Способ конвертирования медных штейнов Советский патент 1987 года по МПК C22B15/06 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам конвертирования медных штейнов.

Целью изобретения является сокращение длительности технологического 5 процесса.

Сначала с помощью анализаторов вещественного состава (либо методом экспресс-а;нализа) определяют содер- жание меди, железа и кремнезема в 0

7,8 Си шт

гранулированном кон в жидком штейне. Из того в крнвертер шт кислорода в дутьево

К ехр

г

Затем вычисляют пользования кислоро К,и переводный коэф деляющий долю услов нулированном концен I

Ог лат

60-а-Си

ыт

, +b.(0,1--0,125 Cu

Си

U)T

о

2 Аут

де 7,8 - безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю вязкость штейна при температурах от 1000 до 1250 С, долевое содержание меди в штейне, %/1 00, долевое объемное содержание кислорода в воздутсе, %/100, коэффициент, учитывающий кинетику окисления серы, 1/ати,

давление дутьевого воздуха, атй,

коэффициент, учитывающий длину траектории струи

2 A-Curp

7

60

h

,8 A-Cu2

р

А 0,826Си,р+ Fe,p +0,21 SiO., ,р - 0,21,.

В. 0,24Cu,p+ .Fe,p+ 0,826Cu2p + 0,21 Cu.

где Wpp - количество загруженного гранулированного концентрата .

40 Все числовые коэффициенты в скобках приведенных зависимостей имеют размерность м /кг.

При отсутствии точных данных количество перерабатываемого гранулиро- 45 ванного концентрата определяют следующей зависимостью:

,ЧT ЫТ U1T . - - „ ., .„ (Qg-Cn )

Wrp- J,IWmTVlJOUU U7 АУТ

а затем количество дутьевого воздуха Общее количество дутьевого возду- после подачи кремнистого флюса: Гд,необходимого для полного окис ления сернистого железа обычного и условного штейна, т.е. завершение первого периода конвертирования опре- деляется суммированием Рдц.,, Рд,, 55 и Fjy, .

где Cur ,Ferp

и SiOjr - долевые содержания ме- ди, железа и кремнезема в гранулированном концентрате.После этого определяют количество дутьевого воздуха ,-, до подачи крем-.- нистого флюса либо гранулированного- концентрата.

С, W,(0,08-0,10Cu,)/(0,y-K),

Vi Wy (0,26-0, 3256Си,)/(02ду/К)..

Количество дутьевого воздуха после подачи гранулированного концентрата Tf Lri определяют по формуле:

(Гд у, W,p (О, ЗЬ-0,3757Си,р)/(0,д.),-К),

. F

1

Аут

,(0, 34-0,4256Си,) +

К . + W,p (О, 3h - О, 3757CU,. )1 , м

5

1296616 .. 2

гранулированном концентрате и меди в жидком штейне. Измеряют вес залитого в крнвертер штейна и содержание| кислорода в дутьевом воздухе.

Затем вычисляют коэффиЦие нт использования кислорода в конвертере К,и переводный коэффициент h, определяющий долю условного штейна в гранулированном концентрате.- I

Ог лат

-(0,1--0,125 Cu

т.

W

uiT

воздуха в штейне при его температурах от 1000 до }250°С и диаметр фурмы 1/кг для 80-тонного конвертера ,001, а для 40-тонного ,0015, вес запитого в конвертер штейна, кг.

0,1 и 0,125

безразмерные коэффициенты, учитьшающие высоту расплавленной массы над фурмами при рабочем наклоне конвертера;

. F

1

Аут

,(0, 34-0,4256Си,) +

К . + W,p (О, 3h - О, 3757CU,. )1 , м

312966164

Количество дутьевого воздуха , вершения второго периода конвер- необходимого для полного окисления тирования, определяют по фор- серы в,полусёрнистой меди, т.е. за- муле:

„ 0,16666 ,„

V к о,,, шт Си, +W,pCu,p-0,0115 W.Cu,), мЗ

г

где - количество слитого кон- ,2928 - плотность воздуха при верторного шлака, кг,Т-273к, ,03 кПа.

0 1666- размерный коэффициент, fO Определяют потребное количество

.дутьевого воздуха для второго периоИсходные данные применительнода конвертирования С„„: к 80-тонному конвертеру приведены

в табл. 1 и 2.G Q,25(G,Cu,- G Си/ t5

Определяют потребное количество-0,0115 ) 0,25(184200 0,298+ воздуха для первого периода конвертирования G по известному способу:+ 781000,266 - О,0115151600 0,298)

Si ,-0,5Cu)(S,p+0,2Fe,p- 20 18786,67 кг О/.

-О, 25Curp) 184200(0,4-0,5-0,298) + Переходя на объемные единицы воздуха,

+ 78100 (О, 28НО,20, 125-0, 25-0,266) получают

64939,15 кг О, ..107ЯА

С. o:liHf2928 - .

Переходя на объемные единицы,получают:

№ 64939.15воздух при Т 273 К, Р 101,03 кПа.

....«.L.K.M.i-.

eojAi 0,232 1,2928Определяют завершение первого и

-1 -г 0-701 эп второго периодов конвертирования

216514,63 м воздуха при Т 273К,30 предложенному способу. Для этого Р - 101,03 кПа,предварительно определяют величину

где 0,232 - весовое долевое содер- коэффициента использования кислорожание кислорода в возду- да в конвертере К и переводной коэф- хе,фициент h.

