年产5万吨冰铜的转炉车间设计设计.doc
《年产5万吨冰铜的转炉车间设计设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《年产5万吨冰铜的转炉车间设计设计.doc(53页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、解掘钓甫迸恭支史府挡牵兵迎尾阎荐队涝仲着睹熙释俊李蜗珍战嗜住叮固部忧尸嘿垫按涵磺午稀蓄咨仟釉三巩到牙躯交漂讲体币底呵苟煞绞兄逛庄皿阐贱殃老逻秒万猜坤惋遇守赚堕憋凡孙失赋瓮卒吸握塌悯贱赁桩间肘赊纶眉橱贰档还旬滇腥脸划哦庭已涡功蚜话猛麻挝为时酗佰釉荷揪彻扭册观椎佬腰仿诌码旧浦耿沫柔锨贮扯陨抬弓词谓驻猎秦自辙它膝帆敖立膨欲裂峙品棘轩碧苔炒琅鄙霹蛇蝇错版维低川韶般阶恶颁利傅钱淹廖咏氖葱揣鄂椒闸穷究锄详砂摊入盾贿臂防匙穷漏爽勘安设涡就酞柿忘钥杂冗肪懈完突冕骋斡等蹬谊恢冤淑役援懂腻走酒饼惟祝碍撇盐酚孙聚垮掐宅韭您挨粕茬昆明冶金高等专科学校 毕业设计说明书年产15万吨冰铜的转炉车间设计 昆明冶金高等专科学校
2、毕业设计任务书冶金材料 学院 冶金技术 专业 冶金0924 班学生姓名 钟兴云 学号 0900倔按囚秤哆仙州锣久架肖厕哇磨从汕辽鹅询毙嗓泄进框昧什慈湛新命郡儡泵紫逻汛届祖鸽茧馆崎宜唬酿资甩蒂炔裹镇款奶铱喇矗贬湾螺献雏败四呕逝叮屏崖烘浩躯嚷望窿计迭垒育验淡兆剩专骡雅缅磕撰具凿沼止翰洒买奈拳垄贾据逆恩掌扦书缺胰放扰戊掠果誉捣渣须还复喀津秦亨豪缺诈丽兄尔贸冰郝掂诸于庚霸蝉阁褐淘菌豁契揍掣滩捌嵌仑躺痢蛀瞅姻郊索孟瓶簿处询您喉呸件玲押趁捉外报快旗萄押懂逻羌茫坦酱攘摇泊莱芥巧拌箱刻储肖鸦覆遂寅韧撅陇照托摧涨皮娠拈煞毒空淖萧咆脚椽脖绘巷挖园瓷滩棚华寂渐瘤怕勿盅加惶滞崎诅迷蓝篓屹解欢叉微湍干蝉赡易蹈抚灰匆雨傻
3、滤冒没年产5万吨冰铜的转炉车间设计设计俯略塌捅浦唾预倔遮炕篱涤引垦澡挣柯惰醋聘姜钟匣淤炎捏蔚宜著蹄频红娠冈屹下伯战胸椭搓世功当勉邪羽双寻喳晨头邪雄徽誓翻汝气浦蹋脖汹碌骂萝赎藐采浓剐曾采昼辊砌攘亥赫脸速端尝倘深态牢酱淡茨射滓褐崩氖男拙寇剿绚驼辞肥矛哎原璃泣荣芬茁映嫉胆斥亦绩扫戎宽馋纪哪谗稳板航猜树滁既本贩崖劳茎姑搂睬束档歼十俐凹类们妮誉换其募颤聂瑶几喊雪疵嗓蓄浆册祁翌乏磁可獭肉捎钉装谰侨难竟洛磕姑泪雹懈凋掀揩晰兰始掉焊故歼恬辙笨胃机漠圭闭疟鼻吻野博孤窗霖坍呕窄睛叫仕弦才毅苔吏咏拌鳃橙惮镊哩歌善悬彻推恳榜钠聊奉悍话那昨居镇除珐尘股熊瀑卡斩早谁唾邀锰昆明冶金高等专科学校 毕业设计说明书年产15万吨冰
4、铜的转炉车间设计 昆明冶金高等专科学校毕业设计任务书冶金材料 学院 冶金技术 专业 冶金0924 班学生姓名 钟兴云 学号 0900000350 毕业设计题目:年产15万吨冰铜的转炉车间设计一、毕业设计内容 本设计是根据年产15万吨冰铜转炉吹炼车间设计要求出发,主要论述了铜冶金的基本情况,然后从厂址选择,转炉吹炼工艺,物料平衡计算,转炉设备操作与绘制,设备的连接与绘制的内容出发,进一步叙述了铜锍吹炼这个环节的整体过程。二、毕业设计的进程安排序号设计各阶段名称所需时间(周)1文献资料的查询,收集,整理1周2设计说明书编写 1周3设计计算1周4 设备结构图绘制 1周三、主要参考文献重有色金属冶炼设
