Шахта дайындау цехтарының блоктары
Конвертор бөлімінің технологиялық сұлбасы
жүктеу/скачать 0,53 Mb.
|
курс жум4-1сем
- Бұл бет үшін навигация:
- 3-кесте. Конвертірлі қождың рационалдық құрамы
2.1. Конвертор бөлімінің технологиялық сұлбасы
2.2.Мысты штейнді конвертірлеу үшін үрдіс есебі40 пайыз мыс құрайтын мыс штейнін қайта өңдеу үшін есептеу. Өнімділігі ыстық штейін бойынша тәулігіне 625 т. Шығыс өнімдері мен материалдары ретінде Балқыту цехында практикасын аладым. Кварцты флюс ретінде 2 пайызды Cu; 3,5%S; 72% SiО2; 2% СаО; 10% Аl2О3; 10,2 басқа да құрамды қышқыл кремнийлігі кен пайдаланылады. Конвертірде қалыпты жылу тәртіптегі үрдісті ұстап тұру үшін мыс қорыту зауытының айналымы болып табылатын, әрі 12,0% Сu; 44,0 Fe; 7,5 S; 17 SiО2; 5% Аl 2о3; 12,5 тағы да басқа құрамы бар суық материалдар қайта өңделеді. Негізгі есепке қосымша оттегіне 25% бай үрленімдегі конвертер жұмысының көрсеткіштерін анықтаймын. Мысты штейннің рационалдық құрамы есебін 40% Сu; 21% S; 4,91% О2; 32% Fе құрамды штейннің 100 кг-на жүргіземін, практика мәліметтері бойынша барлық мысты Сu2S байлаулы деп қабылдап? 100 кг штейндегі Сu2S жалпы санын есептеймін:159/127 х 40 = 50,08 кг Сu2S тегі күкірт 50,08 – 40 = 10,08 кг, FeS 21 – 10,08 = 10,92 кг-ға күкірт қалады. Онымен байланысты темір: 55,9/32 х 10,92 = 19,11 кг Магнетиттегі темір 32 – 19,1 = 12,89 кг. Барлығы магнетит 12,89 + 4,91 = 17,8 кг. 1-кесте. Мысты штейннің рационалдық құрамы, кг
Кремнийлі кенді барлық күкірт мыс және темірмен СuFeS2. Халькопиритке байланысты мыс құрамын есептейміз: 63,5/64,2 х 0,3 = 0,29 кг Халькопириттегі темір: 55,9/64,2 х 0,29 = 0,85 Халькопириттен қалған мыс 2,0 – 0,29 = 1,7 кг Сu2О курпитімен байланысты. Пириттегі оттегі: 16/127 х 1,7 = 0,21 кг Пириттің жалпы саны 1,7 + 0,21 – 1,91 кг. Пириттің жалпы саны 1,7 + 0,1 – 1,91 кг. Халькопириттен қалған саны 3,5 – 0,26 = 3,24 кг. Темір Fe2O3 3Н2О лимонитімен байланысы. Оттегі саны Ғе2О3: 48/111,8 х 3,24 = 1,39 темірге байланысты. Лимониттегі кристалдық ылғал: 54/11,8 х 3,24 = 1,56 Плиноземді Аl2О3 2SiО2 2Н2О каолинитіне байланысты деп қабылдасақ, каолинитте кремнезем 120/102,2 х 10 = 11,75 кг болады. Каолиниттен қалған кремнизем мына құрамдағы кварц қалыбында болады: 72 – 11,75 = 60,25 кг. СаО-ны СаСО3 әк тасқа байланысты деп қабылдасақ, көмірқышқылы СаО байланысты болады: 44/56,1 х 2 = 1,57 кг Әк тас жалпы саны 2 + 1,57 = 3,57 кг. Есеп қорытындысында шығатын қышқыл кремнийлі кек құрамы 5.2.2 кестесінде келтірілген. 2-кесте. Кварцты флюстық рационалдық құрамы
