2.6 Расчет второго периода конвертирования
Извлечение меди из белого матта в черновую медь составляет 99,6%. Количество меди, перешедшее в черновую медь, составит: 33,77 × 0,996 = 33,64 кг
При содержании меди в черновой меди 99,2% количество черновой меди составит: 33,64 : 0,992 = 33,91 кг
Содержание серы в черновой меди 0,2%: 33,91 × 0,002 = 0,07 кг
Поскольку
серы в белом матте 8,44 кг, а в черновой
меди должно быть 0,07 кг, то необходимо
окислить серы: 8,44 – 0,07 = 8,37 кг
Во втором периоде сера окисляется до SO2 и SO3 в соотношении 5 : 1.
Окисляется серы до SO2:
На это требуется кислорода и образуется SO2:
S + O2 = SO2
32 – 32 – 64
6,98 – x1 – y1
x1 = 6,98 кг
y1 = 13,96 кг
До SO3 окисляется серы: 8,37 – 6,98 = 1,40 кг
На это требуется кислорода и образуется SO3:
S + 1,5O2 = SO3
32 – 48 – 80
1,40 – x2 – z1
x2 = 2,09 кг
z1 = 3,49 кг
Теоретический расход кислорода составит:
x1 + x2 = 6,98 + 2,09 = 9,07 кг (6,35 м3)
При использовании кислорода в ванне конвертера 95% практически требуется кислорода: 9,07 : 0,95 = 9,55 кг (6,69 м3)
Избыток кислорода составляет: 9,55 – 9,07 = 0,48 кг (0,33 м3)
Воздуха во втором периоде потребуется:
С воздухом поступит азота:
Состав газов II периода конвертирования приведен в таблице 7. Материальный баланс II периода конвертирования представлен в таблице 8. Сводный материальный баланс конвертера приведен в таблице 9.
Таблица
7 — Состав газов II
периода конвертирования
Газы |
Масса, кг |
Объём, м3 |
%(об.) |
SO2 |
13,96 |
4,89 |
12,96 |
SO3 |
3,49 |
0,98 |
2,59 |
O2 |
9,55 |
6,69 |
17,73 |
N2 |
31,97 |
25,15 |
66,71 |
Всего |
58,97 |
37,70 |
100,00 |
Таблица 8 — Материальный баланс II периода конвертирования
Материалы |
∑ |
Cu |
S |
O |
N |
прочие |
ПОСТУПИЛО |
||||||
Белый матт |
44,43 |
33,77 |
8,44 |
— |
— |
2,22 |
Воздух |
41,52 |
— |
— |
9,55 |
31,97 |
— |
Всего |
85,96 |
33,77 |
8,44 |
9,55 |
31,97 |
2,22 |
ПОЛУЧЕНО |
||||||
Черновая медь |
33,91 |
33,64 |
0,07 |
— |
— |
0,20 |
Газы: |
|
|||||
SO2 |
13,96 |
— |
6,98 |
6,98 |
— |
— |
SO3 |
3,49 |
— |
1,40 |
2,09 |
— |
— |
O2 |
0,48 |
— |
— |
0,48 |
— |
— |
N2 |
31,97 |
— |
— |
— |
31,97 |
— |
Всего газов |
49,90 |
— |
8,37 |
9,55 |
31,97 |
— |
Пыль |
2,15 |
0,14 |
— |
— |
— |
2,02 |
Всего |
85,96 |
33,77 |
8,44 |
9,55 |
31,97 |
2,22 |
Таблица
9 — Сводный материальный баланс
конвертирования
Материалы |
∑ |
Cu |
Zn |
Fe |
S |
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
O |
N |
H2O |
CO2 |
прочие |
ПОСТУПИЛО |
|||||||||||||
Штейн |
100,00 |
30,00 |
3,80 |
29,40 |
22,00 |
— |
— |
— |
2,78 |
— |
— |
— |
12,02 |
Холодные материалы |
28,00 |
4,82 |
0,59 |
7,22 |
1,01 |
2,86 |
0,67 |
0,90 |
2,30 |
— |
— |
— |
7,64 |
Кварцевый флюс |
29,36 |
0,29 |
— |
1,47 |
0,26 |
17,23 |
2,94 |
2,64 |
0,53 |
— |
1,53 |
2,31 |
0,15 |
Воздух |
123,34 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
28,61 |
94,72 |
— |
— |
— |
Технологический кислород |
5,06 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4,90 |
0,16 |
— |
— |
— |
Всего |
285,75 |
35,11 |
4,39 |
38,09 |
23,27 |
20,09 |
3,61 |
3,54 |
39,13 |
94,88 |
1,53 |
2,31 |
19,81 |
ПОЛУЧЕНО |
|||||||||||||
Черновая медь |
33,91 |
33,64 |
— |
— |
0,07 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0,20 |
Конвертерный шлак |
98,08 |
1,34 |
1,14 |
38,09 |
1,18 |
20,09 |
3,61 |
3,54 |
12,96 |
— |
— |
— |
16,13 |
Газы: |
|
||||||||||||
SO2 |
37,39 |
— |
— |
— |
18,70 |
— |
— |
— |
18,70 |
— |
— |
— |
— |
SO3 |
8,32 |
— |
— |
— |
3,33 |
— |
— |
— |
4,99 |
— |
— |
— |
— |
O2 |
1,68 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1,68 |
— |
— |
— |
— |
N2 |
94,88 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
94,88 |
— |
— |
— |
H2O |
1,53 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1,53 |
— |
— |
CO2 |
2,31 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
2,31 |
— |
Всего газов |
146,10 |
— |
— |
— |
22,02 |
— |
— |
— |
25,36 |
94,88 |
1,53 |
2,31 |
— |
Пыль |
7,66 |
0,14 |
3,25 |
— |
— |
— |
— |
— |
0,80 |
— |
— |
— |
3,48 |
Всего |
285,75 |
35,11 |
4,39 |
38,09 |
23,27 |
20,09 |
3,61 |
3,54 |
39,13 |
94,88 |
1,53 |
2,31 |
19,81 |
Распределение цветных металлов и серы по продуктам конвертирования представлено в таблице 10.
Таблица 10 — Распределение цветных металлов и серы по продуктам
Продукты |
Cu |
Zn |
S |
|||
кг |
% |
кг |
% |
кг |
% |
|
Черновая медь |
33,64 |
95,80 |
— |
— |
0,07 |
0,29 |
Конвертерный шлак |
1,34 |
3,81 |
1,14 |
25,98 |
1,18 |
5,07 |
Пыль |
0,14 |
0,38 |
3,25 |
74,02 |
— |
— |
Газы |
— |
— |
— |
— |
22,02 |
94,64 |
Всего |
35,11 |
100,00 |
4,39 |
100,00 |
23,27 |
100,00 |