Mavzu : Mitsubishi jarayonida pechlarning ishlash prinsipi Reja: Mitsubishi jarayoni

Mavzu : Mitsubishi jarayonida pechlarning ishlash prinsipi
Reja:

1. 
   Mitsubishi jarayoni
   
2. 
   Ko'p o'choqli tizim
   
3. 
   Mitsubishi jarayonida pechlarning ishlash prinsipi
   

Mitsubishi jarayonining eng muhim tamoyillaridan biri uning dizayni, qurilishi, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning soddaligi;

1. 
   Barcha pechlar statsionar va odatda an'anaviy konvertorlar uchun zarur bo'lgan haydash mexanizmlari, masalan, o'choqni egish, nayni teshish va kaputni haydash kerak emas.
   
2. 
   Eritilgan mahsulotlar tortishish kuchi bilan keyingi o'choqqa yuvish vositasi orqali o'tkaziladi va shuning uchun katta hajmdagi po'choqlar yoki kran tizimlari talab qilinmaydi.
   
3. 
   Eritilgan mahsulotlar pechlarning chiqish teshiklari orqali to'xtovsiz oqadi. Shuning uchun, an'anaviy amaliyotda muqarrar bo'lgan mat teginish va shlakni tozalash kabi operatsiyalar kerak emas, bu o'choq operatsiyalarini ancha sodda va oson ishlaydi.
   
4. 
   Shlakli floatatsiya zavodi, mat granulyatsiya, quritish, maydalash va elakdan o'tkazish tizimi, anod qoldiqlarini qayta ishlash uchun o'choqli pech va boshqalar kabi qo'shimcha qurilmalar kerak emas.
   

Dizayn va qurilishning bunday soddaligi kapital xarajatlarni va operatsiya uchun ishchi kuchiga bo'lgan talabni sezilarli darajada kamaytiradi.
Mitsubishi jarayoni to'g'ridan-to'g'ri blister mis ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan doimiy kislorodli yoqilg'i eritish jarayonidir. Ushbu jarayonni amalga oshirishda barcha asosiy bosqichlar - shlaklarni eritish, konvertatsiya qilish va yo'q qilish - alohida statsionar pechlarda amalga oshiriladi. Bunday holda, oraliq mahsulotlar doimiy ravishda bir birlikdan ikkinchisiga oqadi. Mitsubishi usuli bo'yicha mis konsentratlarini eritish uchun o'rnatish sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-eritish pechi; 

