Вопрос 6. Утилизация зазов ПВ. Технологические газы ПВ для утилизации тепла проходят котел-утилизатор (КУ) радиационно-конвективного типа. Два барабана – сепаратора работают на давлении пара до 4.5 МПа. Объем технологических газов – 40000 нм3/ч, температура газов на входе в КУ –12500С, на выходе - 4000С. Поверхность нагрева –1927 м2. Радиационная часть котла устанавливается непосредственно над камерой дожига серы являющейся продолжением аптейка печи ПВ и снабжена песочным затвором.
Конвективная часть КУ расположена под углом 90 градусов к продольной оси радиационного блока и завершается бункером с устройством примыкания к системе пневмотранспорта.
Котел-утилизатор выполнен из гладкостенных цельносварных панелей, представляющих собой экранные трубы с приваренными к ним с огневой стороны листами из нержавеющей стали.
После КУ газы поступают в башню охлаждения, работающую в автоматическом режиме испарительного охлаждения и с температурой 3900 С проходят очистку от пыли в электрофильтрах ЭГТ 8-40-4 . КПД очистки –97,5%–98,0%
Для охлаждения кессонированных элементов печи используется химически очищенная вода с расходом до 1000 т/час с температурой на входе +250С (± 100С), на сливе 480С (±100С), давлением 300 (+300) кПа.
Для отопления сифонов и миксеров штейна и шлака, преточного желоба шлака, ванны ПВ применяется природный газ, расход которого изменяется в пределах 800-2200 нм3/час в зависимости от режима работы печи.
Технологический кислород на обогащение воздушного дутья вырабатывается на двух разделительных кислородных блоках с суммарной производительностью 22000 нм3/час, концентрацией 95% О2, давлением 200 кПа.
Агрегат ПВ оснащен автоматизированной системой управления, представленной ЭВМ «ALKONT». Имеются локальные средства автоматики: измерения температуры, давления, уровней в бункерах, расхода материалов, анализа технологических газов, контроля работы электрофильтров, башни охлаждения газов.
В ходе длительной эксплуатации комплекса ПВ–1500-2 получены следующие показатели :
Технологические параметры работы ПВ на ОАО СУМЗ
Состав шихты, (по массе в %):
-
Смесь сульфидных медных концентратов
|
70-75
|
Кварцевая руда, известняк
|
20-25
|
Оборотные материалы (золота боровов, дробленые выломки и корки , клинкер и др.)
|
до 5
|
Химический состав шихты в %:
-
медь
|
10-15
|
цинк
|
3,0-4,5
|
сера
|
25-35
|
железо
|
28-32
|
диоксид кремния
|
13-17
|
оксид кальция
|
до 3,5
|
Производительность по сухой смеси:
-
Сульфидных медных концентратов, (т/сут)
|
840-1700
|
Производительность по шихте, (т/сут)
|
1200-2400
|
Удельная производительность в перерасчете на площадь сечения в области нижнего ряда фурм плавильно – окислительной зоны, т/м2 сут до 85,0
-
Загрузка шихты (т/ч)
|
65±20
|
Общий объем кислородно-воздушной смеси (КВС), нм3/ч
|
20000
|
В том числе:
|
|
технологического кислорода, нм3/ч
|
13500
|
воздуха, нм3/ч
|
6500
|
обогащение дутья кислородом, % объемн
|
до 87,0
|
Состав получаемого штейна, % по массе:
|
|
меди
|
40-60
|
цинка
|
2,0
|
Выход штейна, т/ч
|
20-25
|
Состав получаемого шлака, % по массе:
|
|
меди
|
0,8-1,0
|
цинка
|
3,5-4,5
|
диоксида кремния
|
29,0-32,0
|
оксида кальция
|
1,8-4,5
|
Содержания SO2 в отходящих газах (в аптейке), % объемн.
|
36,0-42,5
|
Содержание пыли в отходящих газах
|
0,3-0,5г/нм3
|
Температура, 0С:
|
|
штейна
|
1180-1250
|
шлака
|
1250-1350
|
отходящих газов на входе в аптейк
|
1230-1320
|
разрежение в аптейке печи, мм вод.ст.
