ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Характеристика сырья, флюсов, топлива, оборотных продуктов и технологических материалов



СОДЕРЖАНИЕ

1 Вводная часть…………………………………………………………………………….3

2 Характеристика сырья, флюсов, топлива, основных и вспомогательных

материалов, оборотных продуктов…………………………………………………….…4

3 Технологическая схема производства черновой меди………………………………...15

4 Описание и режимные параметры технологического процесса ……………..............17

5 Требования по безопасному ведению процесса ……………………………………...44

6 Характеристика готовой продукции ……………………..…………………………....50

7 Отходы производства и выбросы в атмосферу…………………….…………..…..…..50

 

Вводная часть

1.4 Металлургический цех является основным производством предприятия по переработке первичного и вторичного медно – цинкового сырья, а также первичного и вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы. Товарной продукцией металлургического цеха является черновая медь, содержащая драгоценные металлы, и окись цинка техническая.

Металлургический цех включает:

1.4.1 Отделение шахтных печей

В шахтных печах перерабатываются лом и отходы цветных металлов и сплавов класса А, Б, Г (кроме медно – графитовой пыли, электродвигателей и трансформаторов), медные концентраты (в брикетах), руды сульфидные медные и медно-цинковые, клинкер, концентраты гравитационный и флотационный золотосодержащие, оборотные шлаки шахтных печей и конвертеров, концентрат медный обогатительной фабрики, полученный при переработке оборотных шлаков металлургического цеха и руд сульфидных и медно-цинковых, а также выломки металлургического цеха (далее - метцех).

Флюсы – кварцит, известняк. Топливо – кокс, антрацит, природный газ (используемый для подогрева дутьевого воздуха).

Продукты шахтной плавки:

- черная медь и штейн (для дальнейшей переработки в конвертерах);

- шлак печи шахтной (оборотный) (сливается в разрез для оборотных шлаков («стекло»), для дальнейшей переработки на шахтных печах и обогатительной фабрике);

- отвальный шлак (транспортируется в шлаковый отвал);

- пыль циклонов (подвергается брикетированию для последующей плавки в шахтных печах);

- пыль рукавных фильтров УРФ (окись цинка техническая) (является товарной продукцией);

-отходящие газы (после очистки в рукавных фильтрах УРФ выбрасываются в атмосферу через трубу).

1.4.2 Конвертерное отделение

В конвертерном отделении перерабатывается черная медь и штейн шахтных печей, лом и отходы цветных металлов и сплавов класса А, Б, Г.

Флюсы – кварцит.

Топливо – кокс, природный газ (используются для разогрева конвертеров после ремонта и подогрева их во время длительных простоев).

Продукты процесса конвертирования:

- черновая медь, содержащая драгоценные металлы;

- шлак конвертерный (сливается в разрез оборотных шлаков («стекло») для дальнейшей переработки в шахтных печах или на обогатительной фабрике;

- шлак конвертерный оловосодержащий (сливается в разрез оборотных шлаков («стекло») для дальнейшей переработки в шахтных печах);

- пыль циклонов (подвергается брикетированию для последующей плавки в шахтных печах);

- пыль рукавных фильтров (окись цинка техническая) (является товарной продукцией);

- отходящие газы (после очистки в рукавных фильтрах ФРКДИ выбрасываются в атмосферу через трубу).

1.4.3 Отделение пылеулавливания

В отделении технологические и аспирационные газы шахтных печей и конвертеров очищаются в аппаратах рукавных фильтров.

Оборотные продукты

 

2.1.1 Шлак конвертерный

Конвертерный шлак является продуктом конвертирования медных штейнов и черной меди шахтной плавки. Железо в конвертерном шлаке находится в форме силиката оксида железа и магнетита, медь – в виде запутавшихся корольков штейна и черной меди, а также частично оксида меди.

Вследствие повышенного содержания меди, конвертерный шлак является оборотным материалом, подлежащим переработке в твердом виде в шахтных печах и на обогатительной фабрике.

Химический состав конвертерного шлака приведен в таблице 2.2.

 

Таблица 2.2 – Химический состав конвертерного шлака

Массовая доля элементов
Сu, % Zn, % S, % Fе, % Ni, % Sn, % Рb, % Sb, % Аs, % СаО % SiО2, % Аl2О3, % Аu, г/т Аg, г/т
1,5-9 3-5 1-2 45-50 0,6-1 0,2-1 0,3-1 0,01-0,1 0,01-0,1 0,8-1,2 16-24 1,3-2 0,4-0,8 10-40

 

 

2.1.2 Шлак конвертерный оловосодержащий

Шлак конвертерный оловосодержащий получается после варки черновой меди из черной меди шахтных печей в конвертерах. Подлежит переработке в твердом виде в шахтных печах.

