Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2012 в 11:47, курсовая работа
Отражательная плавка медных концентратов имеет большие достоинства: высокое извлечение меди, малый унос пыли, хорошие условия отстаивания шлака, несложное конструктивное оформление агрегата и легкую регулировку температуры в печи. В этом процессе просто обеднять конвертерные шлаки. Но для отражательной плавки характерны также и серьезные недостатки; относительно невысокая удельная производительность, высокий расход топлива, большой выход отходящих газов, что не позволяет утилизировать серу, редкие и рассеянные элементы. Эти недостатки отражательной плавки определили разработку финскими, канадскими, советскими и японскими металлургами процессов взвешенной плавки медных концентратов на горячем воздушном и кислородном дутье, а также плавки концентратов- в конвертерах на обогащенном кислородном дутье.
ВВЕДЕНИЕ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЛАВКЕ
Химические превращения в процессе плавки
Химическое взаимодействие компонентов шихты
Процессы штеино и шлакообразования
Десульфуризация при отражательной плавке
ШТЕЙНЫ И ШЛАКИ
Физико-химические свойства штейнов
Состав промышленных штейнов
Физико-химические свойства шлаков
КОНСТРУКЦИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕИ
Общая характеристика отражательных печей
Конструктивные элементы печей
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТ
Расчет рационального состава концентрата
Расчет обжига концентрата
Расчет пыли
Расчет штейна-и конвертерного шлака
Расчет газов
Материальный баланс процесса
Определение теплопотребления шихты
Тепловой баланс печи
МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ РАБОТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
52,27+4,37+0,36= 57 кг.
Из этого штейна будет получено конвертерного шлака
54,64 + 4,57 + 0,38 = 59,59 кг.
В 57 кг штейна содержится Fе304
57*0,1197=6,82кг.
В 59,59 кг конвертерного шлака содержится
Fe304
59,59*0,17 = 10,13 кг.
5) Количество и состав отвального шлака
Для нахождения количества магнетита, переходящего в отвальный шлак, необходимо хотя бы приближенно найти количество отвального шлака и его состав по основным шлакообразую-
щим компонентам: FeO, Si02 и СаО (или сумме СаО + MgO + .+А1203).
Подсчитываем количества основных шлакообразующих компонентов.
Количество FeO в Отвальном шлаке определяем, условно считая, что все железо в отвальном шлаке находится в форме FeO,
Количество Fe в огарке 30,29 кг.
Количество Fe в конвертерном шлаке: 30,29 * 0,5 = 15,12 кг
Всего поступает в отражательную печь Fe : 30,29 + 15,12 = 45,41 кг.
Количество Fe в штейне
45,41 * 0,389 = 17,66 кг.
Переходит Fe в отвальный шлак
45,41 – 17,66 = 27,25 кг.
Количество FeO в шлаке: 27,25(72/56) = 35,68 кг
Количество Si02 в огарке: 14,5*0,99 = 14,35кг
Количество Si02 в конвертерном шлаке: 30,92 • 0,24 - 7,42кг.
Количество Si02, перешедшее в отвальный шлак: 14,35 +7,42 = 21,77 кг.
Количество А1203 и СаO, перешедшее из огарка в отвальный шлак:
(1,20 + 0,7) • 0,99 = 1,88 кг.
Общая масса шлака по основным шлакообразующим:
35,68 + 21,77 + 1,88 = 59,33 кг.
Содержание основных компонентов в этом количестве шлака:
FeO
Si02
А1203 и СаO
(1,88/59,33) * 100 = 3,16
Проверка степени десульфуризации при плавке и состав огарка
Поступает с конвертерным шлаком 10,13 кг Fe304, уходит со штейном 6,82 кг Fe304, уходите отвальным шлаком 4,84 кг Fe304.
Всего уходит из печи Fe304 6,82 + 4,84 = 12,66 кг.
Образуется в печи Fe304 по реакции 10 Fe203 + FeS = 7 Fe304 + SO2
12,66 – 10,13 = 2,53 кг
При этом окисляется серы 2,53 (32/7*232) =0,05 кг
и восстанавливается Fe304: 2,53(10*160/7*232) = 2,5 кг
Количество Fe203, восстанавливающееся по реакции 3Fe2О3 + FeS = 7FeO+S02:
12,89 – 2,5 = 10,39
При этом окисляется серы: 10,39 (32/3*160) = 0,69 кг
Всего в печи окисляется серы: 0,69 + 0,05 = 0,74кг
Степень десульфуризация при плавке: (0,74/14,4) *100 = 5,14%
Количество серы в огарке 12.96 (100/100 - 5,14) = 13,66 кг
Удаляется серы в 'процессе обжига 35,7 – 13,66 = 22,04кг
Степень десульфуризации при обжиге (22,04/35,7)100 = 61,7 %
Количество серы в FeS огарка 14,56— 4,11 =10,45 кг.
Количество FeS в огарке 10,45(88/32) = 28,74 кг
в нем Fe 10,45 (56/32) = 18,29
Количество Fe в огарке в окисленной форме
30,29 —18,29 =12 кг,
из них окислилось в ходе обжига: 12,0 — 0,09 =11,91 кг
. Количество Fe в FeO огарка 11,91(30/100) = 3,57кг
Количество FeO 3,57 (72/56) = 4,6 кг
Количество Fe в Fe203, образовавшемся в ходе обжига,
11,91 (70/100) = 8,34 кг
Количество Fe203 8,34(160/112) = 11,91
Общее количество Fe203в огарке: 11,91 + 0,129 = 12,04 кг,
и нем
Fe:
.
Количество
остальных компонентов в
A1203 1,2*0,99 = 1,19 кг
СаO 0,7*0,99 = 0,69 кг
Прочих 0,78*0,99 = 0,77 кг
Состав
огарка, полученного при обжиге 100
кг сухого концентрата приведен в табл.
2.
Таблица 2
Состав огарка, полученного при обжиге 100 кг сухого концентрата
Соеди
нения |
Количество | Cu | Fe | S | O | Si02 | A1203 | CaO | Прочие | |||||||||
кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | |
Cu2S | 20,44 | 24,68 | 16,33 | 19,72 | 4,11 | 4,96 | ||||||||||||
FeS | 28,74 | 34,7 | 10,45 | 12,62 | ||||||||||||||
FeO | 4,6 | 5,55 | 3,57 | 4,3 | 1,03 | 1,24 | ||||||||||||
Fe203 | 12,04 | 14,54 | 8,43 | 10,19 | 3,61 | 4,36 | ||||||||||||
Si02 | 14,35 | 17,32 | 14,35 | 17,32 | ||||||||||||||
A1203 | 1,19 | 1,43 | 1,19 | 1,43 | ||||||||||||||
CaO | 0,69 | 0,83 | 0,69 | 0,83 | ||||||||||||||
Прочие | 0,77 | 0,95 | 0,77 | 0,95 | ||||||||||||||
итого | 82,82 | 100 | 16,33 | 19,72 | 12 | 14,49 | 14,56 | 17,58 | 4,64 | 5,6 | 14,35 | 17,32 | 1,19 | 1,43 | 0,69 | 0,83 | 0,77 | 0,95 |
Механический унос в пыль в практике отражательной плав< ки составляет 0,5—1 % от загружаемой шихты. Для нашего обожженного флотационного концентрата величину пылевыноса принимаем 1%. Уносом в пыль флюсов и твердого конвертерного шлака пренебрегаем, учитывая сравнительную крупность их кусков.
Расчет пыли ведем на 100 кг огарка так же, как и все последующие расчеты.
Таблица 3
Количество и состав пыли, образующейся при плавке на 100 кг огарке
Соеди
нения |
Количество | Cu | Fe | S | O | Si02 | A1203 | CaO | Прочие | |||||||||
кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | |
Cu2S | 0,247 | 24,68 | 0,197 | 19,72 | 0,05 | 4,96 | ||||||||||||
FeS | 0,347 | 34,7 | 0,127 | 12,62 | ||||||||||||||
FeO | 0,056 | 5,55 | 0,043 | 4,3 | 0,012 | 1,24 | ||||||||||||
Fe203 | 0,145 | 14,54 | 0,102 | 10,19 | 0,044 | 4,36 | ||||||||||||
Si02 | 0,173 | 17,32 | 0,173 | 17,32 | ||||||||||||||
A1203 | 0,014 | 1,43 | 0,014 | 1,43 | ||||||||||||||
CaO | 0,008 | 0,83 | 0,008 | 0,83 | ||||||||||||||
Прочие | 0,009 | 0,95 | 0,009 | 0,95 | ||||||||||||||
итого | 1,00 | 100 | 0,197 | 19,72 | 0,145 | 14,49 | 0,176 | 17,58 | 0,056 | 5,6 | 0,173 | 17,32 | 0,014 | 1,43 | 0,008 | 0,83 | 0,009 | 0,95 |
1. Механический унос
Количество
механического уноса: 100 * 0,01=1
кг.
Количество Cu2S в механическом
уносе: 24,68*0,01=0,2468
кг
в нем: 16,33*0,01 = 01633
кг Си; 4,11*0,01 = 0,041
кг S.
Состав и количество пыли с учетом' механического и химического уноса приведены в табл. 3.
Вычитая
из количества каждого компонента огарка
унос этого компонента в пыль, получим
состав и количество огарка, непосредственно
участвующего в процессе отражательной
плавки (табл. 4).
Таблица 4
Количество и состав огарка, вступающего в процессе
отражательной плавки с учётом уноса пыли
Соеди
нения |
Количество | Cu | Fe | S | O | Si02 | A1203 | CaO | Прочие | |||||||||
кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | % | |
Cu2S | 24,43 | 24,68 | 19,52 | 19,72 | 4,91 | 4,96 | ||||||||||||
FeS | 34,35 | 34,69 | 21,83 | 22,07 | 12,52 | 12,62 | ||||||||||||
FeO | 5,44 | 5,49 | 4,26 | 4,3 | 1,23 | 1,24 | ||||||||||||
Fe203 | 14,4 | 14,54 | 10,08 | 10,19 | 4,32 | 4,36 | ||||||||||||
Si02 | 17,15 | 17,32 | 17,16 | 17,32 | ||||||||||||||
A1203 | 1,42 | 1,43 | 1,42 | 1,43 | ||||||||||||||
CaO | 0,82 | 0,83 | 0,82 | 0,83 | ||||||||||||||
Прочие | 0,94 | 0,95 | 0,94 | 0,95 | ||||||||||||||
итого | 99,00 | 100 | 19,52 | 19,72 | 14,34 | 14,49 | 17,43 | 17,58 | 5,55 | 5,6 | 17,16 | 17,32 | 1,42 | 1,43 | 0,82 | 0,83 | 0,94 | 0,95 |