Реконструкция технологии обработки медных концентратов на Надеждинском металлургическом заводе (НМЗ)
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
FeS2 (А)k = (Fe)k - 0,8790- (Fe);
содержание серы: в CuFeS2 1,0091;
в Cu2S 0,2523*[(Cu)k - )];
в FeS2 1,1481(А)k .
Уравнение для определения будет иметь следующий вид:
(S)к = 1,0091+0,2523*[(Cu)k - )]+1,1481(А)k .
Отсюда можно найти :
= (4)
Содержание:2 тАж2,88812SтАж1,2523*[(Cu)k - )]2 тАж 2,1481(А)k
Fe2O3 тАж1,4297(Fe).
Учитывая небольшое содержание в концентрате Al2O3 и CaO, принимаем условно Al2O3 в форме корунда, а CaO - в форме кальцита. Содержание CaCO3 составляет 1,7848(CaO)к. Содержание прочих определяем по разности 100 - ()к. Вещественный анализ концентрата представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Вещественный состав концентрата в обобщенном виде, % (по массе)
СоединенияВсегоCuFeS и CO2ОстальноеCuFeS22,88810,87901,0091-Cu2S1,2523*[(Cu)k- )](Cu)k - -0,2523*[(Cu)k - )]-FeS22,1481(А)k-(А)k1,1481(А)k-Fe2O31,4297(Fe)-(Fe)-0,4297(Fe)SiO2(SiO2)к---(SiO2)кAl2O3(Al2O3)---(Al2O3)кCaCO31,7848(CaO)к--0,7848(CaO)к(CaO)кПрочие100 - ()к---100 - ()кИтого100(Cu)k(Fe)к(S)к+0,7848(CaO)к()ост
.13.2 Состав и количество пыли; безвозвратные потери при плавке
При расчёте пыли взвешенной плавки исходим, прежде всего, из того, что в концентрате отсутствуют компоненты, обладающие повышенной летучестью в условиях плавки. Поэтому химического уноса (возгонов) в данном случае нет, и пыль является результатом только механического уноса. Считаем, что все компоненты концентрата подвержены механическому уносу в одинаковой степени, а их окисление происходит уже в составе унесённой пыли. Тогда соотношение в пыли металлов, шлакообразующих и прочих будет таким же, как в концентрате.
Основываясь на данных заводской практики, принимаем величину пылеуноса концентрата как долю количества поступающего на плавку концентрата а, % и содержание серы в пыли (S). Тогда количество пыли m = mк * 0,01а.
В пыли медь и железо представлены простыми сульфидами и оксидами. Считаем, что они находятся в формах Cu2S, Cu2O, FeS2, Fe3O4, Fe2O3 и принимаем соотношение между сульфидной и оксидной формами соединений меди и железа:
== n, == m.
В пыли концентрата также содержатся SiO2, Al2O3, CaO и прочие.
Обозначим количество меди в пыли как промежуточное неизвестное . Тогда, исходя из принятой пропорциональности пылеуноса металлов, шлакообразующих и прочих, найдём количество этих компонентов в пыли:
Fe=; SiO=; Al2O=; CaO =;
П=.
Находим выраженный через v количественный вещественный состав пыли.
Количество пыли:
Cu в Cu2SтАж; Cu в Cu2OтАж;
Cu2S=1,2523; в том числе SтАж0,2523;
Cu2O=1,1259; S= (S)*0,01m;в FeSтАж= S - 0,2523= (S)*0,01a*0,01 mк - 0,2523;= 2,7420; Fe в FeSтАж1,7420.
Железа в окисленной форме:
Fe= Fe-1,7420;
Fe в Fe3O4тАж Fe; Fe в Fe2O3тАж Fe;
Fe3O= 1,3820 Fe; Fe2O= 1,4297Fe.
Количество пыли концентрата:
mк * 0,01а = 1,2523+1,1259+2,7420(S)*0,01a*0,01 mк - 0,6918
+1,3820 Fe+1,4297Fe++++
+ (5)
Из уравнения (5) после подстановок и преобразований находим количество меди в пыли Cu=:
=(6)
Как видно, выражение (6), хотя и является начальной стадией составления модели, довольно громоздкое. Поэтому при дальнейшем составлении и решении модели придётся отказаться от конечных формул для неизвестных. По результатам расчётов составляем таблицу (2) количественного вещественного состава пыли в обобщенном виде.
Таблица 1.3
Количественный вещественный состав пыли концентрата в обобщенном виде
СоединенияВсегоМеталлыSOОстальноеCu2S1,25230,2523--Cu2O1,1259-0,1259-FeS2,74201,7420--Fe3O41,3820 FeFe-0,3820 Fe-Fe2O31,4297FeFe-0,4297Fe-SiO2---Al2O3---CaO---П---Итого0,01аmk(S)*0,01a*0,01mкост
Пыль взвешенной плавки является оборотным продуктом - после улавливания в системе газоочистки печи она шихтуется вместе с концентратом и вновь поступает на плавку. Однако часть пыли при газоочистке не улавливается, что приводит к безвозвратным потерям некоторого количества исходной шихты. Помимо газоходной пыли, безвозвратные потери обусловлены и другими факторами: потерями концентрата в системе подачи его в печь, проливами расплавов и тому подобное. При составлении заводских балансов безвозвратные потери учитываются только для цветных металлов. Поскольку при взвешенной плавке основная часть безвозвратных потерь обусловлена неулавливаемым пылеуносом, отнесём за счёт этой статьи все безвозвратные потери и будем их учитывать по всем составляющим пыли.
Массу безвозвратных потерь принимаем по данным заводской практики как долю от количества поступающего на плавку концентрата (b %). Тогда общая масса безвозвратных потерь:
m = 0,01b*mk
Безвозвратные потери сказываются на количестве улавливаемой пыли, которая возвращается в плавку. С учётом этого масса оборотной пыли, поступающей на плавку, составит:
m = m- m=0,01а*mk - 0,01b*mk = 0,01mk (а-b) = 0,01mkа (1-); (7)
где = b/a - отношение массы безвозвратных потерь к массе пыли.
Поскольку состав безвозвратных потерь принят таким же, как и состав пыли, то масса каждого компонента пыли, возвращаемой в плавку, будет меньше массы этого компонента mi в уходящей из печи пыли на величину mi. Количество компонентов в теряемой пыли (безвозвратные потери):
Cu2S= Cu2S; Cu2O=Cu2O и так далее.
Если бы потерь оборотной пыли не было, то количество её в приходе и в расходе было бы одинаковым, и тогда рудная шихта, непосредственно поступающая на плавку и образующая штейн и шлак, формально (с точки зрения расчёта) была бы представлена исходным концентратом. При этом количество и качество пылеуноса никак не влияло бы на расчёт количества и состава штейна и шлака. В нашем же случае, с учётом потерь пыли, количество её в приходе меньше, чем в расходе. Это означает, что в расчёте необходимо учесть ту часть концен