Реферати українською » Промышленность, производство » Технологія виробництва чорної міді на ВАТ "Среднеуральскій мідеплавильний завод"


Реферат Технологія виробництва чорної міді на ВАТ "Среднеуральскій мідеплавильний завод"

Страница 1 из 3 | Следующая страница

>ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОСВІТІ

>ГОСУДАРСТВЕННОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ

ВИЩОЇПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОСВІТИ

МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ СТАЛИ ІСПЛАВОВ

(>ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНІВЕРСИТЕТ)

>КУРСОВАЯ РОБОТА

НА ТЕМУ: «ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВАЧЕРНОВОЙМЕДИ НА ВАТ «>СРЕДНЕУРАЛЬСКИЙМЕДЕПЛАВИЛЬНЫЙ ЗАВОД»»

Москва, 2009


Зміст

1 Загальні інформацію про міді

2 Області використання коштів і споживання міді

3 Фізичні і хімічні властивості міді

4 Сировину для міді

5 Основні мінерали міді

6 Історія розвитку ВАТ ">Среднеуральский мідеплавильний завод"

7 Виробничий комплекс ВАТ «>СУМЗ»

8 Організація мідеплавильного цеху на ВАТ «>СУМЗ»

9 Інтенсифікація Процесу плавки мідного сировини

10 Сутність процесу плавки в рідкої ванній

11 Процеси які унадфурменной іподфурменной зонах печі для плавки в рідкої ванній

12 Конструкція печіВанюкова

13 Технологія процесу конвертування міднихштейнов

14 Особливості проведення 1-го і другого періодів конвертування

15 Переваги й недоліки процесу конвертування

16 Пристрій конвертера

Висновки


1 Загальні інформацію про міді

Мідь (латів.Cuprum),Cu, хімічний елемент I групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 29, атомна маса 63,546; м'який, ковкий метал червоного кольору. Природна складається з суміші двох стабільних ізотопів — 63>Cu (69,1 % ) і 65>Cu (30,9 % ).Середній вміст міді. в земної корі (>кларк) 4,7·10-3 % (щодо маси. Серед численних мінералів міді переважають сульфіди, фосфати, сульфати, хлориди, відомі й самородна мідь ,карбонати і окисли.

>Ткип=2310С

>Тпл=1083С

=8.9т/м

=7.96т/м

Мідь легко піддається прокатці, може витягуватися в дріт, має високої електропровідністю (поступається лише сріблу), є малоактивним,електроположительним металом. Не розчиняється в соляної і сірчаної кислоті, але легко розчиняється в азотної кислоті.

Мідь утворює численні сплави коїться з іншими металами: бронза, латунь, мельхіор, нейзильбер.

 

2 Області використання коштів і споживання міді

 

1. Електроніка і електротехніка – дроти, кабелі, обмотка електродвигунів, фольга,електропроводимие шини (45-25%)

2. Машинобудування й транспорт – теплообмінники, радіатори, деталі вузли автомобілів, літаків, судів, вагонів тощо. (15-25%)

3. Будівельні матеріали – покрівельні матеріали, декоративні прикраси (8-10%)

4. Хімічна промисловість – солі входять до складу фарб, каталізатори (3-6%)

5. Вироби побутового призначення – посуд, годинник, прикраси (10%)

 

3 Фізичні і хімічні властивості міді

Колір міді червоний, зламі рожевий, при просвічуванні в тонких шарах аквамарин. Метал маєгранецентрированную кубічну грати з параметром а = 3,6074 ; щільність 8,96г/см3 (20 °З). Хімічна активність міді невелика. Компактний метал при високих температурах нижче 185 °із сухим повітрям і киснем не взаємодіє. У присутності вологи іCO2 лежить на поверхні міді утворюється зеленапленка основного карбонату. При нагріванні міді надворі йде поверхове окислювання; нижче 375 °З утворюєтьсяCuO, а інтервалі 375—1100 °З при неповному окислюванні міді . —двухслойная окалина, в поверхневому шарі якоюCuO, тоді як у внутрішньому —Cu2>O. Вологе хлор взаємодіє зі міддю вже за часів звичайній температурі, створюючи хлоридCuCl2, добре розчинну у питній воді. Особливе спорідненість мідь виявляє до сірці і селен; то вона горить в парах сірки З воднем, азотом і вуглецем мідь не реагує навіть за високих температур. Розчинність водню в твердої міді незначна і за 400 °З становить 0,06 мг м міді. Водень та інші горючі гази (>CO,CH4), діючи за високої температури на зливки міді, містятьCu2>O,восстановляют її до металу із заснуваннямCO2 і водяної пари. Ці продукти, будучи нерозчинними в міді, виділяються з неї, викликаючи поява тріщин, що різко погіршує механічні властивості міді.

