Практическая работа №5

Тема: «Расчет экономической эффективности использования теплоты сгорания для технологических нужд при плавке медного концентрата»

Цель работы: Самостоятельно уметь проводить расчет экономической эффективности использования теплоты сгорания для технологических нужд при плавке медного концентрата.

Количество часов: 4

Теоретическое обоснование: Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса в цветной металлургии является внедрение в металлургическое производство ресурсосберегающих технологий и оборудования, обеспечивающих одновременно высокую степень комплексности использования сырья и надежную охрану окружающей среды от вредных выбросов. Как показывает опыт развития металлургии тяжелых цветных металлов, в последние несколько десятилетий технология переработки медных, никелевых и некоторых свинцово-цинковых руд совершенствуется на основе автогенных процессов.

В понятие высокая степень комплексности использования перерабатываемого сырья в первую очередь включается максимально высокое извлечение всех его ценных составляющих: меди, никеля, цинка, кобальта, серы, железа» благородных металлов, редких и рассеянных элементов, а также обязательное использование силикатной части рудной массы, т.е. пустой породы. Кроме того, когда переработке подвергаются сульфидные руды и концентраты, необходимо иметь в виду, что они обладают достаточно высокой теплотой сгорания, которую необходимо также использовать для технологических нужд. Следовательно, сульфидное сырье должно рассматриваться не только как источник получения ценных компонентов, но и как энергетическое топливо. Использование его теплоты сгорания, т.е. его внутренних энергетических ресурсов, должно также включаться в понятие комплексности использования природных материальных ресурсов.

Кроме огромного экономического значения устранение расхода даже на ряде металлургических предприятий остродефицитных источников тепловой энергии – топлива и электричества - даст значительный дополнительный народно-хозяйственный эффект, позволив использовать их для других, более рациональных целей.

Порядок выполнения:

1. Рассчитать годовой расход природного газа.

2. Определить потерю серы. Пересчет на серную кислоту.

3. Определить экономический эффект.

Пример выполнения

По практическим данным расход условного топлива при отражательной плавке сырья медных концентратов составляет 18…22% от массы твердой шихты.

Для ориентировочных расчетов примем: отражательная печь плавит в сутки 1250т шихты; расход условного топлива с теплотой сгорания 29300кДж/кг составляет 20% от массы шихты, т.е. 250т/сут; топливом для отражающей печи служит природный газ с теплотой сгорания 35000кДж/м³.

Тогда годовой расход природного газа на одну отражающую печь или соответственно годовая его экономия при переходе на автогенный процесс составляет:

250000×(29300/35000)×365=8млн. м³.

Кроме того, переход на автогенную плавку позволит использовать практически всю серу, теряемую при отражательной плавке безвозвратно с отходящими газами.

При содержании серы в концентрате 35% и степени десульфуризации 50% при работе одной отражательной печи в год будет потеряно:

1250×0,35×0,5×365=80000 т серы.

В пересчете на серную кислоту такие потери газовой серы соответствуют недополучению:

80000×(32/96)=240000 т H₂SO₄.

Таким образом, даже без учета очевидного снижения капитальных и эксплуатационных затрат замена одной отражательной печи на печь автогенной плавки любого типа равноценной мощности позволит сэкономить около 8млн. м³ природного газа и получить дополнительно до 80 тыс. т элементарной серы или до 240 тыс. т серной кислоты.

Экономический эффект от такой замены на текущий момент времени может быть рассчитан с учетом современных цен на сырье и получаемую из него продукцию.

Контрольные вопросы:

1. Для чего необходимы автогенные процессы?

2. Как рассчитать экономический эффект?