Лекция 3. Практика автогенных процессов (ап)
Вопрос 1. Классификация ап и преимущества ап
Используемые в отечественной и мировой практике медеплавильного производства многообразные процессы (агрегаты, комплексы) переработки сульфидного сырья в агрегатах АП, принято подразделять по способу окисления сульфидов на две группы: факельные и в расплаве. К первой категории, получивших наиболее широкую известность, относятся: взвешенная плавка (ВП); ИНКО и кислородно-факельная плавка (КФП); ко второй - плавка Ванюкова (ПВ); совмещенная плавка шихты и конвертирование штейнов в одном агрегате (СПК); факельно-барботажная плавка (ФБП); кислородно-взвешенная электротермическая плавка (КИВЦЭТ) и Феркам; Норанда и Эль-Тениенте; Мицубиси: Сиросмелт (Айзасмелт), а также многие другие АП в т ч. и успешно прошедшие производственные испытания.
В настоящее время процесс фирмы «Оутокумпу» является наиболее освоенной технологией в первой группе АП, получившей наибольшее распространение (54 печи различного назначения, 2010 г) в мировой практике цветной металлургии. Автогенные процессы – в наибольшей степени удовлетворяют требованиям,предъявляемым к современнным процессам.
Автогенные процессы классифицируются по методу сжигания сульфидов на 2 категории.
Когда сульфиды сжигают непосредственно в пылегазовых потоках, или в газовом пространстве агрегата.
Кислородно-факельная плавка, взвешенная плавка,
Когда сульфиды сжигают в объеме жидкой ванны, в расплаве. Плавка Ванюкова (плавка в жидкой ванне). Мицубиси. Аусмелт.(Австралия) Айзасмелт. Сиросмелт.
Сжигание сульфидов – процесс окисления сульфидов, сопровождаемый выделением экзотермического тепла.
Совмещенная плавка-конвертирование (спк)
Эль-тениенте (Чили).
Промышленное значение нашли 28 технологических схем.
По виду конечного продукта:
Периодические, связаны с выпуском или производством полупродуктов (штейн, белый мат).
Непрерывные – производство черновой меди.
По виду аппаратурного оформления:
Совмещенные. Совмещение в одном агрегате обжига и плавки СПК, обжиг-плавка-конвертирование (норанда Канада).
Раздельные.
Технологические преимущества автогенных процессов.
Низкий расход топливно-энергетических ресурсов, который при переработке качественного сырья связан лишь с пуском агрегата и необходимостью его разогрева.
Высокое содержание SO2 в отходящих газах, что позволяет эффективно утилизировать для производства серной кислоты или элементной серы. Это позволяет характеризовать автогенные процессы как экологически чистую технологию, в сравнении с другими процессами, где газы выбрасывают в атмосферу.
Возможность управления в широких пределах степенью десульфоризации расплава.
(ТЭР)
D = ∆mqудел/MSцех * 100, %
А также возможность изменения содержания меди в штейне в широком диапазоне, вплоть до получения черновой меди.
Высокая производительность процесса.
Возможность его автоматизации и сравнительная легкость в его управлении, так как процессы окисления сульфидов связаны с тепловыделением. Это отношение массы кислорода к массе шихты. Mo2/Mшихт. Так можно регулировать тепловыделение.
Вопрос 2. Кислородно-факельная плавка, аппаратурное оформление
Это
отечественная технология, первые печи
внедрили на Алмалыкском горно-металлургическом
комбинате.
Три узла
Горизонтальный аптейк служит для удаления газов
Свод печи.
Падина, отстойная часть печи
Шихтовая сторона стен печи, в которой стоят шихтовые форсунки, причем шихтовые форсунки стоят во всех торцевых стенках.
Суть процесса во вдувании тонкодисперсного, подсушенного концентрата током воздуха или технологического кислорода, кислородно-воздушная смесь (КВС), в предварительно разогретое пространство печи. Флюсы и концентрат имеют размер частиц от 0,01-0,1мм. Таким образом, частицы обладают реакционно-развитой поверхностью контакта фаз. Поэтому они моментально воспламеняются, окисляются и плавятся за счет экзотермической теплоты. Поэтому из шихтового факела на поверхность отстойной зоны печи капают капли расплава, которые, собираясь, образуют слой жидкой ванны. В процессе отстаивания происходит разделение фаз. Внизу более плотный штейн, вверху легкий шлак. В процессе сжигания сульфидов образуется кислородно-шихтовый факел. Слева установлены рабочие кислородно-шихтовые горелки для получения штейна и шлака, а справа, такие же по конструкции для обеднения шлака. С целью обеднения в них подают перит.