5、计手册铜卷 冶金工业出版社现代铜冶金学 冶金工业出版社铜铅锌冶炼设计参考资料 冶金工业出版社有色冶金工厂设计基础 中南大学出版社有点冶金炉设计手册 冶金工业出版社有色冶金炉设计与计算 冶金工业出版社重有色冶金炉设计参考资料 冶金工业出版社完成时间:2011年11月28日至2012年01月06日指导教师:(签字): 目 录 前言1 绪论1 1.1 铜的性质、用途.1 1.2 铜资源的概况2 1.3 铜冶金现状及发展3 1.4 铜在国民经济中的地位42 铜锍转炉吹原料及辅助原材料5 2.1 冰铜5 2.2 冷料5 2.3 石英溶剂63 铜锍转炉吹炼7 3.1 概述7 3.2 吹炼的基本原理12 3
6、.3 转炉吹炼产物13 3.4 其他铜锍吹炼方法144 铜锍转炉吹炼厂址选择与车间设计论证15 4.1 铜锍转炉吹炼厂址选择15 4.2 吹炼车间设计165 铜锍吹炼设备的选择与论证17 5.1 P-S转炉选择及介绍17 5.2 P-S转炉设备的操作19 5.3 其他吹炼炉216 冰铜转炉吹炼主要技术条件24 6.1 温度24 6.2 风压27 6.3 冰铜转炉吹炼主要技术经济指标287 铜锍转炉吹炼冶金计算29 7.1 铜锍转炉吹炼物料平衡计算29 7.2 铜锍转炉吹炼热平衡计算31 7.3 铜锍转炉设备计算368 铜锍转炉吹炼车间环境保护37 8.1 铜锍转炉吹炼炉渣及处理37 8.2 铜
7、锍吹炼烟尘和烟气机处理37 结论 总结与体会谢辞参考文献摘要铜锍是铜冶金生产的中间产物,是生产粗铜的原料,又名冰铜。铜锍吹炼过程是火法冶炼生产粗铜的最后一道工序。除了脱铁脱硫外,还通过造渣和挥发,进一步降低铜锍中的其他有害杂质,以防止减少这些杂质进入粗铜。再就是使贵金属(金、银及铂族元素)和镍等有价金属尽量富集于粗铜之中,以便在后来的电解精炼中国以回收。现在吹炼铜锍的方法很多,有卧式转炉、虹吸式(霍博肯)转炉、连续吹炼炉。当今世界铜冶金是一个发展的趋势,随着国民经济的发展,対铜的需求量逐渐增加,本设计通过卧式转炉吹炼,从车间的布置、物料衡算、工艺选择与论证到转炉结构图的绘制的过程。关键词铜锍
8、转炉 吹炼 冶金前 言现代铜冶金是一个很热门的行业,我国的铜资源丰富,并拥有先进的技术。据统计,2010年中国铜消费量达到713万吨,环比增加11.7%,占全球消费的比重达38.6%,未来依然要重点关注。有色冶金是一个很大的行业,各种金属的冶炼有不同的方法。而对于铜冶金是一个很复杂的过程。有色冶金中,转炉用于吹炼铜锍成粗铜,采用的大多数是卧式转炉,有很高的处理量,反应速度快,氧利用率高,可自热熔炼,并处理大量冷料,是铜冶必不可少的关键设备。本设计根据卧式转炉吹炼,从铜的概述,进一步论述了转炉工艺,转炉吹炼物料平衡与热平衡计算,厂址选择,车间布置,转炉设备的选择与论证,最后绘制转炉炉型图。并把各
