Способ конвертирования медных штейнов

 

Способ конвертирования медных штейно относится к области цветной металлургии. Целью изобретения является сокращение длительности технологического процесса. Цель достигается путем подачи в конвертер строго определенного количества воздуха. Способ включает опр еделение содержания меди, железа и кремнезема в гранулированном концентрате, меди в штейне и ислорода в .цутьевом воздухе, измерение веса залитого в конвертер жидкого штейна, загруженного гранулированного концентрата и расхода дутьевого воздуха, причем сжатый воздух продувают через жидкий штейн, в количестве, соответствующем полному завертению первого и второго периодов конвертирования. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. (Л Х J5 35

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 22 В 15 06 с г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3989856/22-02 (22) 14. 10.85 (46) 15.03.87. Бюл. Р 10 (71) Государственный научно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов химической промышленности и цветной металлургии (72) А.А.Гарян, А.О.Абрамян, Г.О.Аветисян и Г.А.Шармазян (53) 669.333.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 365391, кл . С 22 В 15/06, 1970. (54) СПОСОБ КОНВЕРТИРОВАНИЯ МЕДНЫХ

ЫЕЙНОВ (57) Способ конвертирования медных штейнов относится"к области цветной металлургии. Целью изобретения является сокращение длительности технологического процесса. Цель достигается путем подачи в конвертер строго определенного количества воздуха.

Способ включает определение содержания меди, железа и кремнезема в гранулированном концентрате, меди в штейне и кислорода в,цутьевом воздухе, измерение веса залитого в конвертер жидкого штейна, загруженного гранулированного концентрата и расхода дутьевого воздуха, причем сжатый воздух продувают через жидкий штейн в количестве, соответствующем полному завершению первого и второго пе- Я риодов конвертирования. 2 s.ï. ф-лы, 3 табл.

96616 2 гранулированном концентрате и меди в жидком штейне. Измеряют вес залитого в конвертер штейна и содержание кислорода в дутьевом воздухе.

1 I2

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам конвертирования медных штейнов, Целью изобретения является сокращение длительности технологического процесса.

Сначала с помощью анализаторов вещественного состава (либо методом экспресс-анализа) определяют содержание меди, железа и кремнезема в

Затем вычисляют коэффициент использования кислорода в конвертере

1{,и переводный коэффициент h, определяющий долю условного штейна в rpa1О нулированном концентрате;

С пит Oaд т

60 a Cu b, о *„ +ь И О, 1-0, 125 Сп ) Э

1 воздуха в штейне при его температурах от 1000 до

1250 С и диаметр фурмы

1/кг для 80-тонного конвертера b=0 001, а для

40-тонного Ь=0,0015, W — вес залитого в конвертер

tax штейна, кг. безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю вяз15 кость штейна при температурах от 1000 до 1250 С, долевое содержание меди в штейне, 7/100, долевое объемное содержание кислорода в дутьевом воздухе, Ж/100, коэффициент, учитывающий кинетику окисления серы, 1/ати, давление дутьевого воздуха атИ, коэффициент, учитывающий длину траектории струи

2 А. Cu„ð,где 7,8

Сп амтвЂ

2 дут

0,1

О, 125 — безразмерные коэффициенты, учитывающие высоту расплавленной массы над фурмами при рабочем наклоне конвертера;

Количество дутьевого воздуха после подачи гранулированного концентрата F определяют по формуле: дут з

Едут = W,р (О, ЗЬ-О, 3 75 7 Сп гр ) / (0 д т K)»

А = 0,826Си „+ Ре р +О 21 Si0 rp 0

Ф

В. = 0,24Сц Äp + Cu „Fe„+ 0,826Сиг + О, 21 Cu, SiO

Ф где Cu Fe гр у где Игр — количество загруженного и Si0 — долевые содержания ме1 гр е гранулированного концентди, железа и кремнезе- рата. ма в гранулированном 40 Все числовые коэффициенты в скобконцентрате ° . ках приведенных зависимостей имеют

Э

После этого определяют количество Размерность м /кг. дутьевого воздуха F<»- до подачи крем-- При отсутствии точных данных ко, г флюса либо гранулированного- личество перерабатываемого гранулиро. концентрата. 45 ванного концентрата W, определяют следующей зависимостью: р = W„(0,08-0, 10Си„) /(0,, К), W ð ® 3ý 11 шт (® Cu ) 0 дут ° а затем количество дутьевого воздуха Общее количество дутьевого возду1 г после подачи кремнистого флюса: F„„ 5{) ха Гдут,необходимого для полного окисления сернистого железа обычного и р 11 (0 26 0 3256Си )/(О „, К).. условного штейна, т.е. завершение дут ыт мт дуг первого периода конвертирования опре.

