Мыс концентраттарын электрмен балкыту ушін шихтаны дайндау процесін модельдеу жане
жүктеу/скачать 25,3 Kb.
|
Электроплавка
|
Мыс концентраттарын электрмен балкыту ушін шихтаны дайндау процесін модельдеу жане автоматтандыру. Мазмұны КІРІСПЕ 1 ПРОЦЕССТІ ТАЛДАУ 1 Электр балқыту үшін шихтаны дайындаудың технологиялық процесін зерттеу 1.2 Мыс концентраттарын электрмен балқытудың технологиялық процесінің жағдайын талдау 1.3 Электр балқытудың технологиялық процесіне негізгі режим параметрлерінің әсерін талдау ТАРАУ БОЙЫНША ҚОРЫТЫНДЫ. 2 МЫС КОНЦЕНТРАТТАРЫН ЭЛЕКТР БАЛҚЫТУ ПРОЦЕСІНІҢ САРТАЛЫҚ ЖҮЙЕСІН СИМУЛАУ. 2.1 Бастапқы мәліметтерді алдын ала өңдеу техникасы. 2.2 Процестің математикалық сипаттамасын жасау. 2.3 Электр балқыту процестерінің бар математикалық сипаттамасын талдау. 2.4 Құрылыста заманауи ақпараттық технологияларды қолдану ТАРАУ БОЙЫНША ҚОРЫТЫНДЫ. 3 ЭЛЕКТР БАЛҚЫТУ ПРОЦЕСІНІҢ САРТАЛЫҚ ЖҮЙЕСІН АВТОМАТТАНДЫРУ 3.1 Бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізудің құрылымы мен алгоритмін құру 3.2 Эксперттік жүйені бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізу сипаттамасы. 3.3 Эксперттік жүйені қолдану нәтижелері. ТАРАУ БОЙЫНША ҚОРЫТЫНДЫ. ҚОРЫТЫНДЫ Кіріспе
Қазіргі уақытта шихтаны дайындау процесін автоматтандырылған басқару жүйелерін құру және енгізу негізінде жұмыс істеп тұрған электр балқыту қондырғыларының жұмысын жақсарту мәселесіне үлкен көңіл бөлінуде. Басқарудың автоматтандырылған жүйелерін құрудың күрделілігі технологиялық процестердің, әдетте, жоғары температуралы және химиялық агрессивті ортада, негізгі технологиялық параметрлерді автоматты басқару жүйелерімен нашар жабдықталған үлкен бірлік қуаттылық бірліктерде жүруімен түсіндіріледі. процесс барысында осы параметрлердің өзгеруін жылдам басқаруға мүмкіндік бермейді. . Көптеген ондаған жылдар бойы қалыптасқан концентрлі термиялық балқыту процесі де өте күрделі жүйе. Біріншіден, бұл процесс стационарлық емес, кездейсоқ, сызықты емес және көбейткіш байланысқан объектілер класына жатады, екіншіден, ол көптеген параметрлермен және есепке алынбаған әсер етулермен сипатталады, сонымен бірге ол өте күрделі химиялық заттардың кешені болып табылады. физикалық түрлендірулермен, механикалық және жылулық процестермен, жылу мен масса алмасудың кездейсоқ процестерімен, пештегі жоғары температура мен агрессивті ортамен, сондай-ақ әлі жеткілікті түрде түсінілмеген басқа да құбылыстармен, үшіншіден, балқыту процесінде күрделенген өзара әрекеттесулер. Негізгі технологиялық параметрлер туралы тікелей (үздіксіз, сенімді және толық) ақпарат іс жүзінде жоқ, бұл өндірісті автоматтандырудың төмен деңгейімен байланысты. Нәтижесінде, Осы уақытқа дейін концентрлі термиялық балқыту процесі логикалық-математикалық теңдеулер арқылы дәл және жан-жақты толық сипатталған жоқ. Мұндай жағдайларда объектіні толық сипатталған жерде ғана сәтті қолдануға болатын белгілі, бұрыннан қалыптасқан схемалар бойынша сәтті басқаруға үміттену іс жүзінде мүмкін емес. Күрделі жүйе шеңберінде формуланың анық шешімін бермейтін, тек алгоритмді көрсететін әдістерді қолдану қажет, яғни. орындалуы нақты шешімге әкелетін әрекеттер, операциялар тізбегі. Бұл әдістер осы мақсаттарда әртүрлі компьютерлік технологияларды пайдалана отырып, күрделі оңтайландыру есептерін шешудің тиімді алгоритмдерін алу мүмкіндігін ашады. Нәтижесінде электрлік балқыту процесін басқарудың белгілі бір жүйесін құру, оның ішінде математикалық сипаттауды да, объект ішінде байланыстарды орнатуды және SCADA схемасын құру туралы сұрақ туындайды.Осыған байланысты негізгі міндет: жүйелік талдау әдістеріне негізделген заңдылықтарды анықтау, алгоритмдер мен шешімдерді қабылдау процедураларын автоматтандыру Электр балқыту шихтасын дайындау процесінің қазіргі тенденциялары соңғы ақпараттық технологияларды пайдалану негізінде басқарудың жаңа тәсілдерін талап етеді. Осыған сәйкес, бүгінгі күні термиялық концентраттарды балқыту кәсіпорындары объект туралы толық емес ақпарат жағдайында жұмыс істейтін, негізгі технологиялық параметрлерді автоматты түрде басқару болмаған жағдайда, жеткілікті дәлдік дәрежесімен жұмыс істейтін жүйелерге мұқтаж. , осы параметрлердің мәндерін есептеу және оларды болжау. өзгерту. Бұл жүйелерге оның бұзылуының себептерін анықтау мақсатында технологиялық процесті терең бағалауға, сондай-ақ зерттеулер жүргізуге, өндірісті тиімді басқаруға және оңтайландыруға мүмкіндік беретін сараптамалық жүйелер (ЭЖ) кіреді. ES негізінен практикалық есептерді шешуге арналған, Осы себепті, бұл мақалада қарастыру қажетмыс концентраттарын электрмен балқыту үшін шихтаны дайындау процесін модельдеу және автоматтандыру Бүгінгі күні концентрлі термиялық балқыту процесінің нақты жұмыс істейтін сараптамалық жүйесі жоқ. Осыған байланысты зерттеуге ұсынылған тақырып өзекті болып табылады. Жұмыс мақсаты. Бұл жұмыстың мақсаты сараптамалық бақылау жүйесін әзірлеу және практикалық енгізу болып табыладымыс концентраттарын электрмен балқыту үшін шихтаны дайындау процесі Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттерді шешу қажет: • электр балқыту процесін талдау, оның ерекшеліктері мен себеп-салдарлық байланыстарын анықтау; • электрмен балқыту процесінің анықталған ерекшеліктерін ескере отырып, сараптамалық жүйенің құрылымы мен алгоритмдерін әзірлеу; • электр балқыту процесінің технологиялық параметрлерін есептеу үшін ғылыми негізделген және практикалық математикалық модельдерді құру; • модельдерден алынған қосымша ақпаратты пайдаланатын процесті басқару алгоритмін құру; • шихтаны дайындау процесінің сараптамалық жүйесін бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу • электр балқыту процесінің әзірленген сараптамалық жүйесін тәжірибелік тексеруді жүргізу. Зерттеу әдістері. Диссертациялық жұмыста кешенді әдістеме пайдаланылды, оның ішінде: құрылымдық-функционалдық талдау және синтез; сараптамалық бағалау әдісі; белсенді және пассивті эксперимент әдістері; математикалық модельдеу әдістері, сонымен қатар бағдарламалық құралдар (SCALA, MatLab, Excel) Жұмыстың ғылыми жаңалығы: 1. Жүйелік талдау әдістерін пайдалана отырып, электр балқыту процесін басқарудың сараптамалық жүйесін жасау қажеттілігі және оны басқарудың қолданыстағы әдістерімен салыстырғанда қолданудың артықшылықтары негізделеді; 2. Эксперттік процестерді басқару жүйесінің құрылымы мен алгоритмдері ұсынылған.