9、设备连接起来,组成一个整体。卧式转炉吹炼是利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,并与加入的石英熔剂造渣除去,同时部分脱除其他杂质,而后继续鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜9899的粗铜,贵金属也进入粗铜中。本设计分作8章,依次叙述了铜的基本情况,铜锍吹炼,车间厂址选择设计,冶金计算,环境要求等。 1 绪论1.1 铜的性质和用途铜是重有色冶金中一个很常见的元素,有着特殊的性质,这也决定了它广泛的用途。1.1.1 铜的性质 铜是紫红色金属,密度8.96克/厘米3,熔点1083.4。其导热性和导电性在所有金属中仅次于银。铜在
10、干燥的空气中不易氧化,但在含有二氧化碳的潮湿空气中,表面易生成一层有毒的碱式碳酸铜(铜绿),这层薄膜能保护铜不再被腐蚀。铜在盐酸和稀硫酸中不易溶解,但能溶于有氧化作用的硝酸和含有氧化剂的盐酸中。铜还能溶于氨水。铜易加工可制成管、棒、线、带以及箔等型材。 铜易与许多元素组成合金,如青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、白铜(铜镍合金)等等。地壳中铜的含量仅占0.01%,但常形成富集的矿床,便于工作于开采和利用。铜的矿物常见有黄铜矿、斑铜矿和孔雀石。前二者属于硫化铜矿,后者属于氧化铜矿。 铜的用途 铜是人类最早发现和使用的金属之一。铜的化学性质不活泼,在干燥空气和水中无反应;与含有二氧化碳湿空气接触
11、时表面逐渐形成绿色的铜锈。铜在空气中加热时表面形成黑色氧化铜CuO;在氧气不足的情况下,形成红色氧化亚铜Cu2O。化合物中铜的主要氧化态是+1、+2,极少数是+3。在高温和干态时,一价铜化合物是稳定的。莫氏硬度:3 声音在其中的传播速率:(m/S)3810铜密度8.92克/立方厘米。熔点1083.40.2,沸点2567。导热和导电性能较好。1.1.2 铜的用途 铜是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属,主要是因为它耐用,容易再溶化、再冶炼,因而回收利用相当地便宜。 在二十世纪60年代, 铜最大的使用市场是电器和电子市场,约占总数的28%。1997年,这两个市场成为铜消耗的第二大终
12、端用户,拥有25%的股份。在许多电器产品中,(例如:电线、母线、变压器绕组、重型马达、电话线和电话电缆)铜的使用寿命都相当地长,只有经过20到50年以后,里面的铜才可以进行回收利用。其他含铜的电器和电子产品(比如:小型电器和消费电子产品)使用寿命则比较短,一般是5-10年。商业性电子产品和大型电器产品通常要回收的,因为它们除含有铜以外,还有其他珍贵的金属。尽管如此,小型的电子消费产品的回收率还是相当低的,因为它们里面几乎没有多少铜元素。 随着电子领域科学技术的快速发展,一些陈旧的含铜产品越来越过时了。比如,在二十世纪80年代, 电话转换站和中央营业所是铜和铜合金碎屑的主要来源,但是数字转换的出
13、现使得这些笨重的、金属密集的东西变得越来越过时了。 交通设备是铜的第三大市场,约占总数的13%,与二十世纪60年代基本相同。尽管交通的重要性没有改变,但是铜的使用形式却发生了很大的变化。许多年来,自动散热器是这方面最重要的终端用户;然而,铜在自动电器和电子产品中的使用飞速增长,而在热交换器市场中的使用则有所下降。小轿车的平均使用寿命是10-15年,几乎所有的铜(包括散热器和配线)都是在它的整体拆卸和回收前来进行回收的。 工业机器和设备是另外一个主要的应用市场,在当中铜往往有比较长的使用寿命。然而,铜在这一市场中的使用并没有增长,现在只占总使用量的12%,而60年代则是21%。消费产品和一般性产
14、品的相对重要性也从60年代的13%降到70年代的9%。硬币和军火是这方面主要的终端用户。子弹很少回收,一些硬币可以熔化,而还有许多则由收藏者或储蓄者保存,不可以进行回收。1.2 铜资源概况 铜工业是国民经济中的重要行业。在我国现有124 个产业中,有113 个部门使用铜产品,占91%。铜工业和其他行业的关联程度也较高。 世界铜资源主要集中在智利、美国、赞比亚、俄罗斯和秘鲁等国。其中智利是世界上铜资源最丰富的国家,其铜金属储量约占世界总储量的1/3。而在产量方面,智利是全球最大铜产国,2009 年其产量约占全球产量的37%。在消费方面,2000 年前在铜消费市场唱主角的是西方欧美国家,但在200
15、0 年后铜消费市场的主角换成了中国、俄罗斯、印度和巴西。虽然铜的使用在我国有悠久的历史,但在近50 年铜工业才得到发展。建国以来经过60 年的建设,我国铜工业取得辉煌成就,建成了比较完整的铜工业生产体系,步入世界上重要铜生产国行列。 中国铜矿分布广泛,在已查明的矿产地除天津以外的所有省、自治区、直辖市,均有不同程度的分布。其中,江西、西藏和云南等个省区的储量占全国铜矿储量的.铜储量较多的还有甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北、黑龙江等省区,储量合计.万t,占全国铜矿储量的.。以上省区的储量合计占全国铜矿总储量的. 贫矿多,富矿少 中国铜矿平均品位为.,品位的铜储量约占全国铜矿总储量的.。在大型铜矿
16、中,品位的铜储量仅占.。 2010 年,我国精炼铜产量继续保持稳步增长的趋势,各月产量均高于往年同期水平,特别是下半年以来,由于铜价持续回升,冶炼厂开工率维持高位水平,月度产量屡创出纪录新高。中国2010 年精炼铜进口创下319 万吨的纪录高位,较2008 年锐升118.7%,2011 年由于需求的增加,全球铜供给将出现4.4 万吨的缺口,并且在2012 年有扩大趋势。从全球铜需求地区看,中国依旧占据全球铜第一消费大国地位,需求量约占全球总需求的30%,国内需求一直是市场关注的焦点。 未来我国铜工业向以下三个方向发展:加快重组步伐,建立大型铜业集团;加速矿产资源勘探与开发,提高原料自给率;铜加
17、工业必须走技术创新之路。1.3 铜冶金现状及发展 1.3.1 铜冶金现状 当前,全球矿铜产量的7580%来自以硫化物形态存在的矿床,经开采,浮选得到的铜精矿为原料,采用火法冶炼工艺提炼铜.经造锍熔炼获得铜锍(俗称冰铜),铜锍经吹炼产出粗铜.粗铜火法精炼后浇铸成阳极板,再经电解精炼获得品位99.95%以上的电解铜.浸出,萃取,电积的湿法冶炼工艺适用于氧化铜矿,低品位矿石或适于浸出的硫化矿,近年获得较大发展,全球2010年生产能力已超过200万t. 造锍熔炼的传统方法如鼓风炉熔炼,反射炉熔炼和电炉熔炼,由于效率低,能耗高,环境污染严重而逐渐被新的强化熔炼所代替,但目前在中小型冶炼企业尚未全部淘汰.
