Формирование отходящих газов и пылей в процессе Ванюкова и их взаимодействие при переработке сульфидного медного сырья

• Автор: Рогачев, Михаил Борисович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 220 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Очистка отходящих газов автогенных процессов общие положения.

1.2. Анализ факторов, определяющих характер пылсобразования в ПВ

1.3. Формирование отложений в газоотводящем тракте.

1.4. Распределение примесей в плавильных процессах.

1.5. Прогнозирование режимов металлургических процессов

1.6. Выводы и постановка задачи исследований.

ГЛАВА 2. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ.

2.1. Исследование физикохимических свойств пылей

2.1.1. Объекты исследований.
2.1.2. Химический состав пылей
2.1.3. Фазовый состав пылей.
2.1.4. Физические свойства пылей
2.2. Экспериментальные исследования состава отходящих газов Г1В при плавке медного сульфидного сырья на штейн
2.2.1. Особенности состава отходящих газов ПВ при плавке на штейн.
2.2.2. Хроматографические исследования сосгава отходящих газов ПВ
2.2.3. Разработка методики измерений и определение содержания элементарной серы в отходящих газах ПВ
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ПОВЕДЕНИЕ СПУТНИКОВ В ПРОЦЕССЕ ВАНЮКОВА.
ХИМИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЫЛИ.
3.1. Распределение спутников в процессе Ванюкова.
3.2. Переход спутников в иыль
З3. Образование, структура и фазовый состав пылен.
.1. Процессы преобразования пылен в печи и газовом тракте.
3.3.2. Определение фазового состава соединений спутников в нылях
3.4. Обсуждение полученных результатов и рекомендации.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ОБРАЗОВАНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ В ГАЗОХОДНЫХ ТРАКТАХ ПВ
4.1. Образование трудноудалнмых отложений в газоходио.м тракте комплекса ПВ1.
4.2. Образование трудноудалнмых отложений в газоходе испарительного охлаждения комплекса ПВ2.
4.3. Образование отложений на поверхности нагрева.
4.4. Обсуждение результатов. Характеристика и условия образования отложений при плавке сульфидного сырья способом ПВ
Выводы но главе 4.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРОГНОЗИРУЮЩЕЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПЛАВКИ МЕДНОГО СУЛЬФИДНОГО СЫРЬЯ В ПВ
5.1. Математическая модель ПВ с равновесным составом газовой фазы.
5.1.1. Описание расчегной схемы.
5.1.2. Проверка адекватности модели иракгичсским данным.
5.1.3. Обсуждение результатов расчетов по модели
5.2. Математическая модель поведения примесей при плавке сульфидного сырья
5.2.1. Описание модели поведения примесей в ПВ
5.2.2. Проверка адекватности модели распределения примесей практическим данным.
Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На промышленных печах свод располагается на высоте 3-4 м от уровня фурм, что соответствует Чи-8 Н0. Приблизить поток загружаемой загрузки к ванне можно, выполнив течки заглубленными (без опускания свода печи). Во избежание отгорания опущенной части она выполняется охлаждаемой. Безопасность и надежность конструкции обеспечивается выполнением охлаждаемой части с промежуточным теплоносителем но принципу тепловой трубы. На такую конструкцию нами получено авторское свидетельство [] (рис. Немаловажное влияние на величину и, что особенно важно, свойства пылевыноса оказывает конструкция самой печи. Осуществляя обычную загрузку материала через свод, и не в зону интенсивного брызгообразования, можно, тем не менее, организовать движение газов таким образом, чтобы запыленный газовый поток проходил через зону интенсивного брызгообразования. На Норильском ГМК в печах ПВ были установлены для этого аэродинамические перегородки, показавшие свою эффективность (рис. З.). В этом случае поток газов с частицами шихты огибают перегородку снизу, проходит через зону, в которой велика концентрация брызг. При движении газа в этой зоне происходит интенсивная коагуляция час- тиц шихты и брызг расплава, возвращающихся в ванну. Перегородки несколько увеличивают гидродинамическое сопротивление печи, что требует запаса по разрежению в газоходном тракте. Дальнейшее развитие эти направления получили в работе Киселева Л. Г. []. Рассматривая влияние конструкции печи на величину и характер пылеобразования, отметим, что до настоящего времени пути снижения пылевыноса рассматривались без учета объема надслоевого пространства, поэтому определяющим фактором считалась скорость выхода газа из расплава (газовая нагрузка). Этот фактор почти полностью определял пылевынос в небольших печах с малым количеством фурм. В промышленных агрегатах (имеющих существенно большую длину), кроме вертикальной скорости газов, на движение частиц в печи влияет горизонтальная скорость газов, возрастающая к аптейку прямо пропорционально длине печи и обратно пропорционально ее высоте. Например, для печи ПВ, спроектированной для ПО "Балхашмедь", при газовой нагрузке 0, м3/(м с) скорость газов у аптейка составляет 2,1 м/с. A.C. Рис. Однако удаление при этом загрузочных течек от зоны интенсивного брыз-гообразования должно способствовать увеличению пылевыноса. Поэтому целесообразно выполнение свода переменным по высоте с приближением области основной загрузки к расплаву. Т.е. Дополнительно печь может быть снабжена специальными внутренними перегородками (рис. При этом высота опущенной и поднятой частей свода такова, что заплескивания течек не происходит (рис. На печь такой конструкции нами получено авторское свидетельство []. Для снижения шихтоуноса рекомендуется оборудование течек периферийной газовой завесой []. Возможна загрузка потоком воздуха с образованием шихтовой струи. При этом частицы перед выходом в расплав имеют импульс, достаточный для преодоления сил сопротивления потока. Подобная загрузка испытывалась при нашем участии на ПО "Балхашмедь" и показала свою эффективность. Повышение эффективности подобных устройств может быть достигнуто за счет уменьшения диаметра течек и соответственно расхода подаваемого воздуха. Необходимо сказать, что кроме обеспечения минимального шихтоуноса загрузочные устройства должны быть надежными в работе, простыми в обслуживании. Подсос воздуха должен быть минимальным. Опыт эксплуатации различного рода загрузочных устройств обобщен в [], там же отмечено, что наиболее радикальным способом уменьшения шихтоуноса является загрузка материала под поверхность расплава. Отмечается, что с помощью отопительно-дутьевого устройства без больших затрат можно загружать в печь флотационные концентраты и флюсы. Такая загрузка весьма перспективна, хотя конструктивно и эксплуатационно довольно сложна. При осуществлении загрузки под поверхность расплава возможна подача в печь ПВ осушенной шихты, что, правда, требует организации собственного пылеуловителя при сушке. Конструкция печи с аэродинамической перегородкой [ ] (A. Рис.