Оценка энергетических показателей электроплавки медно-никелевого сырья при переходе на брикетированную шихту
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ние увеличения шлаковой ванны на показатели плавки агломерата в электропечах Норильского комбината. [6]
Таблица № 1.6
Влияние высоты шлаковой ванны на показатели электроплавки
Показатели1900 мм2300 ммМощность печи, МВт28-2928-29Высоту штейновой ванны, мм700-900700-900Температура продуктов плавки, 0С:шлака 13901350штейна12001150Удельный проплав твердой шихты, т/(м2сут)8,69,0Удельный расход электроэнергии, кВтч/т574550Содержание металла в шлаке при FeO/SiO2=0,7 (относительные единицы):Ni10089Сo10090
Как показывает опыт, лучшие показатели проплава достигаются при работе на глубине ванны, соответствующей технологической инструкции (режимной карте).
Снижение или превышение высоты ванны отрицательно влияет на работу печей. Так, при прочих равных условиях (постоянные мощность, напряжение, состав шлака и т. д.) значительное снижение глубины шлаковой ванны (на 250-400 мм) приводит к неспокойной работе электропечи (особенно при высокой штейновой ванне), увеличению потерь металлов со шлаками и перегреву штейна. Резкое снижение высоты ванны может вызвать зависание шихтовых куч над ванной и их обрушение в расплав. При наличии в шихте влаги мгновенное погружение шихтовой кучи в расплав сопровождается взрывом, разрушающим свод печи и создающим опасность для обслуживающего персонала.
Работа на шлаковой ванне, превышающей оптимальную глубину, также нежелательна, так как ведет к охлаждению нижних слоев шлака и штейна. При этом появляются условия для настылеобразования на подине, а при плавке высокомагнезиальной шихты между штейном и шлаком выделяется промежуточный слой "грязи", который возникает при кристаллизации в шлаке тугоплавких соединений типа оливина (MgFe)SiO4 и форстерита (Mg2SiO4). "Грязь" затрудняет выпуск продуктов плавки, что, в конечном итоге, приводит к снижению производительности печи, а также ухудшает условия осаждения корольков штейна и увеличивает потерю металла со шлаком.
Режим и показатели электроплавки зависят и от глубины штейновой ванны. Эта глубина устанавливается из раiета предотвращения перегрева штейновой ванны электрическим током, протекающим в штейне по схеме "звезда". При неглубокой ванне (<500 мм) перегрев штейна может вызвать разрушение подины и аварии при его выпуске. Кроме того, при выборе высоты штейновой ванны стремятся иметь определенный резерв штейна для обеспечения бесперебойной работы конвертерного передела. При высоком уровне штейновой ванны (900-1000 мм) ее поверхность приближается к электродам и соприкасается со слоем шлака, температура которого выше, чем слой шлака, контактирующего с поверхностью штейна при нормальном уровне штейновой ванны (600-800 мм). В этих условиях верхние слои штейна перегреваются и активнее реагируют с магнетитом:
FeS + 3Fe3О4 + 5SiO2 = 5[(FeO2)SiO2] + SO2
Из-за перегрева штейна резко ухудшаются условия выпуска штейна, и в связи с повышением гидростатического давления расплава (из-за сильного напора струи штейна) трудно прикрыть шпур.
Особенно опасно работать с высокой штейновой ванной при охлаждении кладки шлакового пояса медными кессонами, заглубленными в кладку на 460 мм. Во избежание возможного прогара кессона и взрыва от попадания воды в штейн правила эксплуатации электропечей предписывают: при превышении уровня штейновой ванны выше установленного снижать мощность электропечи до 5-20 МВт. Лишь после выпуска избытка штейна печь переводят на нормальный режим работы. Приведенные примеры показывают, что для нормального ведения процесса плавки необходимо поддерживать на печах постоянный уровень общей и штейновой ванн согласно режимной карте. Поддержание нормальной высоты расплава в печах достигается равномерной выдачей продуктов плавки в течение всей смены, постоянством заданной нагрузки, равномерной заливкой конвертерного шлака и стабильной загрузкой шихты в печь. [8]
1.2 Технико-экономические показатели электроплавки
Количественные и качественные результаты электроплавки руд и концентратов определяются совокупностью технико-экономических показателей. К числу важнейших показателей процесса электроплавки относятся: производительность печи, удельный расход электроэнергии, извлечение металлов в штейн, расход вспомогательных материалов, использование печи под нагрузкой.
1.2.1 Производительность электропечей
Производительность электропечи - важнейший показатель е работы, зависящий от мощности и степени использования печных трансформаторов; химического состава сырья, т.е. от соотношения количества сульфидов и пустой породы; качества подготовки шихты к плавке; метода ее загрузки; технического состояния печи; продолжительности простоев печи.
Мощность современных электропечей для плавки медно-никелевых руд и концентратов определяется мощностью печных трансформаторов и составляет 45000-50000 кВА. С ростом мощности печи, естественно, увеличивается приход тепла и возрастает ее плавильная способность.
Производительность печей различной мощности принято сравнивать по величине суточного проплава, который приходиться на каждые 1000 кВА установленной мощности печных трансформатор. В зависимости от состава проплавляемого сырья показатель суточного проплава на 1000 кВА установленной мощности может изменяться в широких пределах.
При постоянной мощности печи решающие значение на ее производительность оказывает химический состав шихты. Наиболее тугоплавки малосернистые руды и концентраты (агломерат, окатыши) с высоким со