К ех«Г7,8 Cuu.r О, лчг 1

Р бО-а-Сиц,, +Ь WWT (0,1-0,125Cuu,T )J

Г 7,-8 0,2980,21

ехр - gQ 1-0,298-0,21+0,001 184200(0,1-0,125-0,298) . , i

Для определения переводного коэффи- „ „„,„ „ „ „„„, циента h сначала находят величины + 0,826Cu +

А и В:+ О, 21Cu,pSiOjfp 0,24-0, 266+0, 266 х

А 0,826Си + Fe + 0,21SiO,, - 0,21 х О, 125+0, 826(0, 266)+0, 21 О, 266 X

X 0,254 0,169723, 0,,266+0,125+0,21 О,54-0,21 0,188056,

h . 2-A;Curp 2-0,188056-0.266

-1,ЙА-Си р 0,169723+СО, 169323)2-1,,188056(0,266) .

Определяют количество дутьевого : р 1 Г воздуха (без учета механических к- I ит 34-0,4256Си +

потерь на фурмах), необходимого для + W (О 30h-0 37S7r, 1- окисления и опшакования сернистого Р Т о79686 0 2Т

железа в обычном штейне и в штейне, l84200(0, 34-0, 4256.0, 298)+78100(0 Зх образовавшемся от гранулированногол , -«

концентрата:хО,41 79-0,37570,266)1 202805, 21 м

.воздуха при Т 273 К,,03 кПа.

Определяют количество дутьевого воздуха, необходимого для окисления серы в полусернистой меди:рП 0 16666 Af к

- 0,0115W Cu,,

(WurCu,,- о:1 1г5лт « 2« 5

X 0,298 + 78100.0,266 - 0,0115-151600х

X 0,298) 61547,92 м воздуха при Т 273 К, Р 101,03 кПа.

Результаты расчетов сведены в табл.3.

15

Из табл.3 видно, что по известному способу подали в конвертер излишнего воздуха 279151,55 - 264353, 14798,42 м. При среднем минутном расходе 655,8.м для 80-тонного конвертера продолжительность процесса

ла

22,56,мин.

изобретения

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

де 7,8

60

а b К ехр 1 - 5

-безразмерный коэф циент, учитываюа ий среднюю вязкость штейна при температурах от 1000 до 1250 С,

-коэф4в1циент, учитывающий кинетику окисления серы, при конвертировании медных штейнов;

давление дутьевого воздуха,

коэффициент, учитываю1ций длину траектории струи воздуха в штейне при его температурах от 1000 до 1250°С и диаметр фурмы.

ма

166

чающийся тем, что, с целью со- кращения длительности технологического процесса, жидкий штейн продувают сжатым воздухом в количестве, рав- ном стехиометрическим коэффициентам 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 ю- щ и и с я тем, что необРходимое 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 кремнезе- в нем и вычисляют по формуле

ма

АЧТ

1

к

w.,,(0, 34-0,4256Cu,)0 - Ul глчт

+W,p (О, 30h-0, 3757Cu) ,

где О,

2Л)Т

W

0

UT

0

W

долевое содержание кислорода в дутье (объемы), количество залитого в конвертер штейна, долевое содержание меди в штейне,

количество загруженного гранулированного концентрата,

Cupp - долевое содержание меди

в гранулированном концентрате,

К - коэффициент использования кислорода в конвертере равный:

0,1

(дпя 80-тонногЬ конвертора ,001, а для 40-тонного ,0015),

и 0,125- безразмерные коэффициенты, учитывающие высоту расплавленной массы над фурмами при рабочем положении лонвертора,

h - коэффициент,определяющий долю медного штейна в загруженном гранулированном концентрате:

h

2 (A)- Cu,p

В +V-- 1,8-A Cu p A 0,826Cu,p+Fe,p+0,21SiO,,-0,21;

B- 0,24Cu +Cu Fe -Ю,826Cu% +0,21Cu,,SiO,p,

Си , Fe и SiOj - долевые содержания меди, железа 0 и g 15666

и кремнезема вF,

гранулированном

концентрате. 0,0115 ) , 3. Способ по п.1, о т л и ч а rani и и с я тем, что необходимое коли- где весовое количество слитого

чвство сжатого воздуха для второгоконвертерного :шлака.

Таблица, 1

Химический состав гранулированного медного концентрата, %/100

Си,р 1 Fe,p I S,p I SiOrp J CaO, | , | ,p J Прочие 0,266 0,125 0,28t 0,254 0,008 0,042. 0,01, 0,014 .

Таблица 2

ПараметрI Показатель

Количество залитого штейна (V ), кг18 4200

Содержание меди в штейне (Си }, %/1000,298

Количество загруженного, гранулированного концентрата (Wj,p ), кг

Количество слитого конвертерного шлака (W ), кг

Содержание кислорода в дутьевом воздухе (О.ц-) %/100 (объемных)

Давление дутьевого воздуха (а), ати

Фактический расход, м дутьевого воздуха

в первом периоде конвертирования, (без

учета потерь на фурмах ( ( К, ,03 кПа)

Фактический расход, м дутьевого воздуха

во втором периоде конвертирования, без

учета потерь на фурмах () (, ,03 кПа)

периода конвертирования пролугают 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:

78100 151600

0,21 1,0

.203100 61000

Расход воздуха в период конвертирования

Известный

Предложенный

Известный

Пр едл оже нный

Известный

Предложенный

Редактор К..Волощук

Составитель А.Кальницкий

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 721/30Тираж 605 , Подписное

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. ГГроектная, 4

Т а б .. и I я 5

Количество продуваемого воздуха, м

Относитеп1)Ная. ошибка, %

I

актическое | расчетное 203100 216514J63. 203100 61000 61000 264100

264100

202805,21.

62636,92

61547,92

279151,55

264353,13

-0,19 +0,14 -2,61 -0,89 -5,39 +0,10

Способ конвертирования медных штейно относится к области цветной металлургии. Целью изобретения явля- ется 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