- •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
Технические характеристики
Анодо-разливочный комплекс М24 карусельного типа. Возможно, что такая машина стоит в Норильске, производительность 58 тонн/час, масса анода 200-350 кг. Гарантируемая точность массы анода - процент от числа разлитых анодов 85. Допуск по массе 1%. Система управления- электроника + компьютер. По анодам допускается пористость поверхности диаметром 2-3 мм на 35% от общей рабочей части изложниц. Срок жизни изложниц 15-20 плавок. Отработанные переплавляют, масса изложниц 3,7 тонны.
Самостоятельно мы должны проработать непрерывные процессы огневого рафинирования, устройство и схема работы рафинировочной печи митсубиси, описание процесса Гумбольд и процесс КОНТИМЕЛТ. Схема процесса и показатели.
Лекция 20. Технология рафинирования. Режимные параметры операций
Вопрос 1. Основные операции рафинрвания
Процесс огневого рафинирования в обычных печах состоит из операций
Загрузка – плавление. Для печи 350 тонн 11-13 часов
Окисление – съем шлака 3-4 часа
Восстановление 3-4 часа
Разливка анодов 5-6 часов
Весь цикл -24 часа.
Загрузку ведут через рабочие окна порционно: вначале грузят 60% меди от общей садки печи и после ее расплавления производят догрузку остальной меди. Расход газа на двух торцевых горелках – 2100-2200 м3/ч устанавливают 1,05-1,1. Верхняя граница (1,1) обусловлена возможностью окисления меди в процессе ее плавления и загрузки, что сокращает продолжительность окислительной стадии. Температура печи 1523-1573 кельвина при переработке никель-содержащей меди в наклоняющихся печах после набора 40-50 тонн жидкого металла грузят 2 тонны флюса. Важное значение для соблюдения высокой скорости плавления, играет рациональная укладка шихты с целью максимального использования высокотемпературного газового рабочего пространства печи. Шихту грузят в следующей последовательности:
Мелкая фракция: продукты очистки разливочного оборудования, ковшевые выломки.
Анодные остатки (анодный скрап) и черновая медь.
Загрузку начинают с первого рабочего окна со стороны горелок. В третье окно на падину загружают известняк или древесный уголь. Для газообразования и перемешивания ванны. Обычно идет безреагентное рафинирование, так как роль флюсов выполняют составляющие огнеупорных материалов и материалы для наведения кварцевых откосов. Стенки лётки для выпуска металла на глубину 400 миллиметров промазывают огнеупорной замазкой, состоящей из 60% ди`насовой крошки, остальное молотый кварц. Не допускается загрузка сырой шихты. Загрузку шихтовых материалов ведут рядами. Операции плавления и подплавления проводят при плотно-закрытых и замазанных загрузочных окнах.
Свод печи, наклоняющийся к аптейку, для интенсификаций процесса массообмена, между твердой завалкой шихты и высокотемпературными продуктами сгорания топлива. Поток газов прижимается к завалке. Тепловая нагрузка для печи 350 тонн при плавлении 70мДж/ч. Результат дает увеличение угла наклона горелок к ванне печи, повышается конвективная составляющая тепло-массо-отдачи. Применение высокоскоростных горелок, скорость истечения продуктов сгорания 100-150 М\С.
Через рабочие окна вставляют газовые трубки диаметром 50 мм, обмазанные упорной глиной, и продувают воздухом 5000-6000 м3/ч. При давлении 0,5мПа. Кислород для окисления жидкой меди не применяется, потому что скорость насыщения Cu2Oмедной ванны и так высокая, поэтому диффузионных торможений насыщения ванны кислородом нет. Температура 1573-1673к, а для интенсификации окисленияна торцевых горелках держат 1,2-1,3(избыток кислорода), это обеспечивает развитие окислительных процессов по схеме.
Cu+H2O+O2Cu2O+H2
Результаты исследований показали, что эффективным окислителем работает водяной пар в смеси с воздухом. Применение паровоздушной смеси.
Роль кислорода воздуха сводится к окислению меди с образованием закиси меди. По мере образования закиси меди и растворения водяного пара образуется гидроксильная группа ОН.
2Cu + O2^своб = Cu2O
O2- + H2O = 2OH-
Cu2O в Cu
Происходит интенсивное растворение паров воды в Cu2Oи, учитывая высокую растворимость закиси меди в металлической меди, анионы гидроксила ОН переходят в объем металла, что увеличивает полноту окисления меди в глубине расплава. Кроме того, замечено селективное окисление ряда примесей черновой меди при снижении общей окисленности металла.
Me+Cu2O= (MeO)+2[Cu], а вот с участием паров воды происходит прямое селективное окисление примесей не окисляя медиMe[Cu]+OH(MeO) +H2+e.
При этом увеличивается глубина удаления никеля и перевод его в шлак.
Завершение операции контролируют по ложечной пробе, поверхность должна быть с усадкой и иметь крупноморщинистую «рожу». Остаточное содержание кислорода по завершении операции 0,6-0,9%, концентрация серы от 0,005-0,01, ее определяют экспресс-анализом.
Шлаки убирают шлакосъемной машиной (робот – слон с хоботом и скребком). Выход шлака незначителен 2-4%, содержание меди в шлаке – 20-30%, SiO2 – 20-35%,Ni-6-8%,Pb- 8-10%,As,Sb-6-8% при высоком содержании никеля – шлаки свернутые, сыпучие и физически представляют полу расплавленную массу. В шлаках есть 60% меди виде металла и 40%Cu2O. Шлаки, конечно, имеют ценность из-за благородных металлов и меди в них. И поэтому их перерабатывают, отправкой их на конвертирование для доизвлечения меди и благородных металлов.