|
1,0-2,5
|
технологический кислород на дожиг серы , м3/час
|
3,500–4500
|
площадь печи на уровне фурм нижнего ряда м2
|
36,5
|
емкость ванны по расплаву, м3
|
85,0
|
Удельные расходы:
|
|
кислорода, м3/т конц.
|
90-180
|
воздуха, м3/т конц
|
12-25
|
природного газа м3/т конц.
|
0-18
|
Технологическая схема комплекса Ванюкова на ОАО СУМЗ состоит из следующих частей:
-системы подачи шихты на плавку ;
-системы подачи кислородно-воздушной смеси (КВС) и природного газа:
- печи Ванюкова;
- системы охлаждения кессонированной шахты печи;
-стационарного отстойника шлака;
-шлакового миксера;
-котла-утилизатора;
-системы пылеулавливания и газоходного тракта.
Приготовленная в существующем отделении подготовки сырья и шихты (ОПСиШ) шихта по системе конвейеров подается в шихтовые бункера печи ПВ-1500-2 емкостью 400 м3, оборудованные ленточными питателями.
Система питания печи шихтой, регулировка и автоматическое дозирование обеспечивается установкой на ленточных питателях двигателей с регулируемым числом оборотов и весоизмерителей.
Шихта с конвейеров через загрузочные устройства поступает на ванну барботируемого расплава, где подвергается физико-химическим превращениям с образованием продуктов плавки - штейна, шлака и запыленных отходящих газов.
Технологический процесс плавки сульфидного медного цинксодержащего сырья и обеднения жидких конвертерных шлаков осуществляется в непрерывном режиме загрузки шихты заданного количества и состава при оптимальном расходе дутья и сопровождается
непрерывным выпускум из печи жидких продуктов плавки и эвакуация отходящих газов.
При этом соблюдается постоянство заданных уровней штейновой и шлаковой ванн для определенного составеа штейна, что обеспечивается неизменностью высоты сливных порогов (окон) в шлаковом и штейновом сифонах.
Температура ванны расплава регулируется соотношением кислород/воздух дутья, при неизменном общем расходе кислорода, подаваемого через фурмы нижнего ряда в расплав и заданном соотношении "кислород дутья - загрузка шихты (нм3/т)"; расхода природного газа с одновременным изменением количества кислорода на его сжигание до диоксида углерода.
Глубина погружения фурм в расплав поддерживается в пределах 0.3-0.6м.
Для расчета параметров автогенной плавки разработаны номограммы [1]. Пример использования одной из них для оценки удельного расхода кислорода на 1 т. шихты и содержания меди в штейне [129], получаемого при переработке сульфидной шихты, содержащей 18 % Cu, приведен на рис 5.52.
Охлажденный до температуры 390-4200С отходящий газ печи ПВ поступает в электрофильтры ЭГТ 8-40-4, где он очищается от пыли и далее по газоходному тракту, с помощью 4-х дымососов поступает в промывное отделение СКЦ.
Поток газа поступающий в промывное отделение сернокислотного цеха (после электрофильтров), характеризуется сравнительно высокой концентрацией SO2 ( (20-25 %). В товарной точке концентрация SO2 составляет
20 %. Дальнейшее улучшение характеристик пылегазового потока является устранение подсосов и герметизация пылеулавливающей аппаратуры.
Вопрос 7. Показатели и перспективы процесса ПВ:
Плавка Ванюкова внедрена на предприятиях черной металлургии для производства железа и чугуна.
Проведены успешные испытания на Юнке по производству никелевого штейна.
Предварительно наводится шлаковая ванна, на поверхность которой загружают кокс.
Приток теплоты осуществляется за счет его сгорания, корме этого факультативно, через фурмы для замыкания теплового баланса подается природный газ.
Проведены испытания по получению белого мата и богатого штейна.
Печь хорошо перерабатывает пиритные концентраты и пиритные огарки.
Печь успешно работает по переработке свинцовых концентратов в Китае.
Проведены успешные испытания по переработке бытовых отходов.
Лекция 9. Процесс совмещенной плавки и конвертирования (СПК)
|
Скачать 14.69 Mb.