Wydział Metali Nieżelaznych.doc

Wydział Metali Nieżelaznych

Kierunek Metalurgia

Rok 4

Zespół 3

Metalurgia metali ciężkich

Temat: Wpływ składu koncentratu na fizykochemiczne własności produktów i ich rozdział podczas przetopu w piecu szybowym.

                                                                                                       Marczewski Maciej

                                                                                                                              Majchrzycki Adam

                                                                                                                              Kałwa Grzegorz

1.     Wstęp.

Odstojnik ma kształt owalny, co z jednej strony zmniejsza jego straty cieplne, a z dru­giej strony zapewnia możliwie najdłuższą drogę żużla od pieca do otworu spustowego. Po spuście kamienia miedziowego z odstojnika poziom żużla znajduje się poniżej po­ziomu rynny spustowej dla żużla. W miarę napływu topu z pieca do odstojnika następu­je wzrost grubości warstwy kamienia oraz żużla aż do momentu, w którym poziom żużla osiągnie otwór spustowy. Od tej chwili wpływający do odstojnika top będzie powodo­wał wypływanie z niego takiej samej objętości żużla, co spowoduje wzrost grubości warstwy kamienia i zmniejszenie ilości żużla. Taka sytuacja będzie trwała do spustu kamienia, który odbywa się, gdy w odbojniku znajdują się około trzy kadzie kamienia. Po spuście kamienia następuje powtórzenie cyklu.

Rozdział kamienia miedziowego od żużla składa się z dwóch różnych procesów. Jednym z tych procesów jest rozdział fazy siarczkowej od fazy tlenkowej, który wynika z własności termodynamicznych układu SiO2-Cu-Fe-Me1-Me2-Me4...-S-O. Proces rozdziału jest najbardziej efektywny wówczas, gdy faza tlenkowa jest nasycona krzemionką (w równowadze ze stałym SiO2). Trzeba jednak pamiętać, że żużle nasyco­ne krzemionką mają dużą lepkość, która przyczynia się do powiększenia strat miedzi w formie zawieszonych w żużlu kropel kamienia miedziowego. Stąd ostateczny skład żużla musi wynikać z kompromisu pomiędzy tymi dwoma przeciwstawnymi tendencja­mi Drugi proces polega na grawitacyjnym opadaniu wydzieleń kamienia w formie kropel przez warstwę żużla w wyniku znacznej różnicy gęstości tych dwóch faz. Gęstość kamienia waha się od 3,9 g/cm3 (FeS) do 5,2 g/cm3 (Cu2S), natomiast gęstość z przetopu polskich koncentratów wynosi około 2,8 g/cm3.

Zgodnie z prawem Stokesa prędkość przemieszczania się kropli kamienia przez warstwę żużla wynosi:

V- prędkość opadania kamienia w żużlu;

ρK, ρŻ - gęstość kamienia i żużla;

ηŻ – lepkość dynamiczna żużla;

g - przyspieszenie ziemskie;

rK – promień opadającej kropli kamienia.

2.     Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wpływem składu koncentratu na fizykochemiczne własności produktów i możliwość ich rozdziału podczas przetopu w piecu szybowym.

3.     Opracowanie wyników.

Masa 1 próbki (LUBIN) 60g

Masa 2 próbki (RPA) 70g

Masa 3 próbki (LUBIN/RPA) 30g/40g

Po wyjęciu z pieca:

Obliczamy masy i skład przetopu: