ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТДЕЛЕНИЯ КОНВЕРТИРОВАНИЯ МЕДНОГО ШТЕЙНА, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 140 ТЫС. ТОНН ЧЕРНОВОЙ МЕДИ В ГОД.

ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
1.1 Пирометаллургические способы получения медного штейна 8
1.2 Отражательная плавка 9
1.3 Плавка по технологии Ausmelt 10
1.4 Конвертирование 12
1.4.1 Горизонтальный конвертер Пирса-Смита 16
1.4.2 Вертикальный конвертер 18
1.4.3 Непрерывное конвертирование 18
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 22
2.1 Расчет технико-экономических показателей проекта 22
2.2 Обоснование расчётного периода 24
2.3 Формирование денежных потоков 26
2.4 Расчёт показателей экономической эффективности 34
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСИЙ РАЗДЕЛ 41
3.1 Исходные данные 41
3.2 Расчет рационального состава штейна 41
3.3 Расчет рационального состава кварцевого флюса 44
3.4 Расчет рационального состава конвертерного шлака 47
3.5 Расчет состава и количества холодных материалов 50
3.6 Расчет материального баланса 54
3.6.1 Расчет материального баланса первого периода 54
3.6.2 Расчет образования шлакового концентрата и его рационального состава 64
3.6.3 Расчет материального баланса второго периода 69
3.6.4 Сводный материальный баланс 72
4 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА КОНВЕРТИРОВАНИЯ 76
4.1 Тепловой баланс первого периода 76
4.2 Тепловой баланс второго периода 81
5 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 86
5.1 Определение характеристик и выбор воздуходувных машин 86
5.2 Тяго-дутьевые устройства 87
5.3 Пылеулавливающее оборудование 88
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 90
7 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 102

Весь текст будет доступен после покупки

Медь является важным цветным металлом с точки зрения сфер применения. По объемам производства она уступает лишь железу и алюминию. Сульфид меди и сама медь являются отличными коллекторами золота и серебра, что обуславливает возможность их попутного извлечения.
Красноуральский медеплавильный комбинат был первым заводом в СССР, ориентированным на обогащение и плавку руд с низким процентным содержанием меди. Проектная мощность завода составляет 10 тысяч т меди в год, но при строительстве мощность увеличена до 20 тысяч т. 4 сентября 1931 г. металлургический цех получил первую черновую медь. Пик производственной мощности достигнут в 1974 г., когда было выпущено 93 870 т черновой меди. Сегодня на предприятии производят порядка 86 тысяч т черновой меди в год. С ноября 1999 г. ОАО «Святогор» входит в состав «Уральской горно-металлургической компании».
Цели настоящей работы: провести анализ литературных источников по проблемам отражательной плавки, технологии Ausmelt и процесса конвертирования; рассчитать материальный и тепловой балансы процесса конвертирования медных штейнов, получаемых в печи Ausmelt.
Задачи работы включают:
1. анализ литературных источников по проблемам отражательной плавки, технологии Ausmelt и процесса конвертирования;
2. расчет материального и теплового балансов процесса конвертирования медных штейнов;
3. выбор и расчет основного технологического оборудования конвертерного отделения;
4. экономическая оценка эффективности проекта;
5. рассмотрение вопросов охраны окружающей среды и безопасности производства.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.1 Пирометаллургические способы получения медного штейна

В настоящее время порядка 90 % всей меди получают пирометаллургическим способом (плавка), а остальные 10 % – гидрометаллургическим (выщелачивание) [9, 16].
Сульфидные руды подвергают предварительному флотационному обогащению. Концентраты, в которых содержание серы превышает необходимое значение, предварительно подвергают окислительному обжигу. В пирометаллургии меди больше распространение получил окислительный обжиг, в ходе которого происходит частичное удаление серы из материала и перевод сульфидов железа в легко шлакуемые при последующей плавке соединения. Обжигу подвергают бедные концентраты, содержащие до 25 % меди. В АО «Святогор» многоподовые печи работают в связке с отражательными печами. Обжиговое отделение оборудовано восемью обжиговыми печами. Каждая печь имеет отдельный бункер для шихты. Огарок выгружается из промежуточного бункера в вагоны. Отходящие газы после очистки в циклонах СИОТ 12,5 с содержанием SO2 от 5 до 11 % по газоходам отправляются в сернокислотный цех для производства серной кислоты [10, 11, 18].
В ходе плавки медных концентратов получают два расплава: штейн, который содержит сульфиды меди и железа (Cu2S и FeS), и шлак, состоящий из оксидов кальция, алюминия и кремния. Медь обладает высоким сродством к сере, что приводит к образованию устойчивого при высоких температурах химического соединения – Cu2S. У железа сродство к кислороду больше, чем у меди, поэтому оно в первую очередь взаимодействует с ним и окисляясь становиться основой шлака. Сульфиды железа и меди хорошо растворяются друг в друге, образуя штейн. Штейн практически не растворяется в силикатных шлаках. Это обеспечивает эффективное разделение штейна и шлака по плотности [19].
В зависимости от того какой состав и физические свойства руды определяют каким способом будут получать штейн. Либо в шахтных печах, либо в отражательных или дуговых электропечах, если исходный продукт представляет собой порошкообразные флотационные концентраты [10].
Штейн после процесса плавки отправляют на конвертирование с получение черновой меди.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аветисян, Х. К. Металлургия черновой меди: учебник / Х. К. Аветисян. – М.: Металлургия, 1954. – 450 с. – Текст : непосредственный.
2. Бассов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов: учебник / А. И. Бассов. – М.: Металлургия, 1984. – 526 с. – Текст : непосредственный.
3. Береговский, В. И. Металлургия меди и никеля: учебное пособие / В. И. Береговский, Б. Б. Кистяковский. – М.: Металлургия, 1992. – 454 с. – Текст : непосредственный.
4. ГОСТ 12.1.005–88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей силы. – Взамен ГОСТ 12.1.005–76; введ. 1989 –01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 75 с.
5. ГОСТ 12.4.012–75 ССБТ. Работа вентиляционных системы. – введ. 197 – 01–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. – 41 с.
6. Гущин, С. Н. Теплотехника и теплоэнергетика металлургического производства: учебное пособие / С. Н. Гущин [и др.]. – М.: Металлургия, 1993. – 368 с. – Текст : непосредственный.
7. Диомидовский, Д. А. Расчет пиропроцессов и печей цветной металлургии: учебное пособие / Д. А. Диомидовский. – М.: Металлургия, 1963. – 460 с. – Текст : непосредственный.
8. Жуков, В. П. Пирометаллургия меди: учебное пособие / В. П. Жуков, Г. В. Скопов, С. И. Холод. – Екатеринбург: УрО РАН, 2016. – 632 с. – Текст : непосредственный.
9. Кривандин, В. А. Металлургическая теплотехника – 2 том / В. А. Кривандин. – М.: Металлургия, 1986. – 590 с. – Текст : непосредственный.
10. Мостович, В. Я. Пирометаллургия меди: учебное пособие / В. Я. Мостович, Д. Г. Новиков. – М.: Металлургия, 1957. – 450 с. – Текст : непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки