книги из ГПНТБ / Пирометаллургия меди Л. М. Газарян. 1960- 13 Мб
.pdf
Л. М. ГАЗАРЯН
Чнт
ПИРОМЕТАЛЛУРГИЯ
МЕДИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Москва 1960
Рецензенты: академик АН Казахской |
ССР В. И. Смирнов |
и канд. техн, наук А. А. |
Бабаджан |
|
|
АННОТАЦИЯ |
|
|
|
||
В |
книге подробно освещены |
теоретические |
|||||
и |
практические |
вопросы |
пирометаллургии |
||||
меди, указаны новейшие достижения в этой |
|||||||
области, в том числе рассмотрены новые про |
|||||||
цессы (плавка во взвешенном |
состоянии, |
об |
|||||
жиг в кипящем слое и др.). По-новому пред |
|||||||
ставлен |
процесс |
бессемерования: |
указана |
||||
роль основных размеров |
конвертера |
и |
от |
||||
дельных |
элементов |
процесса |
бессемерования |
||||
в производительности агрегата и пути улуч |
|||||||
шения |
технико-экономических |
показателей |
|||||
процесса |
бессемерования. |
|
|
|
|
||
|
|
Рассмотрены вопросы |
использования |
отхо |
|
|
|
дов медеплавильных заводов и их экономике |
|||
|
|
ское значение. |
|
|
|
|
|
Подробно изложены вопросы использования |
|||
|
|
металлургических пылей |
различных агрегатов |
||
|
|
завода, сернистых газов, |
тепла |
отходящих |
|
|
|
газов, шлаков медной плавки. |
|
|
|
|
|
Книга рассчитана на широкие |
круги |
инже |
|
|
|
нерно-технических работников и студентов |
|||
|
|
вузов. |
|
|
|
гоо ПУьЛИ'чдя |
|
Al |
|||
*/ЧН |
Г |
ОКАЯ |
|
|
|
i |
Ю 4 |
• GP |
|
■19/09 |
|
|
|
|
|
||
Автор
ГАЗАРЯН Левон Мартиросович
Редактор Н. В. Гудима
Переплет художника Е. Б. Гордиенко
Редактор издательства Л. М. Элькинд Технический редактор А. И. Карасев
Сдано в производство 22/Х 1959 г |
Подписано в |
печать 26/П 196(1 |
г. |
||
Бумага |
60х92’/1б—8,25 бум. л.= 16,50 печ. |
л. |
Уч.-изд. л. |
16.10 |
|
Г-00969 |
Тираж 2150 |
Заказ 1911 |
Цена 10 р. |
55 |
к |
,Металлургиздат
Москва Г-34, 2-й Обыденский пер.; д. 14
Типография Металлургиздата, Москва, Цветной б., 30
Л А32,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ...................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Введение .............................................................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Глава Г Производство и потребление меди. Некоторые экономиче |
|
|||||||||
ские |
данные |
..................................................................... |
|
|
|
|
® |
|
||
Производство |
и потребление |
меди ............................................................ |
их значение в общей |
9 |
||||||
Главные типы медных месторождений и |
13 |
|||||||||
выплавке |
меди |
............................................................................................ |
меди. Структура |
себестоимости |
||||||
Цена и себестоимость |
17 |
|||||||||
Некоторые сведения .......... |
о |
производстве вторичной |
меди/ |
22 |
||||||
> Основные схемы переработки медных руд и концентратов |
||||||||||
Глава II. Штейны и шлаки ....................................................медной плавки |
|
|
32 |
|||||||
Состав и основные ......................свойства штейнов медной плавки |
32 |
|||||||||
Физические и химические .........свойства шлаков медной плавки |
36 |
|||||||||
Основные причины потерь .............................................меди в шлаках |
|
43 |
||||||||
Глава III. Обжиг медных ...............................................руд и концентратов |
|
|
50 |
|||||||
Главные химические ......................реакции окислительного обжига |
50 |
|||||||||
Обжиг в многоподовых ......................................механических печах |
|
53 |
||||||||
Обжиг в «кипящем ..................................................................................слое» |
|
|
|
|
60 |
|||||
Глава IV. Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах |
74 |
|||||||||
Краткие сведения о .............................шихте отражательных печей |
74 |
|||||||||
Важнейшие химические ...............реакции отражательной плавки |
75 |
|||||||||
Десульфуризация |
в ................................................. |
отражательной печи |
|
|
82 |
|||||
Эволюция в практике отражательной плавки и в конструкции печи |
84 |
|||||||||
Использование тепла отходящих газов отражательных печей-••• |
95 |
|||||||||
Расчет шихты отражательной ........................................................... |
печи |
|
|
104 |
||||||
Практика |
работы |
отражательных .................................................печей |
|
|
108 |
|||||
Конструкция |
отражательных ........................................................... |
печей |
|
|
112 |
|||||
Выбор и подготовка ............топлива для отражательной плавки |
121 |
|||||||||
Глава V. Другие виды ................плавки медных руд и концентратов |
