Металлургия цветных металлов

Информация - Разное

Другие материалы по предмету Разное

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



ревысит 60%. Поэтому при плавке на штейн, если в технологической схеме не предусматривается специальное обеднение шлака, увеличивать содержание меди в штейне свыше 5055% нецелесообразно. При получении белого матта или черновой меди в технологическую схему должна обязательно включаться операция обеднения шлаков.

Растворение тугоплавких составляющих шихты является одним из относительно медленных процессов. Энергичный барботаж ванны резко ускоряет процесс растворения кварца и компонентов пустой породы, что позволяет использовать даже сравнительно крупные флюсы. Промышленные испытания показали, что при крупности кварца около 50 мм скорость его растворения не влияет на производительность печи, по крайней мере, вплоть до удельного проплава, равного 80 т/(м2 сут). Высокая скорость растворения тугоплавких составляющих является важной особенностью плавки в жидкой ванне.

Минимальное содержание магнетита в шлаках обязательное условие совершенного плавильного процесса. Как уже говорилось, с увеличением содержания магнетита резко возрастает содержание растворенной меди в шлаках. Кроме того, повышение содержания магнетита (степени окисленности системы) приводит к снижению межфазного натяжения на границе раздела штейна и шлака.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РАСЧЕТОВ

 

1. Производство по влажному концентратут/час802. Состав концентрата%Cu17Fe28S36SiO25CaO3MgO0Al2O30Zn6Pb23. Влажность54. Обогащение дутья855. Содержание меди в штейне456. Извлечение меди в штейн977. Выход в штейнPb20Zn358. Выход в газPb22Zn129. Состав кварцевого флюсаSi0270Влажн.610. Состав шлакаSi0233Ca0611. Подача конверторного шлакаТ/час1012. Температура конверторного шлакаC120013. Температура продуктовC125014. Состав топлива%CH40C95Влажн.615. Тепло сгорания природного газаКкал/м30

85% концентрата меди в виде халькопирита. Извлечение Cu из конверторного шлака 80%. Состав конверторного шлака : Cu 3%, Fe 52%, SiO2 24%/

Содержание прочих в штейне 1%.

Содержание O2 в техническом кислороде 96% (остальное N2)

Концентрация магнетита в конверторном шлаке 30%.

 

 

 

Расчет основных сульфидных минералов

 

 

 

Дополним систему еще одним уравнением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица рационального состава концентрата

 

CuFeS2CuSCu2SFeS2ZnSPbSCaCO3MgCO3SiO2Al2O3Проч.ВсегоCu14,450,132,41--------17Fe12,71--15,29-------28S14,560,070,6117,522,940,31-----36Zn----6------6Pb-----2-----2SiO2--------5--5CaO------3----3CO2------2,35----2,35Проч.----------0,650,65Всего41,720,23,0232,818,942,315,35-5-0,65100

 

Расчет состава конверторного шлака

 

Исходные данные:

 

Cu 3%

Fe 52%

SiO2 24%

Fe3O4 30%

 

 

 

 

 

КомпонентКг%SiO23,1624Cu0,393Fe6,8452O2,2817,32Прочие0,483,68Итого13,16100

Зададим извлечение Cu в штейн

 

Извлечение Cu из конвертерного шлака 80%

Извлечение Cu в штейн из концентрата 97%

 

Расчет состава и количества штейна

 

Cодержание Cu в штейне 45%.

 

 

Cодержание S в штейне 25%

 

 

КомпонентКг%Cu16,845Fe7,2819,51S9,3325Pb0,41,07Zn2,15,62O1,042,8Прочие0,371Всего37,33100

Расчет самоплавкого шлака

 

При

КомпонентКг%Норма, %Si028,1615,3533Fe27,5651,83Pb1,162,18Zn3,185,98CaO35,646O8,7616,47Cu0,591,11Прочие0,761,43Всего53,17100

Балансовое уравнение по кремнезему

 

 

Балансовое уравнение по кальцию

 

 

Дано:

Cостав флюса

 

  1. SiO2-70% 2) СaO 56%

Прочие 30% Прочие 0,08%

W=6 W=0

 