Конвертірлі қож құрамын аынқтау Практика мәліметтері негізінде конвертірлі қождағы мыс құрамы 2,5 пайыз деп қабылдасақ, сомасы SiO2 + Р3О4 + ҒеО = 85%. ҒеО = 85-% SiО2 - % Fе3О4. SiО2 құрамын қожда 24% қабылдаймыз, ал магнетит 17%. Қождағы ҒеО құрамы: 85 – 24 – 17 = 44%. Фаялит жалпы саны: 18,3 + 44 = 62,3 кг. Бос кварц қалдықтары: 24 – 18,3 = 5,7 кг. Сu2S саны мыс бойынша: 159,1/127 х 2,5 = 3,13 кг. Сu2S құру үшін күкірт: 3,13 – 2,5 = 0,63 кг. Қождағы FeS құрамын 4,43% деп қабылдаймыз. 3-кесте. Конвертірлі қождың рационалдық құрамы
Конвертірге үрдіс температурасын реттеу үшін тиелген суық материалдардың құрамы әр түрлі болады. Мысты штейндерді конвертірлеу кезінде суық айналымдар ретінде негізі қызмет ететіндер: ыстық штейн құрамы сияқты суық штейн, мысты отпен шақпақтау пешінен бай қождар, конвертірлеу үрдісінің айналым материалдары – қождан алынған салмақ шашырандылары, мұржа мен шаңдатқыштан алынған тұрып қалған қалдықтар, газөткіштен ауланған шаң және т.б. Суық материалдардағы 50% мыс металды түрде, ал қалған 50 пайызы Сu2S түрінде деп қабылдаймыз. 100 кг суық материалға есептегенде, ондағы металды мыс 6 кг және Cu2S түріндегі мыс – 6 кг екендігі байқалады. Жалпы саны Сu2О 159,1/127 х 6 = 7,5 кг, онда күкірт 7,5 – 6 = 1,5 кг. Қалған күкірт 7,5 – 1,5 = 6 кг. Қалған күкірт ҒеS-те темірмен байланысты екендігін қабылдап анықтайтынымыз: ҒеS : 88/3271 х 6 = 16,5 кг, онда темір 16,5 – 6,0 = 10,5 кг. Бос кремнеземнің жалпы кремнезем құрамына қатынасы 1 : 4. Онда суық материалдардағы бос кремнезем: 1/4 х 17,0 = 4,2 кг. 2ҒеО SiО2 : 17 – 4,2 = 12,8 кг кремнезем байланысты. ҒеО жалпы саны фаялитке байланысты: 143,8/60 х 12,8 = 30,9 кг. ҒеО-дағы темір: 55,9/71,9 х 30,9 = 24 кг. Магнетитте қалған темір 44 – 10,5 - 24 = 9,5 кг. Магнетит саны: 231,7/167,7 х 9,5 = 13,1 кг 4-кесте. Суық материалдардың рационалдық құрамы, кг
Алғашқы кезеңдегі үрдістің технологиялық есебі Конвертірлі қож және кремнилі кеннің саны Барлық есептер 100кг ыстық штейнге жүргізіледі. кг – 100 кг ыстық штейнде пайда болатын конвертірлі қож саны деп белгілейін. кг – кремнилі кеннің қажетті саны. Темір конвертірге түседі, кг: 100 кг ыстық штейннен 32. 16 кг суық материалдардан 16 х 0,44 = 7,04. Кремнилі кеннің кг-нан 0,035 . Жалпы түсетін темір (39,04 + 0,035 ). кг қождағы темір саны 0,4932 х кг. Темірді қожға толық бөлгенде теңдік бірдей болуы қажет: 39,04 + 0,035 = 0,4932 . Кремний қышқылы конвертерге түседі, кг: кг кремний кеннен 0,72 16 кг суық материалдардан 16 х 0,17 = 2,72. Жалпы (2,27 = 0,72 ) түседі. SiО2 жалпы саны конвертірлі қож кг-да 0,24 х кг. Барлық кремний қышқылының конвертірлі қожға толық өткенде шығуы тиіс. Тура теңдік: 2,72 + 0,72 = 0,24 . Теңдікті шешкенде, анықтайтынымыз = 80,82 кг; = 23,16 кг Үрдісте қатысатын FeS жалпы саны. Штейнмен және суық материалдармен конвертерге 30,03 + 16 х 0,165 = 32,67 кг FeS түседі.