127 |
|||||||||
Плавка медных концентратов ...................................в электропечах |
|
127 |
||||||||
Практика электроплавки ..................................на заводе Роннскар |
|
132 |
||||||||
Плавка медных концентратов ...............во взвешенном состоянии |
139 |
|||||||||
Шахтная |
плавка |
медных ..................................................................... |
руд |
|
получением серы |
152 |
||||
Пиритная |
шахтная |
плавка |
с |
одновременным |
|
|||||
(пример из практики ..............................................................................) |
|
|
|
156 |
||||||
Глава VI. Продувка медных ...........штейнов на конвертерную медь |
163 |
|||||||||
Некоторые сведения ...........из истории развития конвертирования |
163 |
|||||||||
Химические реакции и тепловой баланс конвертерного процесса 166 |
||||||||||
Интенсификация |
конвертерного .............................................процесса |
|
171 |
|||||||
Некоторые особенности технологии конвертирования на современ |
|
|||||||||
ных медеплавильных ..........................................................................заводах |
|
|
|
181 |
||||||
4 |
|
|
|
Оглавление |
|
|
|
Продувка богатых |
штейнов ........................................................................... |
|
|
191 |
|||
Плавка медных концентратов в конвертере .......................................... |
|
193 |
|||||
Конвертирование медноцинкового |
сырья ............................................... |
|
194 |
||||
Конвертирование медносвинцовых |
штейнов ......................................... |
|
197 |
||||
Некоторые новые направления в конвертировании ............................. |
|
200 |
|||||
Глава VII. Складирование сырья и флюсов на медеплавильных за |
|||||||
водах ................................................................. |
|
|
|
|
|
203 |
203 |
Значение складов и их емкость ..................................................................... |
|
|
|||||
Организация работы на складах сырья и флюсов ............................. |
|
204 |
|||||
Глава VIII. Использование отходов медеплавильных |
заводов .... 210 |
||||||
Характеристика газов и пылей медеплавильных заводов ............... |
210 |
||||||
Распределение редких и рассеянных металлов по продуктам ме |
|||||||
таллургического |
передела ..................................................................... |
|
|
215 |
|||
Пылеулавливание |
на |
медеплавильных заводах ................................ |
|
217 |
|||
Использование |
SO2 |
............................................................................................ |
|
|
|
224 |
|
Использование тепла отходящих газов медеплавильных заводов 230 |
|||||||
Использование |
тепла |
отвальных шлаков ................................................ |
|
235 |
|||
Использование шлаков медеплавильных заводов .................................. |
|
236 |
|||||
Использование |
отвальных |
шлаков |
медеплавильных |
заводов |
в |
||
качестве строительного |
материала ................................................. |
|
257 |
||||
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая вниманию читателей книга «Пирометаллургия меди» написана участником восстановления, реконструкции и строительства отечественной цветной металлургии и в особенно сти медной промышленности.
Воснову книги положен богатый и разносторонний опыт ав тора, а также опыт зарубежной медной промышленности, изучен ный автором при продолжительном пребывании на медеплавиль ных предприятиях Америки, Канады и Норвегии.
Вкниге освещены теоретические и практические вопросы пи рометаллургии меди, указаны новейшие достижения в этой об ласти с комментариями и критическими замечаниями автора,
освещены новейшие процессы. Указано влияние основных разме ров конвертера и отдельных элементов процесса продувки на про
изводительность агрегата и технико-экономические показатели этого процесса.
Освещены вопросы увязки технологии отражательной плавки с технологией бессемерования и показана экономическая целесо
образность выполнения конвертером также и функций плавиль
ного агрегата.
Книга написана по своеобразному плану: некоторые переделы
(например рафинирование) не рассмотрены, а хорошо знакомые автору отражательная плавка, конвертирование, работа котловутилизаторов, проблема извлечения редких металлов — спутни ков меди, использование отходов производства рассмотрены подробно.
Работая над сложными вопросами правильного выбора техни
ко-экономических схем переработки медного сырья, автор излага ет свои взгляды на отдельные вопросы, поэтому некоторые главы
книги дискуссионны. В частности, рецензенты этой книги проф.
