Конвертирование медного штейна. Расчет материального и теплового балансов, воздухоподводящей системы горизонтального конвертера, страница 6

Для подачи воздуха в конвертер используют цеховой воздухопровод. Воздух поступает через сальниковую сфери­ческую самоустанавливающуюся   головку   в соединитель­ный патрубок 11 одной из крышек. Чтобы облегчить рабо­ту сальникового устройства, его ось должна совпадать с осью конвертера. Дополнительно сферическое соединение прижимается к контактирующей поверхности с помощью пружин. Для регулирования подачи воздуха предусмотре­на  дроссельная   заслонка,   управляемая   от  автономного электропривода через планетарный редуктор. Крайние по­ложения   дроссельной   заслонки   фиксируются   конечными выключателями. Разводка воздуха по бочке осуществляет­ся по закольцованному коллектору 6, состоящему из труб диаметром  250—300  мм  и  расположенному выше  фурм.

Воздух вводится в расплав через   фурмоколлектор 3, фурмы и фурменные трубки. Из закольцованного коллек­тора воздух подается в фурмоколлектор 3. В новых кон­струкциях   конвертеров   он   представляет   собой    коробку овального сечения, в  которой   перпендикулярно   большой оси сделаны сквозные отверстия. С одной стороны к отвер­стию приварено клапанное устройство, с другой подсоеди­нена фурменная трубка 19, входящая в конвертер.

Для отвода конвертерных газов в систему газоочистки почти вплотную к горловине и фартуку прилегает напыльник.

Применяют напыльники водоохлаждаемые и неводоохлаждаемые. Неводоохлаждаемые напыльники часто про­горают, поэтому в последнее время устанавливают водо­охлаждаемые. Водоохлаждаемый напыльник собран из от­дельных кессонов, образующих сферическую полость с плоскими стенками над горловиной. Передняя кессонная стенка напыльника не вплотную подходит к горловине и прикрывается передвижной заслонкой из жаростойких сталей. Форма напыльника обеспечивает герметизацию конвертера при его повороте при продувке на угол 30-35°.


2.  Материальный баланс печи

Необходимо рассчитать конвертер для переработки медного штейна, содержащего 26% , производительностью 400 т/сутки по горячему штейну.

В качестве кварцевого флюса используется окисленная кремнистая медная руда состава: , , , , , , .

Для поддержания нормального теплового режима в конвертере перерабатываются холодные материалы, имеющие состав: , , , , , , .

1.  Рациональный состав штейна.

Известно, что для  заводских штейнов сумма , , составляет

97 %. По табличным данным (Табл.П1.1) найдем содержание серы в штейне в зависимости от количества меди: при содержании меди 26 %, содержание серы рано 25 %. Расчет будем вести на 100 кг штейна.

            1). Известно, что вся медь Cu в штейне содержится в виде халькозина . Найдем содержание серы S в халькозине:

            на 127 г/моль Cu     приходится      32 г/моль S

            на 26 кг Cu               приходится      mS кг S

            .

            Тогда общее количество  равно: .

            2). Штейн содержит 25 кг серы S, в  входит 18,45 кг S. Найдем содержание железа Fe:

            на 32 г/моль S          приходится    56 г/моль Fe

            на 18,45 кг S             приходится    mFe кг Fe

            .

            Количество  равно: .

            3). Зная, что  можем найти количество магнетита : .

            Найдем количество железа Fe и кислорода O2 входящих в соединение:

            на 232 г/моль Fe3O4          приходится    168 г/моль Fe

            на 13,71 кг Fe3O4               приходится    mFe кг Fe

            .

            .

            Остальные 3 кг составляют прочие примеси.

            Составим сводную таблицу:

Таблица 2.1

Рациональный состав медного штейна, кг

Содержание

Всего

Cu

Fe

S

O2

Прочие

Cu2S

32,55

26,00

6,55

FeS

50,74

32,29

18,45

Fe3O4

13,71

9,93

3,78

Прочие

3,00

3,00

Всего

100,00

26,00

42,22

25,00

3,78

3,00