Кремнилі кенмен 23,16 х 0,0086 = 0,2 кг халькопирит түседі. Конвертерде халькопирит төменгі реакция бойынша бөлінеді: 2CuFeS₂ = Cu₂S + Cu₂S + 2FeS + S (8) Нәтижесінде реакциядан пайда болатыны: 0,2/367 х 159,1 = 0,087 Cu₂S 0,2/367 х 175,8 = 0,095 FeS 0,2/367 х 32 = 0,017 S Бөлінуді есептегенде үрдіске 32,67 + 0,095 = 32,76 кг FeS енгізіледі. FeS бөлігі қожға штейн бөлшектері ретінде төменгі мөлшерде жіберіледі: 80,82 х 0,0443 = 3,58 кг. 23,16 кг кремнилі кенге түсетіні 23,16 х 0,01910 = 0,44 кг Cu₂О 23,16 x 0,0463 = 1,07 кг Fe₂O₃ Бұл қышқылдар FeS пен мына реакция бойынша араласады деп қабылдаймыз. FeS + Cu₂O = FeO + Cu₂S (9) FeS + 3Fe₂O₃ = 7FeO + SO₂ (10) реакцияда FeS мына мөлшерде қатысады: 0,44/143,2 х 87,91 = 0,27 кг. реакция нәтижесінде пайда болатыны: 0,44/143,2 х 71,9 = 0,22 кг (оның ішінде 0,17 Fe) 0,44/143,2 х 159,11 = 0,49 кг - Cu₂S Реакцияда (2) FeS мына мөлшерде қатысады: 1,07/479,1 х 503,3 = 1,12 кг. - FeO ( оның ішінде 0,17 Fe) 1,07/479,1 х 64 = 0,14 кг. - SO₂ Шлактармен және қышқылдау реакциясынан жоғалтқан кезде жоғарғы 2 тотықтырғыш оттегі есебінен штейіннен FeS мына мөлшерде шығарылады: 3,58 + 0,27 + 0,2 = 4,05 кг FeS Қалған күкіртті темірді үрлегіш оттегімен мына мөлшерде қышқылдау қажет: 32,67 + 0,095 – 4,05 = 28,7 кг (18,26 Fe және 10,44 S) Темір мен күкіртті тотықтыру Конвертірлі қожда магнетит түріндегі темір болады 80,82 х 0,123 = 9,94 кг. Ыстық темір штейнімен магнетит түрінде 12,89 кг енгізіледі. Магнетит түрінде суық темір материалдарымен 16 х 0,095 = 1,52 кг түседі. Бұрынғы үрдіске магнетит түріндегі темір 12,89 + 1,52 = 14,41 кг түседі. Үрлегіш оттегімен темір 14,41 – 9,94 = 4,47 кг магнетитке дейін тотығады. Конвертірлі қож құрамында FeO 16 – 0,24 = 3,84 кг түріндегі темір болады. Оның үстіне темір FeO 0,17 + 0,87 = 1,04 кг реакциясы бойынша тотығады. Темірді 3Fe + 2O₂ =2Fe₂O4 реакциясы бойынша тотықтыру үшін оттегі мөлшері 32/111,8 х 22,76 = 6,51 кг құрайды. Конвертірлеудің алғашқы кезеңінде 10,44 кг S күкіртті темір тотығады. Оның үстіне халькопиритті бөлу нәтижесінде пайда болатын кәдімгі күкірт 0,017 кг болады. Яғни, барлығы 10,457 кг күкірт тотығады. Зерттеу мәліметтері негізінде конвертірлі газдар құрамы бойынша SO₃ дейін тотығатын күкірт мөлшерінің қатысы 6 : 1 құрайды деп қабылдаймыз. SO₂ дейін тотығушы күкірт 10,457/7 х 6 = 8,96 кг. SO₃ дейін тотығушы күкірт 10,457/7 х 1 = 1,5 кг. Барлығы темірді және күкіртті тотықтыруға оттегінің теориялық шығыны 3,25 + 8,96 = 11,21 құрайды Барлығы темірмен күкірттің құрамына қажетті оттегі: 8,21 + 11,21 = 18,42 кг Бұл практика мәліметтері негізінде конвертер ваннасымен оттегін пайдалануды қабылдап, қажетті оттегі мөлшерін табамыз: 18,42/0,95 = 20,44 Оттегі артықтығы 20,44 – 18,42 = 2,02 кг Ауада оттегінің құрамы әі пайыз болған кезде « кезеңде: 20,4/0,23 = 88,88 немесе 88,88/1,29 = 68,9 ауа беру қажет. Ауамен 88,88 – 20,44 = 68,44 кг азот беріледі. « кезеңде конвертірге 23,16 кг кремнилі кен тиелу, ондағы ылғалдық 23,16 х 0,0551 = 1.18 кг мөлшері газға бөлінеді Газға кеннен кеткен көмірқышқылының аз мөлшеріне жүгінеміз. 5-кесте – Алғашқы кезеңдегі газдың құрамы мен саны
