Проект отделения конвертирования никелевого штейна производительностью 23000 т/год никеля в файнштейне - Дипломная работа

Никель входит в число самых тяжелых цветных металлов. До 1875 г. никель считается ювелирным металлом, стоил дорого и производился в очень небольших количествах. Мировое производство никеля в 1875 составило всего около 500 т, а затем стало, быстро расти - это было связанно с установлением облагораживающего влияния никеля на свойства стали и открытием во второй половине прошлого столетия больших месторождений окисленных никелевых руд в Новой Каледонии и сульфидных медно-никелевых руд в Канаде. Он имеет высокую коррозионную стойкость в атмосфере воздуха, устойчив к воздействию воды и многих агрессивных сред, например щелочной.Сырьевой базой для конвертирования служит никелевый штейн, полученный в результате восстановительно-сульфидирующей плавки окисленных никелевых руд. Штейн представляет собой сплав сульфидов Ni3S2, COS, FES, FENI. Электроснабжение: Подача электроэнергии осуществляется по линии электропередач в направлении на главную подстанцию, где она транслируется.В настоящее время никелевый штейн получают, как правило, из окисленных никелевых руд, с помощью восстановительно-сульфидирующей плавки в шахтных печах. Переработка никелевого штейна до файнштейна осуществляется в конвертере с помощи продувки сжатым воздухом. Штейн поступает в конвертер набора, с добавлением холодных присадок, в качестве которых применяются корки от штейновых ковшей, корки штейновых желобов шахтных печей с содержанием Ni от 1 до 9%.К первым, прежде всего, относятся реакции окисления металлического и сернистого железа, содержащихся в штейне. Образующаяся при продувке штейнов закись никеля может реагировать с металлическим и сернистым железом штейна: 2NIO Fe->FEO Ni (8) Полученная при окислении металлического и сульфидного железа закись отшлаковывается кремнеземом флюса, периодически загружаемым в конвертер. При отсутствии кварца в конвертере, штейн постоянно насыщен до предела окислами железа, образующимися в результате реакции окисления. Различная концентрация кислорода в штейне у фурм и в верхних слоях ванны свидетельствует о том, что шлакообразование идет через растворение окислов железа в штейне и последующее расслаивание расплава при контакте с кремнеземом.Переработка никелевого штейна до файнштейна продувкой сжатым воздухом осуществляется в конвертере. Поэтому с развитием конвертерных переделов никелевых заводов стали применять горизонтальные конвертеры. Бочка (кожух) конвертера опирается на стальные рамки. На болты одеты пружины, позволяющие днищам отходить из торцов бочки при разогреве футеровки конвертера. Горловина предназначена для заливки жидкого штейна, загрузки холодных присадок и кварцевого флюса, слива шлака и файнштейна, удаления из конвертера образующихся при продувке газов.Окисленные руды не содержат металлов и их соединений, обладающих высокой летучестью. Газы конвертеров для продувки никелевых штейнов, содержащие 3-5% SO2 и предназначенные для производства серной кислоты, очищают от пыли в сухих горизонтальных многопольных электрофильтрах.На конвертерном участке проектом предусмотрен контроль производства. В химической лаборатории цеха делается анализ на содержание железа и кобальта в штейновой массе в процессе получения автоклавной массы; делается анализ содержания кобальта в массах конвертеров обеднения; берется проба шлака отвального и оборотного, анализируется в центральной лаборатории на содержание в нем никеля, кобальта, SIO2 и серы. Проба на анализ берется из готового файнштейна и анализируется на содержание в нем никеля, кобальта, железа и серы. На конвертерах контролируется давление конвертерного воздуха, расход конвертерного воздуха; давление воды, поступающей на охлаждение в напыльниках.Оба пирометра через автоматический переключатель связаны с электронным потенциометром ЭПД модель 4802, сигнализирующем превышение температуры над максимально допустимым значением ее с помощью светового табло. При конвертировании наблюдается снижение и повышение давления воздуха перед фурмами, поэтому в схеме применена блокировка поворота конвертера по давлению дутья и блокировка подачи воздуха по положению конвертера, выполняемые релейным блоком. При снижении давления воздуха в магистрали ниже допустимого предела монометр ЭКП модель 1401 - подает сигнал релейному блоку. Релейная автоматика поворачивает конвертер в нерабочее положение, чтобы фурмы вышли из под слоя штейна. В случае поворота конвертера из рабочего положения, релейный блок по сигналу от концевого выключателя перекрывает отключающую заслонку по линии подачи воздуха с помощью исполнительного механизма.Из практики комбината ЮУНК в файнштейне и штейне никель содержится в форме Ni3S2 - 70% и в металлической форме - 30%. Железо находится в металлической форме и в виде FES. Кобальт находится в виде COS. Содержание никеля в файнштейне принимаем 77%, тогда количество файнштейна при количестве Ni переходящего в файнштейн 13,86 составляет Из расчета получено, что в пыль уходит никеля 0,36 кг, кобальта 0,03 кг.2.Тепло от окисления сернистого железа и его ошлаков

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 База производства

1.2 Выбор и обоснование принятой схемы

1.3 Теория и практика процесса

1.4 Описание оборудования

1.5 Описание пылегазового тракта

1.6 Контроль производства

1.7 Описание схема КИП и А 2. Расчетная часть

2.1 Расчетно-технологическая

2.1.1 Металлургические расчеты с составлением материального баланса

2.1.2 Расчет теплового баланса

2.1.3 Расчет оборудования

2.1.4 Расчет пылегазового тракта

2.2 Организационно - экономическая

2.2.1 Организация производства, штатное расписание и фонд заработной платы

2.2.2 Калькуляция себестоимости

2.2.3 Технико-экономические показатели

3. Охрана труда

3.1 Мероприятия по охране труда

3.2 Расчет освещения

3.3 Расчет вентиляции

4. Охрана окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Никель входит в число самых тяжелых цветных металлов. Химический элемент был открыт в 1751 году. До 1875 г. никель считается ювелирным металлом, стоил дорого и производился в очень небольших количествах. Его стали широко применять только в конце 19 века.

Мировое производство никеля в 1875 составило всего около 500 т, а затем стало, быстро расти - это было связанно с установлением облагораживающего влияния никеля на свойства стали и открытием во второй половине прошлого столетия больших месторождений окисленных никелевых руд в Новой Каледонии и сульфидных медно-никелевых руд в Канаде.

Никель малоактивный металл. Он имеет высокую коррозионную стойкость в атмосфере воздуха, устойчив к воздействию воды и многих агрессивных сред, например щелочной. Окисление никеля на воздухе возможно при температуре 700 - 8000 С.

Чистый никель металл светло - серебристого цвета. Поверхность никеля очень высокая отражающая способность. Никель обладает достаточно высокой прочностью и пластичностью. Он легко подается механической обработке как в горячем, так и в холодном состоянии, легко покрывается в листы.

Применение никеля: в чистом виде никель используется в качестве защитного покрытия на железе и других металлах, для изготовления аппаратов и посуды с высокой корозистойкостью, приборов радиоэлектроники, в качестве катализаторов.

Задача данной курсовой работы, рассмотреть технологию получения файнштейна и методику проведения металлургических расчетов.