Производство анодов медных для рафинирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

производство анодов медных для рафинирования



1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Данное пособие описывает технологический процесс производства анодов медных для рафинирования в медеплавильном цехе ЗАО КМЭЗ.

Технологический процесс производства анодов медных разработан в 1999 году.

Разработчик технологии - ЗАО КМЭЗ.

Медеплавильный цех расположен в западной части заводской площадки. Здание цеха построено в 1997 году.

Производство анодов медных организовано на специально оборудованном участке, имеющим одну отражательную печь для огневого рафинирования меди фирмы MAERZ (далее по тексту МЕРЦ) и анодоразливочный комплекс М24

Емкость печи - от 210 до 350 т.

Годовая производительность цеха - 98000 т анодов.



2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОГО ВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА

При производстве анодов медных могут быть следующие источники опасности:

- воздействие вредных газов;

- воздействие расплавленного металла и открытого огня;

- опасность, связанная с большим грузопотоком;

- опасность поражения электрическим током.

Для обеспечения требований действующих правил безопасности предусматриваются следующие мероприятия:

- укрытие и аспирация мест эффективных газовыделений, загрузочных окон печи, окна слива шлака, сливного отверстия металла и желоба;

- тепловая изоляция газоходов, охладителей газов и объектов газоочистки для снижения температуры поверхности до требований норм и правил безопасности;

- автоматическое регулирование разрежения на выходе из печи для исключения выбросов вредных газов в помещение цеха;

- автоматизация режимов плавки, позволяющая регулировать процессы огневого рафинирования и обеспечить минимальную загруженность обслуживающего персонала;

- применение системы охлаждения для удаления избытка тепла;

- уровень шума установленного оборудования находится в пределах допустимых параметров ( не более 80 децибел);

- обеспечение нормативной ширины проходов, ограждение движущихся частей оборудования и площадок обслуживания;

- механизация погрузочно-разгрузочных работ;

- кондиционирование операторского пункта разливочного комплекса с мероприятиями по защите персонала от лучистой энергии;

- освещение всех рабочих мест, а также общее освещение цеха. Наружное освещение;

- защитное заземление корпусов всех механизмов и аппаратов, могущих оказаться под напряжением;

- транспортная сигнализация на всех въездных воротах ж/д транспорта узкой колеи;

- устройство ограждений ( перил ) на всех площадках и проходах, имеющих перепады по высоте, а также у рабочих и монтажных проемов;

- защита всех кабелей от механического повреждения при прокладке их на высоте менее 2,5 метров.

Для индивидуальной защиты от воздействия расплавленного металла в цехе применяют каски, защитные очки, экраны, суконные спецодежду и рукавицы с жаростойкой пропиткой, валенки.

Одной из профилактических мер против перегрева организма при работе является рациональный питьевой режим.

Подъем и перемещение грузов в цехе производится с помощью грузоподъемных машин и механизмов. Эта работа организована в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ”. Все электрооборудование должно иметь защитное заземление и соответствующую изоляцию согласно “Правил устройства электроустановок”. Работы производятся в соответствии с “Правилами эксплуатации электроустановок потребителей” и “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”.

На основании данной ТИ в цехе разрабатываются инструкции по охране труда по каждой профессии и виду работ. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское обследование, обученные по специальности и безопасным приемам труда, имеющие группу электробезопасности не ниже второй, сдавшие экзамены по “Правилам безопасности в газовом хозяйстве” и допущенные к самостоятельной работе распоряжением по цеху. Приём медных ломов производится согласно требований ГОСТ 1639-78



3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, ТОПЛИВА И ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Сырье

Характеристика сырья, топлива, основных и вспомогательных технологических материалов представлена в таблице 1.

Основным сырьем для получения анодов медных является черновая медь, содержащая драгоценные металлы, по ТУ 48-7-21-89, лом и отходы цветных металлов по ГОСТ 1639, в том числе лом, содержащий драгоценные металлы, скрап цеха электролиза меди (анодные остатки), собственные обороты МПЦ и медесодержащие отходы других цехов, отходы и обороты других цехов и предприятий, содержащие драгоценные металлы.

Черновая медь в виде слитков массой от 0,8 до 1,5 т поступает в цех на вагонетках. Аналогично поступает медный лом и отходы меди. Брикетированный лом - на деревянных поддонах, а не брикетированный - в специальных стальных емкостях-банках или в деревянных ящиках .

Анодные остатки электролизного цеха поступают на вагонетках в стопах массой не более 1,5 т каждая.

Медесодержащие отходы электролизного, купоросного, аффинажного отделений ЦЭМ поступают в деревянных ящиках.

Подготовленная к загрузке шихта (общей массой не более 170 т) должна быть складирована у печи за один час до окончания разливки. Шихта подается на оборотных стальных поддонах. массой не более трех тонн. С помощью грузозахватов поддоны с шихтовыми материалами с ж/д вагонов разгружаются электромостовым краном и складируются на загрузочной площадке около печи.



3.2 Топливо

В качестве топлива используется газ природный по ГОСТ 5542. Газ поступает в цех по подводящему коллектору от ГРП завода.

3.3 Огнеупоры

В качестве заправочных материалов применяется огнеупорная глина по ТУ 14-8-90-74, молотый кварцит по ТУ 14-8-99-90, каменноугольная мелочь (просев каменного угля) по ГОСТ 19242. Цемент ВГЦ -75 по ТУ -21-20-60-84.

Таблица 1 Характеристика сырья, топлива, основных и вспомогательных технологических материалов

Наименование продукта	НД	Сорт, марка, вид, квалификация	Назначение в технологическом процессе	Показатели проверки перед использованием в производстве	Объем контроля	Показатели токсич-ности и пожаро-взрывоопасности
1	2	3	4	5	6	7
Медь черновая	ТУ 48-7-21-89	МЧ 0 - МЧ 6	сырьё	Наличие маркировки согласно ТУ	От каждой плавки
Лом и отходы цветных металлов	ГОСТ 1639	Класс А, 1 группа, сорта 1, 2 и 3 в брикетах массой до 1,5т или россыпью	Сырье	Засоренность неметаллическими материалами не более 10%	Каждая поставка	Не токсичны, пожа-ровзрывобезопасны
Обороты цеха			сырье
Медесодержащие отходы других цехов	СТП 05774969-006-94		сырье	Влажность не более 25%
Скрап ЦЭМ			сырье
Газ природный	ГОСТ 5542		топливо			по токсичности - 4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007; категория взрывоопас-ной смеси 11А-Т1
Порошок глины огнеупорной	ТУ 14-8-90		Составляющий компонент огнеупорной массы	Содержание А12О3 не менее 30%. Сухая, рассыпчатая, не засоренная другими материалами	Каждая поставка	Не токсичны, пожаровзрывобезопасны
Цемент	ТУ-21-20-60-84	ВГЦ-75		Наличие маркировки
Кварцит молотый	ТУ 14-8-99	ПКГ	1. Составляющий компонент огне-упорной массы 2. Для шлакования	Содержание SiО2 не менее 97%. Засорен-ность другими мате-риалами	Каждая поставка
Каменноугольная мелочь	ГОСТ 19242	ГМСШ(0-10) газовый, мелкий, с семечками и штыбой	Составляющий компонент для заправки летки	Засоренность другими материалами не допускается	Каждая поставка	Не токсичен, пожаровзрывоопасен
Барий сернокислый	ГОСТ5694 допускается ГОСТ11380	марки А иБ, паста порошок	Составляющий компонент для	Наличие маркировки	Каждая поставка	Не токсичен,
Стекло натриевое жидкое	ГОСТ13078-81	марки А и Б	противопригарной краски			пжаровзрывобезопасен
Трубки газовые 3/4ii	ГОСТ3262-75					Не токсичны, по-
Трубки кислородные 28 х6	ГОСТ8734 СТ(СЭВ)1483		Для разделки леточного отверстия	Наружный диаметр	Каждая поставка	жаровзрывобезо-пасны
Кислород технический	ГОСТ5583			Давление	Каждый баллон

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Характеристика основного оборудования приведена в таблице 2.

4.1.1 Плавильная и рафинировочная печь МЕРЦ

Плавильная способность	от 220 до 350 т меди
Площадь пода	60 м2
Загрузочные окна, шт	2
Окно для слива шлака, шт	1
Топливо	природный газ
Горелки, шт	2
Генерация тепла ( максимальная )	23х106 ккал/ч
Расход воздуха на горелки	до 30000 м3/ч
Производительность вентилятора	до 33000 м3/ч
Воздух для окисления (4 фурмы)	до 1400 м3/ч,давление-0,25МПа
Дразнитель	природный газ, до 1200 м3/ч
Система управления	программируемая электроника
Футеровка	основные огнеупорные кирпичи ( хром-магнезит )-450 т
Расход воды на охлаждени кессонированных элементов печи	135 м3/ч
Температура охлаждающей воды	на входе- не более 35С на выходе - не более 42С

4.1.2 Техническое описание печи

Наклонная печь состоит из жестких сваренных сегментов, сегменты перекрытия съемные , кирпичи подвешены.

Наклоняющаяся емкость опирается на обоймы и ролики, которые позволяют наклонять печь с двумя скоростями: с малой скоростью (6 мм/с) при разливе и с высокой скоростью (15 мм/с) при наклоне в положение для слива шлака.

Подача окислительного воздуха для окисления и природного газа для восстановления осуществляется через блок фурм, расположенных в задней стенке печи. В случае прекращения подачи окислительного воздуха ( или газа ) предусмотрена автоматическая подача сжатого воздуха охлаждения для предотвращения вывода оборудования из строя.

В торцевой части печи расположены две регулируемые горелки для газа, воздух для сжигания подается вентиляторами. Горелки оборудованы детекторами наличия факела и запальниками, работающими в автоматическом режиме.

В случае отключения подачи электроэнергии или неисправности оборудования предусмотрены системы аварийного возврата печи в горизонтальное положение, а также аварийной подачи воды на охлаждение кессонированных элементов.

Автоматическая система контроля и управления позволяет устанавливать режимы работы горелок, фурм, воздуходувок, выдаёт информацию о расходах газа и воздуха в текущий момент и суммарный за заданный период. Обеспечивает контроль за температурой футеровки печи и шлаковой камеры, углом наклона печи, разрежением в печи и шлаковой камере, а также за работой систем: гидравлики, воздуходувок, блоков клапанов горелок и фурм, охлаждения кессонированных элементов печи.

4.2.1 Оборудование для анодоразливочного участка М24

-двойная разливка

-карусель с 24 изложницами

-две системы сбора и транспортировки анодов.

Производительность до 58 т/ч

Масса анода от 200 до 350 кг

Гарантируемая точность массы анодов - 98% от разлитых анодов с допуском по массе анода + 1%

Система управления электронная, микрокомпьютер и программируемое логическое управление ( PLC )



4.2.2 Описание работы оборудования

Автоматическая система разливки анодов включает все механические функции анодоразливочного цеха, начиная с автоматического взвешивания и разливки анодов и заканчивая ванной для охлаждения анодов.

В систему входят следующие устройства: машина для разливки и взвешивания анодов с одним промежуточным и двумя разливочными ковшами, разливочная карусель, система охлаждения разбрызгиванием, подъемник для отбраковки анодов, система съема анодов и укладки в ванны для охлаждения и система окрашивания изложниц, а также гидравлическая, пневматическая и электронная системы для управления процессом.

