Жалпы металлургия
Мыс металлургиясында күйдіру процесі
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
| 2 Мыс металлургиясында күйдіру процесі
Кендер мен концентраттардан мысты бөліп алудың екі əдісі: гидрометаллургиялық жəне пирометаллургиялық белгілі. Гидрометаллургиялық тəсіл кеңінен көп таралмады, оны тек кедей тотыққын жəне табиғатта таза күйінде кездесетін кендерді өңдеуге ғана қолданылады. Бұл əдісте пирометаллургиялық əдіспен салыстырғанда мыспен бірге асыл металдарды жолай қосалқы өндіріп ала-алмайды. Ал екінші тəсіл барлық кендерді өңдеуге жақсы жарады, əсіресе бұл алдын-ала кендерді байытқын кезде байқалады. Бұл процестің негізін – қорыту құрайды, сонда балқыған масса екі сұйық қабатқа бөлінеді: штейн – сульфидтер балқымасы жəне шлак – тотықтар қорытпасы. Балқытуға не мыс кендері, немесе мыс кендерінің күйдірілген концентраттары түседі. Концентрат құрамындағы сульфидтерді тотықтыру, белгілі бір деңгейге дейін күкірт құрамын төмендету жəне кейіннен айтарлықтай бай штейнді қорыту мақсатында оны күйдіреді. Мыс концентраттарын күйдіру үшін механикалық араластырғыштары бар көптабанды пештер мен қайнау қабатындағы пештерді қолданылады. Көп табанды пеш 2.1 суретте көрсетілгендей, тік болат цилиндрден тұрады; ішкі жағынан шамот кірпішпен қапталған. Биіктігі бойынша пеш доғал табанды шамоты кірпішпен немесе ыстық жалынға берік бетонмен бөлінген. Табандар жоғарыдан төмен қарай саналады, бірақ ең жоғарғысы (ашық табан) есептелмейді, себебі ол кептіргіш табан болып есептеледі. Болаттан жасалған тік білік күйдіретін материалдарды араластырып тұру үшін ортасынан орналасқан. Əр табан арасында оған қиғашынан екі жалынға берік шойын қалақшалары орнатылған. Табанның тіреуіне бекітілген біліктің төменгі ұшында мотордан редукторлы жетегі бар. Ол минутына 2-3 айналым жасайды, бұл ескектегі қалақшалар табандағы материалды аралсатырып қана қоймай, оларды шетінен ортаға – ортадан шетіне қарай қозғалтып тұрады. Қалақшалар əртүрлі бұрышпен орналасқан себебінен, оң жəне теріс табандардағы материал қарама-қарсы қозғалады. Концентраттарды флюс қоспасымен бірге күйдіреді, ол əрі қарай балқыту кезінде керекті құрамдағы шлак алу үшін қажет, мұның нəтижесінде шихта жақсы араласады жəне сульфид жануынан қызады. Флюс ретінде кварц немесе əктас қолданылады. Механикалық қоректендіргіштің көмегімен шихта үздіксіз кептіргіш табанның ортасына түсіп тұрады жəне қалақшалармен біртіндеп келесі табанға түсіріледі. Бірнші табандағы шихтаның қозғалысы сақина тəрізді ойыққа бағытталған, осы тесіктен ол екінші табанға түсіп отырады. Осылайша шихта табаннан-табанға түсіп пеш бойымен жүреді, сульфидтердің тотығуы үшін қабырғаларында орналасқан түндіктер арқылы ауа беріліп тұрады. Газдар төменнен жоғарыға қарай шихтаға қарама-қарсы пеш бойымен зигзаг тəрізді жылжиды жəне жоғарыдан, яғни бірінші табаннан газ шығару жолдары арқылы сыртқа шығарылады. Пешті іске қосқанда ортанғы жəне төменгі табандарын форсункалар көмегімен немесе уақытша жылытқыштармен қыздырады, кейіннен концентрат жалындағаннан кейін оны тоқтатады. Күйдіру