При пропущенніNH3 надраскаленной міддю утворюєтьсяCu3N. Мідь піддається впливу окислів азоту, саме NO, N2>O (із заснуваннямCu2>O) і NO2 (із заснуваннямCuO).КарбидиCu2З2 іCuC2 можна отримати дією ацетилену на аміачні розчини солей М. Нормальний електродний потенціал міді для реакціїCu2+ +2eСu дорівнює +0,337 в, а реакціїCu+ + еСu дорівнює +0,52 в. Тому мідь витісняється зі своїх солей більшелектроотрицательними елементами (у промисловості використовується залізо) і розчиняється вкислотах-неокислителях. У азотної кислоті мідь розчиняється із заснуваннямCu(NO3)2 і окислів азоту, у гарячій концентрації H2>SO4 — із заснуваннямCuSO4 іSO2, в нагрітої розведеною H2>SO4 — при продуванні через розчин повітря. Усі солі міді отруйні

Мідь у двох- іодновалентном стані утворює численні дуже стійкі комплексні сполуки. Приклади комплексних сполукодновалентной міді (>NH4)2>CuBr3; K3>Cu(CN)4 — комплекси типу подвійних солей; [>Сu {>SC (>NH2)}2]CI та інші. Приклади комплексних сполук2-валентной мідіCsCuCI3, K2>CuCl4 — тип подвійних солей. Важливе промислове значення мають аміачні комплексні сполуки міді [>Сu (>NH3)4]SO4, [>Сu (>NH3)2]SO4.

4 Сировину для міді

Основне сировину для міді – руда. Мідь може робиться з вторинної сировини (відходи металообробки, металобрухт, шлюб)

Руда складається з мінералів, розрізняють мінерали:

- цінні (до складу входять добувані метали)

- порожній породи

По мінералогічному складу мідні руди діляться на:

-сульфидние

- окислені

- змішані

- самородні

За кількістюсульфидов:

- суцільні - повністю складаються зсульфидов

- вкраплені – сульфіди є у вигляді украплень

За кількістю цінних компонентів:

-монометаллические

- поліметалічні (комплексні)

 

5 Основні мінерали міді

 

>Сульфидние:

-ковелинCuS,

-халькопиритCuFeS2,

-халькозинCu2S,

-бормитCu5FeS4,

-кубанитCuFe2S3

>Окисленние:

-малахитCuCO3Cu(OH)2,

-купритCu2O,

-азуритCuCO3Cu(OH)2,

-теноритCuO

Кріммедносодержащих мінералів, у руді можуть утримувати:

-cфалеритZnS

-пирротинFe7S8

- піритFeS2

-галинитPbS

У рудірисутствуют мінерали порожній породи, переважно оксиди (SiO2,CaO,Al2O3,MgO), силікати,карбонати,алюмосиликати.

Зміст міді в рудах: 0,5-1,5 міді, 0,8-1,5 переважно – руди з такою вмістом у металообробку відразу відправляти не можна. Застосовують збагачення. Метод флотації – отримують мідний концентрат із вмістом міді 10-30 %, якомога більше міді в концентраті до 50%. У Росії її основними підприємствами із виробництва міді є: Норільський нікель, Північний нікель,Пишма,Среднеуральский мідеплавильний завод.

6 Історія розвитку ВАТ ">Среднеуральский мідеплавильний завод"

Урядова постанову ж про будівництві на Уралі великого мідеплавильного підприємства з урахуваннямДегтярского родовищамедистихперитов —медно-серно-цинково-колчеданних руд, — що за 15 км. південнішеРевди було винесено у серпні 1931 року. А роботи з зведенню і технічного оснащенню виробництв, прокладанні комунікаційних і транспортних мереж, будівництва житла до працівників заводу зайняли майже шість років. 25 червня 1940 року було отримані перші тонни чорнової міді. Це свято вважається іменинамиСРЕДНЕУРАЛЬСКОГОМЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ЗАВОДУ. У десятиліття завод ріс, нарощував свій технічний потенціал, збільшував обсяги випуску продукції і на міцно ввійшла до числа ватажків галузі. Важкі випробування припали на 90-х роках, коли через бракмедьсодержащего сировини різко скоротилося виробництво чорнової міді, хронічні неплатежі за переробку і отриману продукцію сприяли велику заборгованість по заробітної плати як наслідок, до невдоволення колективу. Критична ситуація дозволена тільки завдяки спільним зусиллям керівництваСУМЗа й АТ «>Уралелектромедь». Під час посаду генеральний директор А.А.Козицина завод почав працювати досить стабільно, постійно збільшуючи обсяги виробництва. Нині, за оцінками експертів, ВАТ «>СУМЗ» входить у першу двадцятку ринках компаній Росії, з 2000 року входить до складу >УГМК.

