Металлургия и основы металлургического производства

6 –  продувка после загрузки ферроникелевых  «жуков»;

7 –  продувка одного ковша штейна

1.3.4 Конверторная  пыль

 

      В результате интенсивной продувке расплава воздухом конвертерный процесс всегда сопровождается некоторым разбрызгиванием  массы, которая выносится в газоходную систему и там оседает в  виде конверторной пыли,

      Частично  из конвертера выносится мелкая фракция  кварцевого флюса и холодных присадок.

      Примерный состав конвертерной состав пыли приведен ниже, %:

      Ni ………………….9,0-12,0  Fe…………………….16,0-25,0

      Cu…………………10,0-15,0  S………………………10,0-12,0

      Co………………….0,3-0,4              SiO₂……………………22,0-30,0

Конвертерная  пыль является оборотным материалом. Крупную фракцию конвертерной пыли перерабатывают в конвертерах, а  мелкую -- в руднотермических электропечах.              

2. Материальный баланс процесса

2.1 Технологическая  схема конвертирования.

                                                        Медно-никелевый штейн

                                 Воздух                                                            Кварцевый флюс

                                                            Конвертирование

        

                         Газ и пыль                Файнштейн                Конвертерный шлак

        

                         Газоочистка        На  разделение меди             На обеднение в

                                                              и никеля                           электропечи     

                       

                Газы                   Пыль

      

      На  производство      В электро-

           Н₂SO₄ или              плавку

             в трубу

2.2 Расчет  ведем в соответствии с технологической  схемой

 

     2.2.1 Вещественный состав штейна

     Принимаем, что цветные металлы находятся  в штейне в виде , , , железо – в виде свободного металла (абсолютное содержание 4%), , .

     Для расчета массы  сначала находим массу серы в .

      , где 

      - масса Ni (9,1кг),

      - масса S,

      - молекулярная масса Ni (58,71г/моль),

      - молекулярная масса S (32,06 г/моль).

      .

     Тогда масса равна 10,5 + 3,823= 14,323 кг.

     Аналогично рассчитывается масса других соединений. Для железа сначала считаем массу , а затем . Результаты сводим в таблицу.

     Таблица № 6                                         Вещественный состав медно-никелевого штейна, кг

 

     2.2.2 Масса металлов в каждом продукте.

     Распределение металла по продуктам конвертирования  в процентах принимаем по данным практики и рассчитываем массу металлов в каждом продукте.

     Таблица № 7                  Распределение металлов штейна между продуктами конвертирования

 

     2.2.3 Масса и состав файнштейна

     Примем  по данным практики суммарное содержание в фанштейне никеля, меди, кобальта и железа равным 77,5%, тогда выход файнштейна:

     ( 9,240 + 6,699 + 0,165 + 0,744 ):0,775 = 21,74 кг.

     Для расчета вещественного состава  файнштейна и содержания в нем  серы примем по данным литературы и  практики, что частично никель, кобальт, железо и медь находятся в виде сплава металлов (соответственно 20, 25, 25 и 5 % от их массы в файнштейне) и, главным образом, в виде сульфидов ( , , ). Результаты расчета массы и вещественного состава файнштейна сводим в таблицу. 

     Таблица № 8                                                        Масса файнштейна и его вещественный состав

 

     2.2.4 Масса и состав пыли

       По данным практики принимаем  суммарное содержание никеля, меди, кобальта и железа в пыли 60%, тогда выход пыли:

     ( 0,105 + 0,077 + 0,008 + 0,744 ):0,60 = 1,557 кг.

     Для расчета вещественного состава  пыли принимаем, что данные металлы находятся в пыли на 50% в виде сульфидов , , и (50%), оксидов , , и (50%).

     Масса Ni в рассчитывается:

       кг.

     Тогда масса серы в  рассчитывается:

      ,

     где - масса никеля в пыли,

      - масса серы в  в медно – никелевом штейне,

      - масса никеля в  в медно – никелевом штейне.

       кг.

     Тогда масса  в пыли равна 0,0525 + 0,019 = 0,0715 кг.

     Аналогично  рассчитываются массы для остальных  сульфидов.

     Масса Ni в рассчитывается:

      кг.

     Масса кислорода в  рассчитывается:

      ,

     где: - масса Ni в пыли(0,0525 кг),

            - масса O в пыли,

           - молекулярная масса Ni (58,71 г/моль),

           - молекулярная масса O (16 г/моль).

     

     Тогда масса  в пыли равна 0,0525 + 0,0143 = 0,0668 кг.

     Аналогично  рассчитываются массы для остальных  оксидов.

     Результаты  расчета массы и вещественного  состава пыли сводим в таблицу. 

     Таблица № 9                                                                            Масса пыли и ее вещественный состав