Расплавленная медь непрерывным потоком из анодной печи по стационарному желобу подаётся в промежуточный ковш анодоразливочной машины. Промежуточный ковш переливает медь в разливочный ковш, опирающийся на взвешивающее устройство. Когда разливочный ковш заполнен ( т.е. достигнут заданный вес ), промежуточный ковш выпрямляется и заливает медь во второй разливочный ковш. Разливочные ковши начинают заливать медь в изложницы. По окончанию заливки разливочная карусель подает следующие изложницы, в то время как промежуточный ковш снова заполняет разливочные ковши. Таким образом, залитые изложницы перемещаются по одному шагу через систему охлаждения, где изложницы охлаждаются водяными струями с низу, а аноды сверху. После охлаждения аноды поступают на узел предварительного выталкивания анодов, где верхняя часть анода освобождается от изложницы. Дефектные аноды должны быть удалены с помощью специального гидравлического подъемника до подачи в зону съема в охлаждающей ванны. После этого карусель приводит аноды в позицию съема, где верхняя часть анодов снова поднимается вверх, снимающие устройства захватывают аноды за ушки и поднимают их в охлаждающие ванны. Аноды накапливаются на цепном конвейере каждой ванны. Когда накопление закончено, конвейер перемещает анодную партию в конец ванны, чтобы она могла быть удалена из ванны вилочным захватом мостового крана.

После позиции съема пустые изложницы направляются в систему окрашивания изложниц, где на поверхность изложниц наносится распылением слой сульфата бария. Система покраски включается, когда температура изложниц поднимется до 100С.

Автоматическая система управления разливочным комплексом позволяет;

- контролировать и изменять температуру изложниц, время покраски, количество анодов в партии, скорость разливки, массу анодов;

- контролировать работу систем: гидравлики, покраски, анодосъёмщика.

Система управления анодоразливочным участком имеет различные блокировочные и защитные устройства для предотвращения повреждения оборудования.

Таблица 2 Характеристика основного оборудования

Наименование оборудования, тип, марка	Основная характеристика	Краткая характеристика электродвигателя	Коли-чество обору-дова-ния	Порядок проведения ППР	Порядок проведения капитального ремонта
1	2	3	4	5	6
Печь отражательная для плавки меди (МЕРЦ)	Емкость 350 тонн; зеркало ванны 60,0 м2; отопление - газ. Фундамент металлический кожух; лещадь трехслойная; первый слой из кирпича марки ШБ-5 ; второй из кирпича марок ПХС-178, ХП-5; третий рабочий из кирпича марок ПХК-5, ПХК-9; стены из кирпича ПХК-17; свод из кирпича ПХС-3 и ПХС-17.	Насосы - 4А200S4 М1001 - 37кВт, 2шт 4А100S4 М100А,1шт	1	Согласно графика ППР	Один раз в 4 года
Эл.мостовой кран	Грузоподъемность 20/5 т. Высота пдъема-16м, пролет-28,5м, скорость подъема главного-9,6м/мин, вспомогательного-19,2м/мин. Масса-42,3т.	Гл.подъем4МТН225-37кВт, вспомогательный- МТF312-6У-15кВт ход моста- MTF-311-6У-11кВт ход тележки- 4МТF132L86У-7,5кВт	2	Согласно графика ППР	Один раз в 6 лет
Градирня "Росинка"		4А132М4-5,5кВт	3	Согласно графика ППР	Один раз в 8 лет
Напольно-завалочная машина. Тип DDS	Грузоподъемность 5000 кг, двигатель дизельный, манипулятор вращающийся на 180, с гидроприводом.		1	Согласно графика ППР	Один раз в 3 года
Карусельная разливочная машина. М-24	С радиальным расположением изложниц. Изложницы медные массой 3,1 т, Количество изложниц на карусели - 24, двойная разливка, производительность - 58 т/ч, два автоматических анодосъемщика.	Привод-МВТ 180м -15кВт, обороты от 0 до 1500 в минуту; Насосы- 3 шт, 30кВт М2АА22SМА4,	1	Согласно графика ППР	Через 3 года
Горелка	Номинальная тепло генерация 11,5х106 ккал/ч, номинальное давление перед горелкой: воздуха 0,5МПа, газа 0,3 МПа.		2	Один раз в год	Один раз в 3 года
Вентилятор вторичного воздуха ВЦ-628-10	Центробежный. Производительность 17 тыс.м3/ч.	4А250-S4-75кВт-2шт	2	Согласно графика ППР
Дымосос ДН-17	Центробежный, производительность 105 тыс.м3/ч.	ДА304-400ХК-4У1 мощность 315кВт	2	Через 3 месяца

4.3 Основные проектные технологические показатели

Основные проектно технологические показатели приведены в таблице 3

Таблица 3

Наименование	Ед.изм.	Показатели
Сырье: черновая медь и лом	тыс.т/год	92,88
анодный скрап	тыс.т/год	20,79
брак анодов	тыс.т/год	0,50
скрап	тыс.т/год	1,32
в сырье: медь	тыс.т/год	113,78
никель	тонн/год	323,88
свинец	тонн/год	60,25
Продукция: аноды	тыс.т/год	111,69
в анодах: медь	тыс.т/год	111,02
никель	тонн/год	223,38
свинец	тонн/год	22,3
Шлак медный	тонн/год	1793,0
в шлаке: медь	тонн/год	898,0
никель	тонн/год	96,86
свинец	тонн/год	34,5
Пыль медная	тонн/год	201,5
в пыли: медь	тонн/год	57,8
свинец	тонн/год	2,99
Извлечение меди : в аноды	%	96,065
в шлак	%	1,0
в пыль	%	0,6
Расход материалов в год:
огнеупоры	тонн	495
трубки газовые (на фурмы и мундштуки )	тонн	9,2
фильтроткань	м2	1500
Энергозатраты:
природный газ	м3/сут	43950
воздух	м3/сут	30000
сжатый воздух Р=0,6МПа	м3/т	150
вода: на охлаждение печи	м3/ч	135
на анодоразливочный участок	м3/ч	до 300

5. Технологическая схема производства анодов медных

Принципиальная технологическая схема производства анодов медных.