мыс концентраттарын электрмен балқыту үшін шихтаны дайындау 3. Электр балқыту процесінің технологиялық параметрлерін есептеу және болжау есептерін шешу үшін жасанды нейрондық желілерді қолдану кеңінен таралған. 4. Балқыту процесінің жай-күйінің негізгі технологиялық параметрлерін болжауға қабілетті нейрондық желіні модельдеу үлгілері әзірленді. 5. Бұлыңғыр логикалық әдістерді қолдану арқылы әзірленген сараптамалық жүйенің кеңестерін құру блогының құрылымы мен алгоритмі ұсынылған. 6. Электр балқыту процесінің әзірленген сараптамалық жүйесін қолданудың тиімділігі тәжірибелік сынақтардың нәтижелерімен расталды. Ғылыми жұмыстың құндылығы (теория үшін құндылық) мыналардан тұрады: • электр балқыту әдістерін қолдану мүмкіндіктерін негіздеуде • электр балқытуда шихтаны дайындау процесін бақылау әдістерін қолдану мүмкіндіктерін негіздеуде практикалық құндылығы. 1. Электр балқыту процесінің әзірленген сараптамалық жүйесі өңдеу уақытын 15-20%-ға қысқарта алады, сонымен қатар технологиялық параметрлердің процестің тиімділік көрсеткіштеріне әсерін зерттейді; 2. Электр балқыту процесінің әзірленген сараптамалық жүйесі әртүрлі металлургиялық мамандықтар бойынша технологиялық кадрлар мен студенттерді дайындауда оқытудың тиімділігін арттыруға және оқу уақытын қысқартуға мүмкіндік береді; Дипломдық жұмыста алынған ережелер мен қорытындылардың негізділігі мен сенімділігі процестің математикалық сипаттамасын құруда заманауи ақпараттық технологияларды дұрыс қолданумен анықталады және сараптамалық жүйенің эксперименттік зерттеулерінің нәтижелерімен расталады. 1-тарау. Электрлік балқытудың бірқатар артықшылықтары бар. Электродтар арасында пайда болатын электр доғалары салыстырмалы түрде қысқа уақыт ішінде қоспаны жоғары температураға дейін қыздыруға қабілетті, сонымен қатар электр энергиясы отынның басқа түрлеріне қарағанда арзанырақ. Осыған байланысты мыс-термиялық электр пештерінде штейнді балқыту кеңінен таралған және Қазақстанның барлық мыс кәсіпорындарында қолданылады. Электрлік балқытудың кең тарағанына қарамастан, бұл процесс іс жүзінде автоматтандырылмаған. Балқыту цехы технологиялық сызбаның ең маңызды буыны болып табылады.Балқыту цехының негізгі мақсаты түсті металдар құрамы бойынша салыстырмалы түрде нашар (концентрат а, түйіршіктер) сульфидті шикізатты (концентрат а, түйіршіктер, революциялар) өңдеу болып табылады. , революциялар) құрамында 75% Ni + Cu және ≈ 0,7- 1% Co бар бай өнім - күңгіртке айналады. Мыс Эйнштейн зауыттың соңғы өнімі болып табылады. Балқыту цехының электр пеші бөлімінде сульфидті мыс-никель шикізатын электрмен балқыту оның құрамындағы түсті және асыл металдарды алу, оларды бос жыныстардан бөліп алу және сульфидті қорытпаға (штейн) концентрациялау үшін жүргізіледі. ). Күріш. 8. Печенганикель зауытының электр пеші а - бойлық секция; b - көлденең қима; 1 - пештің жақтауы; 2 - астар; 3 - қойма; 4 - электродқа жақын тығыздағыш; 5 - жанасатын щектер; 6 - шиналар пакеті; 7 - электродты гидравликалық көтергіш; 8, 9 - электродтарды айналып өтуге арналған серіппелі-гидравликалық құрылғының жоғарғы және төменгі сақиналары; 10, 11 - жоғарғы және төменгі шеткі тоқтаулар; 12 - реверсивті конвейер; 13 - бункер; 14 - тиеу жеңі; 15 - телескопиялық эструс; 16 - электрод; 17 - пеш трансформаторы. . 