I Г деляется суммированием Р „„, Р

55 H FA»> г, = (W (О, 34-0,4256Сищ,)+

2дчт . + W, (О, 3h — О, 3757Сп, )), м

1296616

Количество дутьевого воздуха F „ необходимого для полного окисления серы в,полусернистой меди, т.е. завершения второго периода конвер— тирования, определяют по формуле:

8гг 0 16666 гг1г = 1г 0 (W„Cu +W Си„0 г1116 11 Си ) ггг г 41г т )г)т ГР. ГР 8 К(0 0) т!

1,2928 — плотность воздуха при

Т-273к, P=101,03 кПа.

Определяют потребное количество дутьевого воздуха для второго периода конвертирования С где 10„ — количество слитого конверторного шлака, кг, О 1666- размерный коэффициент, 9 в м /кг.

Исходные данные применительно к 80-тонному конвертеру приведены в табл. 1 и 2.

G» 6 . (О, 4-0, 5Сп т) +GÄ (S, +О, 2Fe, — 20 = 18786, 67 кг О

Переходя на объемные единицы воздуха, получают

18786 67 3 — 62636, 92 м

80н(22 09232 18 2928 где 0,232 — весовое долевое содержание кислорода в воздухе, 7 8 Cu(02 Отме

Cuet кь,„т +b 14 )0т 81-08 25Сп(4)т

7,-8.0 298 О 21

60 1 09298 ° 0821+09 01 ° ° 184200 О, 1-, 125 0,298

1 Э

Для определения переводного коэффициента h сначала находят величины

В = 0,24Cu + Cu Fe + 0,826Cu + э Гр (р <р у

АиВ: + О, 21Cu„Si0 = О, 24 О, 266+0, 266 х

А = 0,826Cu, + Fe„+ О, 21Si0 — О, 21:= х О, 125+0, 826(0, 266) +О, 21 О, 266 р 45 х 0,254 = О, 16-9723, = О, 826 О, 266+0, 125+0, 21 r 0 54-0, 21=

= 0,188056, 2АСи 2 О 188056 0 266

В+ —, Cu О, 169723+ 0,169323 2-1,8 8 0,188056 0,266

Определяют количество дутьевого воздуха (без учета механических потерь на фурмах), необходимого для окисления и ошлакования сернистого железа в обычном штейне и в штейне, образовавшемся от гранулированного концентрата: к0,4179-0, 3757 0,266))=202805, 21 мз

Определяют потребное количество воздуха для первого периода конвертирования G„,по известному способу:

-О, 25Cu,р) = f84200(0, 4-0, 5 О, 298) +

+ 78100 (О, 281+0, 2 О, 125-0, 25 10, 266) =

= 64939, 15 кг О

25 Переходя на объемные единицы, получают: ов 64939 15

"е08А О, 232 ° 1, 2928

= 216514,63 м воздуха при Т = 273К, 30

P -- 101,03 кПа, 09 01 f 5 СкыС )ь8 ) = О. 25 (f 84200 09 298 +

+ 78100 О, 266 — О, 0115 151600 ° О, 298) = воздуха при Т = 273 К, P = 101,03 кПа.

Определяют завершение первого и второго периодов конвертирования по предложенному способу. Для этого предварительно определяют величину коэффициента использования кислорода в конвертере К и переводной коэффициент h.

Fe = — — — — — - У (О, 34-0 4256Сп )+

0 А(1т

+ W„ (0, 30h-0, 3757Cu )- —-"Р 0,9686 0,21 (184200(0, 34-0, 4286 О, 298) +78 100(0, Згг

1296

616 6 чающийс я тем, что, с цельюсо4

В кращения длительности технологического прэцесса, жидкий штейн продувают сжатым воздухом в количестве, равном стехиометрическим коэффициентам

1 реакции окисления сернистого железа в первом периоде конвертирования и серы в полусернистой меди во втором периоде конвертирования.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что неойаодимое количество сжатого воздуха для первого периода конвертирования продувают через жидкий расплав, исходя из коэффициента использования кислорода в конвертере, веса залитого штейна и содержания меди в нем, а также загруженного гранулированного концентрата и содержание меди, железа и кремнезема в нем и вычисляют по формуле

П О 16666

Ч К 4 АЧт

- 0,0115W Cu,) (W Ñu + W„Cu,—

О 16666 — - — — — — (184200х

0,9686 0, 1

F = — — -- (W (Π34-0 4256Cu )+

АЧ К. O ь т

ыт Ч

+W, (0, 30h-О, 3757Cn )g, где О т- долевое содержание кислорода в дутье (объемы), Wщ, — количество залитого в конвертер штейна, Си — долевое содержание меди в штейне, W — количество загруженного гранулированного концентрата, Cu — долевое содержание меди в гранулированном концентрате, К вЂ” коэффициент использования кислорода в конвертере равный:

14798 42 — — 22 56. мин.

