Реконструкция технологии обработки медных концентратов на Надеждинском металлургическом заводе (НМЗ)
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В° управления не имеет решения. Возмущающие воздействия препятствуют нормальному функционированию объекта управления.
В данном случае объектом управления выступает печь для плавки во взвешенном состоянии на подогретом дутье.
Необходимо исследовать влияние входных переменных на состав продуктов переработки процесса взвешенной плавки во взвешенном состоянии медного концентрата для целей управления.
При рассмотрении печи как объекта управления входными переменными могут выступать состав и количество медного концентрата, состав и количество флюса, загружаемые в печь, количество подаваемого дутья, температура дутья, выходными переменными могут выступать давление в печи, температура штейна, температура шлака, выходящие из печи, возмущающими воздействиями могут быть состав сырья, изменение концентрации в дутье кислорода и так далее.
Управление металлургическим процессом представляет собой по существу управление режима работы металлургического аппарата (печи), поэтому объектом управления является именно металлургический аппарат.
Всякий металлургический аппарат представляет собой в первом приближении емкость, в которой поддерживаются определённые концентрации химических веществ, распределения температур, давлений - определённый режим работы.
В аппарат поступают потоки исходных материалов (концентраты, флюсы, реагенты), а из него отводится потоки продуктов процесса (штейн, шлак), причем соблюдается определенный режим потоков.
В связи с изложенным существуют непрерывный режим потоков на входе (загрузке) и выходе (разгрузке), дискретный режим на входе (загрузка разделенными во времени порциями) и непрерывный на выходе, непрерывный режим на входе и дискретный на выходе, режим дискретный и на входе и на выходе.
Соблюдение режима работы аппарата, то есть с одной стороны, режима потоков, а с другой - регламентированного разделения режимных параметров в объёме аппарата, должно обеспечивать развитие нужных физико-химических превращений в материалах, загруженных в аппарат и совокупность этих превращений, составляющих основное содержание технологии, реализуемой в данном аппарате, называется технологическим процессом.
1.12 Общие условия обжига сульфидных материалов
Целью окислительного обжига медных концентратов является частичное удаление серы и перевод сульфидов железа в формы легко шлакуемых окислов.
В состав концентрата входят минералы различных металлов: меди, железа.
Каждый сульфид имеет специфические физические и химические свойства, которые - определяют температуру процесса обжига, степень десульфуризации при обжиге и производительность печи.
Начальная температура, или нижний температурный предел обжига зависит от температуры воспламенения сульфидов концентрата. Температуры воспламенения сульфидов различных металлов различны, поэтому и воспламенение концентратов происходит при различных температурах.
Максимальная температура в процессе подового обжига материалов зависит от температур плавления входящих материалов в состав сульфидов. Во всех случаях максимальная температура обжига должна быть ниже температур плавления присутствующих в концентрате сульфидов.
На результаты обжига оказывает большое влияние размер зерен или частиц обжигаемого материала. Тонкое измельчение увеличивает поверхность руды и дает возможность интенсифицировать процесс обжига, так как химические взаимодействия кислорода с сульфидами происходят на границе соприкосновения печных газов с сульфидами, а величина этой поверхности зависит от степени дробления или измельчения руды и ее особенностей (трещиноватости, степени шероховатости поверхности, пористости и т. п.).
С повышенивается производительность печи. Однако при подовом обжиге имеется известный верхний предел температурного режима, который определяется прежде всего спеканием материала и образованием нежелательных соединений.
Надлежащая степень обжига сульфидных материалов зависит от количества воздуха, поступающего в печь. При окислительном обжиге в подовой печи, т. е. при ограниченном контакте твердых материалов с печными газами, в некоторых случаях для получения удовлетворительных результатов десульфуризации требуется подача, в печь избытка воздуха в 4-5 раз больше теоретического количества. Это связано с переходом процесса окисления сульфидов при достижении их температуры воспламенения из кинетической области в диффузионную, где скорость реакции окисления определяется количеством подводимого в единицу времени кислорода к горящей поверхности сульфида. При данном количестве воздуха, поступающего в печь, последнее условие может быть обеспечено в результате обогащения воздуха кислородом.
Повышение расхода воздуха при подовом обжиге связано со значительным разубоживанием обжиговых газов по содержанию сернистого ангидрида и в некоторых случаях требует увеличения расхода топлива на поддержание необходимой температуры в печи.
Сульфатизирующий обжиг, требующий максимальных концентраций сернистых газов в атмосфере печи, как правило, проводится при минимально возможном избытке воздуха против теоретически необходимого его количества.
Большим преимуществом обжига во взвешенном состоянии следует считать возможность вести процесс при расходе воздуха, близком к теоретическому. Эта возможность обусловливает