барысында пештің ортанғы табандарында ең жоғарғы күйдіру температура (850 ºC) болады. Температура бұдан жоғары болуы өте қауіпті, себебі концентрат пісіп жəне балқып кетуі мүмкін, сонымен қатар қалақшалар да сынып кетуі мүмкін. Əдетте мыс концентраттарын күйдіру үшін пайдаланылатын күйдіру пештердің он жұмысшы табандары мен бір кептіргіш табаны болады. Бұндай пештің сыртқы диаметрі 6,5 м, албиіктігі 9,6 м тең болады. Күйдіру пешінде концентрат жоғарыдан төменге табандармен баяу жылжығанда келесі реакциялар бойынша бірте-бірте сульфидтердің жалындауы немесе жоғары сульфидтердің қарапайым сульфидтер мен күкіртке ыдырауы орын алатын температурасына дейін қызады: Арсенопирит диссоциацияланғанда мышьяк ұшып тотыққан күйде газға ауысады: Көп табанды күйдіру пештері алып жəне аз өнімді болып келеді. Өлшемдері жоғарыда келтірілген бір пеш тəулігіне құрамындағы күкірт үлесін 24-25 %-тен 10- 12 %-ке дейін төмендетіп, 250 т-ға дейін шихта күйдіреді. Күйген газдардың құрамында 7 % SO2 болады. Кейінгі жылдары металлургияда едəуір өнімді «қайнау қабатындағы» күйдіруді (ҚҚ) пайдалана бастады. Бұл пештер жоғары өнімділікпен ерекшеленеді жəне құрамындағы күкірттің мөлшері 14 %-ке жететін SO2 қаныққан күкіртті газын алуға мүмкіндік береді. «Қайнау қабатандығы» пешінің қалпы цилиндр немесе призма тəріздес болып келеді (2.2 сурет). Төбесі мен қабырғалары болатты қаптамамен бекітілген, ішкі жағынан жалынға төзімді бетонмен қапталған. Табанында да болат плита бекітулі, ол да жалынға төзімді бетонмен қапталған. Табанында шахмат ретімен ауа берілетін каналдарға арнайы тесіктер жасалған. Астыңғы жағынан табанға тығыздалып ауа қораптары орнатылған. Егер ауа түтікшелері бар табанға майда шихтаны төгіп, астындағы ауа қораптарынан ауамен үрлесе, шихта псевдосұйық деп аталын күйге келеді. Шихтаның бөлшектері ауа ағынымен біршама биіктікке көтеріледі, содан кейін төмен түседі. Басқа сөзбен айтқанда, концентраттың майда бөлшектері ауа қысымымен жоғары көтеріліп, суйық заттың қайнағаны сияқты күйе бастайды. Шихтаның бұндай қабатын псевдосұйық деп атайды: ол сұйықтық сияқты жоғарғы деңгейден төменгіге өтуі мүмкін. Сыртқы түріне қарағанда псевдосұйық қабат қайнап жатқан сұйыққа ұқсайды, сондықтан оны қайнау қабаты деп атайды. Қайнау қабатындағы əр бөлшектер ауа ағынымен қоршалған, сондық-танда сульфидтерді күйдіру процесі жылдам жүреді. Температураны қажетті деңгейде ұстап тұру үшін, артық жылуды шығарып тұрады. Бұл үшін қайнау қабатындағы аймақта сулы тоңазытқыштар орналасқан. Шихтаны пешке үздіксіз тиегіш воронкадан беріп тұрады, ал пештің қарама-қарсы жағында алынған күйінді маяға түсіп тұрады. Десульфуризация дəрежесі материалдың пеште қаншалықты ұзақ болуына – оның тиелу жылдамдығына байланысты. Шихтаның 60-70 %-ті газдар мен шаң түрінде ұшырылып кетеді, оны шаңұстағыштармен ұстап күйіндімен қосып балқытуға жібереді. Габариттері бір-біріне жақын болған жағдайда көптабанды пеш тəулігіне 180-330 т шихта, ал қайнау қабатындағы күйдіру пеш тəулігіне 700-1400 т шихта күйдіреді. жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|