Огневое рафинирование

В нашем случае: B_пг=X кг;  a=0,005; ; v_ух=28 м³/кг.

 кДж.

6. Тепло от  механической неполноты сгорания  природного газа, кДж:

где B_пг – расход природного газа, кг или м³; – теплота сгорания природного газа, кДж/кг или кДж/м³.

В нашем случае: B_пг=X кг; = 45918 кДж/кг.

 кДж.

7. Тепло от  механической неполноты сгорания  моторного топлива, кДж:

где B_мт – расход моторного топлива, кг; – теплота сгорания моторного топлива, кДж/кг.

В нашем случае: B_мт=0,704 кг; =43000  кДж/кг.

 кДж.

8. Потери тепла  в окружающую среду, кДж:

На один цикл работы (250 тонн загрузочного материала): кДж

(данные технологических инструкций), следовательно на 100 кг  черновой меди (101,78 кг загрузочного материала, т.к. процентное содержание черновой меди в загрузочном материале равно 98,25 %(см таб. 8))

Q₁₃ = = 33150,97 кДж.

9. Неучтенные  потери, кДж:

Составим уравнение  теплового баланса и найдем X:

;

Найдем теплоты  содержащие Х:

 кДж;

 кДж;

 кДж;

 кДж;

 кДж;

 кДж

Сведем полученные данные в таблицу 11.

Тепловой баланс

Таблица 11

Тепловой баланс процесса огневого рафинирования черновой меди

(база расчета 100 кг черновой  меди)

ПРИХОД			РАСХОД
Статьи баланса	кДж	%	Статьи баланса	кДж	%
1. С черновой медью	53550	4,35	1. На плавление хол. оборотов	6126	0,50
2. От сжигания природного газа	1126369	91,52	2. С анодной   медью	55664	4,52
3. От сжигания древесины	12388	1,00	3. С анодным шлаком	1021	0,08
4. От сжигания моторного топ.	30272	2,46	4. С отходящими газами	1075186	87,36
5. С воздухом	8211	0,67	5. От хим. неполноты сгорания ПГ	4265	0,35
			6. От мех. неполноты  сгорания ПГ	22527	1,84
			7. От мех. неполноты  сгорания мотор. топ	303	0,02
			8. В окружающую среду	33151	2,69
			9. Неучтенные потери	6025	0,49
			Невязка	26522	2,15
Всего	1230790	100,00	Всего	1230790	100,00

 

5. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ РАЗЛИВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

К вспомогательному разливочному оборудованию при рафинировочных печах  относят баки для охлаждения анодов, съемщики анодов, наклонные конвейеры, сортировочные транспортеры для слитков, пневматические подъемники, промежуточные разливочные ковши и установки для приготовления и нанесения смазки на изложницы.

Общий вид наклонного конвейера, сортировочного транспортера и компоновка их с разливочной машиной для отливки слитков показаны на рис. 6. При опрокидывании изложницы на разливочной машине слитки падают в зумпф с водой на нижнюю часть наклонного конвейера, при помощи которого они извлекаются из зумпфа и перегружаются на сортировочный транспортер. В процессе движения слитков на транспортере их осматривают и сортируют браковщики. С сортировочного транспортера слитки снимают пневматическими подъемниками и укладывают на вагонетки.

 

Рис.6.	Наклонный конвейер и его компоновка с разливочной машиной:
1 – пневматически подъемник  на кранбалке;  2 – сортировочный транспортер;  3 – наклонный конвейер; 4 – разливочная  машина

 

Промежуточные разливочные  ковши, устанавливаемые между разливочной машиной и желобом печи, изготавливают обычно из стали. Эти ковши должны вмещать достаточное количество меди во избежание быстрых и резких колебаний металла в них. При современных больших печах устанавливают ковши емкостью от 2 до 2,5 т металла. Конструкция ковша зависит от типа разливочной машины (рис. 7, 8). В зависимости от расположения изложниц на машине меняется расположение носиков у разливочных ковшей. В первом случае носики расположены вдоль длинной оси ковша, а во втором перпендикулярно этой оси, в соответствии с этим оси качания ковшей расположены в первом случае перпендикулярно, а во втором случае в направлении его длинной оси. Ковш для разливки меди на аноды отличается от ковша, показанного на рис. 7, только отсутствием перегородок в носике, так как в этом случае отливка производится широкой плоской струей. Ковши футеруют шамотным кирпичом, а в носики вставляют специальные шамотные вставки. Футеровка ковшей до начала разливки должна быть хорошо просушена.