Химический состав оловосодержащих конвертерных шлаков приведен в таблице 2.3.

 

Таблица 2.3 - Химический состав оловосодержащих конвертерных шлаков

Массовая доля элементов
Сu,% Zn,% S,% Fе,% Ni,% Sn,% Рb,% Sb,% Аs,% СаО,% SiО2,% Аl2О3,% Аu, г/т Аg, г/т
25-45 3-4 0,4-0,8 15-25 2,5-3 3-4 4-6 0,5-1,5 0,5-1 0,5-8 8-13 1-3 0,1-0,5 10-70

 

2.1.3 Шлак печи шахтной

Шлак печи шахтной образуется при плавке ломов и отходов цветных металлов и сплавов, драгоценных металлов и брикетированного мелкодисперсного сырья на черную медь и штейн. Перерабатывается в твердом виде на шахтных печах и на обогатительной фабрике. Шлак с содержанием химических элементов ниже планового является отвальным и подлежит сливу в «отвал».

Химический состав шлака печи шахтной приведен в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4 – Химический состав шлака печи шахтной

Массовая доля элементов
Сu,% Zn,% S,% Fе,% Ni,% Sn,% Рb,% Sb,% Аs,% СаО% SiО2,% Аl2О3,% Аu, г/т Аg, г/т
0,3-1,6 3-7 0,6-1,5 33-45 0,1-0,3 0,1-0,3 0,2-0,4 0-0,05 0-0,05   8-15 30-34 3-8 0,01 5-10

 

2.1.4 Пыль циклонов конвертеров (грубая)

Пыль циклонов конвертеров (грубая) образуется вследствие механического выноса материалов из конвертера. Улавливается в циклонах и является оборотной. Крупность пыли от 10 до 100 мкм.

Конвертерные пыли автотранспортом подаются в цех брикетирования для брикетирования с последующей переработкой в составе брикетов в шахтных печах.

Химический состав пыли циклонов конвертеров приведен в таблице 2.5.

 

Таблица 2.5 – Химический состав пыли циклонов конвертеров

Массовая доля элементов
Сu,% Zn,% S,% Fе,% Ni,% Sn, % Рb, % Sb, % Аs, % СаО % SiО2, % Аl2О3, % Аu, г/т Аg, г/т
30-55 3-10 5-12 8-15 0,8-1,2 0,6-1 2-5 0,1-0,5   0,1-1 0,4-1.3 5-10 2-6 5-10 250-450

 

2.1.5 Пыль циклонов печи шахтной (грубая)

Пыль циклонов печи шахтной (грубая) образуется при плавке ломов и отходов цветных металлов и сплавов, драгоценных металлов и брикетированного мелкодисперсного сырья на черную медь и штейн (вследствие механического выноса сырья из печи).

Пыли печи шахтной улавливаются в циклонах и являются оборотными.

Крупность пыли от 10 до 100 мкм.

Оборотные пыли из циклонов транспортируются автотранспортом в цех брикетирования для брикетирования, с последующей переработкой в составе брикетов в шахтных печах.

Химический состав пыли циклонов печи шахтной приведен в таблице 2.6.

 

Таблица 2.6 – Химический состав пыли циклонов печи шахтной

Массовая доля элементов
Сu, % Zn, % S, % Fе, % Ni, % Sn, % Рb, % Sb, % Аs, % СаО % SiО2, % Аl2О3, % Аu, г/т Аg г/т
11-20 8-18 3-4 9-12 0,4-0,8   0,5-2 2-4 0,05-2 05-2 2-4 12-14 1-1,5 3-5 80-120

 

2.1.6 Черная медь, штейн печи шахтной

Черная медь, штейн печи шахтной образуются при плавке ломов и отходов цветных металлов и сплавов, драгоценных металлов и брикетированного мелкодисперсного сырья, и в дальнейшем перерабатываются в конвертерах для получения черновой меди.

Химический состав меди черной приведен в таблице 2.7.

Химический состав штейна печи шахтной приведен в таблице 2.8.