Алгоритм производства анодов представлен на рисунке 2

Рисунок 2 Алгоритм технологического процесса

№	Операции	О	У	И
1	Задание	3Нп	ЗНт	ПТС
2	Регистрация (Пр. А)	М
3	Загрузка	СтП	п/п з-к	М
4	Плавление	СтП	п/п	М
5	Анализ процесса	СтП		М
6	Шихта расплавилась или нет ?	М		СтП
7	Открытие печи, снятие шлака	СтП	п/п з-к	М
8	Окисление	СтП	п/п	М
9	Отбор пробы	СтП	п/п	М
10	Анализ пробы	СтП		М
11	Металл окислен или нет ?	М		СтП
12	Восстановление	СтП	п/п	М
13	Отбор пробы	СтП	п/п	М
14	Анализ пробы	СтП		М
15	Металл восстановлен или нет ?	М		СтП
№	Операции	О	У	И
16	Разливка металла	СтП	п/п	М
17	Отливка анодов, контроль продукции	СтП	п/п	М
18	Окончание разливки	СтП	п/п	М
19	Осмотр элементов кладки печи	М	СтП	3Нп
20	Регистрация результатов осмотра	М		3Нп

Сокращения:

3Нп - зам.начальника МПЦ по производству;

ЗНт - зам.начальника МПЦ по технологии

М - мастер

СтП - плавильщик 6 разряда

п/п - подручный плавильщика

з-к - загрузчик шихты

О - ответственный

У - участвует

И - кому идет информация

ПТС -производственно техническая служба

Пр.А- приложение А

6. ОПИСАНИЕ И РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПО ОПЕРАЦИЯМ

Технологический процесс производства анодов медных состоит из следующих операций:

- загрузка - 6 часов;

- плавление - 5 часов;

- окисление съем шлака - 4 часа;

- восстановление - 3 часа;

- разливка - 6 часов.

Изменение параметров производит оператор ЭВМ по указанию плавильщика 6 разряда или мастера смены.

6.1 Загрузка

6.1.1 Задание на загрузку печи

Задание на загрузку печи дает заместитель начальника цеха по производству, с указанием времени начала загрузки, объема загрузки.

Задание на состав шихты и изменение в шихтовке дает заместитель начальника цеха по технологии по согласованию с ПТС.

Задания регистрируются в “Книге рапортов”, с передачей информации мастеру ЖДЦ и на весовую.

6.1.2 Регистрация

На каждую плавку заводится отдельная технологическая карта (Приложение А). Все карты в течение месяца подшиваются в папку и хранятся в течение календарного года. Технологическая карта является основным документом для составления оборотных ведомостей за месяц и для составления технического отчета, для обсчета сменных нарядов.

Заполняет карту сменный мастер. Он регистрирует начало каждого процесса, его окончание, общую продолжительность.

В технологической карте контролер ОТК отмечает, что и в каком количестве загружено в печь, обслуживающий персонал отмечает готовность оборудования.

В технологической карте мастер обязан кратко отразить характер протекания техпроцесса (количество мульд снятого шлака, время и причина простоя оборудования, причины, повлиявшие на продолжительность операции).

6.1.3 Загрузка печи

Перед загрузкой ( по окончанию предыдущей разливки ) печь осматривается (о чем делается запись в технологической карте) и при обнаружении неисправностей принимаются меры по их устранению.

При загрузке большое значение имеет скорость заполнения печи шихтой и рациональная укладка с целью максимального использования объема печи при минимальном охлаждении рабочего пространства.

Во избежание механических повреждений лещади печи необходимо строго соблюдать последовательность загрузки.

Последовательность загрузки:

1) Мелкая фракция шихты, т.е. отходы от очистки разливочного оборудования, подковшевой слиток, ковшевые выломки, отходы, получаемые в период доводки меди.

2) Анодные остатки и черновая медь.

3) Деревянные ящики с медесодержащими отходами других цехов грузят после черновой меди в правое окно под горелки.

4) Для удаления примесей в шихту добавляется оксид кремния (кварцит), массой до 1% от загружаемой шихты.

После подплавления производится догрузка шихты в печь. Окончание подплавления определяется возможностью догрузки печи. После догрузки порог очищают от шлака и меди. С целью предотвращения выхода газов в рабочую зону цеха и подсосов воздуха неплотности между заслонкой и кессонированной стенкой заделывают пороговой огнеупорной массой.

6.2 Плавление

Во время операции плавки давление в печи должно быть от минус 0,25 до минус 0,35Па. Температура свода не должна превышать 13000С, если температура подходит близко к этому значению, то необходимо уменьшить подачу топлива.

Контроль за процессом плавления осуществляется по степени “кипения” металла, которое обуславливается распадом легко диссоциируемых соединений и образованием летучих окислов.

Плавление считается законченным после полного расплавления меди.

6.3 Окисление

Процесс окисления меди и примесей при рафинировании начинается с загрузки шихты в печь. Процесс окисления примесей в расплавленной меди ускоряют продувкой расплава сжатым воздухом.

Механизм окисления меди в общем виде можно представить следующим образом: при окислении металла воздухом сначала окисляется медь, с образованием закиси меди Сu2О, которая в количестве до 8% растворяется в меди и взаимодействует с примесями, передавая им свой кислород. Образующиеся окислы примесей и часть закиси меди шлакуются. Окисление примесей кислородом закиси имеет большое значение, так как растворенная закись меди обеспечивает хороший контакт с примесями.

Процесс окисления протекает последовательно в две стадии :

4Cu + O2 = 2Cu2O (1)

Cu2O + Me = 2Cu + MeO (2)

Прямое окисление примесей кислородом воздуха имеет второстепенное значение. Конец окисления определяется по ложечной пробе, поверхность которой должна быть с усадкой и синеватым оттенком. Если проба имеет пористость, то окисление продолжают.

