Металлургия цветных металлов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Сентября 2011 в 16:19, курсовая работа

Описание

Значение меди из года в год возрастает, особенно в связи с бурным развитием энергетики, электроники, машиностроения, авиационной, космической и атомной техники. Дальнейшее развитие и технический уровень медного и никелевого производств во многом определяют технический прогресс многих отраслей народного хозяйства нашей страны, в том числе микропроцессорной техники. Для получения меди используются всевозможные способы плавок, например, плавка медных концентратов в электрических, отражательных, шахтных печах, при использовании процесса конвертирования медных штейнов, благодаря автогенным плавкам во взвешенном состоянии, на штейне и др.

Содержание

Введение…………………………………………………..3


Описание технологии получения катодной меди………4


Выбор технологии плавки на штейне…………………...8


Теоретические основы процесса Ванюкова…………….10


Расчет материального и теплового баланса…………….13


Заключение……………………………………………….28

Скачать (108.79 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

metall2.doc

— 334.00 Кб (Скачать документ)
 
 

W=6

Расчет  необходимого количества дутья

FeS + 3/2O2 = FeO + SO2

1/2S2 + O2 = SO2

PbS + 3/2O2 = PbO + SO2

ZnS + 3/2O2 = ZnO + SO2

 

 

 

 
 
 
Компонент Кг Нм3 %
SO2 53,34 18,67 55,17
N2 5,27 4,22 12,47
H2O 6,98 8,69 25,68
CO2 3,85 1,96 5,79
Pb 0,44 0,05 0,15
Zn 0,72 0,25 0,74
Итого 70,6 33,84 100
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Материал Кол-во Cu Fe S SiO2 O2 CaO N2 H2O CO2 Pb Zn
Загружено  
 		                      
1. К-т 105,26 17 28 36 5   3   5,26 2,35 2 6
2. Кварц 28,70       18.89       1.72      
3. Изв-к 3.42           1.92     1.5    
4. Кон.шл. 13.16 0,39 6,84   3,16 2,28            
5. Воздух 5.30         1.24   4.06        
6. Т.К. 34.16         32.96   1.20        
   
 		                      
Всего 190 17,39 34,84 36 27.05 36.48 4.92 5.26 6.98 3.85 2 6
Получено  
 		                      
1. Штейн 37,33 16,80 7.28 9.33   1.04         0,4 2,1
2. Шлак 81,96 0,59 27,56   27.05 8.76 4.92       1,16 3,18
3. Газы 70.6     26.67   26.67   5.26 6.98 3.85 0,44 0,72
Всего 190 17.39 34.84 36 27.05 36.48 4.92 5.26 6.98 3.85 2 6
 
 
 
 
 

 

Расчет  тепла

 

Расчет  прихода тепла

 

1. 

 

2.

а) FeS + 3/2O2 = FeO + SO2 + 11025

б) 1/2S2 + O2 = SO2  +70900

в) ZnS + 3/2O2 = SO2 + ZnO +105560

г)  PbS + 3/2O2 = SO2 + PbO +99760

д) 2FeO + SiO2 = (FeO)2 * SiO2 + 22200

е) CaO + SiO2 = CaO*SiO2 +21500

 

а)

б)

2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + 1/2S2

FeS2 = FeS +1/2S2

2CuS = Cu2S + 1/2S2

 
 

 

в)

 

г)

 

д)

е)

Расчет  расхода тепла

 

 

    На  нагрев от 25 до 100 C

 

    Эндотермические реакции

 

    1) 4CuFeS2 à 2Cu2S + 4FeS + S2    - 78600

    2) 2FeS2 à 2FeS + S2   - 64600

    3) CuS à ½Cu2S + ¼ S2   - 10675

    4) CaCO3 à CaO + CO2  - 42500

 

 

    Потери  тепла

 

    Примем  потери = 15% от 15607,47 ккал

 

 
 

    Расчет  необходимого количества дутья

 

 

    На 1 кг угля.

 
С = 95 % 0,893
Проч = 5 % 0,047
W = 6% 0,06
Итого 1 кг
 

    С + O2 = CO2 + 94052 ккал

 
 

 

    Окончательный состав отходящих  газов

 
Компонент Кг Нм3 %
SO2 53,34 18.67 53.83
CO2 5.01 2.55 7.35
N2 5.52 4.42 12.74
H2O 7.02 8.74 25.20
Pb 0.44 0.05 0.14
Zn 0.72 0.25 0.72
Всего 72.05 34.68 100
 
 

    Баланс  по теплу

 
Приход

Ккал

Расход

Ккал

Горение топлива 4857,33 Тепло шлака 30132,28
Тепло к.шлака 4638,9 Тепло штейна 10289,08
Тепло реакций окисления 79526,19 Тепло отходящих  газов 20751,2
Реакции шлакообразования 6193,82 Испарение влаги 4290,22
    Эндотерм. Реакции 15607.47
    Потери 14146,15
Всего 95216.24* Всего 95216.4*
 

    *Погрешность  вычислений = 0,000168%

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение

 
 

      В данной курсовой работе был составлен  тепловой и материальный баланс процесса плавки на штейне на примере плавки в жидкой ванне или процессе А.В.Ванюкова, который был выбран из-за своих  технико-экономических показателей.

      Технологический процесс А.В.Ванюкова позволил перевести в конверторный шлак 24% кварца, 3% меди, 52% железа, 17,32% кислорода; в 45%-тый медный штейн: почти 20% железа, 25% серы; в шлак после добавления кварцевого и известнякового флюсов перешло: 33% кварца и 6% оксида кальция (согласно требуемым показателям), а также 33.63% железа и около 0.6% меди.

      В работе также был рассчитан тепловой баланс процесса, что позволило сделать  следующие выводы: тепло на нагрев конверторного шлака составило 4638,9 ккал, на реакции окисления и шлакообразования:  85720,01 ккал, на нагрев штейна, шлака и отходящих газов с учетом требуемого топлива в размере 0,694 кг угля (95% C, 5% прочих) : 10289.08 ккал, 30132,28 ккал и 20751,2 ккал соответственно. Испарение влаги потребовало 4290,22 ккал, а потери составили 14146,15 ккал.

      Отходящие газы приняли окончательный вид: SO2 ~ 53,83%, CO2 ~ 7,35%, N2 ~ 12,74%. Необходимо заметить то, что объем требуемого дуться на сжигание 0,694 кг топлива составил 1,36 нм3.

      Таким образом, на примере данной работы, мы еще раз убедились в том, что процесс плавки по технологии А.В.Ванюкова является одним из лучших по своим технико-экономическим показателям, и, я надеюсь, что с развитием науки и появлением  свободных денежных средств у предприятий, а также НИИ, позволит в будущем его усовершенствовать.

Информация о работе Металлургия цветных металлов