2-vertikal nayzali nozullar;
3-o'choq;
4-mat va shlaklarni ajratish va shlakni yo'qotish uchun elektr pech;
5-konvertatsiya qilish uchun pech.
1 - Mitsubishi usulida mis konsentratlarini eritish zavodining sxemasi
Sulfidli mis rudalari odatda ikki bosqichda tozalanadi; mat ishlab chiqarish bosqichi (bu erda mat va cüruf eritish orqali olinadi) va konvertatsiya bosqichi (bu erda mat tarkibidagi temir va oltingugurt asta-sekin blister mis ishlab chiqarish uchun oksidlanadi). Har ikkala jarayon bosqichidagi kimyoviy reaktsiyalar oksidlanish bo'lsa-da, kerakli kislorod potentsialida sezilarli farq mavjud. Birinchi bosqich kamroq oksidlovchi bo'lib, past mis cürufini ishlab chiqarish mumkin, ikkinchi bosqich esa kuchli oksidlanadi, shuning uchun temir va oltingugurt blisterdan etarlicha olib tashlanishi mumkin.
Bu ikkita bir-biridan farq qiluvchi reaksiya sharoitlarini faqat har bir bosqich tegishli alohida idishlarda (pechlarda) bajarilgan taqdirdagina samarali saqlash mumkin. Mitsubishi Process - bu ko'p o'choqli tizim bo'lib, har bir o'choq o'z vazifasini bajaradi va shu bilan jarayonning har bir bosqichida reaktsiya sharoitlarini optimallashtiradi.
Yuqorida aytilganlarga qo'shimcha ravishda, jarayon an'anaviy eritish usullaridan ajralib turadi, chunki shlakli shlakda mis yo'qotilishining past darajasini saqlab turgan holda, mat navi 65-69% gacha ko'tarilishi mumkin. Bu xususiyat konvertatsiya qilish pechida hosil bo'lgan cüruf miqdorini konsentratlarning dastlabki zaryadining 10% dan kamiga kamaytirish imkonini berdi. Konvertatsiya qiluvchi pech shlakining miqdori kamayganligi sababli, bu cürufni eritish pechiga qaytarish ancha soddalashtirildi.Ausmelt konvertorida temir kaltsiy silikat (FCS) cürufini ishlatishga harakat qilindi, ammo bu holda eritish bosqichiga qayta ishlanadigan cüruf miqdori ancha katta bo'ladi va u har doim ham tejamkor emas.
Jarayonni amalga oshirishda flukslar bilan aralashtirilgan quruq sulfid kontsentrati vertikal tuyer-nozullar orqali eritish pechiga puflanadi. Bunday holda, nayzalarning pastki uchlari eritmaning yuzasiga yaqin joyda joylashganki, bu eritmaning intensiv aralashishini ta'minlaydi. Eritma pechida barcha asosiy fizik-kimyoviy jarayonlar, shu jumladan mat va shlak hosil bo'lish jarayonlari sodir bo'ladi. uzluksiz va tortishish kuchi bilan qizdirilgan truba bo'ylab elektr pechga oqadi.
Elektr pechida eritmani shlakli qatlam orqali elektr tokini o'tkazish orqali isitish, buning uchun elektrodlar cüruf qatlamiga botiriladi. Elektr pechida bir vaqtning o'zida shlaklarni yo'q qilish jarayoni davom etadi. Tuzilgan shlaklarda 0,4-0,5% mis mavjud.
Pechga joylashtirilgan mat doimiy ravishda sifon orqali konvertatsiya qiluvchi pechga oqadi. Konvertatsiya havo orqali amalga oshiriladi. Portlash o'choqqa vertikal tuyer nozullari orqali beriladi. Konverter shlaki tarkibida 13-18% mis bo'lib, qayta ishlash uchun erituvchi pechga qaytariladi. Olingan blister mis isitiladigan aralashtirgichga quyiladi va olovni tozalash uchun beriladi.
Barcha pechlardan chiqindi gazlar birlashtiriladi va sulfat kislota ishlab chiqarishga beriladi. Egzoz gazlaridagi SO _{2 ning miqdori 12-15% ni tashkil qiladi.}
Vanyukov jarayoni
Vanyukov pechida eritish jarayoni suyuq vannada (BLB) eritish nomi bilan ishlab chiqilgan. Endi u Vanyukov jarayoni deb ataladi. Vanyukov texnologik pechining sxematik diagrammasi 1.19-rasmda ko'rsatilgan.

1-mat bo'shatish; 2-mat sifon; 3-choyan va mis quyma panellar; 4-zaryad; 5-yuklash voronkalari; 6 - qabul qilish; 7-to'liq gazlar; 8 - mis kessonlar; 9- shlakli sifon; 10-shlak chiqarish
1.19-rasm - Vanyukov texnologik pechining sxemasi.
Vanyukov pechining dizayni 1.20-rasmda ko'rsatilgan
Pechning tomi o'tga chidamli g'isht bilan qoplangan suv bilan sovutilgan quyma temir panellardan yasalgan.
Pechning yon devorlari (mil) uch qatorli mis kessonlardan yig'iladi. Mis kessonlarining pastki qatori suv bilan sovutilgan mis plitalarga o'rnatiladi, ular pechning o'chog'iga tayanadi. Tuyer kessonlarining birinchi qatori hududida o'choq to'rtburchaklar kesimga ega. Kesonlarning ikkinchi va uchinchi qatorlari hududida o'choq trapezoid shaklida ajratuvchi bilan amalga oshiriladi. Apteyka ham to'rtburchak shaklga ega. Pechning ikki tomonidagi kessonlarning pastki qatorida shlakli qatlamga kislorod-havo aralashmasi va tabiiy gaz yuboriladigan naylar mavjud. Kesonlarning yuqori qatorida joylashgan tuyerlar o'chirish davrida pechni tabiiy gaz bilan isitish uchun, shuningdek, sulfid zaryadini eritish jarayonida elementar oltingugurtni keyingi yoqish uchun ishlatiladi. Aptekada havo-kislorod aralashmasi oqimida elementar oltingugurtni yakuniy yoqish uchun yana to'rtta tuyer o'rnatilgan.