Угол наклона печи, в зависимости от количества загруженной шихты, определяется по возрастанию давления на фурмах. Контроль за ритмичной работой фурм осуществляется по соответствию фактического расхода воздуха и заданного, а также по давлению на фурмах.

Для определения окончания окисления пробу берут большой ложкой и заливают в специальную форму Проба должна быть плотной, иметь незначительное вздутие темного цвета по центру.

В период окисления производится съём шлака. К окончанию процесса окисления температура металла должна быть не менее (1160 + 5)С

6.4 Съем шлака

Для облегчения удаления шлака, его можно направить в направлении шлакового окна, используя воздух, продуваемый через фурмы.

После открытия заслонки печь плавно наклонить в сторону загрузочной площадки и слить жидкий шлак в мульды, присутствующие в печи комки шлака удаляются вручную при помощи гребков.

окисление медь анод рафинирование

6.5 Восстановление

6.5.1 Восстановление металла

Процесс восстановления начинают после полного съема шлака.

После окисления в ванне рафинировочной печи остается значительное количество растворенной закиси меди и некоторое количество не удаленных при окислении примесей, особенно двуокиси серы. Дальнейшая задача рафинирования состоит в удалении двуокиси серы и восстановлении закиси меди.

Восстановление закиси меди проводят сырым неподготовленным природным газом. При температуре 6000С основной компонент газа СН4 начинает диссоциировать на водород и сажистый углерод, процесс почти полностью заканчивается при температуре газа 11000С. Выделяющиеся при этом влага и продукты сухой перегонки вызывают сильное бурление расплава - “дразнение” меди, обеспечивающее интенсивное взаимодействие продуктов диссоциации газа с закисью меди и удаление растворенных в меди газов (двуокись серы и др.). Реакции восстановления закиси меди выражаются следующими уравнениями :

Cu2O + H2 = 2Cu + H2O (3)

2Cu2O + C = 4Cu + CO2 (4)

Продолжительное восстановление может вызвать “передразнение” меди с получением недоброкачественных анодов, содержащих массу газовых пор и больших пустот, характерных для высокого содержания водорода. В этой связи для получения качественных по структуре анодов режим “дразнения” следует поддерживать стабильно-спокойным.

Операции по восстановлению меди те же, что и при окислении, но вместо окислительного воздуха через фурмы подается природный газ, под давлением 0,25МПа.

6.5.2 Отбор пробы. Анализ пробы

Для определения окончания восстановления пробу берут большой ложкой и заливают в специальную форму. Рожистая поверхность при хорошо восстановленном металле должна быть мелкоморщинистой без каких-либо признаков утяжки и вздутий, в противном случае процесс восстановления продолжается. Контроль за температурой металла осуществляют при помощи одноразовой термопары. К окончанию восстановления температура металла должна быть (1195 + 5)С.

6.6 Разливка

6.6.1 Подготовка оборудования

В период плавления металла оборудование для отливки анодов очищают от меди и старой глины, снимают использованные ковши, навешивают новые.

В период окисления и восстановления необходимо тщательно просушить желоба и ковш .

6.6.2 Начало и окончание разливки

На пульте управления выбрать режим “ Разливка “.

Когда печь в положении ноль, сливное отверстие пробить с помощью ломика, при необходимости прожечь техническим кислородом.

Продувочные мундштуки заменить на глухие

Печь наклонить. За областью форсунок необходимо наблюдать через смотровые окна между горелками с тем, чтобы избежать их заполнения металлом из-за наклона печи.

Температуру металла контролировать в соответствии с указаниями разливочной бригады. После окончания разливки, печь возвратить в исходное положение.

По окончании разливки летку очищают от старой заправочной массы, брызг металла и шлака, перекрывают огнеупорной массой.

После этого начинается либо загрузка новой шихты, либо печь останавливается в резерв.

6.6.3 Разливка металла на аноды

Разливка меди на аноды производится в медные изложницы, которые установлены на разливочной карусели и снабжены специальным механизмом для выталкивания анодов. Изложницы устанавливаются строго горизонтально.

Отлитые аноды вместе с изложницами охлаждаются оборотной холодной водой. Система охлаждения включается, когда изложницы нагреты от 100 до 1500С и автоматически отключается когда заканчивается разливка. Вода поступает через оросительную систему сверху и снизу изложниц, расход воды зависит от температуры изложниц и регулируется автоматически. Снятие с круга анодов производится рамным съемником в ванну охлаждения с проточной водой.

Охлажденные аноды пакетами до 12 штук при помощи мостового крана вынимаются из ванны и устанавливаются на специальные вагонетки не более 28 штук. На вагонетках пневматическим молотком и зубилом с анодов срубают заливы.

Контроль за качеством анодов осуществляют во время разливки плавильщик 6 разряда, разливщик цветных металлов, мастер смены, которые при появлении дефектов принимают меры по их устранению. Аноды с несоответствиями снимаются с изложниц гидравлическим манипулятором.

6.6.4 Порядок действия с несоответствующей продукцией

Аноды с малозначительными несоответствиями дорабатываются в цехе во время разливки или по её окончанию, регистрации и маркировке не подлежат.

Аноды со значительными несоответствиями ( по средней массе и химсоставу ) оставляются на вагонах и хранятся на ж/д путях с западной стороны цеха до принятия коллегиального решения технологом цеха и мастером ОТК в соответствии с МИК 4.13-ОУК-11-96.

Аноды с критическими несоответствиями и со значительными по толщине маркируются мелом ( словом "брак" или две пересекающихся линии) и отправляются на переплав.

Аноды маркируются плавильщиком 4 разряда на вагонах методом выбивания металлическим клеймом номера плавки на правом ушке и номером смены на левом ушке каждого анода, после приёмки анодов мастером смены.



7. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКЦИИ

7.1 Аноды медные для рафинирования

Размеры, конфигурация и масса анодов медных должны соответствовать требованиям чертежа.

Допускается изготавливать аноды, по согласованию с цехом электролиза меди, с другой средней массой. Химический состав анодов представлен в таблице 5.

Таблица 5

Марка	Массовая доля, %
анода	Медь+ серебро	Примеси, не более
	не менее	As	Sb	Ni	Bi	O2
Ан-1	99,5	0,03	0,03	0,05	0,003	0,12
Ан-2	99,3	0,06	0,06	0,20	0,01	0,12
Ан-3	98,7	0,10	-	0,50	0,03	0,15

Содержание драгоценных металлов и свинца определяется, но не регламентируется,

Поверхность анода должна быть свободной от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр. На поверхности допускаются дефекты, не выводящие аноды при контрольной зачистке за предельные отклонения по толщине, а также наличие цветов побежалости и местных потемнений.

На поверхности анода не допускается наличие металлических и неметаллических включений (шлака, глины и т.п.).

В области ушек не допускаются недоливы и трещины, ослабляющие ушки.

Основные виды несоответствий и их причины указаны в таблице 6



Таблица 6

Несоответствие анода	Причина возникновения	Методы устранения
Малозначительные
Заливы - с торцов анода	Высокая скорость заливки разливочной машины;	Заливы устранить с применением пневматического молотка и зубила
- с боков анода	Нарушена регулировка скорости ускорения ( замедления ) разливочного круга	Отрегулировать скорость движения круга
Посторонние включения	Нарушена футеровка ковшей и жёлоба Некачественно слит шлак Нарушен зазор между перемычкой и сливным жёлобом на ковшах	по возможности восстановить футеровку. Увеличить температуру металла Удалить шлак и включения из раздаточного ковша Увеличить уровень заполнения раздаточного ковша
Тонкий заусенец вокруг анода, особенно если он недалеко от заливочной зоны	Низкая температура изложниц Высокое содержание никеля или кислорода, низкая температура металла	Увеличить скорость заливки, произвести покраску изложниц в ручную. Увеличить расход топлива, снизить коэффициент
Заусенцы вокруг толкающих штифтов, или углубления в теле анода в месте их расположения	В процессе работы нарушены первоначальные размеры штифтов	Заливы устранить с применением пневматического молотка и зубила Заменить штифты или затереть густой краской
Значительные
Средняя масса анодов несоответствует заданной Отклонения по толщине	Нарушен свободный ход взвешивающего механизма; Нарушена калибровка взвешивающей системы; Неисправна гидравлическая система	Проверить цилиндр толкателя и зазоры упорных болтов Произвести перенастройку дозаторов Устранить неисправность
Изогнутые ушки анодов, причинённые съёмным устройством.	Ушки слишком тонкие Анод пригорел к изложнице Анод слишком горячий Съёмная рама начинает передвигаться слишком быстро	Проверить горизонтальность изложниц Проверить работу узла покраски Снизить температуру изложниц, увеличить расход воды сверху Устранить неисправность оборудования
Изложница, в котором зазор между штифтом и отверстием гнезда под штифт	Штифт не установлен в рабочее положение; Гнездо под штифт имеет выработку.	Установить штифт в рабочее положение Изложницу заменить
На поверхности анода значительное количество мелких отверстий, высокая пористость металла	Произошло передразнение меди, высокое содержание водорода.	Повысить в печи коэффициент Открыть шибер
Середина анода вдавлена	Затвердевшая поверхность отлитого анода ещё тонкая, вдавливается напором водяных струй.	Отрегулировать подачу воды на верхние форсунки
Отклонения по химсоставу	Ошибка в анализе проб в процессе окисления или восстановления металла Низкое качество сырья Неисправность продувочных фурм	Фурмы заменить
Критические несоответствия
Недолив ушек	Холодный металл Слив остатков металла из ковша по окончанию разливки	Увеличить подачу топлива в печи, включить горелки на ковшах Увеличить скорость заливки
Боковой или торцевой уклон анода	Нарушена горизонтальность изложницы	Восстановить горизонтальность изложниц

7.2 Изложницы

Односторонние медные изложницы отливают на печи Ан-2 и ПВГ для собственных нужд цеха и используют для разлива меди в аноды на печи “МЕРЦ”.

Изложницы имеют среднюю массу 3,7т. Химический состав не контролируется.

Соответствие размеров рабочего пространства изложницы размерам анодов обеспечивается контролем размеров кокиля после его изготовления или ремонта.

Изложницы контролируют по плотности поверхности. Допускается пористость поверхности диаметром от 2 до 3 мм на 35% от площади рабочей части изложницы.

Изложницы не маркируют и после их выхода из строя переплавляют в печи. Идентификацию изложниц производят по порядковому номеру сектора разливочной карусели.

Классификатор дефектов изложниц.

МАЛОЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ДЕФЕКТЫ	КРИТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ
Выработка	Трещины по поверхности Выработка гнезда толкателя Отсутствие контактных площадок



8. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА, СТОЧНЫХ ВОД И ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

Для утилизации тепла отходящих газов анодной печи установлен котел-утилизатор и экономайзер производительностью по пару:

в максимальном режиме (плавка) - 20 т/ч, Р=0,13 МПа

в минимальном режиме (разливка) - 6 т/ч, Р=0,13 МПа

Температура газов на входе в котел от 1050 до 1150С, на выходе из экономайзера от 200 до 250С. В котле улавливается до 30 % пыли.

Характеристика выбросов в атмосферу представлена в таблице 7.

Таблица 7 Характеристика выбросов в атмосферу

Показатель	Характеристика	Количество	Мощность выброса
Средняя скорость газовоздушной смеси	4,74 м/с
Объемный расход газовоздушной смеси	18,0 м/с
Газы	Состав: оксид углерода диоксид азота Содержат: окись меди свинец мышьяк	73,26 мг/дм3 23,72 мг/дм3 0,125 мг/дм3 0,0067 мг/дм3 0,0018 мг/дм3	1,3187 г/с 0,42696 г/с 0,00225 г/с 0,00012 г/с 0,000032 г/с

Для очистки дымовых газов от твердых частиц с содержанием 0,58 г/м3, поступающих от экономайзера котла-утилизатора печи, в количестве 46000м3/ч установлен рукавный фильтр типа ФРИ-1250-01 с площадью поверхности фильтрования 1212м2 со степенью очистки газа 98,75%.

