Расчет процессов конвертирования медного штейна, с содержанием меди 60% и обеднения шлаков конвертеров на обогатительной фабрике (Технический университет УГМК)
Медь является важным цветным металлом с точки зрения сфер применения. По объемам производства она уступает лишь железу и алюминию. Сульфид меди и сама медь являются отличными коллекторами золота и серебра, что обуславливает возможность их попутного извлечения.
Красноуральский медеплавильный комбинат был первым заводом в СССР, ориентированным на обогащение и плавку руд с низким процентным содержанием меди. Проектная мощность завода составляет 10 тысяч т меди в год, но при строительстве мощность увеличена до 20 тысяч т. 4 сентября 1931 г. металлургический цех получил первую черновую медь. Пик производственной мощности достигнут в 1974 г., когда было выпущено 93 870 т черновой меди. Сегодня на предприятии производят порядка 80 тысяч т черновой меди в год. С ноября 1999 г. АО «Святогор» входит в состав «Уральской горно-металлургической компании».
С 2013 г. в АО «Святогор» действует программа реконструкции металлургического цеха с использованием технологии Ausmelt, что позволит сократить количество вредных выбросов в атмосферу. Программа включает возведение комплекса, состоящего из самой печи Ausmelt, электроотстойника и котла-утилизатора, и выведение из эксплуатации отражательных и многоподовых обжиговых печей. Программой предусмотрено сооружение новых производственных объектов: участка подготовки шлаков для обогатительной фабрики, участка транспортировки шихты, участка водоподготовки, а также кислородной и компрессорной станций. Планируемый срок реализации программы – конец 2020 г.
Цели настоящей работы: провести анализ литературных источников по проблемам отражательной плавки, технологии Ausmelt и процесса конвертирования; рассчитать материальный и тепловой балансы процесса конвертирования медных штейнов, получаемых в печи Ausmelt; провести экономические расчёты по технологии Ausmelt.
В данной работе рассмотрены вопросы, связанные с изменением основной технологии плавки медных концентратов в ОАО «Святогор» и влиянием этих изменений на работу конвертерного передела. Вместо отражательной плавки к концу 2020 года планируется внедрить процесс плавки в печи Ausmelt. При этом состав получаемого штейна изменится, что требует проведения технологических расчётов.
В литературном обзоре рассмотрены все три процесса – отражательная плавка, плавка в печи Ausmelt и конвертирование. Определены достоинства и недостатки процессов. Установлено, что внедрение процесса плавки в печи Ausmelt позволит не только интенсифицировать процесс получения медного штейна, но и существенно улучшить экологическую ситуацию на предприятии и в городе.
В материальном и тепловом балансах определены основные статьи прихода и расхода материалов и энергии в процессе конвертирования. В экономическом разделе рассчитаны общие инвестиции и калькуляция себестоимости процесса плавки в печи Ausmelt. Работа является комплексной, поскольку с технологической точки зрения интерес представляют данные материального и теплового балансов процесса конвертирования, а с экономической точки зрения – объём инвестиций и структура себестоимости процесса Ausmelt. Этим обусловлен выбор разных переделов при анализе материальных, энергетических и финансовых потоков.