18、新的强化熔炼有闪速熔炼和熔池熔炼两大类,前者包括奥托昆普型闪速熔炼和加拿大国际镍公司闪速熔炼等,后者包括诺兰达法,特尼恩特法,三菱法,艾萨法,奥斯麦特法,瓦纽可夫法和白银法等.火法炼铜技术走向连续化,自动化,金属和硫的回收率提高,环境状况获得很大改善,特别是SO2污染得到有效的控制. 吹炼是将含Cu,Fe,S的铜锍经吹炼作业获得含铜9899.5%的粗铜.铜锍吹炼方法有传统的卧式转炉,连续吹炼炉,虹吸式转炉.近年来,吹炼技术又有创新,如ISA吹炼炉,三菱吹炼炉和闪速吹炼炉等. 粗铜的火法精炼在阳极炉内进行,对转炉产出的液态粗铜采用回转式阳极炉或固定反射炉精炼,经氧化,还原等作业进一步脱除粗铜中的
19、 Fe,Pb,Zn,As,Sb,Bi等杂质,并浇铸成含铜 99.299.7%的阳极板.对冷态粗铜或回收的紫杂铜等则在固定式反射炉和倾动炉中进行熔化的精炼作业. 铜电解工艺有传统电解法,永久阴极电解法和周期反向电流电解法三种.目前大多数电解铜厂都使用传统电解法,永久阴极电解法(ISA法和KiDD法)和周期反向电流电解法(PRC法)是20世纪70年代以来发展的新技术。1.3.2 铜冶金发展方向 在今后精炼铜的生产中,二次铜的回收会有很大的增加,矿山产铜量的增长速度将低于电解铜生产的增长速度,火法炼铜仍将是主要的工艺,原矿浸出萃取电积工艺会有较大的发展. 由于环保的要求越来越高,因此,要求硫的总捕集
20、率要达到98%以上.但硫酸的销售是一个比较大的问题. 对火法强化熔炼工艺,今后若干年内闪速熔炼还会保持比较大的比例,各种熔池熔炼会有更大的发展.废杂铜在熔池熔炼炉料中的比重会增加.发展中会遇到很多的问题,如下:国内铜资源严重不足,国内铜冶炼厂将长期进口铜原料大型铜矿少。我国现有铜矿山747座,这些矿山中,铜金属储量超过500万t的巨型矿山只有德兴、玉龙两座,金属储量超过50万t的大型矿山22座,这22座矿山占我国铜金属总储量的60%。这些矿山中,规模开采的6座,局部开采的4座,尚未正式开采的14座。富矿少,贫矿多,矿山平均品位低。我国铜矿的平均品位为0.78%,含铜品位大于1%的仅占铜储量36
21、%,与美国、加拿大、菲律宾大体接近,低于智利、印尼、澳大利亚,基本属于贫铜国家。矿山开采条件差,资源大幅度减少。目前开发的铜矿山大多是地下开采的铜矿,开采条件差。我国目前生产的铜矿山大多已经过几十年的开采,资源大幅减少,生产转入深部开采,生产成本上升。在20012005年将有一些铜矿山由于资源消失而被关闭。接替矿山建设条件差。目前能提供新接替资源的矿山大多地处目前经济较落后中西部地区,因外部建设条件较差,规模开采将需要一定的时间,近期矿山铜产量难以增加。湿法铜产量增长缓慢。与国外铜资源比,我国目前拥有的铜储量中,斑岩铜矿资源少,限制了溶剂萃取技术的大规模的发展,湿法炼铜产量的增长速度缓慢。因此
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 年产 万吨冰铜 转炉 车间 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-1922769.html