Реконструкция технологии обработки медных концентратов на Надеждинском металлургическом заводе (НМЗ)
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?я подвижностью отдельных частиц сульфидов и большой степенью контакта их с печными газами, т. е. увеличенной поверхностью реакционной зоны.
Скорость реакций окисления сульфидов зависит от температуры, крупности зерна, скорости газового потока, наличия катализаторов и некоторых других условий. При прочих равных условиях продолжительность обжига определяет полноту протекания реакций окисления сульфидов. С увеличением продолжительности процесса реакции окисления протекают полнее, но вместе с тем происходит и более полное завершение нежелательных при обжиге реакций ферритообразовапия. С повышением продолжительности процесса пропорционально уменьшается производительность обжигового агрегата.
Сульфатизирующий обжиг требует продолжительного времени пребывания материалов в печи, так как процесс осуществляется при минимальном расходе воздуха и умеренной температуре. Поэтому производительность обжиговой печи при сульфати-зирующем обжиге значительно меньше, чем при окислительном обжиге.
Реакция окисления сульфида возникает на свободной его поверхности, т. е. на границе соприкосновения с печным газом, содержащим кислород, и сопровождается образованием окисла или сульфата и выделением сернистого ангидрида, образующим снаружи твердой частицы газовую пленку или оболочку. Эта пленка задерживает процесс дальнейшего окисления частиц сульфида и может быть в той или иной степени удалена при перемешивании или перегребании материала. Перегребание материала имеет большое значение при подовом методе обжига. В последнем случае условия процесса осложняются еще тем, что твердые частицы сульфида не изолированы одна от другой и не имеют со всех сторон свободного доступа воздуха, так как концентрат располагаются па поду плотным слоем толщиной от 30 до 150 мм.
При перегребании материала вскрываются и приходят в соприкосновение с кислородом воздуха все новые внутренние слои материала. Одновременно при перегребании осуществляется механическое удаление поверхностной газовой пленки на отдельных зернах сульфидов. Однако большая интенсивность перемешивания невыгодна, так как получается слишком большой унос пыли из печи и заметно сокращается служба гребков вследствие их быстрого износа. При этом увеличивается также расход электроэнергии.
Печи для обжига во взвешенном состоянии выгодно отличаются отсутствием быстро изнашивающегося перегребного механизма; вследствие разобщенности отдельных частиц сульфидов в этих видах обжига достигается достаточно полный контакт их с кислородом печных газов и необходимость механического перемешивания или перегребания материалов в этих видах обжига исключается.
Окислительный и сульфатизирующий виды обжига представляют сложные гетерогенные процессы, связанные с явлениями адсорбции, десорбции, реакционной диффузии и рядом сложных химических взаимодействий.
Протекание этих процессов и их результаты в основном зависят от свойств исходных материалов, подвергаемых обжигу, т. е. от свойств сульфидов, а также и от свойств продуктов их окисления, т. е. сульфатов и окислов.
Процесс плавки во взвешенном состоянии позволяет получить штейны различной степени обогащения.
Заданное извлечение меди можно поддерживать:
.изменением количества загружаемой шихты в единицу времени;
2.изменением соотношения в шихте сульфидсодержащих шихтовых компонентов и песчаника при неизменных показателях дутья.
Необходимо следить за соотношением дутье-загрузка шихты во избежании переокисления шлака.
Чем больше подают кислорода на единицу массы проплавляемой шихты, тем дольше окисляется и переводится в шлак железо, тем богаче по содержанию меди штейн и наоборот, чем меньше подают кислорода, тем быстрее окисляется и переводится в шлак железо, что в свою очередь, приводит к бедным штейнам.
Чем больше содержание магнезита, тем больше потери меди в шлаке.
Регулирование состава шлака по диоксиду кремния производят изменением песчаника в шихте.
Чем больше вводят в шихту песчаника, тем больше окисленного железа надо перевести в шлак, тем богаче штейн и наоборот, чем беднее штейн, тем меньше песчаника должно быть.
Из приведенного выше следует, что изменение расхода дутья, содержания кислорода в дутье, состава сырья приводит к существенным изменениям выходных параметров.
Таким образом, задача управления должна обеспечивать:
.снижение влияния возмущений по составу сырья;
2.управление потоками шихты и дутья;
.стабилизация соотношения потоков.
Главным фактором, обеспечивающим эффективность технологического процесса, является соблюдение оптимальных условий его ведения. Обеспечение высокой точности поддержания параметров, характеризующих технологический процесс и качество получаемого продукта, на оптимальном уровне возможно только при помощи высокоэффективных систем автоматического контроля и управления процессом.
1.13Технологический расчёт автогенной плавки во взвешенном состоянии
Методика технологического расчёта автогенной плавки во взвешенном состоянии приведенена ниже.
1.13.1 Вещественный состав концентрата
Сначала находим вещественный состав концентрата. Принимая во внимание, что медь в концентрате присутствует в формах CuFeS2 и Cu2S, для определения их содержаний вводим промежуточное неизвестное - содержание меди в концентрате в форме CuFeS2. Тогда:
содержание меди в Cu2S (Cu)k - ;
содержание железа: в CuFeS2 0,8790;
в