Из плавильной печи выходит 36250 м3/ч газов с температурой 1250С. Газы направляются в шлаковую камеру, а затем в камеру дожигания окиси углерода в двуокись и на утилизацию тепла газов в котел-утилизатор. После котла-утилизатора газы с температурой от 200 до 250С подаются на охлаждение за счет подсоса воздуха до температуры 190 +5С, а затем на очистку от пыли в рукавном фильтре. С учетом подсосов воздуха в газовом тракте, выброс в атмосферу отходящих газов составит до 65000 м3/ч при температуре до 110С.

Сточных воды отсутствуют.



9. КОНТРОЛЬ ТЕХПРОЦЕССА И ПРОДУКЦИИ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ

Схема химконтроля процесса и продукции представлена в таблице 8.

Схем контроля технологических параметров и свойств продукции, методы и средства контроля и испытаний представлены в таблице 9.

Таблица 8 Схема химконтроля технологического процесса и продукции

Наимено-вание операции	Наиме-нование продукта	Контроли-руемый параметр	Еди-ницы изме-рения	Норма техноло-гического режима	Технологи-ческий допуск	Место отбора проб	Периодич-ность и объем контроля	Продолжи-тельность опробования и анализа	Испол-нители	Форма регистра-ции ре-зультатов
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Входной контроль	Черновая медь	Концентра-ция меди, серебра, золота	% г/т г/т	не норми-руются		пробы пос-тавщиков	Каждое пос-тупление	8 часов 48 часов 48 часов	ОТК ЦЗЛ	Журнал ОТК
Входной контроль	Лом медный	Засорен-ность	%	10,	не более	ЖДЦ	Каждое пос-тупление	Не регламентируется	ОТК	Журнал ОТК
Отгрузка	Шлак	Содержание меди, золота, серебра	%	Не нор-мируется		ЖДЦ	Каждая отгрузка	Не регламен-тируется	ОТК ЦЗЛ	Журнал ОТК
Разливка	Медь анодная	Концентра-ция медь +серебро Содержание кислорода	% %	98,7, 0,15	не менее не более	Печь МЕРЦ	Каждая плавка	в течение суток	плавиль-щик, ОТК ЦЗЛ	Журнал ОТК



Таблица 9 Схема контроля технологических параметров и свойств продукции

Наименова-ние опера-ции, про-дукции	Контроли-руемый параметр	Ед.изм	Норма технологи-ческого режима	Техноло-гический допуск	Метод измерения	Средство измерения	Место контроля	Периодич-ность и объем	Исполни-тели	Форма регистрации
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Загрузка	Масса шихты Состояние футеровки	кг	Задание на плавку	+500	Взвешивание Визуальный	Весы РС 10Ш13	Весовая Печь МЕРЦ	Каждая плавка Каждая плавка	Весовщик Мастер	Тех.карта Тех.карта
Загрузка	Давление воздуха в магистрали	МПа	0,6	+ 0,05	Измерение косвенное	А-542	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
Плавление	Давление газа на входе МПЦ	МПа	0,6	не менее	Измерение косвенное	А-100	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
Окисление	Давление газа после ГРУ МПЦ	МПа	0,3	не менее	Измерение косвенное	А-100	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
Разливка	Расход : газа	м3/ч	0-2400		Измерение косвенное	Диск - 250	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воздуха сжатого	м3/ч	200-2000		Измерение косвенное	А - 542	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воды на кессоны	м3/ч	135	не менее	Измерение косвенное	А - 542	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воды на разливку	м3/ч	150	+50	Измерение косвенное	А - 542	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воздуха в камере дожига	м3/ч	0 - 1400		Измерение косвенное	А - 542	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
Загрузка	Разрежение : перед дымососом	кПа	0 - 4		Измерение косвенное	А-100	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
Плавление	по газоходу	МПа	Не регламентируется	Прямое измерение	ТНмП - 52М	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Не регистрируется
Окисление	Давление газа перед горелками	МПа	0,17	не более	Прямое измерение	ТНмП - 52М	Горелки	Постоянно	Плавильщик 6 разряда	Не регистрируется
Разливка	Температура газа	С	Не регламентируется	Измерение косвенное	Диск - 250	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воды в кессонах	С	42	не более	Измерение косвенное	А - 100Н	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	воды оборотной	С	Не регламентируется	Измерение косвенное	А - 100Н	Магистраль	Постоянно	Оператор ЭВМ	Диаграмма
	металла	С	1175	+25	Измерение косвенное	Диск -250; ТПР - 91-900М	Печь	Каждая плавка	Плавильщик 6 разряда	Не регистрируется
	изложниц <...

Подобные документы

• Определение режимных параметров процесса электролитического рафинирования меди, обеспечивающих производство катодов медных, соответствующих требованиям Лондонской биржи металлов

  Рассмотрение влияния примесей на физические свойства меди (электросопротивление и пластичность), а также влияния электролиза на качество медных катодов. Рассмотрение вопросов проведения процедуры регистрации медных катодов на Лондонской бирже металлов.
  
  отчет по практике [4,9 M], добавлен 22.09.2015
  

• Медь гранулированная. Производство и оборудование

  Сущность огневого рафинирования меди. Технологические стадии процесса. Характеристика сырья, топлива, основных и вспомогательных технологических материалов. Причины несоответствия размеров гранул и мероприятия по их устранению и предупреждению.
  
  курсовая работа [136,2 K], добавлен 04.01.2016
  

• Особенности выплавки и переработки медных сплавов

  Особенности медных сплавов, их получение сплавлением меди с легирующими элементами и промежуточными сплавами - лигатурами. Обработка медных сплавов давлением, свойства литейных сплавов и область их применения. Влияние примесей и добавок на свойства меди.
  