2 Электр балқыту процесінің қысқаша теориясы Электр тогы қатты немесе сұйық заттар арқылы өткенде, соңғылары қызады, яғни. олардың кедергісі нәтижесінде электр энергиясы жылу энергиясына айналады. Электр энергиясын жылу энергиясына айналдыру кезінде бөлінетін жылу мөлшері Джоуль-Ленц формуласымен анықталады, мұндағы Q – жылу мөлшері, Дж; I – осы кедергі арқылы өтетін ток күші, А; R - қарсылық мәні, Ом; t - уақыт, сек. Электрлік қыздыру металлургияда кеңінен қолданылады, мұнда бірқатар салаларда электр пештері металлургиялық пештердің негізгі түрі болып табылады. Электр пештері жұмысына қажетті жылу энергиясы электр энергиясынан алынатын пештер деп аталады. Электр энергиясын жылу электр пештеріне айналдыру әдісі бойынша олар төрт топқа бөлінеді: қарсылық пештері; электр доғалық пештер; индукциялық пештер; аралас пештер. Мыс концентраттары мен концентраттарын балқытуға арналған концентраттық жылусыз электр пештері электр энергиясының жылуға айналуы ішінара газ тәріздес ортада (доға арқылы), ішінара қатты немесе сұйық ортада (кедергі арқылы) жүретін аралас функциялы пештер болып табылады. Сульфидті мыс концентраттарын балқытуға арналған электр пешін схемалық түрде екі балқытылған қабаты бар ванна ретінде көрсетуге болады (3-сурет). Жоғарғы (шлак) қабатының қалыңдығы 1500-2000 мм, төменгі (матовый) қабатының қалыңдығы. Сульфидті мыс концентраттарын балқытуға арналған электр пешін схемалық түрде екі балқытылған қабаты бар ванна ретінде көрсетуге болады (3-сурет). Жоғарғы (шлак) қабатының қалыңдығы 1500-2000 мм, төменгі (матовый) қабатының қалыңдығы. Сульфидті мыс концентраттарын балқытуға арналған электр пешін схемалық түрде екі балқытылған қабаты бар ванна ретінде көрсетуге болады (3-сурет). Жоғарғы (шлак) қабатының қалыңдығы 1500-2000 мм, төменгі (матовый) қабатының қалыңдығы.600-1000мм. Бастапқы қатты заряд (концентрат, түйіршіктер, флюстер және т.б.) ваннаның бетіне балқымаға батырылған конустар (көлбеу) түрінде жүктеледі. Шихта конусының қалтқылық шарты Архимед заңына бағынады: заряд конусының массасы конустың балқымаға батырылған бөлігінің көлемімен ығыстырылған шлак массасына тең: m =V×ρ, мұндағы. m – конустың массасы, t; V – конустың суға батқан бөлігінің көлемі, м3; ρ - шлактың тығыздығы, т/м3. Шихта шихта конустары пеш ваннасында үзіліссіз орналасатындай етіп жүктеледі. Бұл ретте конустардың негіздері бір-бірімен қабаттасады, бұл конустардың тұрақтылығын және бүкіл ванна айнасының зарядпен қапталуын қамтамасыз етеді. Балқымаға батырылған шихта конустары шлак ваннасының қызуымен балқытылады. Электр тогы пеш ваннасына 300-700 мм шлакқа батырылған өздігінен күйетін электродтардың көмегімен беріледі. Ваннадағы ток екі жолмен өтуі мүмкін: 1. Электродтардан шлак арқылы күңгірт қабатқа («жұлдыз» схемасы бойынша). 