Подготовка шихты на свинцовых заводах.
Лекция №10. МЕТАЛЛУРГИЯ СВИНЦА, технологическая схема, АГломерация, Выплавка чернового свинца.
Практически весь свинец получают из сульфидных руд, содержащих от 0,5 до 10 % Рb. Наиболее крупной областью применения свинца является производство аккумуляторов (30 - 45 % производимого свинца). Потребность в свинцовых аккумуляторах непрерывно возрастает в связи с расширением автомобиле- и тракторостроения. Значительное количество свинца (4-23 %) потребляет кабельное производство, где свинец используют для защиты медных проводников от коррозии.
В виде сплавов с другими металлами потребляется от 6 до 16 % Рb. Широкое распространение получили сплавы свинца с оловом и кальцием, содержащие в различных пропорциях сурьму, медь, мышьяк, кадмий. Бронзы, баббиты, латуни, припои, в состав которых входит свинец, применяют в машиностроении и электротехнике. Свинец входит в состав типографского сплава.
Важная область применения свинца - производство тетраэтилсвинца (6-22 %). Этилирование бензина повышает эффективность его использования в двигателях внутреннего сгорания.
Много свинца используют для производства труб и листов, применяемых в химической промышленности и ядерной технике (10-15 %). На химических заводах и предприятиях цветной металлургии распространено освинцевание внутренней поверхности камер и башен для производства серной кислоты, труб, травильных и электролитных ванн. Широко используют соединения свинца для производства красителей и химикалий (~10 %).
|
|
|
Технологическая схема производства свинца
Доминирующим способом производства свинца остается шахтная восстановительная плавка офлюсованного агломерата (рис.10.1). Свинцовые концентраты смешиваются с флюсами и оборотными материалами, увлажняются с целью снижения пылеобразования и повышения газопроницаемости и окатывают в барабанных смесителях. Готовая шихта из бункеров с помощью маятникового питателя загружается ровным слоем на ленту агломерационной машины и обжигается при температурах до 1373 К. Для окисления сульфидов и удаления серы из шихты при агломерации подается воздух.
Шихта содержит 6-8%, а готовый агломерат не более 1-1,5% серы. Образующееся при обжиге небольшое количество расплава смачивает и при охлаждении цементирует шихту в кусковый материал. Продукт обжига классифицируется на грохоте с выделением годного для шахтной плавки кускового агломерата и оборотного мелкого материала. Агломерат и оборотные материалы загружаются в шахтную печь порциями (колошами) из вагонеток, либо с помощью транспортера. В качестве топлива и восстановителя в печь загружается кокс и через фурмы подается воздух. Кокс, опускаясь в шахте до уровня фурм, образует слой, температура в котором за счет реакций горения достигает 1673-1773 К. Раскаленные газы поднимаются вверх, фильтруясь через слой шихты и нагревая встречный поток материалов. При опускании материалов в шахте печи и их плавлении протекают реакции восстановления окисленных соединений свинца до металла, формируются штейн и шлак.
|
|
|
Черновой свинец, содержащий примеси меди, мышьяка, сурьмы, висмута, теллура и благородных металлов, подвергается операциям рафинирования. Примеси выводятся в виде полупродуктов, направляемых на переработку. Шлак, содержащий от 5 до24% цинка и 1-3% свинца перерабатывается методами фьюмингования или вельцевания с доизвлечением цинка и свинца в возгоны. Штейн подвергается сократительной плавке в небольших шахтных печах с целью обеднения по свинцу и обогащения по меди и направляется в медное производство. Газы очищаются от пыли и сбрасываются в атмосферу. Грубая пыль является оборотной, а тонкая пыль электрофильтров или рукавных фильтров, содержащая редкие и рассеянные металлы, направляется на гидрометаллургическую переработку.
Рис.10.1 Технологическая схема производства свинца методом шахтной плавки агломерата.
|
|
|
Подготовка шихты на свинцовых заводах.
Свинцовые концентраты, получаемые на обогатительных фабриках, представляют собой мелкозернистый материал с влажностью 10-20 %. Перевозят их обычно в специальных контейнерах. Склады для хранения свинцовых концентратов, флюсов и других материалов, поступающих на завод, могут быть открытыми или закрытыми. Потери материалов в закрытых складах минимальны, поэтому затраты на их сооружение окупаются быстро. Склад разделен на отсеки длиной 18 м. Каждый отсек предназначен для хранения определенного материала и имеет емкость 950-1300 м3. Обогреваемое днище в отсеках позволяет отогревать смерзшиеся концентраты. Склады оборудованы также устройствами для оттаивания концентрата в контейнерах и мойки опорожненных контейнеров и местами для укладки порожней тары, подготовленной к отправке. Операции по разгрузке контейнеров с концентратами, переноске их и погрузке порожней тары на железнодорожные платформы выполняют с помощью мостового крана. Концентраты складывают в штабеля и выдают со склада грейферными кранами. Кран подает концентрат в небольшой приемный бункер, из которого с помощью ленточного питателя концентрат попадает на наклонный ленточный транспортер и направляется на приготовление шихты. Емкость складских помещений должна быть такой, чтобы в них хранился запас сырья, флюсов и других материалов на 10-30 сут. работы завода.
|
|
|
Это дает возможность свинцовому заводу работать на усредненном сырье. Для осуществления того или иного металлургического процесса необходимо приготовить однородную смесь исходных материалов строго определенного состава (шихту). В состав шихты входят свинцовый концентрат, флюсы, оборотные материалы, вода.
Процессу приготовления шихты на металлургических заводах уделяют большое внимание, так как качество шихты (состав, однородность. влажность, сыпучесть, пористость, крупность компонентов шихты) предопределяет качество агломерата и производительность металлургического передела. На свинцовых заводах применяют бункерный или штабельный способ приготовления шихты. Бункерную шихтовку производят в шихтарнике, вдоль которого установлен ряд бункеров емкостью 50-60 м3
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1121; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!