 

КомпонентКг%SiO227,0533Fe27,5632,63Pb1,161,41Zn3,183,88CaO4.926Cu0,590,07O8,7610,69Прочие8,8510,80Всего81,96100

 

W=6

 

Расчет необходимого количества дутья

 

FeS + 3/2O2 = FeO + SO2

1/2S2 + O2 = SO2

PbS + 3/2O2 = PbO + SO2

ZnS + 3/2O2 = ZnO + SO2

 

 

 

 

 

КомпонентКгНм3%SO253,3418,6755,17N25,274,2212,47H2O6,988,6925,68CO23,851,965,79Pb0,440,050,15Zn0,720,250,74Итого70,633,84100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МатериалКол-воCuFeSSiO2O2CaON2H2OCO2PbZnЗагружено

1. К-т105,26

172836535,262,35262. Кварц28,70

18.891.723. Изв-к3.42

1.921.54. Кон.шл.13.16

0,396,843,162,285. Воздух5.30

1.244.066. Т.К.34.16

32.961.20

Всего190

17,3934,843627.0536.484.925.266.983.852 6Получено

1. Штейн37,33

16,807.289.331.040,42,12. Шлак81,96

0,5927,5627.058.764.921,163,183. Газы70.6

26.6726.675.266.983.850,440,72Всего190

17.3934.843627.0536.484.925.266.983.8526

 

 

 

 

Расчет тепла

 

 

Расчет прихода тепла

 

1.

 

2.

а) FeS + 3/2O2 = FeO + SO2 + 11025

б) 1/2S2 + O2 = SO2 +70900

в) ZnS + 3/2O2 = SO2 + ZnO +105560

г) PbS + 3/2O2 = SO2 + PbO +99760

д) 2FeO + SiO2 = (FeO)2 * SiO2 + 22200

е) CaO + SiO2 = CaO*SiO2 +21500

 

а)

б)

2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + 1/2S2

FeS2 = FeS +1/2S2

2CuS = Cu2S + 1/2S2

 

 

 

в)

 

г)

 

д)

е)

 

Расчет расхода тепла

 

 

На нагрев от 25 до 100 C

 

Эндотермические реакции

 

1) 4CuFeS2 2Cu2S + 4FeS + S2 - 78600

2) 2FeS2 2FeS + S2 - 64600

3) CuS Cu2S + S2 - 10675

4) CaCO3 CaO + CO2 - 42500

 

 

Потери тепла

 

Примем потери = 15% от 15607,47 ккал

 

 

 

Расчет необходимого количества дутья

 

 

На 1 кг угля.

 

С = 95 %0,893Проч = 5 %0,047W = 6%0,06Итого1 кг

С + O2 = CO2 + 94052 ккал

 

 

 

Окончательный состав отходящих газов

 

КомпонентКгНм3%SO253,3418.6753.83CO25.012.557.35N25.524.4212.74H2O7.028.7425.20Pb0.440.050.14Zn0.720.250.72Всего72.0534.68100

 

Баланс по теплу

 

ПриходКкалРасходКкалГорение топлива4857,33Тепло шлака30132,28Тепло к.шлака4638,9Тепло штейна10289,08Тепло реакций окисления79526,19Тепло отходящих газов20751,2Реакции шлакообразования6193,82Испарение влаги4290,22Эндотерм. Реакции15607.47Потери14146,15Всего95216.24*Всего95216.4*

*Погрешность вычислений = 0,000168%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

В данной курсовой работе был составлен тепловой и материальный баланс процесса плавки на штейне на примере плавки в жидкой ванне или процессе А.В.Ванюкова, который был выбран из-за своих технико-экономических показателей.

Технологический процесс А.В.Ванюкова позволил перевести в конверторный шлак 24% кварца, 3% меди, 52% железа, 17,32% кислорода; в 45%-тый медный штейн: почти 20% железа, 25% серы; в шлак после добавления кварцевого и известнякового флюсов перешло: 33% кварца и 6% оксида кальция (согласно требуемым показателям), а также 33.63% железа и