Жидкофазное окисление компонентов медного штейна и формирование металлического и шлакового расплавов применительно к процессу непрерывного конвертирования

• Автор: Павлов, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.16.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Состояние вопроса по конвертированию медных штейнов
1.2. Физико-химические основы процесса непрерывного конвертирования
1.3. Термодинамический анализ основных реакций процесса конвертирования медных штейнов
1.4. Скорость окисления сульфидов
1.5. Строение, структура и вязкость шлаковых расплавов
1.6. Математическое описание гидродинамических процессов
в барботируемой ванне расплава
1.7. Постановка задачи исследования
Выводы
2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ШТЕЙН-МЕТАЛЛ-ШЛАК
2.1. Методика построения потенциальных диаграмм
2.2. Система Си - Б - О
2.3. Система Бе - Б - О
2.4. Система Са - Б - О
2.5. Система Бе - Си - Б - О
2.6. Система Бе - Бі - Б - О
2.7. Система Бе - Са - Б - О
2.8. Система Са - Бі - Б - О
2.9. Система Бе - Си - Са - Б - О
2.10. Система Бе - Си - Бі - Б - О
2.11. Система Бе - Си - Са - Бі - Б - О
2.12. Система Бе - Си - Са - Бі - Б - О при 1573 К
Выводы

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУЛЬФИДА МЕДИ С ВЫСОКОМЕДИСТЫМИ ЖЕЛЕЗИСТЫМИ ШЛАКАМИ 59 3 Л. Методика исследования кинетики окисления сульфида меди
шлаковыми расплавами
3.2. Взаимодействие сульфида меди с оксидами системы
Cu20 - FeO - Fe203
3.3. Взаимодействие сульфида меди с оксидами системы
Cu20 - FeO - Fe203 - CaO
3.4. Взаимодействие сульфида меди с оксидами системы
Cu20 - FeO - Fe203 - CaO - Si02
3.5. Обсуждение экспериментальных результатов
Выводы
4. ИЗМЕРЕНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖЕЛЕЗИСТЫХ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ
4.1. Методики измерения вязкости
4.1.1. Ротационный метод исследования вязкости расплавов
4.1.2. Вибрационный метод измерения вязкости
4.2. Вязкость псевдобинарной системы вюстит - кремнезем в
области фаялита
4.3. Измерение вязкости расплавов трехкомпонентной системы
вюстит - кремнезем - оксид кальция
Выводы
5. ЕИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЕО КОНВЕРТИРОВАНИЯ МЕДНЫХ ШТЕЙНОВ
5.1. Описание конструкции печи Ванюкова НМЗ
5.2. Расслаивание в фурменной зоне печи Ванюкова
5.2.1 Расчет мощности перемешивания
5.2.2. Расчет устойчивого размера капли штейна
5.2.3. Уравнение непрерывности для расслаивания в фурменной
зоне печи

5.2.4. Определение физико-химических характеристик
металл-шлаковой эмульсии
5.3. Расчет гидродинамических характеристик системы
5.3.1. Расчет объемной доли диспергированной черновой меди
5.3.2. Расчеты гидродинамических характеристик металл-
шлаковой эмульсии по программе
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

и для этого случая с определенной долей приближения можно принять активности компонентов равными единице.
Процесс конвертирования желательно вести при максимально высоких температурах. Однако необходимость увеличения срока службы огнеупоров (кампании конвертера) требует ограничения рабочих температур процесса. Их обычно поддерживают в пределах 1280-1320 °С [91]. Температура 1573 К является наиболее характерной для практического осуществления процесса непрерывного конвертирования медных штейнов.
В процессе непрерывного конвертирования штейнов по способу Ванюкова, также как и в плавке на штейн, шихтовые материалы, содержащие сульфиды цветных металлов и железа и шлакообразующие компоненты, непрерывным потоком поступают в интенсивно перемешиваемую кислородсодержащим дутьем шлаковую ванну конечного состава. При этом компоненты шихты претерпевают ряд химических превращений, стремясь к состоянию равновесия как с конденсированными продуктами процесса, так и с газовой фазой.
2.1. Методика построения потенциальных диаграмм
Построение потенциальных диаграмм базируется на рассмотрении условий состояния равновесия гетерогенной химической реакции с участием газообразных веществ. Геометрический строй потенциальных диаграмм позволяет рассматривать системы различной компонентности в одной и той же системе координат парциальных давлений и выявляет область устойчивости той или иной конденсированной фазы в зависимости от состава газовой фазы.
В изотермическом разрезе потенциальной диаграммы трехкомпонентной системы с газовой фазой, состоящей из смеси двух газов, согласно правилу фаз в инвариантной точке одновременно находятся в равновесии четыре фазы: три конденсированных и одна газовая. В моновариантном равновесии существуют три фазы: две конденсированных и одна газовая, в дивариантном: одна конденсированная и одна газовая.