>СУМЗ є містоутворюючим підприємством. Він є основним ним у муніципальний бюджет. Забезпечує половину житлового масиву міста теплому і гарячою водою. Завод містить стоматологічну клініку, профілакторій, базу відпочинку для дітей, великий спортивний комплекс і Палац культури.

7 Виробничий комплекс ВАТ «>СУМЗ»

>СУМЗ є великий хіміко-металургійний комплекс, до складу якого у собі п'ять основних виробництв:

— збагачувальну фабрику, котра вже після реконструкції досягла потужності з переробки 1 мільйона тонн шлаків на рік;

— мідеплавильний цех, продукує понад 100 тисяч тонн чорнової міді із власного і привізного сировини. Попутно з концентратів і флюсів в готової продукції беруться золото і срібло;

—сернокислотний цех,вирабативающий близько 500 тисяч тонн сірчаної кислоти на рік. Тут також витягається сірка з обпалювальних і конверторних газів і газів печіВанюкова;

— суперфосфатний цех, продукує фосфорні добрива з допомогою власної сірчаної кислоти. Після часткової реконструкції обладнання цеху освоєно випуск триполіфосфату натрію — що становить сировини для технічних і побутових мийних засобів;

— цехксантогенатов — великий виробникбутиловогоксантогената калію,флотореагента для збагачувальних фабрик. Цех може випускати до 8,5 тисячі тонн цього продукту, яким забезпечує більшість гірничо-збагачувальних комбінатів Уральського регіону,Башкортостана й Казахстану є.

Підприємство поставляє своєї продукції на переробку за російські заводи, і навіть експорту. Основний споживач чорнової міді виробництва ВАТ ">СУМЗ" є АТ ">Уралелектромедь". Споживачами іншої продукції підприємства Уралу,Центральних і Східних районів Росії. Основним виглядом експортної продукції є рафінованої міді.

 


Динаміка обсяги виробництва продукції ВАТ ">СУМЗ", т

Найменування видів продукції 1997 1998 1999 2000 2002
Мідь чорнова 92446 70138 81327 103065 106253
>Серная кислота 394000 319194 362730 412706 410551
>Триполифосфат 15605 16050 31101 36002 36566
>Ксантогенат (85%) 3688 2400 3651 5302 5154

Завод є носієм передових технологій у комплексної переробці техногенних відходів. На підприємстві діє найсучасніша система екологічного моніторингу.

Перспективні плани ВАТ «>СУМЗ» передбачають продовження робіт з реконструкції й модернізації устаткування заводи з метою збільшення обсяги виробництва, підвищення якості продукції, комплексного використання сировини, скорочення шкідливого на довкілля, утилізації відходів виробництва.

Нині для підприємства розгортається реконструкція всього основного виробництва

 

8 Організація мідеплавильного цеху на ВАТ «>СУМЗ»

До 1995 року мідеплавильний цех заводу переробляв мідні концентрати за схемою випалу в печах "киплячого" шару,отражательной плавки недогарка і конвертування.

>Отражательная плавка характеризується низькою удільної продуктивністю, високим витратою вогнетривких матеріалів, низьким тепловим ККД, високим питомим витратою вуглецевого палива й велику кількість газів з низьким змістом сірчистого ангідриду (1,0-2,5%), знешкодження яких пов'язане зі значними капітальними і експлуатаційними витратами. Такі цінні супутні компоненти, як сірка, свинець, цинк, кадмій, германій, реній та інших. приотражательной плавленні повністю губляться..Отражательная плавка, джерело якої в зовнішніх джерелах теплоти, — процес недосконалий. Основні причини гостру потребу заміниотражательной плавки стали високі вимоги до запобіганню забруднення довкілля викидами оксидів сірки. У разіотражательной плавки, яка характеризується освітою величезних кількостей дуже бідних поSO2 газів, їх знешкодження потребує великих капітальних видатків і обходиться дороге експлуатації. У зв'язку з цим, соціальній та зв'язки й з необхідністю активного використання теплотворної спроможностісульфидов та інших розглянутих вище чинників розроблено й освоєно нові шляхи плавки мідного сировини. У 1987 року заводі розпочато будівництво комплексу плавкимедесодержащего сировини в рідкої ванній (пічВанюкова). 1995 року комплекс пустили в експлуатацію.

9 Інтенсифікація процесу плавки мідного сировини

Метою плавки будь-якого типу є переведення всієї перероблюваної шихти в розплавлене і газоподібне стан із отриманням штейну чи чорнового металу,возгонов і шлаку та його поділом.

