ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности подготовки сырья в цветной металлургии из "Топливо Кн2" Требования к подготовке шихтовых материалов. Цветная металлургия является одной из наиболее материалоемких, а также топливо- и энергоемких отраслей промышленности. В себестоимости продукции в среднем по цветной металлургии затраты на сырье, основные и вспомогательные материалы составляют 61-62 %, на топливо и энергию -11-12 %. Таким образом, на долю этих статей себестоимости приходится -75 % общих затрат. [c.156] Наиболее материалоемкими подотраслями цветной металлургии являются твердосплавная ( 80 % от общих затрат), медная (-70 %) и свинцово-цинковая (-64 %), а самой энергоемкой — алюминиевая (-20 %). [c.156] По этой причине качественная подготовка исходного сырья к металлургической переработке оказывает решающее влияние на конечные технико-экономические показатели металлургического передела. [c.156] В металлургическую переработку, как правило, поступает не один конкретный металлсодержащий материал, а смесь разных сортов рудного сырья с флюсами и оборотами. Смесь поступивших в переработку материалов (без топлива) называется шихтой. [c.156] Оптимальная крупность перерабатываемой шихты определяется видом применяемого процесса и его требованиями. Так, для шахтной плавки требуется кусковая и прочная шихта крупностью 50-100 мм, а в отражательных печах необходимо плавить шихту с размером частиц не более 2-5 мм. Гидрометаллургическая технология и некоторые автогенные процессы требуют очень мелкой шихты с крупностью зерен до 70-100 мкм. [c.157] Влажность поступающей щихты также является функцией технологии. Так, гидро-металлургические переделы допускают повышенную влажность исходных материалов, тогда как в отражательных печах можно плавить шихту с влажностью до 5-8 % для плавки в электрических печах содержание влаги должно быть снижено до 3 % и менее, а плавка во взвешенном состоянии требует удаления влаги до 0,1-0,3 %. [c.157] Различают две группы подготовительных операций механическую и химическую подготовку. [c.157] Химическая подготовка сводится к обжигу или агломерации (спеканию) исходных рудных материалов. [c.157] Окускование мелких материалов осуществляют методами скатывания, брикетирования, агломерации (спекания) или комбинацией этих методов. [c.157] Процесс агломерации. При химической подготовке шихты основным процессом, применяемым в цветной металлургии, является агломерация, при которой так же, как и в черной металлургии, используется мелкий кокс, вводимый в шихту (коксик), а для отопления зажигательных горнов используется природный газ или мазут. Особенностью процессов агломерации в цветной металлургии является использование окисленных руд или сульфидных шихт. В случае использования сульфидных шихт в слое шихты, кроме углерода, происходит процесс горения сульфидов самой шихты с полным или частичным окислением сульфидов. В зависимости от типа шихты условия ее подготовки для процесса агломерации могут быть различными. [c.157] для каждой шихты существует своя оптимальная влажность, отвечающая ее максимальному обьему и обеспечивающая максимальную газопроницаемость. Оптимальная влажность для окисленных руд составляет 20-25 %, а для сульфидных шихт 4,5-6 %. Отклонение влажности от оптимальной более чем на 15 % отн. приводит к снижению газопроницаемости шихты, резкому уздадшению показателей процесса, а иногда и к полному прекращению процесса спекания. [c.158] Хорошая термическая подготовка приводит к направленному изменению фазового и химического составов обрабатываемого материала. В частности, образование фаялита (2Ре0-8102) при агломерации облегчает протекание процессов шлакообразования и плавления при последующей плавке. В конечном итоге плавка агломерата по сравнению с сырой шихтой или брикетами всегда отличается более высокой удельной производительностью плавильного агрегата и меньшим расходом топлива или электроэнергии. [c.158] В цветной металлургии наибольшее распространение получили агломерационные машины с площадью всасывания 50 м (2x25 м) и 75м (2,5x30 м). При скорости движения паллет 2,7-3 м/мин (-0,05 м/с) производительность агломашин по шихте составляет 35-45 т/(м сут). Так, в случае шихтной плавки окисленных никелевых руд используются в качестве рудной составляющей шихты как брикеты, так и агломерат. [c.158] Окускование рудных материалов методом агломерации по сравнению с грануляцией и брикетированием является значительно более дорогим способом. Однако этот метод обеспечивает хорошую химическую и термическую подготовку шихты к плавке, что, как отмечалось, оказывает существенное влияние на работу плавильных аппаратов и улучшение их технико-экономических показателей. [c.158] Агломерирующий обжиг как метод окускования мелкой шихты или концентрата сульфидных медно-никелевых руд применяют, в частности, на Норильском ГМК. Шихта для агломерации в этом случае состоит из концентратов, оборотного агломерата и каменноугольной мелочи. Цель агломерации в этом случае — окусшвание шихты за счет ее спекания и удаление части серы. Основными элементарными стадиями агломерирующего обжига при этом являются следующие сушка шихты, термическое разложение высших сульфидов (пирротина, халькопирита, пентландита), окисление части сульфидов железа, расплавление легкоплавких компонентов шихты за счет теплоты окисления сульфидов и углеродистых материалов, спекание шихты при охлаждении расплавленной фазы. При этом агломерат является хорошо термически подготовленным материалом для последующей электроплавки в руднотермических печах. Для окислительного обжига со спеканием применяют ленточные агломерационные машины с площадью всасывания 50 и 75 м . [c.158] Шихту для агломерации составляют из сульфидных концентратов, богатых окисленных руд, оборотных материалов свинцового и цинкового производств и флюсов — железной руды (пиритного огарка), известняка или кварца. Приготовление шихты проводят методом штабелирования в механизированных шихтарниках или бункерным способом на транспортерной ленте. [c.159] Готовая шихта агломерации должна иметь следующий примерный химический состав, % РЬ — 45-50 S — 6-8 СаО — 10-20 FeO — 25-35 SiO — 20-25. Перед обжигом шихту тщательно перемешивают в барабанных смесителях и одновременно увлажняют до оптимальной влажности 8-10 %. [c.159] Требования к ограничениям в шихте содержания свинца в пределах 45-50 % обусловлены в основном двумя факторами. Обогащение шихты свинцом приводит к повышенным его потерям при обжиге за счет улетучивания, а восстановительная плавка бедного агломерата характеризуется худшими технико-экономическими показателями. [c.159] Отрицательно влияет на результаты обжига повышенное содержание в шихте серы. В случае избытка сульфидов при их горении выделяется много избыточной теплоты, материал быстро спекается и сера выгорает не полностью. Требуемая степень десуль-фуризации при обжиге достигается либо проведением двухступенчатого обжига (в настоящее время почти не применяется), либо добавкой в шихту больших количеств оборотного агломерата — до 300 % от массы первичной шихты. [c.159] Вернуться к основной статье