2. Қож бойымен бір электродтан екінші электродқа («үшбұрыш» схемасы бойынша). Бөлу арасындағы байланыс«жұлдыз» және «үшбұрыш» схемалары бойынша энергия электродтардың шлак ваннасына батыру шамасына, оның биіктігіне, пеште шихта конустарының болуына және олардың балқымаға ену шамасына байланысты. Қож ваннасында электр энергиясы жылу энергиясына айналады, бұл ретте жылудың 40-80% электрод-шлак ауысу контактісінде электрод бетінде бөлінеді, қалғаны шлак ваннасында болады. Электрод-шлак контактісінде айтарлықтай жылу бөлінуі электродтың жұмыс ұшының айналасында «газ қапшығы» деп аталатын газ қабатының болуымен түсіндіріледі, ол арқылы электр тогы көп мөлшерде шағын нүктелік разрядтар – микродоғалар. Электрон ағынының механикалық қысымы нәтижесінде шлак балқымасы электродтан итеріледі, пайда болған бос орын электродтың жануынан пайда болатын газдармен және қождан бөлінген газдармен толтырылады. Газ қабаты жоғары электрлік кедергіге ие, сондықтан ол арқылы электр тогының өтуі жоғары кернеудің төмендеуімен байланысты (электродтағы кернеудің 90% дейін). Электрод-шлак контактісінде бөлінетін жылу мөлшері электродтың шлакқа енуіне байланысты. Электрод-шлак контактісінде электродтардың шағын тереңдігі (≤0,3 м) кезінде пеш қуатының 80% дейін жылу энергиясына, үлкен тереңдікте (≥0,6 м) 50% дейін айналады. Қалған электр энергиясы оның электрлік кедергісіне байланысты шлактың өзінде жылуға айналады. Ваннаның ток өткізетін бөлігі пештің осінен екі электрод диаметрі қашықтықта орналасқан электродқа жақын аймақ болып табылады, ал ток сызықтарының 90% электродтар осінен 100% қашықтықта өтеді. бір диаметр. Белсенді жылу шығарудың жалпы аймағы пеш ваннасының жалпы көлемінің 30-40% құрайды. Электродтар осінен екі диаметрден астам қашықтықта орналасқан шлак бассейнінің учаскелері өткізгішке қатыспайды және өзіндік жылу бөлінбейді. Олар пеш ваннасында жылу беру арқылы қызады, бұл шлактың конвекциялық қозғалысы нәтижесінде пайда болады, ол жылу энергиясын ыстық аймақтардан суыққа ауыстырады. Электрод-шлак жанасу аймағында электрод бетіне іргелес жатқан шлак қабаты қатты қызып кетеді. Ондағы көп мөлшердегі газдардың еруі нәтижесінде қождың тығыздығы айтарлықтай төмендейді, сондықтан қатты қызған шлак қабатының және оған жақын орналасқан суық қабаттың тығыздықтарында айырмашылық бар. Қатты қыздырылған қождың жеңіл массалары электродтардың жанынан бетке үздіксіз қалқып шығады және электродтан барлық бағытта таралады. Жолда заряд конустарын кездестіріп, қатты қыздырылған шлактардың ағындары олардың жылуының артық мөлшерін береді және ваннаға батырылған шихта конустарының бетіндегі шихтаны ерітеді. Қож ағындары шихтаның суық балқымасымен араласып, ваннаның төменгі терең қабаттарына түседі. Төмен түсетін ағындардың бір бөлігі электродтарға бұрылып, оларға жеткенде электрод-шлак түйісу аймағында қызып, қайтадан ванна бетіне көтеріледі. Шихта балқымасымен араласқан салқындатылған шлактың тағы бір бөлігі конвекция өте әлсіз көрінетін ваннаның төменгі қабаттарына түседі. Конвекцияға байланысты ең қарқынды жылу және масса алмасу екі немесе үш электрод тереңдігіне тең аймақта (электродты балқымаға 300/400 мм тереңдету кезінде) орын алады. Сондықтан шлак ваннасының жоғарғы бөлігінде шлак жабық жолдар бойымен үздіксіз айналады. Қож ағынының сызықтық жылдамдығы 2 см/сек. Қож ваннасының төменгі суэлектродты қабатын тоқырау деп санауға болады. Пештің жылу өрісі, электр өрісі сияқты, электродтың тереңдігін анықтайды. Электродтың тереңдігінің ұлғаюымен энергияның ең белсенді бөлінуіне сәйкес келетін аймақтар ваннаның тереңдігіне ауысады. Қож ваннасының жоғарғы қабаттары ең жоғары температураға