1.20-rasm - Vanyukov pechining dizayni
Vanyukov pechidan shlak va matning chiqishi doimiy va alohida sodir bo'ladi. Bu o'choqning qarama-qarshi uchlarida joylashgan ikkita mustaqil sifon yordamida amalga oshiriladi. Mat va shlakli sifonlar refrakter g'ishtlardan yasalgan bo'lib, ularda suv bilan sovutilgan elementlar o'rnatiladi. Shlakli sifon eritish zonasidan sirg'aluvchi mis quvurlardan yasalgan qism bilan ajratiladi.Matli sifonning bo'linmasi mis suv bilan sovutilgan kessonlardan tayyorlanadi. Shlakli va matli sifonlarning tonozlari panellardan qilingan. Chiqindilarni isitish qozonining oldida to'rtburchaklar kesimli vertikal shafta mavjud bo'lib, u o'choqning erish zonasidan texnologik gazlarni olib tashlash uchun mo'ljallangan. Aptekaning devorlari o'tga chidamli g'ishtdan qilingan.
Pechdagi mat va shlak aylanma aralashtirgichlarga tashlanadi, ular qizdirilgan uzatish naylari orqali ularga kiradigan eritmalarni to'plash uchun xizmat qiladi. Matning harorati taxminan 1180-1250 ^o S, shlakning harorati esa 1250-1350 ^o S. Mat tarkibida 40-60% Cu mavjud. Shlakning tarkibi ichida o'zgaradi, %: Cu- 0,8-1,0; SiO ₂ - 36,0-42,5; CaO-1,8-4,5. Eritmalar mikserlardan cho'chqalarga quyiladi. Mikserlar mat va cürufni to'kish uchun og'izlar bilan jihozlangan. Tabiiy gaz sifonlarni va mat va shlakli aralashtirgichlarni, oqim trubasini va o'choq hammomini isitish uchun ishlatiladi. Gaz iste'moli pechning ish rejimiga qarab 800-2200 m ³ soat oralig'ida.
Pech ALKONT kompyuteri tomonidan taqdim etilgan avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimi bilan jihozlangan. Shuningdek, harorat, bosim, bunkerlardagi zaryad darajasini, material sarfini o'lchash uchun mahalliy avtomatlashtirish vositalari mavjud. Texnologik gazlarni tahlil qilish, elektrostatik cho'ktirgichlar, gaz sovutish minoralari ishini nazorat qilish.
Eritma zonasidan texnologik gazlar chiqindi issiqlik qozoniga kiradi, unda yuqori bosimli bug 'ishlab chiqariladi. Qozonga kirish joyidagi gazlarning harorati taxminan 1250 ° ^S ni tashkil qiladi va qozondan chiqishda - 400 ^° S. Qozondan gazlar avtomatik bug'lanishli sovutish rejimida ishlaydigan sovutish minorasiga kiradi va keyin changni tozalash uchun elektrostatik cho'kindilarni kiriting.
Vanyukov pechi nisbatan nam materiallarni qayta ishlashga qodir. Bu holda jarayonning avtogenligi portlashda kislorod miqdori ortishi bilan ta'minlanadi. Shunday qilib, namlik miqdori 1-2% bo'lgan kontsentratni qayta ishlash uchun portlashda kislorod miqdori 40-45%, namlik miqdori 6-8% bo'lsa, portlashda kislorod miqdori talab qilinadi. 56-65% bo'lishi kerak. Vanyukov pechida nozik materiallarni ham, bo'lakli zaryadni ham eritish mumkin.
