Способ управления тепловым режимом конвертирования медных штейнов Советский патент 1986 года по МПК C22B15/06 

где оа

гр

а

02

ИЭЛ

-минутный расход гранулированного концентрата, кг/мин;

количество тепла, выделившегося за счет экзотермических реакций за 1 мин, кДж/мин;

-количество тепла, уносимое с отходящими конверторными газами за 1 миН) кДж/мин;

-количество тепла, теряемое через горловину излучением за 1 мин, кДж/мин;

количество тепла, теряемое кожухом конвертора, излу,чением и конвекцией за 1 мйн, кДж/мин. 4, Способ по пп,2 и 3, отличающийся тем, что по начальной температуре гранулированного концентрата, содержанию меДи, железа и кремнезема в нем определяют удельное теплопотребление гранулированного концентрата по формуле

V re )-ит п у.ц,).и1Т нач1

Т,

W

Ч. U1T (. рл

Си

1 170 1650

Cufp.

h

условного штейна и условного флюс

К;

+ 292 Си

+ 390 SiO,

Ч-ит

S10,

«Ч.л ЗЮг

,

У.-РЛ 1 - h

H.UT

Нач

У-Т

Я

хщ

-начальная темпер тура гранулирова ного концентрата К;

-средние удельные теплоемкости условного штейна и условного кремнистого флюса в тервале температ от обсолютного н ля до приведенно температуры плав ления, кДж/кг К;

l-blT

103,6-25,8 Сим.ыг Г 127,1+40,2 Си. ц 1

(j.Ut

И Ч(1).(|)Дпп..рл ),

где

Чпл

Р

. ехр (- ЕЛ.Т1.ц.ыт ) - П тт т

4 ПА y ij T-удельное теплопотреблеггде Е (3,5 + 1,2 Си „ )

,.

ние гранулированного кон .. центрата, кДж/кг; Ь - переводный коэффициент, ( определяющий i величину условного штейна и услов ного флюса в гранулированном концентрате;

ГГ ,8 Si02y /,У.Т« 126,1-66,2 SiOjjj,

+ ехр (-EgTn,g.(pi) - П. Р Т I

г п.у.рлJ

h

2ACu гр

Ь + .8АСиг,

Т ;.

где

А - 0,826 +Ferp +0,21 SiO,j,В 0,24 Си + Си

+ 0,826 0,21 Cu/y-SiOj,

хгр -Ferp +.

W 11Ш т л ч IP л

- приведенные температуры плавления

Г - - Я ч. uiT ) Г 1 - ехр (-Е ,Т n.ч, ц г ) ,

Vj ,, J ,.- Уа HI,BIII| I HI .m т .

j.wT.i27,r + 41У,2 cu;,

где Ej (3,1 + 0,7 Cu,j .).10 ;

,

W

Ч. U1T (. рл

Си

1 170 1650

Cufp.

h

условного штейна и условного флюса,

К;

+ 292 Си

+ 390 SiO,

Ч-ит

S10,

«Ч.л ЗЮг

, К; .К;

У.-РЛ 1 - h

IL.

.UT

Нач

У-Т

-начальная темпера тура гранулированного концентрата, К;

-средние удельные теплоемкости условного штейна и условного кремнистого флюса в интервале температур от обсолютного нуля до приведенной температуры плавления, кДж/кг К;

l-blT

103,6-25,8 Сим.ыг Г 127,1+40,2 Си. ц 1

(j.Ut

ГГ ,8 Si02y /,У.Т« 126,1-66,2 SiOjjj,

+ ехр (-EgTn,g.(pi) - П. Р Т I

г п.у.рлJ

Ej (3,1-0,73 SiO, ) .10 2ij.q)4

т I У ТЛ удельные теплоемкости жидкого условного штейна и жидкого условного кремнистого флюса при приведенной температуре плавления;

У Г с ,0.0 -, SiOg jj.yn ) 1-ехр(-Е4Тпл.|,.уд ) 126.1 - 66,,,

где Е

(2,6-0,42 SiOjy., )

5. Способ по п. 1 , о т л и ч а rout и и с я тем, что необходимый промежуток времени для переработки суммарного количества гранулированного концентрата определяют отношением его суммарного количества к минутному расходу и вычисляют по формуле .гр

Шгр

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу управления тепловым- режимом процесса конвертирования медных штейнов.