  курсовая работа [994,4 K], добавлен 29.09.2011
  

• Система автоматического управления розливом медных анодов

  Выбор двигателя и его моделирование в программе Simulink. Расчет контура регулирования тока, выбор номинального режима работы. Моделирование регулятора веса и фильтра. Разработка алгоритмов розлива анодов и задающего устройства. Рабочий цикл устройства.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.12.2012
  

• Плавка медного концентрата во взвешенном состоянии

  Характеристика медных руд и концентратов. Минералы меди, содержание в минерале, физико-химические свойства. Принципиальная технологическая схема пирометаллургии меди. Процесс электролитического рафинирования. Характеристика автогенных процессов плавки.
  
  курсовая работа [226,8 K], добавлен 04.08.2012
  

• Металлургия меди

  Подготовка медных руд и концентратов к металлургической переработке. Конвертирование медных штейнов. Термодинамика и кинетика реакций окисления сульфидов. Теоретические основы обжига в кипящем слое. Плавка сульфидных медьсодержащих материалов на штейн.
  
  курсовая работа [5,0 M], добавлен 08.03.2015
  

• Конвертирование медных штейнов

  Анализ технологии производства меди в мировой и отечественной практике. Генеральный план возведения проектируемого цеха конвертирования медных штейнов. Расчеты технологического процесса конвертирования. Конструктивный расчет и выбор оборудования.
  
  дипломная работа [266,0 K], добавлен 08.05.2015
  

• Производство разбавленной азотной кислоты по схеме АК-72: отделение окисления аммиака

  Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов для получения азотной кислоты. Выбор и обоснование принятой схемы производства. Описание технологической схемы. Расчеты материальных балансов процессов. Автоматизация технологического процесса.
  
  дипломная работа [1,9 M], добавлен 24.10.2011
  

• Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

  Характеристика сырья, топлива, основных и вспомогательных технологических материалов процесса производства анодной массы алюминиевого завода. Подбор устройств преобразования и передачи сигналов от процесса. Стенд преобразователя для производства.
  
  курсовая работа [117,0 K], добавлен 04.07.2008
  

• Огневое рафинирование черновой меди

  Теоретические процессы огневого рафинирования меди. Расчеты сырья, технико-экономические показатели. Выбор состава черновой меди. Физико-химические принципы и реакции процесса плавки. Термодинамические закономерности процесса окислительного рафинирования.
  
  курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.05.2012
  

• Теплотехнический расчет энерготехнологического агрегата для печи по выплавке медных анодов

  Описание конструкции агрегата: газохода, рекуператора. Характеристика и принцип работы тепловой работы агрегата. Расчет процесса горения природного газа, вертикального газохода, металлического трубчатого петлевого рекуператора для нагрева воздуха.
  
  курсовая работа [496,5 K], добавлен 24.02.2012
  

• Технология производства черной меди на ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод"

  Общие сведения о меди, ее свойства и области применения. Основные минералы меди. Организация медеплавильного цеха ОАО "СУМЗ". Процесс плавки в жидкой ванне. Конструкция печи Ванюкова. Устройство конвертера и особенности конвертирование медных штейнов.
  
  курсовая работа [1003,0 K], добавлен 19.01.2011
  

• Состояние здоровья рабочих, занятых в огневом и электролитическом рафинировании меди

  Огневое и электролитическое рафинирование вторичной меди. Отличительные особенности основного способа ее очистки от примесей. Анализ результатов периодических медицинских осмотров рабочих, занятых в огневом и электролитическом рафинировании меди.
  
  контрольная работа [32,6 K], добавлен 14.10.2011
  

• Медь и ее сплавы

  Тенденции и динамика производства меди. Технологический процесс производства меди, ее классификация, маркировка, свойства и область применения. Классификация и марки медных сплавов. Конъюнктура международного и отечественного рынка меди и сплавов.
  
  реферат [53,4 K], добавлен 15.12.2012
  

• Разработка технологической карты на производство свай квадратного сечения

  Состав предприятия, характеристика продукции и сырьевые материалы. Режим работы производства и его технологическая схема. Расчет основных параметров технологических режимов и организация производства изделия. Проектирование технологического процесса.
  
  курсовая работа [331,5 K], добавлен 30.01.2009
  

• Тиоколы

  Характеристика сырья, полуфабрикатов и вспомогательных материалов, готовой продукции и отходов производства. Разработка принципиальной схемы производства. Материальный расчёт. Описание аппаратурно-технологической схемы. Технологическая документация.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 10.01.2009
  

• Расчет процесса горения топлива и установки для его сжигания

  Классификация печей по принципу теплогенерации, по технологическому назначению и режиму работы. Основная характеристика и конструкция стационарной отражательной печи для рафинирования меди. Состав твердого топлива, различные условия процесса его горения.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.10.2014
  

• Производство нитробензола

  Технологическая схема производства нитробензола. Материальный баланс процесса. Расчет технологических и технико-экономических показателей. Реклама оптовых поставок нитробензола в качестве сырья для производства анилина и селективного растворителя.
  
  курсовая работа [243,2 K], добавлен 19.08.2010
  

• Производство глинозема

  Определение назначения и краткая характеристика процесса производства глинозема. Актуальность технологии производства, общая характеристика сырья, свойства готового глинозема и его применение. Технологическая схема производства и химический процесс.
  
  контрольная работа [483,8 K], добавлен 10.06.2011
  

• Проект производства полиэфира П6-БА мощностью 1150 т/год

  Технологическая схема производства полиэфира, характеристика сырья, вспомогательных материалов и готового продукта. Расчет материального баланса и необходимого количества оборудования. Механический расчет оборудования. Теплообмен проектируемого аппарата.
  
  курсовая работа [95,0 K], добавлен 23.09.2017
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам