ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Промышленная практика переработки медных концентратов из "Автогенные процессы в цветной металлургии " На Алмалыкском медном заводе сооружен и успешно эксплуатируется крупный промышленный комплекс кислородно-факельной плавки (КФП) для переработки медных сульфидных концентратов [126, 127]. Созданию промышленного комплекса КФП предшествовал большой объем научно-исследовательских работ, продолжающихся в настоящее время для дальнейшего совершенствования оборудования и технологии. [c.155] В цветной металлургии многих стран за последнее время получают все большее распространение факельные процессы. Сущность факельных процессов состоит в том, что перерабатываемый концентрат в составе шихты вносится в пламенное пространство печи сформированной струей дутья это приводит к образованию пылегазового факела, в котором окисляется концентрат, плавится шихта и частично офлюсо-вываются шлакообразующие оксиды. [c.155] При факельной плавке поверхность частиц, взаимодействующая с газами, на один-два порядка больше, чем при отражательной плавке. [c.155] Это и является решающим фактором эффективности факельных процессов по сравнению с традиционными процессами, имеющими компактный слой шихты. [c.156] Сравнение факельных процессов на кислородном и подогретом воздушном дутье показывает, что преимуществом первого является использование чистого кислорода. Это значительно ускоряет окисление и плавление шихты и упрощает конструкцию печи (отпадает необходимость в сооружении на печи реакционной башни). Еще одна важная особенность кислородного процесса - шихта не требует внешнего подвода тепла, поэтому процесс идет автогенно, без расхода топлива. [c.156] В ванне печи происходит также коагуляция частиц штейна и их отделение от шлака. [c.156] Именно в этой зоне печи заканчивается формирование шлака, определяющее содержание в нем меди и никеля и, следовательно, основную величину потерь ценных компонентов. Пламенное пространство печи должно обеспечивать свободное развитие факела и последующее максимальное осаждение частиц расплава на ванну. [c.156] Скорость дутья на выходе из горелки, м/с. [c.158] Испытания на холодной печи показали (рис. 101), что с увеличением скорости дутья на выходе из шихтовой горелки длина зоны осаждения шихты из факела увеличивается. При повышении производительности горелки длина зоны осаждения меняется незначительно. [c.158] Теплообмен в печи КФП может быть рассмотрен с помощью трехмерной математической модели, основанной на применении зональных методов [132]. [c.158] Вычисление приведенных разрешающих коэффициентов производится в два этапа. На первом этапе методом Монте-Карло определяются обобщенные угловые коэффициенты излучения. На втором этапе путем решения систем линейных алгебраических уравнений лучистого теплообмена рассчитываются коэффициенты/у-. Отметим, что коэффициенты/,у могут учитывать и рассеянную частицами в объеме среды часть потока излучения по разработанным ранее алгоритмам. [c.159] В уравнениях (15, 14) х - расстояние от выходного сечения горелки, м ао - коэффициент расхода окислителя, подаваемого для горения сульфидного топлива тип- коэффициенты, являющиеся функцией длины факела. [c.160] Следует отметить, что в процессе расчетов возможно методом последовательных приближений уточнить значения результирующих тепловых потоков и толщины слоя гарниссажа для различных зон кладки. [c.161] В случае конвективного теплообмена между объемной и поверхностной зонами gjj определяется как произведение коэффициента теплоотдачи конвекцией на площади их соприкосновения. [c.161] При описании процесса теплообмена в печи системой уравнений (9) учитывался перенос тепла массой между объемными зонами и перенос тепла сепарирующимися частицами конденсированной фазы из факела на поверхность кладки и ванны. [c.161] Поскольку в печах взвешенной плавки основной массовый поток конденсированных частиц, сепарирующихся на кладку и ванну, находится в жидком состоянии, то можно принять, что между частицами и поверхностью контакта происходит полный теплообмен. Исходя из этого положения, в систему уравнений (9) для поверхностных зон кладки и ванны добавляется член g,у вида (18), где G j - масса контактирующих частиц расплава, приходящих из соприкасающейся с поверхностью j объемной зоны i. [c.161] Для системы уравнений (9) принимается, что часть расплава, сепарирующегося на кладку, стекает в ванну (по стенам печи или через газовую фазу) и вместе с расплавом, непосредственно сепарирующимся в ванну, весь поток осажденных частиц движется в сторону отстойной зоны (с учетом перетоков между соседними зонами расплава) и удаляется из печи. [c.161] Необходимые для расчета теплообмена оптические характеристики объемных зон среды (спектральные или интегральные) могут быть приняты по имеющимся экспериментальным данным или определены расчетами с учетом поглощения излучения пылевыми частицами и трехатомными газами. [c.161] В результате решения системы уравнений (9) определяются температуры продуктов плавки в объеме газовой фазы, внутренней поверхности кладки и ванны расплава, различного рода тепловые потоки и другие теплотехнические показатели. При этом могут быть определены не только среднезональные, но и локальные характеристики теплообмена. [c.161] До сих пор моделировали в основном гидродинамические и теплофизические явления. В то же время процессы физико-химических преобразований шихты в продукты плавки изучены недостаточно, особенно теоретически. Применимость существующих моделей процессов, близких к равновесным, например барботажного типа [133], к процессу КФП, ограничена из-за неравномерности факельного процесса. [c.162] Вернуться к основной статье