 

Рис.7. Конструкция разливочного ковша  при радиальном расположении изложниц	Рис.8. Конструкция разливочного ковша  при тангенциальном расположении изложниц:  1 – вырез для слива лишнего металла

 

Смазку для анодных  изложниц (высокоглиноземистую глину) приготавливают в стальных контейнерах.

Для поддержания тонкой глиноземистой фракции глины  во взвешенном состоянии пульпу в  контейнерах перемешивают сжатым воздухом. Установка приготовления смазки для изложниц при отливке слитков готовой продукции несколько сложнее и схематично изображена на рис. 9.

Рис.9.	Схема установки для смазки изложниц:
1 – пульверизатор;  2 – стальной сосуд для пульпы  с костяной золой;  3 – фильтр для воздуха; 4 –  тряпки; 5 – битый кирпич; 6 – резиновые  шланги

 

Она состоит из стального сосуда, в котором готовят пульпу из тонкоизмельченной костяной золы с водой, и специального пульверизатора для нанесения этой смазки на поверхность полостей изложниц. При приготовлении пульпы обычно применяют конденсат вместо водопроводной воды во избежание образования накипи на изложницах, наличие которой всегда ведет к резкому увеличению выхода брака. Для предотвращения осаждения костяной золы из пульпы ее непрерывно перемешивают сжатым воздухом, который предварительно должен быть хорошо очищен от масла в специальном фильтре. Попадание масла в изложницы ведет к получению бракованных слитков в связи с образованием большого количества поверхностных пороков.

 

 

6. ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Производительность печи по твёрдой  шихте, т/час	250
Подано:
Черновая медь, %: Cu Ni Co Fe O2 S	98.25 0.86 0.03 0.03 0.8 0.03
Природный газ, %: CH4 C2H6 CO2 N2	97.102 0.77 0.188 0.258
Холодные обороты (анодный скрап, скрап анодного цеха), %: Cu Ni Fe	99 0.65 0.005
Выдано:
Анодная медь, %: Cu Ni Co Fe O2	99,17 0,53 0,002 0,002 0.1
Анадный шлак, %. Cu Ni Fe SiO2	40,0 20,0 8,0 7,0
Отходящие газы, %. CO2 SO2 O2	10,0 0,06 1,0
Температура, °С : анодов  шлака отходящих шлаков	1200-1250 1200-1300 1200-1400
Размеры печи, м: длина печи ширина печи высота печи	13,570 5,642 5,973

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. – Челябинск: Металлургия, 1988. – 432 с.
2. Уткин Н.И. Металлургия цветных металлов. – М.: Металлургия, 1985. – 440 с.
3. Аглицкий В.А. Пирометаллургическое рафинирование меди. – М.: Металлургия, 1971. – 320 с.
4. Козлов В.А., Набойченко С.С., Смирнов Б.Н. Рафинирование меди. – М.: Металлургия, 1992. – 268 с.
5. Купряков Ю.П. Огневое рафинирование черновой меди и производство медных слитков. – М.: Металлургия, 1970. – 144 с.
6. Лоскутов Ф.М., Цейдлер А.А. Расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов. – М.: Металлургия, 1963. – 453 с.
7. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т.2. Расчеты металлургических печей. Мастрюков Б.С. – М.: Металлургия, 1978. – 272 с.
8. Теплотехника металлургического производства. В 2 т. Т.2. Конструкция и работа печей / Кривандин В.А. и др. – М.: МИСИС, 2001. – 736 с.
9. Кобахидзе В.В. Тепловая работа и конструкции печей цветной металлургии. – М.: МИСИС, 1994. – 356 с.
10. Глинков М.А., Глинков Г.М. Общая теория тепловой работы печей. – М.: Металлургия, 1990. – 232 с.
11. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. – М.: Металлургия, 1975. – 536 с.
12. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. Мищенко К.П. и Равделя А.А. – Л.: Химия, 1974. – 200 с.