В. И. Смирнов и канд. техн, наук А. А. Бабаджан отметили, что вряд ли можно согласиться с мнением автора о большей пред почтительности плавки сырой шихты перед плавкой обожженной.
Своеобразное изложение материала, несомненно, увлечет чи тателя, заставит его критически отнестись к известному ранее о процессах металлургии меди. Поэтому можно надеяться, что кни га Л. М. Газаряна будет способствовать росту квалификации ин женеров-металлургов.
Редактор Я. В. Гудима
ВВЕДЕНИЕ
Медь и ее сплавы, в основном бронза, служили человечеству задолго до появления письменности.
Значение бронзы в истории материальной культуры было на столько велико, что нашло отражение в названии целого исто рического периода. В истории известны каменный, бронзовый и железный века. Считается, что бронзовый век уступил место же лезному примерно за 1000 л. до н. э. Однако камень, бронза и же лезо применялись совместно еще до XI в. н. э. Далее производст во меди продолжало существовать наряду с производством стали н чугуна. В современной промышленности медь и ее многочислен ные сплавы занимают видное место.
До XVIII в. меди выплавлялось очень ограниченное количест во. Руду добывали только из богатых месторождений, залегаю щих близко к поверхности земли.
В настоящее время в капиталистических странах производст во меди в весовом и ценностном выражении занимает второе мес то в производстве основных металлов. Более подробные сведения приводятся в табл. 1.
Таблица 1
Производство основных металлов в весовом и ценностном выражениях
(в капиталистических странах)
|
|
|
1929 Г. |
|
|
1957 г. |
|
||
Металлы |
|
количество |
ценность |
количество |
ценность |
||||
|
|
|
млн. |
|
|
|
млн. |
|
|
|
тыс. т |
% |
% |
тыс. т |
7. |
% |
|||
|
долл. |
долл. |
|||||||
Чугун . . . 97419,0 94,0 |
1918 |
57,5 |
147 000 |
93,17 |
9702 |
64,17 |
|||
Медь . . . |
1 |
968 |
1,85 |
757 |
22,7 |
3 300 |
2,09 |
2153.6 |
14,24 |
Свинец . . |
1 |
755 |
1,71 |
264,3 |
7,9 |
1 939 |
1,23 |
628,4 |
4,16 |
Цинк . . . |
1 |
470 |
1,43 |
211,1 |
6,3 |
2 565 |
1,62 |
644,6 |
4,26 |
Алюминий . |
|
224 |
0,22 |
143,0 |
4,3 |
2 741 |
1,74 |
1661,6 |
10,99 |
Никель . . |
|
56 |
0,055 |
43,61 |
1,3 |
231,0 |
0,15 |
328,5 |
2,17 |
Итого: |
102 834 |
100 |
3337 |
100 |
157 773 |
100 |
15118,7 |
100 |
|
Несмотря на то, что масштабы производства основных метал лов в капиталистическом мире сильно колеблются в зависимости от экономических, политических, военных и других факторов,
8 Введение
имеются определенные закономерности в производстве меди по сравнению с другими металлами. Это хорошо иллюстрируется приведенной выше таблицей и сводится к следующему.
1. Медь занимает первое место среди цветных металлов как в весовом, так и в ценностном выражении. Это положение, как сле дует из данных табл. 1, остается неизменным в течение продол жительного времени.
Рис. 1. Сравнительные цены на медь и алюминий (в центах за фунт)
1 — медь; 2 — алюминий (по весу); 3 — алюминий по электропроводности; 4 — алюминий по обьему
2. Меди по весу выплавляется в 40—45 раз меньше, чем чу гуна, но так как медь дороже чугуна в 10—20 раз, то в ценност ном выражении отношение чугун : медь намного меньше, чем в весовом, и составляет около 3.
3. Свинца и цинка производится значительно меньше, чем
меди, как в весовом, так и в ценностном выражении.
4.В течение 1929—1957 гг. производство алюминия выросло
в10 с лишним раз и почти сравнялось с производством меди.
Алюминий является металлом, который во многих областях,
и в особенности в электротехнической промышленности, может заменить медь. В настоящее время цена алюминия не является препятствием для замены им меди.
Для правильного сопоставления цен меди и алюминия надо различать стоимость по весу и стоимость по электропроводности с вводом поправочного коэффициента на удельный вес.
Электропроводность алюминия составляет 63% от электропро водности меди; плотность алюминия в 3,3 раза меньше плотности меди. Цена алюминия по сравнению с ценой меди с вводом соот ветствующего поправочного коэффициента (0,48) приводится на рис. 1.