Zaryadning tarkibiga sulfid konsentratlari, kvarts rudalari, ohaktosh, qayta ishlangan materiallar (maydalangan yoriqlar va qobiqlar, klinker va boshqalar) kiradi.
Zaryadning erishi va erish jarayonida sulfidlarning oksidlanishi tayyor o'ta qizdirilgan eritma qatlamida amalga oshiriladi. Tuyerlar o'qi orqali o'tadigan tekislik o'choq eritmasini ikkita zonaga ajratadi: yuqori (tuyerdan yuqori) va pastki (tuyerdan past). Pechning yuqori zonasi har doim kuchli pufakchali holatda bo'ladi. Bu jismoniy va kimyoviy jarayonlarning intensiv kursini ta'minlaydi. Bu erda zaryadning qizishi, erishi, sulfidlarning oksidlanishi va mayda sulfid tomchilarining qo'pollashishi sodir bo'ladi.
Sulfidlarning katta tomchilari eritma qatlamiga joylashadi va subtuyer zonasiga kiradi. Subtuyer zonasida eritma nisbatan tinch holatda bo'ladi. Pastki zonada yuqoridan pastgacha harakatlanadigan sulfid tomchilari shlakli eritmani qayta-qayta yuvadi, bu uning kamayishiga yordam beradi.
Vanyukov eritish jarayonining boshqa eritmalardan ajralib turadigan o'ziga xos xususiyati shundaki, zaryadning erishi va sulfid oksidlanish jarayonlari shlakli eritmaning hajmida sodir bo'ladi, matda emas. Pechdagi eritish mahsulotlari gorizontal emas, balki vertikal yo'nalishda harakat qiladi. Jarayonning bu xususiyatlari qo'shimcha ishlov bermasdan texnologik jarayondan shlaklarni olib tashlash imkonini beradigan mis tarkibidagi eritish pechining o'zida shlaklarni ishlab chiqarishni ta'minlaydi.
Matdagi mis miqdori 45-55%, cürufda - 0,5-0,6% ni tashkil qiladi. Egzoz gazlaridagi SO _{2 miqdori - 20-40%.} Pechdan changni tozalash 1% ni tashkil qiladi.
Vanyukov pechining o'lchami mahsuldorlikka qarab 10 dan 30 m gacha. Pechlarning kengligi 2,5-3,0 m. Shaxtaning umumiy balandligi 6,0-6,5 m. Pechlarning o'ziga xos xususiyati portlash nayzalarining o'choq ustidagi baland joylashuvidir. Ular pastdan 1,5-2,0 m balandlikda joylashgan.
Vanyukov jarayoni Qozogʻiston Respublikasida (Balxash KMK), Rossiyada (Norilsk KMK, Norilsk; Sredneuralsk metallurgiya zavodi, Revda) ishlab chiqarishga joriy qilingan.
Kombinatsiyalangan eritish - konvertatsiya qilish
Eritma eritish tarkibiga estrodiol eritish - konvertatsiya (SPK) kiradi, bu sulfidli xom ashyoni eritish va bir birlikda konvertatsiya qilishdir. Ushbu jarayonning o'ziga xos xususiyati zaryadni yon naylar orqali to'g'ridan-to'g'ri sulfid eritmasi hajmiga yoki konvertorning bo'yni orqali eritma yuzasiga etkazib berishdir.
Kombinatsiyalangan eritish - zaryadni sulfid eritmasiga etkazib berish bilan o'tkazish Mednogorsk mis-oltingugurt zavodida (Rossiya) amalga oshirildi. U eritish va tozalash moslamasida amalga oshiriladi, uning sxemasi 1.21-rasmda ko'rsatilgan.

1 silindrli aylanadigan pech; 2- pnevmatik yuklash moslamasi; 3 - bo'lakli materiallarni yuklash uchun bo'yin; 4 - gaz bo'yni; 5 - changni tozalashning statsionar qismi; 6 - changni tozalashning aylanadigan qismi; 7-matli po'choq, 8-statsionar shlakli nay; 9 yoshli boyitilgan mat ishlab chiqarish uchun; 10 - boyitilgan portlashni etkazib berish uchun tuyerlar; 11-shlakni chiqarish uchun teshik; 12 - statsionar shlakli truba; 13 - konveyer shlaklarini to'ldirish mashinasi
1.21-rasm - Eritma va tozalash moslamasining sxemasi
Birlik gorizontal o'q atrofida aylanishi mumkin bo'lgan gorizontal silindrsimon pechdir. Eritish va tozalash moslamasining vannasi ikkita zonaga ega: eritish va cho'kish. Zaryadni o'choqqa yuklash eritish zonasi hududida doimiy ravishda amalga oshiriladi. Bo'lak va briketlangan zaryad materiallari erish zonasi ustida joylashgan yuklash bo'yni orqali yuklanadi. Katta hajmdagi materiallar gaz kirish joyi orqali yuklanadi. Chang aralashmasi o'choq uchi orqali pnevmatik yuklash moslamasi yordamida reaksiya zonasida eritma yuzasiga yuklanadi.
Havo yoki kislorod bilan boyitilgan portlash (22-28%) eritish zonasining uzunligi bo'ylab joylashgan nayzalar orqali to'g'ridan-to'g'ri eritma ichiga oziqlanadi. Shlakning suyuqligini oshirish uchun uni isitish uchun cho'kish zonasida suyuq yoqilg'i yoki tabiiy gazni yoqish uchun ikkita nayza joylashgan.
Qurilma konsentratlarni ham, tarkibida mis bo‘lgan turli chiqindilarni ham qayta ishlashga qodir. Eritish va qisman tozalash avtogen rejimda amalga oshiriladi, bu eritmaga kislorod bilan boyitilgan portlashni etkazib berish orqali ta'minlanadi. Mis saqlovchi xomashyoni eritish va qayta ishlash punktida qayta ishlash mahsulotlari havo portlashidan foydalanganda 65-72% va kislorod bilan boyitilgan blastomdan foydalanganda 60-70% Cu ni o'z ichiga olgan mat bo'ladi. Havo portlashi bilan shlakdagi mis miqdori 3,7% Cu va kislorod bilan boyitilgan portlash bilan 1,5-4,0% ni tashkil qiladi. Quritishdan keyin shlakdagi mis miqdori 0,3-0,8% Cu ni tashkil qiladi.
Boyitilgan mat vaqti-vaqti bilan eritish zonasi tomonidan o'choqning oxirgi qismida joylashgan kran teshigi orqali chiqariladi. Shlakni chiqarish doimiy ravishda cho'kish zonasi tomonidan pechning oxirida joylashgan teshik orqali amalga oshiriladi.
Texnologik gazlarni olib tashlash eritma zonasidan uzoqda, cho'kish zonasi ustida joylashgan gaz bo'yni orqali amalga oshiriladi. Egzoz gazlaridagi SO _{2 ning miqdori 18-22% ni tashkil qiladi.}
Boy matni blister misga qayta ishlash konvertorda amalga oshiriladi. Olingan konvertor shlaki sovutiladi, maydalanadi va qayta eritish uchun milya pechiga beriladi.
SPK qurilmasi tarkibida mis bo'lgan turli materiallarni avtogen rejimda qayta ishlash uchun keng imkoniyatlar mavjud. Bu oddiy dizayn va texnik xizmat ko'rsatish bilan ajralib turadi va uning mexanizmlarining yuqori ishonchliligi bilan ajralib turadi.
Svyatogor korxonasida (Rossiya) sulfidli mis kontsentratlarini boy matga qayta ishlash uchun kombinatsiyalangan eritish - konvertatsiya ham amalga oshirildi. Texnologik sxema quyidagi asosiy operatsiyalarni o'z ichiga oladi: kontsentratni boy matga eritish, blister mis ishlab chiqarish uchun mat konvertatsiya qilish, cürufni sovutish va flotatsiyani yo'qotish, chang gazini tozalash va sulfat kislota ishlab chiqarish.Matdagi mis miqdori taxminan 60-75% ni tashkil qiladi. Eritishdan keyin shlakdagi mis miqdori mat holga kelib 2,5-3,5% ni tashkil qiladi. Shlaklar flotatsiya jarayoni bilan tugaydi. 
Chiqindilarni qayta to'ldirishga, misga boy konsentrat esa eritish zavodiga yuboriladi.Misga boy mat blister mis ishlab chiqarish uchun aylantiriladi. Konvertorlar sulfat kislota ishlab chiqarishga qaratilgan. Olingan qo'pol chang erituvchi qurilmaga qaytariladi va mayda chang fraktsiyasidan rux va qo'rg'oshin olinadi.
SPK qurilmasi eritish moslamasini zaryad bilan ta'minlash tizimi bilan jihozlangan. _{Aralashmaning tarkibiga 13-15% Cu, 36-37% Sb 30-32% Fe va 75-80% SiO 2} ni o'z ichiga olgan kremniy oqimi o'z ichiga oladi . Zaryad eritish zonasi tomonidan pechning oxirida o'rnatilgan pnevmatik yuklash moslamasi yordamida yuklanadi. Zaryadni yuklash eritma yuzasida amalga oshiriladi. Suyuq yoki gazsimon yoqilg'ilarni yoqish uchun burnerlar o'choqning kerakli issiqlik rejimini saqlash uchun cho'kish zonasining yon tomonidagi pechning oxirida o'rnatiladi.
1-jadvalda mat uchun sulfidli mis konsentratlarining turli eritmalarining texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlari keltirilgan. Yuqoridagi ko'rsatkichlardan ko'rinib turibdiki, boshqa holatlar teng bo'lganda, Vanyukov eritish yuqori o'ziga xos mahsuldorlik bilan ajralib turadi.1-jadval - Mat uchun sulfidli mis kontsentratlarini eritishning asosiy turlarining texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini taqqoslash