ие, шамамен қождың аққыштық температурасына тең (1350-1450'С). Жоғарғы аймақ интенсивті конвекциялық жылу берудің арқасында іс жүзінде изотермиялық болып табылады. Қож бассейнінің төменгі қабаты тік бағыттағы айтарлықтай температура айырмашылығымен сипатталады, сондықтан штейнмен шекарадағы шлактың температурасы 1200-1250°С дейін төмендейді. Ваннаның жеке секциялары термиялық жағынан тең емес болғандықтан, зарядтың балқу жылдамдығы электродтардан қашықтығымен төмендейді. Балқу жылдамдығын еңістерде (м/сағ) шихтаның ағызу жылдамдығынан бағалауға болады, бұл пештің қабырғаларына қарағанда электродтардың жанында шамамен 7 есе жоғары.5 электрод диаметрі. Шихтаның ең қарқынды балқуы электродқа қарайтын заряд конустарының бетінде болады. Өткізбейтін зарядты балқытқанда, соңғысы термиялық дайындалмаған балқу аймағына жетеді. Шихтаны балқымадан бөлінген ыстық газдар ағынымен қыздыру балқыма-заряд шекарасы бойында үздіксіз агломерацияланған қыртыс және шихтаның газ өткізгіштігінің төмендігі арқылы болдырмайды. Шихтаның ең үлкен түсу аймағында шихта мен балқыманың шекарасында жер қыртысы болмайды. Бұл бөлімде заряд газдармен өтеді, бірақ түсу жылдамдығы жоғары болғандықтан, оның жылынуға уақыты жоқ. Электр өткізгіш зарядты балқытқанда токтың бір бөлігі зарядқа тармақталып, оны қыздырады. Сондықтан балқу кезінде электр өткізгіш заряд термиялық түрде дайындалған балқу аймағына түседі. Электр балқытуға арналған шихтаның құрамына: түйіршіктер, концентрат, кварц ағыны (құм, кварцит), көмір, сұйық конвертер шлактары және т.б. Электрлік балқыту шихтасының құрамдас бөліктері келесі минералдар мен химиялық қосылыстардан тұрады: Fe7S8 сульфидтері; (Fe, Ni)S; CuFeS2; CoS; оксидтері мен ферриттері Fe2O3, Fe3O4, NiO, CoO, CuO, Al2O3; силикаттар (MeO • SiO2); сульфаттар - MeSO4; карбонаттар - MeSO3; гидраттар - Me (OH) 2, мұндағы Me - кез келген металдар: Ca, Mg, Fe, Ni, Cu, Co. Никельдің, мыстың, кобальттың, темірдің сульфидтері өзара еріп, электрмен балқытудың негізгі өнімі – штейнді құрайды. Күңгіртте асыл металдар мен магнетит де ериді. Күңгірт түзілудің негізгі реакциялары: Cu2O + FeS = FeO + Cu2S NiO + 3 FeS = Ni3S2 + W FeO + ½ S2 CoO + FeS = CoS + FeO Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2 Cu + FeS = Cu2S + Fe CuFe2O3 + (Cu2S + FeS) = 6Cu + 3 Fe3O4 + S2 Сонымен, штейннің құрамында: Cu2S, Ni3S2, CoS, FeS, Fe304, асыл металдар. Тотыққан темір және басқа да негіздік оксидтер (CaO, MgO) SiO2-мен әрекеттесе отырып, m MeO • n SiO2 типті силикаттар түзеді, олар балқыған күйде араласып, электрлік балқытудың тағы бір өнімі – шлак түзеді. Қож түзілудің негізгі реакциялары: Fe2O3 + FeS = 7 Fe3O4 + SO2; W Fe3O4 + FeS + 5 SiO2 = 5 (FeO)2 • SiO2 + SO2 2 FeO + SiO2 = 2 FeO • SiO2 CaO + SiO2 = CaO • SiO2;O + SiO2 = MgO • SiO2;eO + Al2O3 = Fe • Al2O3 B Осы реакциялардың нәтижесінде қож компоненттерінің қоспасы түзіледі: 2 FeO • SiO2, CaO • SiO2, MgO • SiO2, Fe3O4, FeO • Al2O3. Пеште шлак пен штейннің бөлінуі олардың тығыздықтарының айырмашылығына байланысты болады (шлак – 2,9 т/м3, штейн – 5 т/м3). Концентратты термиялық пештердің шлактары үйінді өнімі болып табылады. Электрмен балқыту процесінде газ тәріздес өнімдер де түзіледі: SO2, SO3, H2O, CO2. Газдардың