Разработка математических моделей и исследование процессов автогенной плавки медного концентрата от разделения файнштейна

• Автор: Жидовецкий, Владимир Давыдович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Мончегорск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Введение
1. Аналитический обзор работ по проблемам развития и математического МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ АВТОГЕННОЙ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Автогенные процессы в медном и медноникелевом производстве

1.2. Автогенные процессы плавки во взвешенном состоянии

1.2.1. Взвешенная плавка .

1.2.2. Процесс непрерывного взвешенного конвертирования

1.2.3. Процесс кислородновзвешенной плавки и кислородновзвешенного конвертирования I.

1.3. Автогенные процессы в жидкой ванне.

1.3.1. Процессы ПЖВ, применяемые за рубежом

1.3.2. Плавка Ванюкова.

1.4. Методы переработки МКРФ .

1.4.1. Методы переработки МКРФ на предприятиях России
1.4.2. Методы, применяемые на зарубежных заводах.
1.5. Математические модели автогенных процессов.
1.6. Заключение по главе 1
2. Математические модели технологических процессов автогенной
ПЛАВКИ И ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ ИМИ3
2.1. Обоснование и выбор методологии математического моделирования.
2.2. Процесс автогенной плавки как управляемый объект.
2.3. Формализованная постановка задач управления процессами автогенной плавки.
2.4. Статические прогнозирующие модели технологических процессов автогенной плавки
2.4.1. Особенности построения математических моделей различных технологических режимов автогенной плавки.
2.4.2. Статическая модель автогенной плавки на сырую медь.
2.4.3. Статическая модель автогенной плавки с получением черновой меди
2.5. Математическая модель и алгоритмы расчета параметров технологического процесса конвертирования сырой черновой меди
2.6. Заключение по главе 2.
3. Идентификация параметров моделей автогенной плавки
3.1. Постановка задачи параметрической идентификации и выбор метода ее решения
3.2. Идентификация модели плавки на сырую черновую медь.
3.2.1. Алгоритмы идентификации параметров газового режима.
3.2.2. Идентификация параметров модели расплава.
3.2.3. Идентификация параметров газового режима автогенной
плавки по данным газоанализатора.
3.3. Идентификация параметров динамической модели автогенной плавки с получением черновой меди
3.3.1. Описание исходных данных и особенности рассматриваемой задачи идентификации
3.3.2. Параметрическая идентификация процесса автогенной плавки концентрата ЦРФ с получением черновой меди
3.4. Заключение по главе
4. Алгоритмы управления процессами автогенной плавки
4.1. Алгоритмы расчета управляющих воздействий на основе статических моделей автогенной плавки при плавке на малосернистую медь
4.1.1. Управление высотой слоя белого матта
4.1.2. Алгоритмы расчета компенсации дефицита тепла
4.1.3. Алгоритмы расчета компенсации избытка тепла.
4.2. Алгоритмы оптимального управления процессами автогенной плавки с учетом их динамики
4.2.1. Оптимальное управление высотой слоя белого матта в процессе автогенной плавки на малосернистую медь
4.2.2. Оптимальное управление высотой слоя шлака и содержанием кремнекислоты в нем в динамическом режиме при плавке на черновую медь.
4.2.3. Оптимальное управление тепловыми процессами автогенной плавки
4.3. Заключение по главе 4.
5. Применение разработанных алгоритмов для решения задач автоматизированного управления АВТОГЕННОЙ ПЛАВКОЙ
5.1. Общие положения .
5.2. Структура и общее описание системы управления комплексом автогенной плавки.
5.3. Синтез оптимальных управляющих воздействий процессом автогенной плавки на сырую черновую медь .
5.4. Управление процессом автогенной плавки с получением черновой меди в динамическом режиме.
5.5. Заключение по главе
Заключение
Список ИСПОЛЬЗОВАННОЙ литературы


Компания считает, что ее ПВП может безопасно работать в условиях производства штейна с высоким содержанием меди при ном обогащении дутья кислородом. На всех заводах, применяющих плавку во взвешенном состоянии, большое внимание уделяют подготовке однородной по содержанию различных компонентов шихты. Шихта подвергается сушке. Медные штейны ПВГ1 содержат до меди. Шлаки подвергаются обеднению либо в обедиитсльных электропечах, либо флотацией. Штейн конвертируют до черновой меди. С года компания снизила выбросы диоксида серы с тыс. I тонну выпускаемой меди 7. Получение черновой меди в ПВП реализовано в году на польском медном заводе Глогув, благодаря низкому содержанию железа в перерабатываемом на нем концентрате. Па плавку поступает подсушенный до 0,2 влаги во вращающейся сушилке концентрат с содержанием меди, железа и диоксида кремния. Дутье, содержащее кислорода, подогревается до 0С. Образующийся шлак содержит меди. Он обедняется в электропечи до содержания 0,5 меди. Основные технологические параметры процесса производительность тч, расход топлива для подогрева плавильной шахты 0 кгч, расход топлива для нагрева отстойника 0 кгчас. Пылевынос составляет от массы концентрата, выход черновой меди . Температура черновой меди С, шлака С 8. В году процесс прямого получения меди в ПВП осуществлен на австралийском заводе i компания . Концентрат, перерабатываемый на этом заводе, содержит меди, железа, серы и 2 диоксида кремния. К особым достоинствам данного процесса следует отнести высокую отработанность технологии и агрегата. Недостатками технологии являются низкая удельная производительность и, как следствие, высокие капитальные затраты, необходимость глубокой сушки концентрата. Данная технология практически не может быть реализована в старых плавильных цехах. Требуется строительство новых высоких помещений 9. Это автогенный процесс непрерывного конвертирования твердого медного штейна. Процесс состоит в том, что штейн из плавильного агрегата охлаждают и измельчают известными способами или гранулируют. Измельченный или гранулированный штейн вдувают вместе с чистым кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, в ПВП для производства черновой меди . При конвертировании во взвешенном состоянии штейн вступает в реакцию с кислородом, при этом образуется черновая медь и шлак. При переработке штейнов, содержащих меди, получают сравнительно небольшое количество шлака, что дает высокое извлечение меди. Полученный шлак возвращается в печь первичной плавки. Коэффициент использования кислорода составляет почти 0. Использование кислородного дутья и непрерывность процесса дают небольшой поток концентрированных но газов , которые легко утилизировать. Завод до модернизации использовал для плавки реакторы , получившийся в них штейн конвертировался в конвертерах Пирс Смита. Утилизация серы составляла . При ужесточившихся требованиях к охране окружающей среды такая степень утилизации серы была недостаточной . Данная технология представляется как серьезный шаг в развитии пирометаллургии меди и никеля. Она может быть использована для создания непрерывного высокопроизводительного поточного производства. Особенно эффективен данный процесс при наличии печи взвешенной плавки для переработки рудного сырья . Почти одновременно с компанией канадская компания I разработала и ввела в действие свой процесс кислородновзвешенной плавки медного рудного концентрата на своем плавильном заводе i. В этом процессе вместо воздуха для дутья использовался чистый кислород, что интенсифицировало процесс плавки и дало возможность получать очень концентрированные по диоксиду серы газы, пригодные для получения жидкого 2 , . На плавильном заводе i в настоящее время технология изменена в КВП перерабатывается коллективный медноникелевый концентрат. Л черновую медь получают из медного концентрата от флотации файнштейна новым процессом кислородновзвешенным конвертированием . Еще одним автогенным процессом во взвешенном состоянии является процесс , разработанный западногерманской компанией , .