Плавка огарка без конверторного шлака

Плавку ведем на шлак №5 (SiO₂-36%, FeО-50%, СаО-4%):

а) Определение состава штейна.

Количество штейна по сере с учетом степени десульфуризации:

13, 5 *(1, 00-0, 23) – 25%

Х – 100%

Х=41, 6г.

Содержание меди в штейне

13 *0, 95 –Х

41, 6 – 100%

Х=30%.

Примем, что 40% цинка при плавке огарка перейдет в штейн. Тогда содержание цинка в штейне будет:

2, 7 *0, 4 –Х

41, 6 – 100%

Х=2, 6%.

В медных штейнах всегда содержится кислород в виде растворенного магнетита. Его содержание в штейне зависит от содержания меди и определяется по таблице Аветисяна (таблица 3).

 

Таблица 3- Содержание кислорода в медных штейнах

% Cu в штейне
% О2 в штейне	6, 54	5, 38	4, 21	3, 02	2, 49	1, 90

 

В штейне, содержащем 30% меди, содержится 4, 21% кислорода. Содержание прочих компонентов в штейне принимаем 2%. Содержание железа в штейне определяется по разности:

%Fe = 100 - (Cu + S + O₂ + прочие) = 100 – (30 + 25+ 2, 6 + 4, 21 + 2)= 36, 19%

Состав штейна представляем в виде таблицы (таблица 4).

 

Таблица 4- Состав и количества штейна

Компоненты	Содержание компонентов
г	%
Cu	12, 5	30, 0
Fe	15, 05	36, 19
S	10, 4	25, 0
Zn	1, 07	2, 6
O2	1, 75	4, 21
прочие	0, 83	2, 0
Всего	41, 6

 

б) Определение предварительного состава шлака (без добавки флюсов)

В шлак перейдет железа: 44, 5 – 15, 05 = 29, 45г

Что в пересчете на FeО составит:

Основные шлаковые компоненты SiO₂ и СаО перейдут из огарка в шлак полностью. Сумму FeО + СаО в шлаке при расчете принимают равной 90%. Тогда можно найти предварительный состав шлака (таблица 5).

 

Таблица 5- Предварительный состав шлака

 

Компоненты	Содержание компонентов
г	%
FeО	37, 9	75, 45
SiO2	6, 0	11, 95
СаО	1, 3	2, 6
Всего	45, 2	90, 0

Данные расчета показывают, что полученный шлак не отвечает требованиям, предъявляемым к составу шлака, кроме того, его состав резко отличается от заданного.

 

в) Расчет количества флюсов

Для получения шлака заданного состава необходимо добавить флюсы: кварц и известняк. Обозначим потребное количество кварца Х, потребное количество известняка У. После добавки флюсов количество шлака будет:

45, 2 + Х + 0, 56У

Чтобы определить Х и У составляем два балансовых уравнения по SiO₂:

6 + Х = 0, 36· (45, 2+Х+0, 56У),

По СаО: 1, 3 + 0, 56У = 0, 04(45, 2+Х+0, 56У).

В результате решения этих уравнений нашли

Х=16, 75г, У=2, 2г

Состав шихты, необходимый для получения шлака требуемого состава:

Огарок – 100г

Кварц -16, 75г

Известняк 2, 2г

Итого - 118, 95г

 

 

Плавка огарка с конвертерным шлаком

Плавку ведем на шлак №2.

 

а) Определение состава штейна.

Этот расчет остается прежним.

 

б) Определение количества штейна с учетом извлечения меди из конвертерного шлака.

При продувке штейна на черновую медь получается конвертерный шлак, который является оборотным продуктом. Количество конвертерного шлака может быть найдено из тех соображений, что при конвертировании все железо штейна переходит в конвертерный шлак.

Тогда при конвертировании 41, 6г штейна получится следующее количество конвертерного шлака:

15, 05г Fe – 50%

X – 100%

Х=30, 1г.

Примем, что за счет извлечения меди из конвертерного шлака увеличится количество штейна, а его состав не изменится. Это равносильно тому, что образуется дополнительное количество штейна такого же состава.

Из конвертерного шлака перейдет меди в штейн:

30, 1·0, 015·0, 85 = 0, 38г.

Всего меди в штейне:

12, 5+0, 38 = 12, 88г.

Общее количество штейна:

12, 88-30%

х-100%

х-43г.

Количество железа в штейне

43·0, 3619 = 15, 6г.

Состав штейна представлен в таблице 6.