Значні відмінності фізико-хімічних властивостей хімічних сполук, складових шихту й у першу чергу, температури їх плавлення призводять до поступового формуванню розплаву. Спочатку утворюється первинний розплав із найбільшлегкоплавких компонентів, та був відбувається розчинення у яких більш тугоплавких речовин.

Отже, процесиштейно- ішлакообразования протікають у стадії: розплавляннялегкоплавких складових шихти і розчинення більш тугоплавких речовин, у цих розплавах.

З-поміж присутніх в сульфіднихшихтах хімічних сполук найбільшлегкоплавкими є сульфіди (крімZnS). У цьому їхевтектические суміші проти окремимисульфидами мають ще менші температури плавлення. Тому процесиштейнообразования починаються раніше процесівшлакообразования і тривають від великими швидкостями.

>Шлакообразование починається згодом і відбувається повільніше бо більшості оксидів шихти температура плавлення вище, ніж температура в печі. При обмежених температурах в плавильних агрегатах особливо важливе значення набувають процеси розчинення тугоплавких оксидів в первинних шлакових розплавах.

Процеси розчинення єдиффузионними і тому протікають значно повільніше процесів розплавлюваннялегкоплавких компонентів.

Освіта шлаків в металургійних печах починається, зазвичай, з отриманняоксидно-сульфиднихевтектик або як складних багатокомпонентнихлегкоплавких композицій.

Надалі у яких розчиняються більш тугоплавкі оксиди й у першу чергу, кремнезем, запроваджуваний зазвичай, у шихту як кварцевого флюсу.

На швидкість розчинення кремнезему вфаялитовом розплаві найбільший вплив надає інтенсивність руху шлаку,крупность частинок флюсу та її реакційна здатність. У разіотражательной плавки (коли він спостерігається найменш інтенсивне перемішування проти іншими, відомимипирометаллургическими процесами) близько 50—60 % кварцевого флюсу, попри тривале перебування на розплаві (10—15 год), не встигає повністю розчинитися в шлаку. Дрібні частки кварцу утворюють тонку завись, ні тим більше великі плавають лежить на поверхнішлаковой ванни як "кварцової шуби". Експерименти показують, що примусове перемішування розплаву викликає різке прискорення процесу розчинення тугоплавких складових шихти.

Найбільш повільним етапом плавки, навіть сучасних процесів, які мають час завершення інших стадій мало, єкоалесценция сульфідних крапель і поділ штейну і шлаку.

Значна частка власності міді перебуває ушлаках як емульсії — дрібних крапель штейну. З іншого боку, за відновлення чисульфидировании металів в шлаковому розплаві зазвичай утворюється додаткову кількість крапельметаллсодержащей фази, відстоювання яких вкрай повільно й не встигає завершитися за прийнятне з практичною погляду час. Тому необхідно забезпечити примусове укрупненняштейнових чи металевих частинок.

Можна однозначно стверджувати, що став саме повільне укрупнення дрібноїштейновой (металевої) суспензії та її відділення від шлаку є з самих повільних етапів плавки загалом

Найбільш ефективним прийомом прискореннякоалесценцииштейно-вой суспензії є перемішування шлаку зполучающимся при плавленніштейном. Відомо, що й завантаженнясульфидов на поверхнюшлаковой ванни і однократна промиванняшпака краплями штейну помітно збіднюють шлак.

Поєднання процесів поновлення і перемішування шлаку зіштейном дозволяє різко інтенсифікувати укрупненняштейнових частинок і поділ фаз. Доведено, щокрупность частинок натомість зростає настільки, що з поділу штейну і шлаку потрібно менш 1 год замість 8—12 год.

Правильна організація процесу поділу фаз створює передумови для різкій інтенсифікації роботи плавильних агрегатів і підвищення їх удільної продуктивності.

Аналіз переробкисульфидного сировини на штейн дав змогу виявити роль і взаємозв'язок послідовних елементарних стадій фізико-хімічних перетворень та намагання встановити, що оптимізація технології плавки потребує певного поєднання наступних умов:

1) створення умов високого рівня використаннякислоро

2) так газової фази в локальної зоні металургійного реактора, від

3) діленої від кінцевих продуктів плавлення;

4) забезпечення високу швидкість масообмінних процесів всис

5) темі вихідні тверді компоненти — кінцеві розплави;

3) створення умов досягнення заданого наближення до

рівноваги між кінцевими продуктами плавки;

4} прискорення укрупненнядиспергированного штейну чи металу й забезпечення повноти поділу продуктів плавки.

Результати наукових розробок дозволили сформулювати основний принцип нову технологію: плавлення сировини ймассообмен здійснюються утурбулентноперемешиваемой ванній емульсії штейну (металу) в шлаку.

>Перемешивание розплаву прибарботаже його технологічними газами, що утворюються при, подачі дуття в розплав

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація