《熔炼系统冶金计算相关知识.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《熔炼系统冶金计算相关知识.doc（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、熔炼系统冶金计算相关知识培训第一章、冶金计算基本知识一、冶金计算的目的：1、所需熔剂、燃料、空气/氧气量的计算和配料。2、所得产物、半产物及炉气的组成和数量的计算。二、冶金计算的基本方法1、为了进行冶金计算，要指定一系列的假设条件。例如:环境条件（环境温度、用水温度、用气温度等）元素在流程中的分配比例（走向分布）：可认为物料中的铜几乎全部入铜锍及炉渣。物料中的SiO2几乎全部入炉渣等。主要元素的直收率和回收率，可选择铜冶炼总回收率9597%。可选择硫的总利用率95%。产物温度炉渣温度1250。铜锍1100。出炉烟气1200等。元素的主要存在形式及主要反应。可认为Fe的硫化物以FeS的形式存在，
2、并按下列反应进行。 2FeS+3O2+SiO2=2FeOSiO2+2SO22、实际系数的校正因为采用的冶金工艺技术是不断进步的，使用工艺设备及员工操作技能各个工厂也不尽相同。那么一些假设条件不同场合不同时期会有所改良。因此要根据实际情况对一些假设的数据进行实测和校正。要学会结合各个工厂得到的主要指标作为选择计算的依据。例如在选择炉渣组成时，要列出同类工厂的炉渣组成表。批判地吸收分析各工厂平均值相异的原因和所选择数据的根据。而且通过实际可知，炉渣中SiO2量常不按反应计算。各个工厂是指定一定的炉渣组成并加以实际校正：在富氧熔炼体系，入炉物料中铁一部分以FeS的形式入锍相，一部分以2FeOSiO2
3、形式造渣（此时Fe/SiO2大约1.7）。另一部分以Fe3O4形式存在于冰铜和渣中，而这些分布随不同的反应条件而变化，也要根据实际检测加以整理、分析和校正。3、绘制物料处理流程图在着手进行任何一种冶金计算时，首先必须确定所处理的是一些什么物料。应该进行哪些过程。所要进行的工序将得到哪些产物。4、物料平衡计算计算进入该过程的全部物料（加入）及产出的全部产物、半成品（产出）的重量之和。不仅是按物料类别，而且还要按主要组成（Cu、Fe、S、SiO2等）来进行。5、热平衡计算热平衡是计算该过程中全部热收入（燃料燃烧、放热反应、各种物料的显热等）和全部热支出（吸热反应、产物带走热、炉子散热等）。其目地是
4、为了验算热的支出和更深入的分析过程，以发现热量损失的主要原因和使用或节省燃料的可能性和有效途径。同时可考虑余热回收的实效性。6、选定计算的基准物料平衡计算一般按100Kg或100t混合精矿（或入炉物料）进行；也有的按100Kg或100t最终产品进行。热平衡一般按每小时该过程的热量支出和收入。单位一般为MJ/h（或GJ/h）.第二章、混合精矿的初（粗）配一、混合精矿的粗配是根据生产调度给定的抓配单，将各库存铜精矿，自产渣精矿或搭配金精矿按一定的抓斗数比例在堆配仓内进行抓配而成。有的冶炼厂一般一次堆配料保证一天的处理量（1000t左右）。以尽量保证一天的操作不发生大的波动。当然，如果原料充足，配矿
5、不复杂多变，场地不受限制，也可以加大堆配量。二、选择的冶金工艺不同，处理的精矿性质亦有所差异（即对原料的适应性不同）。我们选择富氧底吹造锍捕金新工艺，加之逐步完善的收砷技术，可处理含砷相对较高的混合铜精矿 。混合矿含砷试验已做到2.2%，同时含铜可低到7.5%.（这样会影响Cu、Au、Ag的回收率），实际中应根据各种情况，以效益优先的原则尽量提高混合矿含铜品位。混合铜精矿一般要求如下： Cu/S1、Fe+S50% As2.2%三、由于铜精矿与金精矿的堆积密度差别较大，前者1.61.8g/cm3.而金精矿的堆积密度随品位变化较大，高的可达3.0 g/cm3.所以在进行抓配时要特别注意，灵活掌握。
6、而且要经常性的测量并掌握各种不同物料的堆积密度。四、每堆料要求至少抓配三次以上，首先是按一定顺序和抓斗比抓料堆放。抓完后进行两次翻料，要求堆配料无明显分层且颜色均匀。每批料根据要求抓配完成，经值班领导检查认可后，应马上取样送快速分析Cu、Fe、S、SiO2、As、Pb、Zn、CaO、MgO和测定水分，便于及时调整和进行下一道工序配料计算。第三章、冶金计算实例一、处理物料组成（%）1、混合精矿组成CuFeSSiO2AsPbZnCaO+MgO其它1828326.52.21.121.563.59.52、熔剂（石英石）组成 SiO2(90) Fe(3.5)二、产物成份的假定（%）1、铜锍组成选择 Cu
