Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция № 14.pptx
Скачиваний:
9
Добавлен:
17.02.2023
Размер:
579.14 Кб
Скачать

Лекция №14

Автогенные процессы

Автогенные процессы - технологические процессы, которые осуществляются полностью за счет внутренних энергетических ресурсов без затрат посторонних источников тепловой энергии — топлива или электрического тока.

При переработке сульфидного сырья, обладающего достаточно­ высокой теплотворной способностью, автогенность пирометаллургического процесса (плавки) достигается за счет тепла экзотермических реакций горения (окисления) сульфидов перерабатываемой шихты.

Вкачестве окислительного­ реагента при плавке можно использовать

воздух

обогащенное кислородом дутье

технологический кислород­.

Автогенные

процессы

позволяют

создавать

технологические­

схемы,

обеспечивающие

минимальные энергетические­ затраты

высокую комплексность использования сырья

предотвращение загрязнения воздушного и водного, бассейнов­

.

В основе любого автогенного способа плавки сульфидных­ медных, медно-цинковых и медно-никелевых концентратов­ и руд лежит следующая суммарная реакция:

2FeS + 3О2 + SiО2 = 2FeO∙SiО2 + 2SО2 + 1030290 кДж.

Протекает в две стадии: I ) 2FeS + 3О2 = 2FeO + 2SО2 + 937340 кДж,

II ) 2FeO + SiО2 = 2FeO∙SiО2 + 92950 кДж.

При окислении сульфидных материалов возможно также­ переокисление железа до магнетита: 6FeO + О2 = 2Fe3О4 + 635560 кДж

с последующим его разрушением сульфидом железа

3Fe3О4 + FeS + 5SiО2 = 5(2FeO∙ SiО2) + SО2 — 19930 кДж.

2

.

С технологической­ точки зрения автогенные­ металлургические процессы применительно к флотационным концентратам в первую очередь­ различаются методом сжигания сульфидов:

в факеле (во взвешенном состоянии)

в расплаве.

Сжигание сульфидов в факеле (во взвешенном состоянии)

При сжигании сульфидов в факеле (во взвешенном состоянии) мелкий хорошо вы­ сушенный концентрат вдувается в разогретое до высоких температур плавильное пространство вместе с кислородсодержащим­ дутьем. Сульфидные частицы, находясь во взвешенном­ состоянии, окисляются кислородом дутья и в зависимости от температуры частично или полностью расплавляются.

Образовавшиеся в факеле капли сульфидно-оксидного расплава падают на поверхность спокойной шлаковой ванны, где продолжаются основные физико-химические взаимодействия­ и превращения, включая процессы шлако- и штейнообразования и отстаивания.

3

.

Печь имеет три основных рабочих узла: вертикальную плавильную

 

камеру (шахту), горизонтальную отстойную камеру и газоход с котлом-

 

утилизатором.

4

.

Плавка во взвешенном состоянии на подогретом и обогащенном­ кислородом дутье является в настоящее время самым распространенным в цветной металлургии автоген­ ным процессом.

5

.

Кивцэтная плавка — сокращенное название очень сложного­ по своей структуре пирометаллургического процесса. Это название расшифровывается следующим образом: кислородно-взвешенная циклонно-электротермическая плавка. Процесс основан на сочетании принципов взвешенной и циклонной плавок и рационального использования технологического­ кислорода и электроэнергии.

Автогенное протекание процесса обжига и плавки обеспечивается­ за счет теплоты реакции окисления сульфидов кислородом.

Удельная производительность кивцэтного агрегата, отнесенная ко всей его рабочей площади, составляет 7— 8 т/(м2∙сут).

6

Плавка в расплаве

Стадии автогенных процессов, осуществляемых в расплавах :

плавление загруженной шихты

растворение компонентов­ шихты в первичном, хорошо перегретом сульфидно-оксидном расплаве

окисление сульфидов

процессы штейно- и шлакообразования­.

Фактически все стадии идут одновременно в определенном объеме расплава.

Подачу шихты можно производить:

на поверхность расплава

вдуванием в расплав вместе с окислительным реагентом.

7

Перерабатываемое­ сырье непрерывно загружается на поверхность­ барботируемого окислительным газом расплава, где - осуществляются с большой скоростью требуемые физико-химические превращения и генерируется тепло для поддержания­ необходимой температуры. Полученные в результате плавки расплавы (шлак, штейн или черновой металл) расслаиваются в подфурменной зоне и раздельно, непрерывно­ выпускаются из печи через сифоны.

Плавка в жидкой ванне

Среди автогенных процессов особое место занимает плавка в жидкой ванне (ПЖВ), разработанная в Московском­ институте стали и сплавов под научным руководством профессора А. В. Ванюкова.

8

9

Плавки в расплавах по методу «Норанда» (Канада)

Непрерывную плавку сухих медных концентратов по методу «Норанда» осуществляют в горизонтальном цилиндрическом­ поворотном аппарате длиной 21,3 м и диаметром 5,18 м.

Газы по выходе из печи, содержащие 16—20 % SO2, используют для производства серной кислоты­.

10

Соседние файлы в предмете Основы теплотехнологии энергоемких производств