Ақ матты Cu₂S, металды мыс және көптеген металдар қосындысын құрайды. Конвертерге Cu₂S-тің түсуі, кг: 100 кг ыстық штейннен 50,08 кг 16 кг суық материалдардан 16 х 0,075 =1,2 кг Барлығы: 51,28 кг CuFeS₂-ні бөлу нәтижесінде конвертерде 0,087 кг Cu₂S-пайда болады Cu₂O + FeS = Cu₂S + FeO реакциясы бойынша тағы да 0,63 Cu₂S пайда болады. Конвертерге түсіп пайда болған Cu₂S-тің жалпы саны: 51,28 + 0,087 + 0,63 = 52 кг Конвертерлі қожбен 80,82 х 0,0313 = 2,53 кг Cu₂S алынып кетеді. Ақ матта: 52 – 2,53 = 49,47 Cu₂S (39,5 кг Cu және 10 кг S) қалады. Суық материалдармен конвертерге түсетін металлургиялық мыс толығымен 16 х 0,06 = 0,86 кг мөлшерде ақ матқа кетеді деп қабылдайық. Cu₂S және металдық мыстың ақ мат жасаушы жалпы саны: 49,47 + 0,86 = 50,43 кг. Ақ матта мыс пен күкірттің сомасы 95,5 және 4,5 құрайды деп қабылдаймыз. Ақ маттың мөлшерін табамыз: 50,43/0,955 = 52,8 кг 3.5.6.5 Екінші кезеңнің технологиялық үрдісі есебі. Ақ матты үрлеген кезде жартылай күкіртті мыс металлургиялық мыспен, SO₂ және SO₃ пен тотығады. Үрдістің екінші кезеңі үрлеуді тоқтатусыз және суық материалдардың қосындысынсыз жүргізіледі. Үрдіс өнімдері болып қара мыс, газдар және ақ мат құрамындағы қосындылардан щығатын күйіктердің аз-маз мөлшері, бірінші кезеңнен қалған қож қалдықтары және тотыққан мыс болып табылады. Ақ маттан қара металға мыстың бөлінуі мәліметтеріне қарағанда 99,5℅ деп қабылдаймыз. Қара металға кететін мыс мөлшері: 40,36 х 0,095 = 40,16 кг.б Қара мыс құрамы 99,8 ℅ Cu болғанда мыс мөлшері: 40,16/0,988 = 40,64 кг Қара мыстағы күкірт 0,2℅, ол 40,64 х 0,002 = 0,081 кг құрайды Ақ маттағы барлық күкірт 10 кг, яғни 10 – 0,81 = 9,919 кг күкіртті тотықтыру қажет. Конвертірлі газ мәліметтері негізінде екінші кезеңде күкірт SO₂ және SO₃ -ке дейін тотығады деп қабылдаймыз (5 : 1 ара қатынасы) SO₂ дейін 9,919 / 6 х 5 = 8,26 кг күкірт тотығады (16,52 кг SO₂ пайда болып, 8,26 O₂ шығындалады) SO₃ дейін 9,919 / 6 х 1 =1,66 кг күкірт тотығады (4,125 кг SO₃ және 2,475 кг O₂ пайда болады) Жалпы оттегінің күкірт қышқылдануына теориялық бөлінуі? 2.475 + 8,26 = 10,73 кг 95 пайыз оттегін пайдалану кезінде қажетті оттегі мөлшері : 10,73 / 0,95 = 11,3 кг Оттегінің артылғаны: 11,3 – 10,73 = 0,57 кг. Қажетті ауа: 11,3/0,23 = 49,13 кг. Ауамен түсетін азот: 49,3 – 11,3 = 37,83 кг. 6-кесте. Екінші кезеңдегі газдардың саны мен құрамы
жүктеу/скачать 0,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|