7、 Fe S O2 其它5518.222.61.42.82、熔炼炉渣的选择假定炉渣温度是1250，选择渣相（2FeOSiO2）的Fe/SiO2=1.7。此时各冶炼厂渣含SiO2.一般2026%，计算时选22%（参照国外诺兰达炉实测数据），那么以2FeOSiO2存在的Fe约38%。另可设入炉物料中Fe有25%30%变为Fe3O4入炉渣（少许铜锍）。此时炉渣中30%40%的Fe以Fe 3O4形式存在。三、系统物料处理流程图 氧气 空气 混合炉料 富氧底吹炉 铜锍 炉渣 烟气 （吹炼） （选矿） 余热锅炉锅炉烟尘 电收尘 电尘灰 骤冷塔 布袋收砷器 砷尘 高温风机四、配料计算 （制酸）1、以100kg
8、混合精矿为计算基准2、假设条件：假设入炉物料中的铜全部入铜锍和炉渣，物料 的SiO2全入渣，物料中的铁亦全入铜锍和炉渣。3、设加石英石xKg、产铜锍yKg那么：、入炉物料含Cu：18入炉物料含Fe：28入炉物料含SiO2：6.5+0.9x 、铜锍含Cu：0.55y Fe：0.182y 炉渣含SiO2：22% Fe：38%（与SiO2造渣的Fe） 铜平衡 炉渣产量：（6.5+0.9x）22% 入渣铜量（6.5+0.9x）22%3.5%（假设炉渣含铜3.5%）由于入炉物料含Cu（18）等于铜锍含量（0.55y）加上入渣铜量 那么18=0.55y+（6.5+0.9x）22%3.5% - Fe/SiO
9、2=1.7关系设25%入炉Fe以Fe3O4 的形式存在，那么75%的入炉铁进入铜锍和造渣，即入渣（2FeOSiO2）铁： 2875%-0.182y入渣SiO2 6.5+0.9x显然有（2875%-0.182y）/(6.5+0.9x)=1.7- 解这两个方程式得：x=2.5kg Y=30kg 即处理100kg精矿，需加石英石2.5kg。同时产铜锍30kg产炉渣：（6.5+0.92.5）22%=40kgFe3O4总含量： 2825%232/168=9.7kg冰铜中Fe3O4 量：假设冰铜中的O2（1.4%）以Fe3O4形式存在，那么冰铜中Fe3O4含量：301.4232/64=1.52kg那么进入
10、渣中的Fe3O4 9.70-1.52=8.18kg渣中Fe3O4含量：8.18/40100%=20.45%炉渣组成（%）CuFeSi O2Fe3O4SCaO+MgO其它3.5382220.451.58.755.84 开炉料单 物料名称比例CuFeSSiO2AsPbZn其它混合精矿1001828326.52.21.121.5610.62石英2.50.08752.250.15混合料102.51828.0875328.752.21.121.5610.77%17.5627.431.228.542.151.11.5210.51五、 烟尘计算1、假设物料中的Zn、Pb、As元素在冶炼产物中的分配比例如下：
11、（%）物料名称ZnPbAs铜锍6138炉渣67137烟尘2774852、进入烟尘中的Pb：1.1274%=0.83kg As：2.2085%=1.87kg3、锅炉尘（锅炉尘率 取入炉混合料的1%）即1.025kg含Pb：1.0255%=0.05125kgAs：1.0253.5%=0.036kg4、电尘： 含Pb：0.83-0.05125=0.778kg 电尘灰量：0.77840=1.94kg电尘含As量：1.946%=0.116kg5、布袋尘：（含As2O385%.折合成As64.18%）进入布袋尘As量：1.87-0.036-0.116=1.717kg布袋灰尘量：1.71764.18%=2.
12、68kg6、总烟尘量：1.025+1.94+2.68=5.645kg7、烟尘率：5.645/102.5100%=5.5%8、返尘率（返熔炼系统）： （1.025+1.94）/102.5100%=2.9%9、As2O3尘率：5.5%-2.9%=2.6%六、氧料比计算底吹炉下料是混合料，氧料比指每吨入炉料所需氧气量。那么计算基准可取100kg入炉混合料1、产铜锍 30102.5100=29.27kg 铜锍含S量: 29.2722.6%=6.215kg 含铁量： 29.2718.2%=5.327kg 应脱去S量：31.22-6.215=24.6kg氧化总Fe：27.4-5.32=22.075kg其中
13、：氧化成FeO的Fe：27.475%-5.327=20.552-5.32=15.245 kg氧化成Fe3O4的Fe：22.075-15.245=6.83 kg2、耗氧单元：a：S耗氧： 24.63222.4=17.22Nm3b： Fe-FeO耗氧 22.075561/222.4=4.415 Nm3 c: FeO- Fe3O4-耗氧： 3 FeO +1/2O2= Fe3O4 9.71.0252321/222.4=0.46 Nm3d:Zn耗氧:1.5294%6511.2=0.284 Nm3e:Pb耗氧：1.187%20711.2=0.052 Nm3f:As耗氧：2.1592%743/422.4=0.44 Nm3 g:总耗氧量17.22+4.415+0.46+0.284+0.052+0.44=22.87Nm3
