Проект конвертера КГ-40 с разработкой отделения конвертирования медных штейнов

Перечень чертежей:

1. Сборочный чертеж кладки конвертера КГ-40 с указанием основных позиций на формате А1х2:
   • Кирпич прямой ПХСУ № 2, 3, 5, 7
   • Клин двухсторонний торцевой №12 , 17, 22 и переходный № 37, 39
   • Фурменный блок ПХКЦО 25-51
2. Общий вид воздушного фурмоколлектора А1 с таблицей с графами: обозначение, длина, количество шт, масса
3. Система пылеулавливания А1

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 40 листах.

         В пояснительной записке выполнен проект отделения конвертирования штейнов медных производительностью 70 тыс.т черновой меди в год с разработкой мероприятий по увеличению стойкости в зоне фурменного пояса футеровки.

Приведены особенности технологического процесса.

Описан химизм процесса. Процесс конвертирования по организации ра­боты разделен на периоды набора белого матта и варки черновой ме­ди, а по химическим процессам - на первый и второй периоды. В первом периоде происходит окисление сульфида железа в присутствии кремнезема, подаваемого с кварцевым флюсом. Во втором периоде конвертирования происходит получение черновой меди.

Рассмотрена конструкция конвертера. Конвертер состоит из: корпуса, бандажа, коллектора, фурменного пояса (фурмы), защитного кожуха (фартука), футеровки, венцовой шестерни, горелки, горловины, фурменной трубки, опорного ролика.

Рабочее пространство конвертера ограничено стенками реакционной камеры, имеющей форму цилиндра с отверстием в верхней части (горловиной) для загрузки перерабатываемых материалов, выгрузки продуктов конвертирования и удаления технологических газов в период продувки. Дутье в конвертер подается через стальные патрубки (фурмы), число которых достигает 41-52 шт. Они установлены в ряд с одной из сторон реакционной камеры параллельно ее оси.

Плавильная камера (корпус) конвертера имеет форму цилиндра. Изнутри она выложена огнеупорным кирпичом, снаружи заключена в металлический кожух из листовой стали толщиной 20-25 мм. Для футеровки применяются хромомагнезитовые, магнезитохромитовые и периклазошпинелидные огнеупоры. Между кладкой и кожухом расположена засыпка из магнезитового порошка толщиной около 100 мм для того, чтобы футеровка имела возможность свободно расширяться при нагревании.

Горловина конвертера расположена под углом 13-30 град к вертикальной плоскости. Она имеет круглую, прямоугольную или овальную форму.

Фурмы для подачи дутья в расплавленный штейн установлены на корпусе конвертера наклонно, под углом 3-11 град к горизонтальной плоскости. Основной конструктивный элемент фурмы – литой корпус, имеющий три патрубка: верхний служит для подключения к воздушному коллектору, торцевой – для монтажа фурмы на кожухе конвертера и сочленения ее с фурменной трубкой, а наружный, оборудованный шариковым клапаном, – для ввода фурмовки, представляющей собой стальной ломик с утолщенным концом для прочистки фурм.

Над горловиной конвертера установлен напыльник для сбора и удаления технологических газов. Для плотного прилегания напыльника к корпусу конвертера и защиты системы подвода дутья от брызг расплавленного материала в области горловины установлен вспомогательный защитный кожух (фартук).

На массивном бетонном фундаменте конвертера смонтированы специальные опорные устройства с несущими роликами из литой стали и привод механизма поворота.

Загрузка флюсов и холодных присадок в горловину конвертера производится из сборного бункера с помощью ленточного или пневматического питателя.

Приведены особенности тепловой работы конвертера. Сначала через горловину наполненного конвертера заливается расплавленный штейн с температурой от 1050^оС до 1100 ^оС в количестве 1- 2 ковшей. Затем конвертер устанавливается в рабочее положение и продувается воздухом в присутствии кварцевого флюса в течение 35-50 мин.

Струя воздуха, имеющая начальную скорость до 250 м/с, проникает в расплав примерно на одну треть ширины ванны. На этом участке развивается высокая температура, существенно превышающая среднюю температуру ванны. При конвертировании медных штейнов она достигает 1400 - 1500 ^оС. За счет высокой скорости воздушная струя разбивает прилегающие к ней жидкости и образует в глубине ванны активный окислительный факел, насыщенный мелкими брызгами сульфидов, что обусловливает бурное протекание реакций окисления сульфидов.

После того, как при переработке медных штейнов в конвертере будет накоплена полная ванна глубиной до 1,5 м практически чистой полусернистой меди, начинается второй период процесса, который осуществляют без остановок дутья и без загрузки флю­сов и холодных материалов.

Во втором периоде происходит окисление сульфида меди и по обменной реакции выделяется медь.

Приведены технологические расчеты. Рассчитан материальный баланс, где определен рациональный состав штейна, состав кварцевого флюса и конвертерного шлака, состав и количество холодных материалов.

Выполнены технологические расчеты первого и второго периодов.

Составлен сводный материальный баланс конвертирования.

Произведен расчет конвертера. Определены параметры:

         Выполнен расчет теплового баланса.

Составлен сводный тепловой баланс конвертера, перерабатывающего медный штейн:

         Приведена характеристика отходящих газов и схемы пылеулавливания.

Очищение газов от крупных частиц пыли выполняется в циклонах, установленных непосредственно у печей.

Работа циклона основана на использовании центробежных сил, возникающих при вращении газового потока внутри корпуса циклона. Это вращение достигается путем тангенциального ввода газа в циклон. В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке газа, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока.

В данной работе выполнен проект отделения конвертирования штейнов медных производительностью 70 тыс.т черновой меди в год.

Спецификация – 3 листа

В программе: Компас 3D v, AutoCad