- •Раздел 1. Введение. Лекция 1. Требования, предъявляемые к современным металлургическим процессам.
- •Вопрос 1. Комплекснгость использования сырья (кис)
- •Вопрос 2. Экологическая безопасность технологий.
- •Вопрос 3. Удельная производительность оборудования
- •Вопрос 1. Способы получения порошков.
- •Вопрос 2. Механическое изельчение
- •Вопрос 3. Распыление расплава
- •Вопрос 1. Твердофазное восстановление
- •Вопрос 2. Электролиз.
- •Вопрос 3. Цементация
- •Вопрос 4. Карбонильный метод
- •Вопрос 5. Термолиз
- •Вопрос 6. Автоклавный способ
- •Вопрос 7. Специальные способы
- •Вопрос 1. Химические свойства
- •Вопрос 2. Физические свойства
- •Вопрос 3. Технологические свойства
- •Вопрос 4. Производство изделий из порошков
- •Раздел 3. Автогенные процессы в металлургии меди. Лекция 5. Некоторые теоретические аспекты автогенных процессов
- •Вопрос 1. . Физико-химические принципы автогенности, методы достижения.
- •Вопрос 2.Особенногсти тепловых балансов.
- •Вопрос 3. Влияние различных факторов на тб ап в общем случае автогенный режим автогенных процессов зависит от следующих факторов:
- •Вопрос 4. Оксисульфидные системы.
- •Лекция 3. Практика автогенных процессов (ап)
- •Вопрос 1. Классификация ап и преимущества ап
- •Совмещенная плавка-конвертирование (спк)
- •Технологические преимущества автогенных процессов.
- •Вопрос 2. Кислородно-факельная плавка, аппаратурное оформление
- •Технологическая схема приведена на рис. 1. Вопрос 2. Особенности ф-х процессов технологии
- •Вопрос 3. Технологическая схема производства с использованием кфп следующая
- •Вопрос 3. Т-э показатели процессса, преимущества, недостатки, перспективы.
- •Недостатки:
- •Лекция 7. Плавка во взвешенном состоянии.
- •Вопрос 2. Практика процесса.
- •Недостатки ап первой группы (классификация):
- •Лекция 8. Плавка в печах Ванюкова.
- •Вопрос 2. Конструкция печи. Печь представляет собой шахту, кессонированную в средней части и футерованную ниже оси фурм.
- •Вопрос 7. Показатели и перспективы процесса пв:
- •Вопрос 1. Спк на уральских предприятиях(оао «ммск»)
- •Вопрос 2. Практика спк на оао «Святогор». Технологическая схема спк на оао «Святогор» включает (рис.2.) плавку концент-
- •Вопрос 3. Технология «Эльтениенте» (Чили).
- •Вопрос 2. Технология «Мицубиси»
- •Вопрос 3. Практика работы завода «Гресик» Индонезия
- •Лекция 11. Ап с погружной фурмой. Аусмелт
- •Вопрос 1. Классификация процессов.
- •Особенность фурмы аусмелт
- •Вертикальная фурма многоцелевого назначения.
- •Вопрос 2. Оосбенности технологии « кивцэт»
- •Вопрос 3. Схема кифцэт:
- •Показатели
- •Вопрос 3. Факельно-барботажная плавка фбп.
- •Технико-экономические показатели факельно-барбатажной плавки:
- •Раздел 4. Современное состояние и пути модернизации существующих процессов.
- •Вопрос 2. Характеристика шахтной плавки.
- •Вопрос 1. Характеристика современного состояния
- •Вопрос 2. Пути совершенствования оп и ее перспективы
- •Лекция 14. Современное состояние процесса конвертирования медных штейнов и перспективы развития производства.
- •Вопрос 1. Теория конвертирования
- •Вопрос 1. Распределение основных спутников меди
- •Лекция 16 Современная практика конвертирования и направление совершенствования процесса.
- •Вопрос 1. Характеристика конвертеров и технологии
- •Вопрос 2. Прогресс в области конвертирования:
- •Вопрос 3. Повышение качества флюса.
- •Часть 5.Современное состояние и перспективы технологии рафинирования черновой меди.
- •Вопрос 1. Термодинамика реакций окисления меди и примесей
- •Вопрос 2. Анализ системы Cu-п-о
- •Вопрос 5. Термодинамика дегазации и раскисления
- •Вопрос 1. Типы печей.
- •Стационарная отражательная печь
- •Технические характеристики пламенных печей
- •Наклоняющиеся печи, по сравнению с отражательными печами, имеют преимущества:
- •Вопрос 2. Характеристика печи «Мерц»
- •Вопрос 3. Оборудование для разливки анодов
- •Вопрос 4. Разливочная машина.
- •Технические характеристики
- •Лекция 20. Технология рафинирования. Режимные параметры операций
- •Вопрос 1. Основные операции рафинрвания
- •Вопрос 3. Виды восстановителя
- •Вопрос 4.Особенности восстановления в печи Мерц
- •Вопрос 5. Реагентное рафинирование.
- •Вопрос 2. Поведение примесей на аноде и катоде
- •Вопрос 4. Образование медеэлектролитного шлама
- •Вопрос 5. Пассивация анода
- •Вопрос 6. Структура катодных осадков
- •Вопрос 7. Добавки в электролит
- •Вопрос 8. Влияние температуры электролита
- •Вопрос 3. Принцип работы автоматической линии для сборки и расстановки стартерных катодов
- •Вопрос 4. Работа «Стрипп-машины».
- •Вопрос 5. Конструкции электролизных ванн
- •Вопрос 6. Системы включения электродов
Технико-экономические показатели факельно-барбатажной плавки:
Технология внедрена на ОАО Алмалыкский горнометаллургический комбинат, и при переработке концентрата 14-47 медь, 33,4 железо, 1 цинка, 1,26 свинца, 40,38 сера, 0,11 CaO, 3,8SiO2, получены следующие показатели:
Факельная зона.
Расход концентрата, т/ч = 1
Оборотная пыль, т/ч = 0,1
Кислород (95% объемных) = 239
Содержание меди в штейне, % = 30-35
Средняя температура факела = 1400С
Барбатажная зона.
Расход кварца, кг/ч = 140
Известняк, кг/ч = 210
Кислород (95%) = 105
Содержание меди в штейне = 71-83%.
Состав шлака, % по массе: Cu= 0,8-1,3;Fe= 40-53;SiO2= 19-26;CaO= 8-13.
Содержание SO2/СодержаниеO2, % объемный от двух он = 44-56/0,8-3
Выход штейна шлака, газа 0,162 0,664 580
Температура штейна шлака газа 1190 1150 1200
Зона обеднения клинкера 118 кг на тонну, перит 59 кг на тонну, электричество 88кВт/ч.
В штейне обеднение 39,1 в конечном шлаке 0,4 технология была внедрена на ОАО АГМК.
Проблемными вопросами факельно-барбатажной технологии является соединение трех зон. Проблема в том, что все операции происходят в 1 агрегате, он работает в Чехословакии.
Раздел 4. Современное состояние и пути модернизации существующих процессов.
Лекция 12. Технико-экономические предпосылки модернизации
Вопрос. 1. Топливно-энергетические эквивалент процесса.
Можно ли считать АП полностью автогеннными и не требующими затрат внешних толивно-энергетичеких ресурсов? Сульфидные медные концентраты относятся к низкоэнергетическим видам топлива (Qнр = 68.4-89.0 кг у.т.], и для их переработки в аппаратах АП необходим подогрев дутья, или его обогащение кислородом, что в свою очередь, требует определенных затрат энергоресурсов. Необходимо также учитывать дополнительные расходы топлива, связанные с производством кислорода, обеднением шлаков, шихтоподготовку и пр. Поэтому при технико-экономической оценке различных технологий, наиболее объективные данные могут быть получены на основе топливного эквивалента пирометаллургического процесса (ТЭП), в котором учитываются общие энергозатраты. В табл. 5.14 приведены результаты расчетов, выполненных зпо формуле:
ТЭП = Т + Э + ∑P - П, (6.3).
где: Т - тепло от сжигания топлива; Э - эквивалент электроэнергии;
∑ - сумма эквивалентов основных ресурсов (кислород, воздух);
П - полезное использование вторичных топливно-энергетических ресурсов.
В энергозатратах учтены также расходы энергии на обеднение шлаков, необходимые для большинства АП и шихтоподготовку.
Таблица 1
Анализ показателей некоторых процессов производства меди
Процессы |
Удельная производите- льность, т/м2сут |
Общие энергозатр. кДж/т меди |
Электроплавка подсушенной шихты Отражательная плавка: а) сырой шихты б) огарка Взвешенная плавка: а) подогретый воздух (1000 oС) и об. О2 26-28 % б) то же (200 оС и 40-70 % О2) Кислородно-взвешенная плавка (95-99 %О2) Hоранда на дутье: а) холодный воздух б) 30-35 % О2 Мицубиси до 40% О2 на плавке Кислородно-факельная плавка (95 % О2) Плавка в печах Ванюкова (50-75 % О2): а) без сушки шихты б) с сушкой |
3-10 4-6 6-8 7-10 8-12 12,8 10-12 10-12 19 6-12 50-80 - |
28.2 21.5 18.1 17.9 14.2 11.5 24.6 14.3 16.2 15.6 10.9 13.3 |
Из табл.1 следует, что наибольшие значения ТЭП характерны для электроплавки и переработки шихт в отражательных печах, однако абсолютная экономия энергоресурсов при замене, например, ОП на КФП составляет практически одинаковую величину. Сопоставимые значения энергозатрат получены также и для ОП огарка (18.1 кДж/т ) и ВП по варианту "а" (17.9кДж/т). Процесс Норанда на холодном воздушном дутье имеет даже более высокие энергозатраты (24.6 кДж/т), чем ОП. Поэтому решение проблемы замены отражательной плавки автогенными процессами требует тщательного предварительного технико-экономического обоснования, учитывающего значительные капитальные затраты на строительство комплекса АП, очистных сооружений, сернокислотное производство, существующее финансовое положение предприятий и сроки пуска нового объекта. Вариант полного технического перевооружения медеплавильного производства должен также предполагать сохранение существующей технологической инфроструктуры производства.
По-видимому, данные обстоятельства послужили основанием, что в мировой практике основных производителей меди (Япония, США, Чили, ФРГ и др.) замечена тенденция реконструкции существующих пламенных печей и создания на их основе высокоэффективных и производительных агрегатов. Характерной особенностью переработки сульфидного сырья в модернизированных агрегатах является частичное использование принципов автогенной плавки и применение кислорода.