бір бөлігі шлакта ерітіледі, ал қалғандары газ құбырлары арқылы пеш кеңістігінен шығарылады. Ауаның ағып кетуіне байланысты олар азот пен оттегімен сұйылтылған. Электрлік балқыту кезінде күкірт темір сульфидтерімен термиялық ыдырау нәтижесінде жойылады. Қуырылған мыс түйіршіктерін балқыту кезінде күкіртті кетіру немесе күкіртсіздендіру деп аталатын әрекет 3-5%, жоғары күкіртті (25% S) ҰММК концентраттарын балқыту кезінде - 15% және жергілікті күкіртті концентраттардан (12% S) - 15% құрайды. %. Концентрат-термиялық пештердегі интенсивті қож конвекциясы одан никель, мыс және кобальт алу үшін құйылатын сұйық конвертерлік шлактарды өңдеуге қолайлы жағдай жасайды. Бұл жағдайда конвертер қожы пеш қожымен араласады және конвекцияның әсерінен сульфидтермен, флюстермен, қатты зарядты төмендеткішпен энергетикалық байланыста болады. Конверторлық шлак магнетитінің және түсті металдардың оксидтерінің азаюы, олардың сульфидтенуі, сульфидтердің іріленуі және тұнбаға түсуі, шлактың кремнеземмен қанығуы байқалады. Осының нәтижесінде түсті металдарда конвертер шлактары таусылып, қалдықтарға айналады. Шихтаға көміртекті тотықсыздандырғышты (көмір шламын) қосқанда, металл оксидтерінің тотықсыздану процесі белсендірілетіндіктен, қождар тиімдірек сарқылады. Бұл қосылыстардың қалпына келуі электр пешінің ваннасындағы шлактың конвекциялық қозғалысымен, шлак массаларының қалпына келтірумен үздіксіз «жылжымалы» байланысын қамтамасыз ету. Тотықсыздандырғыш шлакпен әрекеттескенде, ең алдымен мыс, никель, кобальт және темір оксидтері тотықсызданады. Бірақ шлакта басқа металдардың оксидтеріне қарағанда темір оксидтері көп болғандықтан, темір оксидтері негізінен тотықсызданады. Нәтижесінде негізінен темірден тұратын металл қорытпасы пайда болды. Бұл қорытпа күңгіртте ериді және металданған күңгірт деп аталатынды құрайды. Қождың көміртекті тотықсыздандырғышпен әрекеттесуін келесі өзара байланысты реакциялармен көрсетуге болады: (Me0)sl + CO = [Me]spl + CO2 C + CO2 = 2 CO Мұндағы Me таңбасы металдардың кез келгенін білдіреді: Ni, Cu, Co, Fe. Қож фазасындағы қосылыстар жақшаға, күңгірт және металға төртбұрышты жақшаға алынады. Қорытпа және металданған штейн тамшылары шлак қабатынан өткенде түсті металдардың оксидтері штейннің металл темірімен реакцияға сәйкес тотықсызданады: (Me0)shl + [Fe]shl = [Me]sm + (Fe0) )шл темір, теңдеу бойынша сульфидті түрге өтеді: [Me]spl + [FeS] = [MeS]sht + [Fe]sht . Сонымен қатар, оксидтердің негізгі бөлігі штейннің металл темірімен азаяды. (Me0)shl + [Fe]sht = [Me]spl + (Fe0)shl дана + [Fe]дана Осылайша, көмірді электрмен балқыту шихтасына енгізгенде, шлактың түсті металдарын қалпына келтіру жүзеге асырылады. көміртекті тотықсыздандырғышпен де, металдық темірмен де. Сонымен қатар, оксидтердің негізгі бөлігі штейннің металл темірімен азаяды. (Me0)shl + [Fe]sht = [Me]spl + (Fe0)shl дана + [Fe]дана Осылайша, көмірді электрмен балқыту шихтасына енгізгенде, шлактың түсті металдарын қалпына келтіру жүзеге асырылады. көміртекті тотықсыздандырғышпен де, металдық темірмен де. Сонымен қатар, оксидтердің негізгі бөлігі штейннің металл темірімен азаяды. жүктеу/скачать 25,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|