким образом, в печи взвешенной плавки доставка тепла в отстойную зону за счет конвекции и излучения сопоставима с высокими потерями тепла относительно "зеркала" ванны. По-видимому, целесообразным мероприятием нужно считать ввод дополнительного источника тепла в отстойную часть печи, одновременно снимая тепловую нагрузку с реакционной шахты.

 

Заключение

 

В результате проведённых расчётов по материальному балансу подтвердилась возможность проведения плавки во взвешенном состоянии в автогенном режиме. Выход основных продуктов составил: штейна - 31,62%, шлака - 32,72%. При этом штейн очень богат медью - содержание меди в штейне 50%.

Расчёты теплового баланса потвердели, что выбранная высокая степень десульфуризации (65%) так же позволила провести плавку в автогенном режиме.

Помимо этого, применение дутья, обогащенного кислородом, обеспечило получение газов с высоким содержанием (81,47%). А это играет не мало важную роль с экономической точки зрения, т. е. уменьшает затраты на дальнейшую переработку на элементарную серу и серную кислоту.

 

Библиографический список

 

[1] Ю.П. Купряков "Автогенная плавка медных концентратов во взвешенном состоянии", Москва, "Металлургия", 1979 г.

[2] Л.А. Синев, В.Ф. Борбат " Плавка сульфидных концентратов во взвешенном состоянии", Москва, "Металлургия", 1979 г.

[3] А.В. Ванюков, Н.И. Уткин "Комплексная переработка медного и никелевого сырья", Челябинск, "Металлургия", 1988 г.

[4] Ф.М. Лоскутов, А.А. Цейдлер "Расчёты по металлургии тяжёлых цветных металлов ", Москва, "Металлургия", 1963 г.

[5] Н.В. Гудима, Я.П. Шейн "Краткий справочник по металлургии цветных металлов ", Москва, "Металлургия", 1975 г.

[6] А.А. Гальнбек, Л.М. Шалыгин, Ю.Б. Шмонин "Расчёты пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии", Челябинск, "Металлургия", 1990 г.

[7] Лекции Ю.М. Смирнова по дисциплине "Металлургия меди и никеля", 2002г.

Похожие работы

<< < 1 2 3 4