 

Таблица 6 - Состав и количество штейна

	Содержание	компонентов
Компоненты	г	%
Cu	12.88	30.0
Fe	15.6	36.19
S	10.75	25.0
Zn	1.11	2.6
O2	1.80	4, 21
Прочие	1, 86	2, 0
Всего	43, 00	100, 0

 

в) Определение предварительного состава шлака при плавке огарка с конвертерным шлаком без добавки флюсов.

В шлак перейдет следующее количество железа.

44, 5+15, 05-15, 6=43, 95 г.

В пересчете на закись железа:

43, 95·72/56=56, 5 г.

SiO₂ и CaO перейдут в шлак полностью:

Количество SiO₂ 6, 0+30, 1·0, 26=13, 83 г,

Количество CaO 1, 3 г,

Сумму FeO, SiO₂, CaO в шлаке можно принять равной 90%. Результаты расчета состава шлака сведены в таблицу 7.

 

Таблица 7 - Предварительный состав шлака

	Содержание	компонентов
Компоненты	г	%
Fe	56, 5	78, 9
SiO2	13, 83	19, 3
CaO	1, 3	1, 8
Всего	71, 63

 

Данные таблицы показывают, что шлак, полученный при плавке огарка с конвертерным шлаком без добавки флюсов, по своему составу не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к шлакам отражательной плавки. Железистый шлак будет иметь большой удельный вес, и обладать высокой способностью растворять сульфиды. Потери меди при этом будут высокие.

 

г) Расчет количества флюсов

Шлак №2 имеет следующий состав: SiO₂-34%, FeO-48, 0%, CaO-8%. Для получения такого шлака потребуются флюсы – кварц и известняк. В качестве флюсов используется чистый кварц (SiO₂-100%) и чистый известняк (CaO-56%).

Приняв количество кварца х, а количество известняка у, получим следующее количество шлака:

71, 63 + х + 0, 56у.

Составив два уравнения

по SiO₂ 13, 83+х = 0, 34(71, 63+х+0, 56у),

по CaO 1, 3+0, 56у = 0, 08(71, 63+х+0, 56у),

находим х и у

х=19, 27 г, у=11, 57 г.

Состав шихты:

огарок – 100, 0

конвертерный шлак – 30, 1

кварц – 19, 3

известняк – 11, 6

Итого: 161, 0 г

 

II. Плавка сырого (необожженного) концентрата

При плавке сырого концентрата меняются только такие показатели, как степень десульфуризаций и извлечение меди в штейн, которые задаются преподавателем. Расчет ведется аналогично предыдущему.

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

- теоретическую сущность процесса отражательной плавки,

- характеристику шихты и продуктов плавки,

- эскиз отражательной печи,

- расчет состава шихты,

- методику проведения работы,

- результаты лабораторной работы и качественную оценку полученных продуктов плавки.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Химизм отражательной плавки.

2. Характеристика шихты и продуктов плавки.

3. Отличие плавки огарка и плавки сырого концентрата.

4. Температурный режим отражательной плавки.

5. Недостатки отражательной плавки.

6. Конструкция отражательной печи.

7. Технико-экономические показатели процесса.

8. ЗАДАНИЕ: В лабораторных условиях воспроизвести один из вариантов плавки медных концентратов.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ УЧАСТНИКОВ И ЗРИТЕЛЕЙ
2. III. ДИКУЛЬ ЛЕЖАЛ БЕЗ ДВИЖЕНИЙ почти 9 ЛЕТ.
3. IX. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ УЧАСТНИКОВ И ЗРИТЕЛЕЙ
4. V.Обеспечение безопасности участников и зрителей
5. VI. Иные запреты, меры предосторожности и техника безопасности
6. XIX. Особенности приёма и обучения иностранных граждан и лиц без гражданства в ОО ВПО «ГИИЯ»
7. Автоклавы для обеспечения безопасной работы снабжаются, также как и сосуды, работающие под давление, предохранительной и запорной арматурой, контрольно-измерительными приборами.
8. Анализ возможностей повышения безопасности табельного железнодорожного крана
9. Анализ запаса финансовой устойчивости (зоны безубыточности) предприятия
10. Анализ функциональной связи между затратами, объемом продаж и прибылью. Определение безубыточного объема продаж и зоны безопасности предприятия
11. Архетипы – это не боги, с которыми можно торговаться, от которых можно что-то получить, а силы, на которые мы не влияем, но которые влияют на нас и безмерно превосходят нас.
12. Банковско-кредитная безопасность