Ko'rsatkich	Issiqlik nomi
Mulohaza yuritish.	CFP	VP.	KIV-CET	NORA NDA	MIC- UBISI	ausm-elt	SPK	Vanya - kova
Pro-t, t / (m ^2 kun) Sod.mis,% mat rangda shlakda (jildsiz) Content.SiO 2 in sl Namlik shih.,% Katta, mm Changni tozalash,% Portlashda taxminan 2 ,% Soder. SO2 , % Xarajat yuqori,%	4-5 20-30 0,4-0,5 34-42 6-8 5 gacha 1-2 25 gacha 1-2 18-22	10-13 38-40 1,2 gacha 28-34 1 gacha 0.1 9-12 95 70-75 2 gacha	8-12 60 1,0-1,5 29-30 1 gacha 0.1 7-10 35-40 18-20 5 gacha	3-5 40-50 0,3-0,6 - 1 gacha 0.1 - 95 35-50 10-12	10-11 70-75 5.0 - 10-13 10 gacha 5 37 gacha 16-20 9-11	20 65 0,5 ^* 30-35 1 gacha 1 gacha 3-5 45 35 -	58-60 0,5-0,7 - - 25 gacha bitta - o'n bir -	10-16 60-70 1,5-4,0 - - - - 28 gacha 18-22	60-80 45-55 0,5-0,6 30-32 6-8 50 gacha bitta 60-65 20-40 2 gacha