Целью изобретения является максимальное использование избыточного тепла процесса, повьшение производительности конвертора и срока службы огнеупорной футеровки.

В табл. 1 и 2 приведены исходные данные по химическому составу гранулированного концентрата и по другим параметрам, . Определяется количество гранулированного концентрата G,.,, по известному способу 3

La

oi

UT

7

3 137900(0,21) 0,421

43335,32 кг.

2 A Cu

20,21359 0,321

: A rp - jf ijj::7 y,j.i

6 + .8АСи 0,aiJOtt(0.2150lfH.e-0.24a59(o.32l)

0,47466.

Определяются долевые содержания |меди в условном штейне и кремнезема )в условном кремнистом флюсе

Си

0,321

Я,1ит h 0,47466

0,67627; 30

SiO

2|).фд 0,50253.

- Si02rp

1 - h

10

-3

где лТ - необходимый промежуток вре- . мени для переработки суммарного количества гранулированного концентрата, мин.

6. Способ поп.1,Ьтличаю- ;Щ и и с я тем, что загруэку гранулированного концентрата начинают после достижения температуры расплавленной массы 1523 К.

Gy - вес залитого в конвертер

штейна) о ц J

- долевое содержание меди в штейне и кислорода в дутье (объемных).

Определяется переводный коэффициент h . Для этого предварительно рассчитываются величины А и В.

, А 0,826 CUf. + Ferp +

+ 0,21 Si02rp-0 21 i 0,826-0,32l4- +0,103 + O.,21 0,264 - 0,21 0,21359;

В 0,24 Curp+ Curp Fepp +.

+ 0,826 Curp + 0,21 Curp- Si02rp 0,,321 + 0,321-0,103 + +0,826 (0,321) +0,21.0,321 лО,264 0,21301;

20,21359 0,321

jf ijj::7 y,j.i

Определяются приведенные темпе 5 а- туры плавления условного штейна Тщ, vj.uim и условного кремнистого

флюса IM.(J.

пл.

у.ыт

nft,ij.(p/i

1170 + 292 Cuy, шг 1170 + 292-0,67627 1367,5 К;

1650 + 390 1650 + 390-0,50253 1846 К

3,12179064

Определяются удельные теплоемкрсг условного кремнистого флюса С J ти жидких условного штейна G и при их температуре плавления

,, - 020 - y.l Cu,.((-(3.l-0.7 Cuy.,., ).10 Т „л. у. ь.г )

(120 - ,67627.) tl-exp(-(3,10.70.67625). 10 - 1367.5)

127, J + 4о,2.0, ё7Ж

0,5769 кДж/кг.К{ (145 - 38,2 SiO г а. Фл ) (1 -ехр (- (2.6 + 0,4 SiO t у.у ) Ю Т пл: и.

-y-f. 126,1 - 66,2 siOj ;,

( - 38,2.0,50253)(1-ехр.(-(2.6 + 0,40.50253);10 1846 .«126,1 - 66,20,50253

1,2557 кДж/кг. К.

Определяются средние удельные , нистого флюса С ,, „ также при их тепло.емкости твердого условного штей- .температуре плавления. Для этого пре два- на С(, и твердого условного кремг- рительно рассчитьгоаются величины Е,,;

г-,..

г - уОЗ.б - 25,8 Сия, ыг /, , ехр (-Е, Т „л. .щ- ) - 1ч S-UiT - 127,1 + 40,2 Сиj.,, Е,Т„.у; V

103,6 - 25,8-0,67627 ,, ехр(-4,31152 Ю 1367,5) - 1 . ;° 127,1 + 40,2.-0,67627 i 4,ЗГГ52 ГО 1367,5

- 0,46395 кДж/кг К;

rt 127,1 - 32,8 БЮгфА ... ехр( у..р)- 1 ч ЧГ ,2 Е,,Т„,.

9

127.1 - 32,8.0,50253 .. exp(-2,73315i 10 ,. 18Д6) - 1 ч 126,1 - 66,2.0,50253 2,73315710- .Т8Т6

0,95693 кДж/кг К.

-- . 45

Определяется удельное теплопот- обходимое для плавления одного киребление гранулированного крнцент- ,лограмма гранулированного концентрата q. (количество теплоты,не- рата)

, .... .f.,. -ПА Гр,.

