Принципы металлургических расчетов

Курсовая работа

по дисциплине: Теория металлургических процессов

На тему: «Пирометаллургическая переработка медь -и никельсодержащих шихт»

Выполнил: ст. гр. ММЦ-11

Комрони.М

Проверил: д.т.ндоцент

Полях О. А.

Новокузнецк 2013

Содержание

Введение………………………………………………………………….. 3

1. Литературный обзор……………………………………………….. 4

1.1 Принципы металлургических расчетов …………………………. 4

1.2 Расчет рационального состава сырья и продуктов его переработки..5

1.3 Окислительный обжиг медных концентратов……………………....5

1.4 Плавка на штейн……………………………………………………….6

1.5 Структура теплового баланса…………………………………………8 2. Расчетная часть………………………………………………………… 9

2.1 Рациональный состав медно-пиритного концентрата…………….. 9

2.2 Расчет количества и состава штейна…………………………….. … 14

2.3 Расчет количества флюсов……………………………………….. … 16

2.4 Расход угля, воздуха и состав отходящих газов……………….. … 20

2.5 Тепловой баланс…………………………………………………... … 25

Заключение……………………………………………………………….....27

Список литературы………………………………………………………....28

Введение

Переработка медного и никельсодержащего сырья имеет большое значение в цветной металлургии. Этой цели можно добиться, используя различные пиро- и гидрометаллургические процессы. В промышленности данный процесс представляет собой комбинированные технологические схемы, включающие в себя обе разновидности металлургических методов.

За рубежом в настоящее время пирометаллургическим способом производится около 85 % от общего выпуска меди. Технологические схемы действующих предприятий по производству меди имеют свои особенности, связанные с видом перерабатываемого сырья, применяемым металлургическим оборудованием, источниками энергии и с рядом других местных условий. Однако все они близки по своей структуре и укладываются в рамки принципиальных технологических схем [1].

Наиболее распространенная до настоящего времени технология переработки сульфидных медных руд предусматривает обязательное использование следующих металлургических процессов: плавка на штейн, конвертирование медного штейна, огневое и электролитическое рафинирование меди. В ряде случаев перед плавкой на штейн проводят предварительный окислительный обжиг сульфидного сырья [2].

Целью данной курсовой работы является изучение процесса пирометаллургической переработки медь - и никельсодержащих шихт. Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть одну из основных стадий пирометаллургической технологии переработки медного и никелевого сырья – плавку на штейн.

2. Изучить сущность процесса отражательной плавки.

3. Рассчитать рациональный состав шихты, материальный и тепловой баланс процесса.

Литературный обзор

Принципы металлургических расчетов

Расчеты в металлургии цветных металлов имеют целью дать ответ на ряд вопросов, возникающих при практическом осуществлении процессов. Металлургические расчеты включают:

1. Расчет необходимого количества сырья, поступающего в переработку, при определенном плановом задании по готовой продукции.

2. Расчет необходимого количества флюсов, топлива и воз-духа.

3. Расчет количества и состава продуктов, получаемых на различных стадиях металлургического производства.

Приступая к выполнению любого металлургического расчета, нужно прежде всего установить, какие материалы перерабатываются, какие процессы должны протекать и какие полупродукты и продукты будут получены в результате операций, под-лежащих расчету. Для этого нужно представить (вычертить) схему переработки сырья. Все переделы технологической схемы связаны между собой основным потоком материалов от сырья до готовой продукции и встречными потоками возвратов и оборотов.

Небольшие ошибки при расчете с переходом на многотоннажное производство многократно возрастают, и расчет теряет значение. Поэтому металлургические расчеты должны сопровождаться проверкой. Лучшим способом проверки является составление материального баланса процесса, т.е. подсчета общей массы всех поступающих в данный процесс материалов («приход» – загружается) и всех получаемых продуктов и полупродуктов («расход» – выпускается). Если баланс не сходится, значит в расчетах ошибка. Для большей точности материальные балансы составляют не только по материалам (руда, флюс, шлаки, штейны и т.д.), но и по основным элементам (медь, сера, никель и т.д.).

Обычно металлургический расчет ведут на 100 кг или 100 т исходного сырья. При расчете всей технологической схемы для каждой операции в качестве исходного принимается количество продукта, полученное на предыдущей стадии. Это значит, начиная расчет со 100 кг сырья (или 100 т), можно сразу выявить количество всех полупродуктов и конечных продуктов, получаемых из 100 единиц сырья на всех переделах. Получится несколько материальных балансов (по числу переделов), сразу же связанных между собой. Материальные балансы по переделам пересчитываются на заданное количество сырья или готового продукта.

Металлургия цветных металлов является сложной разновидностью химической технологии. При металлургических рас-четах широко использованы основные законы химии и физической химии.

Металлургические расчеты производятся по правилам стехиометрии. Для стехиометрических расчетов химическая реакция процесса записывается в виде молекулярного уравнения, которое дает представление о количественных соотношениях между участвующими в процессе веществами. При этом можно производить расчеты в объемных и массовых единицах [методичка 1 часть].

Дата добавления: 2015-08-09