 

Таблица 2.7 – Химический состав меди черной

Сu,% Zn,% S,% Fе,% Ni,% Sn,% Рb,% Sb,% Аs,% Аu,г/т Аg,г/т
60-80 3-6 0-1 2-4,5 2-4   3-4 2-7 1-4 1-4 4-20 200-800

 

Таблица 2.8 – Химический состав штейна печи шахтной

Массовая доля элементов
Сu,% Zn,% S,% Fе,% Ni,% Sn,% Рb,% Sb,% Аs,% СаО% SiО2,% Аl2О3,% Аu, г/т Аg, г/т
25-50 2,5-4 20-25 20-35 0,5-1,5 0,1-0,2 1-2 0,05-0,1 0,05-0,1 0,1-0,2 0,1-0,2 0-4 0,5-2 100-400

 

2.1.7 Корки ковшей

Корки ковшей образуются в результате застывания черной меди и штейна шахтных печей, шлака конвертерного на стенках и в донной части ковша при транспортировке.

Химический состав корок ковшей приведен в таблице 2.9.

 

Таблица 2.9 – Химический состав корок ковшей

Сu, % Аu, г/т Аg, г/т
5-12 0,5-2 30-100

 

2.1.8 Выломка конвертеров

Выломка конвертеров образуется в результате проведения текущих и капитальных ремонтов конвертеров.

Химический состав выломки конвертеров приведен в таблице 2.10.

 

Таблица 2.10 – Химический состав выломки конвертеров

Сu, % Аu, г/т Аg, г/т
5-10 1-2 4-60

 

2.1.9 Выломка печи шахтной

Выломка печи шахтной образуется в результате проведения капитального ремонта печи шахтной.

Химический состав выломки печи шахтной приведен в таблице 2.11.

 

Таблица 2.11 – Химический состав выломки печи шахтной

Сu, % Аu, г/т Аg, г/т
5-10 0,5-1 20-40

 

 

Приемка и разгрузка сырья

 

Приемка и разгрузка сырья осуществляется согласно технологической инструкции цеха подготовки шихты.

Конвертирование

5.3.1 Общие положения

5.3.1.1 Конвертирование черной меди и штейна до черновой меди ведется в горизонтальных конвертерах.

В качестве флюса применяется кварцит с содержанием SiО2 не менее 80 %.

Воздух высокого давления для конвертеров подается с давлением от 0,5 до 1,2 кгс/см2, с помощью компрессоров, установленных в воздуходувной станции энергоцеха.

Подъемно – транспортные операции в конвертерном отделении выполняют 4 мостовых крана грузоподъемностью 80 т.

Розлив черной меди осуществляется на медеразливочном комплексе, в который входит кантователь для ковша, 2 медеразливочных литейных конвейера, 2 мостовых крана грузоподъемностью 5т и вентиляционная система.

5.3.1.2 Обслуживание фурм, горловины и напыльника конвертера

1) Фурмы должны обеспечивать свободное поступление воздуха в конвертер, для этого они регулярно прочищаются фурмовочными ломиками.

2) Горловина конвертера должна быть чистой, обеспечивающей свободный выход газов и слив шлака широкой струей. Для этого ее очищают от настылей и подмазывают огнеупорной глиной.

Далее в конвертер загружают кварцит в количестве от 1 до 2 тонн, холодные присадки, моторы, биметаллический лом, энергетические присадки (переплав кремния, ферросилиций) заливают черную медь и штейн, конвертер ставят под дутье.

После полного расплавления загруженного материала и получения шлака, конвертер выводят из-под дутья и с перекидного мостика обмазывают переднюю часть горловины огнеупорной глиной.

Перед сливом шлака, глина на горловине подсушивается, на нее подмораживаются малые порции шлака.

3) Во время работы конвертера ведется постоянный контроль за температурой и наличием воды, выходящей из кессонированных элементов напыльника. При работе на сетевой воде это делают по установленным приборам. При работе на технической воде – визуально, по сливной струе в приемном желобе.

4) Срабатывание светозвукового сигнала «сетевая вода» свидетельствуют о перегреве воды в напыльнике выше 100 0С.

Работа конвертера не допускается даже при кратковременном прекращении поступления воды в кессоны напыльника и ее перегреве.

Появление утечки воды или увлажнение стенки кессона напыльника приводит к быстрому разрушению его образующейся кислотой. Эксплуатация конвертера при утечке воды запрещена.