«| Гр у.шт .1.ит Л. ыт мач 0-Ь)(Су, Т„д,у,- С Т) ,47466(0,5769.1367,5-0,46395-293)+ .

+ (1 - 0,47466)(1,25572-1846 - 0,95693-293) 1380,37 кДж/кг.

Определяется общее количество та подлежащего .к переработ- гранулированного медного концентра- ке.

2/4 .

U - 2,83 (1200 - 1500 Си at ) О а АУГ q; (3845,5 - 4,2 „«„:) ,,,

9

,. Т6

512179066

2.83 137900 (1200- 1500 0.421)(0,21) 55729 кг ,37 + (3845,5 - 4,2 .293)-0,01

Определяется минутный расход гра-личество теплоты, уносимое с отхо- нулированного медного концентрата 5 дящими газами з , количество (Ofp в зависимости от минутноготеплоты / теряемое излучением чет- теплового баланса. Для чего-предва-рез горловину им количество теп- рительно определяются суммарное ко-лоты, теряемое кожухом конверто- личество теплоты, ввделившееся зара конвекцией и излучени- счет химических реакций q реак ко- ем.

2.6 .

Чреак 13268,3 ддт- У АЦт id 13268,3.600-0,21 . 1678403,8 кДж/мин;.

loij .24 + 0,02 + (0,2 -h 0,12 0,,, )-ю Т„р-17260 0,,т;; (Т„ - , - 100) f.,,

1,24 0,02-0,21 + (0,2 + 0,12.0,21) 1523 - -17260.0,21 (1523) (1523 - 323 - 100) 600 1046507,2 кДж/мин;

и. пр) - (0.0 Т.) 0,144 (0,01-1523) - (0,01 293) . 4,2 - 32494,9 кДяс/мин;

200200 .

- q 0,8 (0,4 V, T,,),S,, 0,8(0,4.1523:/ °° -293). 132 ,7 кДк/мкн;

n Ч.РЛ.. ,9 О % Ч , Л 5.. . ,1 х:

f qn«rf + (3845,5 - 4,2 Т„„,) НАр

1678403,8 - (1046507,2,4- 32494,9 . .1515.4,71, л,с ооц 1380,37 + (3845,5 - 4,2-293),0,01 n.jei кг/мин.

Определяется промежуток времени рзтаться гранулированный концент- AjC , в течение которого должен заг- рат,.

, |Т57184 ™ 224 ч.

Условием оптимального управленияЕсли, принять фактическое время

тепловым режимом является первого периода конвертирования

1 одинаковой, то повьппение произво- SS729 й Л дительности конвертера по количест J С, : ву перерабатьшаемого гранулированВ табл.3 приведены результатыного концентрата равно

.расчетов. ,

Значения определены расчетным riy- . . .

тем, принимая коэффициент использо-55 (55729 - 43335 32) 100 22 24%.

вания конвертора под дутьем 66%,55729

Си

712179068

Т а б jr и ц а

Химический состав, % / 100 гр I Fepp I SiOjrp I SrpI I CaOrpj Прочеа

0,321

0,103

0,264

Параметры

Начальная температура гранулированного концентрата ( ), К

Проектный расход дутья (пропускная способность (f.ur )

VAJjr- МИН

Температура процесса расплавленной массы, (Т„р), К

Температура дутья () К

Вес залитого в конвертер штейна, (

Содержание меди в штейне, (Си,), %/100

Нарастающее число плавок, начиная с последнего текущего ремонта (N), б/р

Продолжительность процесса (принимается ориентировочно), мин

rt

Площадь горловины (5рд„ ), м

Наружная площадь кожуха (SKO)

Фактическое количество переработанного гранулированного концентрата (, ), кг

Фактическая длительность первого периода конвертирования ( Si ), мин

Объемное содержание кислорода в дутье (Огдут ). /100

0,2730,01

0,008

0,021

Таблица 2 Значение

293

600

1523 323

137900 0,421

100

600- 2

132 42500

254,4 0,21

Известный Предлагаемый

43335,32 55729

Значения определены расчетным путем, принимая коэффициент использования (Конвертера под дутьем 66%,

Составитель А.Кальницккй Редактор Т.Парфёнова Техред) Корректор;Л.Пилипенко

Заказ 1084/32 Тираж 567Подписное

ВНИИПИ Государственного ко1 итета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ШШ Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 3

42500

155,Р2 254,4 203,27 254,4