655,8

1. Способ конвертирования медных штейнов, включающий определение содержания меди, железа и кремнезема в гранулированном концентрат, ме- 35 ди s штейне и кислороде в дутьевом воздухе, измерение веса залитого в конвертер жидкого штейна, загруженного гранулированного концентрата и расхода дутьевого воздуха, о т л и- 40

7.8 Cu О д„т

60 а Сп, О фЧт + Ь И, ( где 7,8 — безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю вязкость штейна при температурах от 1000 до 1250 С, О

60 — коэффициент, учитывающий кинетику окисления серы, при конвертировании медных штейнов; а — давление дутьевого воздуха, b - коэффициент, учитывающий длину траектории струи h воздуха в штейне при его температурах от 1000 до

1250 С и диаметр фурми.

Оэ 1 Ов 125 Сшт ), воздуха при Т=2 73 К, Р=1 01, 03 к Па .

Определяют количество дутьевого воздуха, необходимого для окисления серы в полусернистой меди:. х О, 298 + 78100 О, 266 — О, 0115 151600 х х 0,298) 61547, 92 м воздуха при

Э

Т = 273 К, P = 101,03 кПа.

Результаты расчетов сведены в табл.3.

Из табл.3 видно, что по известному способу подали в конвертер излишнего воздуха 279151,55 — 264353, 13.20

=14798,42 м . При среднем минутном расходе 655,8.мз для 80-тонного конвертера продолжительность процесса

Формула изобретения (для 80-тонного конвертора b 0 001, а для 40-тонного b=0,0015),,1

125- безразмерные коэффициенты, учитывающие высоту рас плавленной массы над фурмами при рабочем положении онвертора, коэффициент, определяющий долю медного штейна в загруженном гранулированном концентрате:

12966! 6

2 (А) Сц,р

B +  — 1,8 А Си„

О 16666

F = - — — — (W Cu+ W Cu т К, p < мт г р 4

Wê Cuûò )Таблица

Химический состав гранулированного медного концентрата, Ж/100

Си р

Fe Вгр SiO, CaO,„Al О.

Прочие

0,014

0,266 0,125 0,281 0,254 0,008 0,042. 0,01.

Таблица 2

Показатель

Параметр

Количество залитого штейна (М,„т ), кг

Содержание меди в штейне (Сп ), 7/ t00

О, 298

78100

Количество слитого конвертерного шлака (W ), кг кы

151600

Содержание кислорода в дутьевом воздухе (0 )

7/100 (объемных) 0,21

1,0

Фактический расход, м дутьевого воздуха

3 в первом периоде конвертирования, (без учета потерь на фурмах (Р„„, ), (Т=273 К, Р=101,03 кПа)

1, 203100

Фактический расход, м дутьевого воздуха

Э во втором периоде конвертирования, без учета потерь на фурмах (Р ) (Т=273К, Р=101,03 кПа).

А т

61006

А = О, 826Си, +Ре, +О, 21SiO„-О, 21;

В = О, 24Cu, +Cu Fe„+0,826Cu, +

+О, 21Cu„SiO,, Си Fe,è Sip „ — долевые содержания меди, железа и кремнезема в гранулированном концентрате.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что необходимое коли- 15 чество сжатого воздуха для второго

Количество загруженного, гранулированного концентрата (W, ), кг

Давление дутьевого воздуха (а), ати периода конвертирования прод.;гают через расплав, исходя из коэффициента использования кислорода в конвертере, веса залитого штейна и содержания меди в нем, гранулированного концентрата и содержания меди в нем, а также слитого конвертерного шлака и вычисляют по формуле: где М вЂ” весовое количество слитого кш. конвертерного:шлака.

l296616

Т а б ч н ит а 3

Количество продуваемого воздуха, м

Относительная, ошибка, 7, Способ определения

Расход воздуха в период конвертирования фактическое расчетное

Первый

-О, 19

+0, 14

Известный

Предложенный

-2,61

Известный

Второй

61000

Пр едложе нный

264100

Известный

Суммарный

264353,13

Предложенный

С ос тавит ел ь А. Кальницкий

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Редактор К..Волощук

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 721/30

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4

61000

216514 ) 63.

202805,21

62636,92

61547,92

279151,55

-0,89

-5,39

+О, 10