Вопрос 2.Особенногсти тепловых балансов.
В общем виде автогенный баланс АП можно представить.
P*Qpш.м. + В(Q+qв-qог) + Р(qдт + qшм) = Qпот. ос. (6)
Б- расход естественных видов топлива в размерностях килограмм условного топлива на 1 килограмм перерабатываемого концентрата.
Qb–тепло подогретого воздуха для сжигания естественных видов топлива.
q=cmtподогрева кДж/кг.
Qог потеря тепла с отходящими газами.
P- производительность агрегата.
qдт- теплота технологического дутья на окисление сульфидов кДж/кг.
qшм- физическое тепло шихты.
И всё это по балансу равно Qпотерь в окружающую среду. Когда величина а равна 0 то, процесс осуществляется в чисто-автогенном режиме. Когда величина а не равна 0, то процесс осуществляется в полу автогенном режиме и для замыкания теплового баланса применяют естественные виды топлива или электроэнергии. В настоящее время чисто-автогенных процессов практически нет. Это связанно с низким качеством перерабатываемого сырья (низкое содержание серы и железа).
Вопрос 3. Влияние различных факторов на тб ап в общем случае автогенный режим автогенных процессов зависит от следующих факторов:
От содержания серы и железа в шихте. Так как от концентраций данных компонентов зависит теплота экзотермической реакции.
От рационального минералогического (фазового) состава шихты. Так как комплексные и высшие сульфиды диссоциируют по эндотермическим реакциям кобелин, халькопирит…. Аналогично карбонаты. Поэтому, чем больше в концентрате доля этих соединений, тем меньше теплотворность шихты и при других условиях наступает режим плавки.
CuS = Cu2S + S - q1
4CuFeS2 = 2Cu2S + 4FeS + S2 - q2
FeS2 = FeS + S - q3
MeCO3 = MeO + CO2 -q4
Так же автогенный режим плавки зависит от содержания кислорода в дутье, чем больше кислорода в дутье, тем раньше наступает кислородный режим, тем более полно замыкается тепловой режим плавки. Мешает азот. И тем выше скорость реакции окисления.
От состава и количества продуктов плавки зависит величина теплопотребления.
От способа ввода дутья в агрегат автогенной плавки. Различают боковое дутье, верхнее дутье, домное дутье. От характера ввода дутья зависти коэффициент ввода кислорода.
Последний фактор – сама конструкция агрегата автогенной плавки.
Вопрос 4. Оксисульфидные системы.
В автогенных технологиях процессы окисления сульфидов и плавления практическисовпадают по времени. Последнее означает, что образуются 2 жидкие фазыMeS,MeOкоторые в определнном пределе растворимы друг в друге. Такая взаимная растворимость и предопределила появление нового класса жидкостей, оксисульфидов. Оксисульфидные системы по физико-химическим свойствам занимают промежуточное положение между шлаком и штейном, так образование конечных продуктов плавок (штейн, шлак) протекает через оксисульфидные расплавы. Основной принцип металлургии – обеспечить разделения фаз и выделить отдельно сульфидную фазу и оксидную. То есть разорвать смесимость окси-сульфидных расплавов. Оксидная часть оксисульфидов является, как бы, прообразом шлака (называемым первичным шлаком), а сульфидная часть – прообразом штейна. Технологический вывод : для выделения фаз надо создать условии для разрыва смесимости и важное значение имеют диаграммы оксисульфидных систем.
На диаграмме есть 5 областей:
Область равновесия оксисульфидной жидкости и SiO2
Равновесие жидкости и фаялита Fe2SiO4
Равновесие оксисульфидной жидкости и твердого вьюстита
Эвтектика. В области температуры плавления 950
За линией смесимости область существования 2 несмешивающихся жидкостей в присутствии твердого SiO2
Пограничная система FeS-FeOхарактеризуется полной несмешиваемостью компонентов сSiO2 в жидком состоянии при температуре плавления диоксида кремния.
В настоящее время обстоятельных диаграмм нет. Сложный вид имеет диаграмма.
Ввод SiO2 приводит к разрыву смесимости