5) Конвертерные газы при переработке черной меди и штейна шахтных печей подвергаются очистке от пыли в циклонах и рукавных фильтрах ФРКДИ-1950; очищенные газы дымососами выбрасываются в трубу.

6) Разрежение в напыльнике регулируется дроссельной заслонкой на газоходе и должно обеспечивать полное удаление газов от конвертера.

7) При останове конвертера на ремонт в горячий или холодный резерв, дроссель на газоходе необходимо закрыть, чтобы исключить подсосы воздуха и снижение разрежения в напыльниках других конвертеров.

Останов и пуск двух и более конвертеров одновременно запрещен из-за возможного вывода из работы компрессоров вследствие резкого изменения давления воздуха в воздухопроводах.

5.3.1.3 Пуск и останов конвертера

1) При пуске конвертера после длительного останова необходимо:

- проверить исправность электрического и механического оборудования, контрольно-измерительных приборов (КИП), наличие воды в водоохлаждаемых элементах;

- проверить состояние огнеупорной футеровки, горловины, фурм.

Ввод конвертера в эксплуатацию после проведения капитального или текущего ремонта производят согласно инструкции по эксплуатации.

Разогрев конвертера выполняют по графику, утвержденному начальником конвертерного отделения.

Операцию пуска конвертера после ремонта начинают с его разогрева. В начале разогрев производят дровами. Через один - полтора часа разогрева дровами грузят кокс или включают горелку с природным газом. Перед заливкой расплава (т.е. перед пуском конвертера в работу после ремонта) футеровку прогревают до 800 0С – 900 0С. Разогрев конвертера и его пуск после ремонта или длительного останова производят под контролем старшего мастера или начальника отделения.

После разогрева производят заливку расплава и конвертер вводят в работу согласно графика работы конвертеров.

2) Останов конвертера на ремонт

Перед остановом конвертера на ремонт футеровки производят промывку конвертера штейном шахтных печей с продувкой воздухом. Промывку производят следующим образом: в пустой конвертер загружают неразделанные моторы, биметалл (один – два совка), энергетические добавки (переплав кремния, ферросилиций) для повышения температуры ванны и для быстрого размывания настыли заливают штейн шахтных печей. Конвертер становят под дутье. После окончания промывки сливают шлак (если он образуется), а расплав, полученный после промывки, выливают в другой конвертер, работающий в наборе. Затем в пустой конвертер подают воздух для охлаждения футеровки конвертера. Открывают торцевое окно, в которое вентилятором также подается воздух. После охлаждения футеровки в конвертере производят буровзрывные работы и выломку сгоревшей части футеровки, после чего в конвертере производят кладку огнеупорными материалами.

3) Останов конвертера в холодный резерв

Перед длительным остановом конвертера в холодный резерв производят промывку конвертера (раздел 5.3.1.3 п.2), остатки расплава выливают в другой конвертер. Производят останов дымососа.

4) Разогрев футеровки конвертера после холодного резерва

Разогрев конвертера после холодного резерва производят в течение (24–40) часов (раздел 5.3.1.3).

5.3.1.4 Подготовка ковшей, медеразливочного комплекса

1) Ковш, предназначенный под слив штейна шахтных печей, черной и черновой меди шлакуют конвертерным шлаком или шлаком шахтных печей. После ошлакования ковша, корку пробивают клин-бабой, которую подвешивают на крюк вспомогательного подъема мостового крана.

2) Под слив оловянистого шлака используют ковш, ошлакованный шлаком шахтных печей (две корки).

3) Горячие ковши, после выгрузки корок, обливают с помощью установки по обливу ковшей известковым раствором.

Выгрузку корок из ковшей производят в чашу шлаковоза или в пустой чистый ковш для последующей их переработки. Мелкие корки перерабатывают в шахтных печах, крупные - в конвертерах.

4) К окончанию операции по варке черновой меди подготавливают изложницы медеразливочного конвейера и кантователь для разливки меди, в соответствии с требованиями инструкций по их эксплуатации.

 

5.3.2 Требования к лому и отходам цветных и драгоценных металлов и загрузка их в конвертера

5.3.2.1 Общие требования

1) Крупногабаритные лом и отходы цветных и драгоценных металлов подают в конвертерное отделение только в дневное время.

2) Лом и отходы цветных и драгоценных металлов, поступившие из ЦПШ для переработки с нарушениями требований пиротехнического контроля, возвращаются в ЦПШ по распоряжению мастера конвертерного отделения, по согласованию с руководством конвертерного отделения, о чем ставится в известность руководство металлургического цеха и ЦПШ.

3) Переработка лома и отходов цветных и драгоценных металлов в конвертерах ведется в соответствии с режимной картой по конвертированию и мероприятиями по обеспечению безопасности технологического процесса конвертирования.

Лом электродвигателей и биметалл загружают в пустой конвертер после варки черновой меди или после перелива белого матта в другой конвертер.

4) Запрещается перерабатывать в конвертерах:

- лом и отходы цветных и драгоценных металлов, содержащие металлический алюминий, магний, цинк и сплавы с данными металлами;

- спекшиеся слитки и плохо обожженные провода, мелочь после обжига проводов;

- неразделанные и непросматриваемые насквозь емкости, трубы и другие изделия;

- лом и отходы цветных и драгоценных металлов, содержащие масла, органику и другие горючие материалы.

Пиротехнический контроль на уровне металлургического цеха возлагается на мастера по буровзрывным работам металлургического цеха.

5.3.2.2 Требования к лому и отходам цветных и драгоценных металлов, перерабатываемых в конвертерах, приведены в таблице 5.3.

 

Таблица 5.3 – Требования к лому и отходам цветных и драгоценных металлов

Наименование лома и отходов цветных и драгоценных металлов Предъявляемые требования Ответственные за контроль
При отгрузке в конверторное отделение При загрузке в конвертера
1 Медные отходы (провода, медный лом), отсортированные при разгрузке контейнеров Не должно быть: -металлического магния, алюминия, цинка; - закрытых емкостей, сосудов, баллонов, бочек, ящиков; - влаги, льда, горюче-смазочных материалов; - проводов в изоляции Шихтовщик ЦПШ (контролер – пиротехник) Сменный мастер ЦПШ   Периодически старший мастер участка Старший сигналист (контролер – пиротехник).   Периодически сменный мастер отделения
2 Электродвигатели Не должно быть: - различных баллонов, емкостей, бочек, изделий из алюминия, емкостей с горюче – смазочными материалами и т.д. диаметрами не более 1м; - двигателей внутреннего сгорания; - двигателей в алюминиевых корпусах Шихтовщик ЦПШ (контролер – пиротехник). Сменный мастер ЦПШ, периодически старший мастер участка Старший сигналист. (Контролер – пиротехник) Мастер конвертерного отделения
3 Крупногабаритный лом Не должно быть: - более 1,2х0,8х2,5 м. - металлического алюминия, цинка, магния Старший раздельщик лома ЦПШ при отгрузке с площадки разделки при отгрузке в отделение конвертирования Старший сигналист конвертерного отделения, сменный мастер конвертерного отделения при загрузке в конвертер  
4 «Козлы», печные выломки Не должно быть: - крупности не более 0,4х0,5х1,25 м; - веса не более 2 т. Старший раздельщик лома ЦПШ при отгрузке с площадки разделки Старший сигналист конвертерного отделения, сменный мастер конвертерного отделения  
5 Трубы, баки и другие емкости, внутренность которых хорошо просматривается: медные, латунные топки, ванны Внутри труб не должно быть: - легковоспламеняющихся материалов (ГСМ), органики, воды, льда. В местах перемычек трубы, емкости разделываются для полного осмотра внутренних поверхностей. Не должно быть: - винтов имеющих головки, заполненные ГСМ; - габаритов не более: - длина – 1,2 м; - толщина – 0,8 м; - ширина – 2,5 м.; - емкостей, не просматриваемых насквозь Сменный мастер ЦПШ Старший сигналист конвертерного отделения, сменный мастер конвертерного отделения
Продолжение таблицы 5.3
6 Желоба, фурмы, кессоны и другое, медные изделия с наличием в них змеевиков Не должно быть металлического алюминия, магния, цинка. Должны быть длинной не более 2,5 м. Загрузка производится в пустой разогретый конвертер Шихтовщик, мастер ЦПШ, Контролеры – пиротехники ЦПШ. Старший раздельщик ЦПШ. Старший мастер ЦПШ при погрузке с разделки при отгрузке в отделение конвертирования Старший сигналист. Мастер конвертерного отделения, периодически – старший мастер конвертерного отделения при загрузке в конвертер
7 Биметалл Не допускается наличие телевизоров, которые содержат алюминий и органику Шихтовщик, мастер ЦПШ Старший сигналист, сменный мастер
8 Медесодержащий лом Не должно быть снега, льда, воды, горюче-смазочных материалов (ГСМ) и смазочно-охлаждаемых жидкостей (СОЖ) Шихтовщик, мастер ЦПШ Сигналист, пиротехник
9 Лом и отходы вторичных драгсодержащих металлов (ВДМ) Не должно быть: - органики (резина, пластмассы); - металлического алюминия, магния, цинка; - содержать ГСМ. Вес одной партии на загрузку не более 1т. Приемщик сырья ЦПШ (спецжурнал) Сменный мастер, периодически старший мастер конвертерного отделения
10 Теплообменники, холодильники и др. Трубчатые изделия, внутренняя поверхность которых не просматривается. Данный материал подлежит предварительной разделке Трубки отделяются от плит- связей на участке №4 ЦПШ, которые разделываются и перерабатываются на шахтных печах. Плиты подаются на конвертера Старший раздельщик, старший мастер ЦПШ Старший сигналист, сменный мастер, периодически старший мастер

 

 

5.3.2.3 Порядок переработки холодных присадок

Количество загружаемых холодных присадок и цветного лома на «белый матт» зависит от содержания меди в расплавах шахтных печей.

 

5.3.2.4 Разделанные электродвигатели, топки, теплообменники, обожженные провода и другой медесодержащий лом загружают в пустой разогретый конвертер. Конвертер ставят под дутье для обжига и подсушки материалов, для чего в конвертер подают дутье от 10000 до 12000 м3/ч. Заливку расплавов шахтных печей производят после того, как материал в конвертере подготовлен (подсушен, масло выгорело).

Крупногабаритный лом разрешается загружать в конвертер с жидким расплавом, после осмотра контролером – пиротехником (сигналистом – стропальщиком) и сменным мастером.

5.3.2.5 Кварцит загружают в конвертер из бункера по транспортеру через загрузочную трубу. При необходимости кварцит подвозят в цех железнодорожным транспортом (думпкарами), автомобильным транспортом и грузят совками.

 

5.3.3 Технология переработки ломов и отходов цветных и драгоценных металлов, штейна и черной меди в конвертере, варка черновой меди и ее разливка

5.3.3.1 Количество перерабатываемых материалов, продолжительность операции определяют суточным графиком, который разрабатывает начальник отделения и утверждает заместитель начальника цеха по производству.

5.3.3.2 Параметры ведения технологического процесса определяются режимной картой. Режим по воздуху:

1) Давление воздуха не менее 0,5 кгс/см2.

2) Расход воздуха от 5000 до 35000 м3/ч.

5.3.3.3 Процесс конвертирования включает следующие основные операции: период набора, получение белого матта, варка меди, разливка меди.

1) Период набора

В пустой (чистый) разогретый до температуры 800 0С природным газом или коксом конвертер загружают лома и отходы меди, обожженные провода, разделанные электродвигатели, биметаллические отходы, драгсодержащие материалы, металлический лом в количестве от 2 до 5 т. Если температура пустого конвертера менее 800 0С, то загружают ферросилиций (далее - ФС) или кремния переплав технический (далее – КрП) в количестве от 300 до 350 кг. Температуру измеряет сменный мастер с помощью пирометра.

В конвертер с «сухим» шлаком после варки меди или после перелива «белого матта» загружают кварц в количестве от 1,0 до 2,0 т и только после этого железосодержащие материалы (электродвигатели, биметалл и др.) в количестве от 2,0 до 2,5 т и ФС или КрП в количестве от 250 до 500 кг.

Средневзвешенное содержание меди, в зависимости от содержания меди в штейне и доли металлической части, определяется по таблице 5.5.

 

 


Таблица 5.5 – Содержание меди в расплавах шахтных печей

В процентах

Содержание меди в штейне шахтных печей Доля металлической части
до 5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30
35-36 39-40 41-42 43-44 44-45 45-46 47-48
37-38 40-41 42-43 44-45 45-46 46-47 48-49
39-40 41-42 43-44 45-46 46-47 47-48 49-50
41-42 42-43 44-45 46-47 47-48 48-49 50-51
43-44 44-45 46-47 47-48 49-50 51-52 53-54
45-46 46-47 47-48 49-50 51-52 53-54 55-56
47-48 48-49 50-51 52-53 54-55 56-57 58-59

 

При средневзвешенном содержании меди в расплавах шахтных печей более 48 %, но менее 50 % в конвертер загружают ФС или КрП в количестве от 250 до 300 кг на каждую зарядку.

При средневзвешенном содержании меди в расплавах шахтных печей более 50 % и содержании железа менее 20% в конвертер загружают ФС или КрП в количестве от 350 до 500 кг.

Загружаемый материал в конвертере подсушивается, обжигается путём периодического поворачивания конвертера и периодической подачи воздуха через фурмы в количестве от 8000 до 12000 м3/ч. Продолжительность данной операции определяет визуально мастер смены, она составляет от 5 минут до 2 часов.

По окончанию обжига и просушки материалов производят заливку черной меди и штейна шахтных печей в количестве 2 - 3 ковша от 30 до 60 т на зарядку в зависимости от объёма конвертера.

Конвертер ставят под продувку воздухом.

После продувки воздухом с расходом от 8000 до 35000 м3/час в течение 5 минут производят загрузку кварца в объеме одной вагонетки весом две тонны на каждый залитый ковш расплава шахтных печей.

Количество кварцита корректируется с целью получения конвертерных шлаков с содержанием оксида кремния не ниже нормы, установленной режимной картой.

Готовность шлака определяют визуально по цвету пламени и по ломковой пробе. Шлак сливается после пяти – десяти минут отстаивания.

Полученный шлак сливают в ковш широкой, но не глубокой струей. Слив шлака производят до появления соединений меди, определенных ломковой пробой. Шлак с зарядки и белого матта сливают в шлаковозную телегу с двумя корками от шлака шахтных печей и вывозят в разрез оборотных шлаков, где сливают в «стекло», предназначенное для конвертерных шлаков. Требование к шлаковозной чаше – наличие не менее двух «корок» от шлака шахтных печей.

После слива шлака производят загрузку очередной порции штейна шахтных печей, черной меди, кварца, холодных присадок. Цикл повторяется.

Операции набора повторяются до набора заданного количества расплава (в соответствии с суточным графиком).

2) Получение белого матта

Получение белого матта заключается в полном удалении железа и других примесей из расплава с получением полусернистой меди, содержащей от 76 % до 78 % меди. Это достигается путем прекращения операций набора, добавкой кварцита и продувкой расплава до полного ошлакования железа. Дозировку кварцита в этот период производят небольшими порциями в количестве от 1 до 2 т (1 вагонетка кварца ~2,0 т.), необходимом для полного ошлакования железа, с расчетом полного использования кварцита к моменту получения белого матта.

При получении белого мата, во избежание снижения температуры ванны конвертера и загустевания шлака, загрузку холодных присадок прекращают.

В процессе получения белого матта конвертер разогревают до температуры не менее 1200 0С, обеспечивающей свободное прохождение воздуха через фурмы и получение достаточно перегретой черновой меди.

При получении белого матта шлак из конвертера сливают полностью, так как остатки шлака в конвертере удлиняют время варки меди, уменьшая пропускную способность фурм по воздуху, а также возможен выброс шлаковой массы из конвертера на стадии очистки черновой меди от примесей.

Шлак с «белого матта» из конвертера сливают в ошлакованный двумя корками от шлака шахтных печей ковш, отстаивают от 5 до 8 минут.

Если шлака с «белого матта» в ковше менее 3/4 ковша (менее 12 т), то весь шлак заливают обратно в конвертер, который находится в периоде набора или переливают расплав в другой конвертер для получения «белого мата».

Если шлака с «белого матта» более 3/4 ковша, то верхнюю часть ковша сливают в шлаковоз, ошлакованный шлаком шахтных печей, а оставшуюся часть - 3/4 ковша (не менее 10) возвращают в конвертер.

Готовность белого матта определяют по пробе на ломке, цвету пламени (пламя бледно – голубое с интенсивным выделением газов), подтверждается ложечной пробой, взятой через горловину конвертера (расплав в ложке после снятия слоя шлака «кипит» от выделяющегося сернистого газа).

3) Варка меди

График работы конвертеров предусматривает равномерное распределение нагрузки при варке меди по агрегатам в зависимости от их состояния.

Производится загрузка медьсодержащего лома и холодных оборотных материалов (корки от намораживания в ковшах черновой меди, бракованные слитки меди, сухой медный скрап и т.д.).

Корки от намораживания в ковшах черной меди загружают в конвертер, который будет переливать расплав в другой конвертер для получения «белого матта».

Количество загружаемых холодных присадок на «белый матт» регламентируется режимной картой.

В процессе варки погружение фурм в расплав составляет от 0,5 до 0,6 м, поэтому, по мере сокращения количества расплава за счет выгорания серы, конвертер периодически поворачивают на фурмы.

При варке меди прочистка фурм ведется интенсивно ломками с диаметром головки от 30 до 32 мм.

Определение момента окончания варки меди производят по пробе, взятой на холодный фурмовочный ломок. При готовности меди пленка ее на ломке после быстрого охлаждения в воде делается сплошной. Признаки готовности - ломок бурого красного (кирпичного) цвета, пористый, с видимыми трещинами

Для определения готовности черновой меди в конце операции проба на ломок берется ежеминутно. При готовности меди конвертер поворачивают и выключают дутье. Готовность меди подтверждается ложечной пробой, взятой через горловину.

4) Очистка черновой меди от примесей

Примесями, влияющими на качество черновой меди, являются – свинец, мышьяк и сурьма.

Максимально допустимое содержание примесей в черновой меди, %:

Pb – 0,7; As – 0,35; Sb – 0,35.

Свинец является легкоудалимой примесью и в большей степени удаляется еще при шахтной плавке. Кроме этого, при конвертировании свинец образует легколетучий оксид свинца, а наиболее интенсивное удаление из черной меди происходит после отгонки и ошлакования основной массы цинка.

Сурьма и мышьяк удаляются из расплавов сложнее. При шахтной плавке мышьяк и сурьма в основном переходят в штейновую фазу. Конвертирование позволяет удалять мышьяк и сурьму, либо за счет перевода их в газовую фазу, либо в шлак. Наиболее летучими соединениями указанных элементов являются их оксиды. Окисление примесей, находящихся в черновой меди происходит в соответствии с родством примесей к кислороду, и первоначально происходит окисление примесей железа, цинка и свинца, а уже затем мышьяка и сурьмы, относительно невысокое их содержание обуславливает их низкую активность в расплаве, что и осложняет их удаление.

Важным критерием, способствующим удалению примесей в процессе конвертирования, является температура ведения процесса, позволяющая получать шлаки I периода с температурой не ниже 11800 С.

Мероприятия, направленные на очистку черновой меди от примесей:

а) Переокисление, с получением конвертерного оловосодержащего шлака;

б) Переокисление, без получения конвертерного оловосодержащего шлака;

в) Охлаждение.

а) Переокисление черновой меди с получением конвертерного оловосодержащего шлака

Критерием получения конвертерного оловосодержащего шлака является - сумма средневзвешенных содержаний мышьяка и сурьмы в расплавах шахтных печей более 0,32 %.

Решение о получении конвертерного оловосодержащего шлака принимает сменный мастер.

Получение конвертерного оловосодержащего шлака обеспечивается загрузкой кварцевого флюса в конвертер, после прохождения стадии «покраснения» меди, в количестве от 1 до 2 т и продувкой от 20 до 40 минут со средним расходом воздуха не менее 10000 м3 в час и давлением не менее 0,8 кгс/см2.

Получение конвертерного оловосодержащего шлака определяет старший конвертерщик и сменный мастер. Подтверждением служит взятие ломковой пробы через фурму, визуально.

Получаемый конвертерный оловосодержащий шлак характеризуется жидкотекучестью, хорошо отделяется от черновой меди и отстаивается на поверхности ванны. Полученный конвертерный оловосодержащий шлак, после отстаивания от 5 до 10 минут сливают в ковш, ошлакованный шлаком шахтных печей.

Требования к конвертерному оловосодержащему шлаку, %:

- меди – от 30 до 50;

- диоксида кремния – от 10 до 12.

б) Переокисление черновой меди без получения конвертерного оловосодержащего шлака

Критерии для производства черновой меди без получения конвертерного оловосодержащего шлака:

- сумма средневзвешенных содержаний мышьяка и сурьмы в расплавах шахтных печей менее 0,32 %;

- получение шлаков I периода с температурой выше 1180 0С.

в) Охлаждение черновой меди

Черновую медь после процесса переокисления охлаждают с целью дополнительной ликвации примесей.

Черновую медь выливают в ковш, ошлакованный шлаком шахтных печей.





Последнее изменение этой страницы: 2017-02-09; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.190.82 (0.035 с.)