Технологические процессы в медеплавильном производстве как объекты контроля, учета и управления

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Технологические процессы в медеплавильном производстве как объекты контроля, учета и управления Рыскулова С. Р.

Рыскулова Сагыныш Рыскуловна /Ryskulova Sagynysh Ryskulovna - магистрант, кафедра автоматизаций и управления, факультет энергетики, телекоммуникации и автоматизации, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан

Аннотация: в данной статье представлены теоретические основы процесса плавки медных концентратов в печи Ванюкова. Конструкция и строение печи. Важнейшие параметры процесса плавки как объекты контроля, учета и управления. Ключевые слова: медный концентрат, плавка, печь Ванюкова, черновая медь, объекты управления и контроля.

Балхашский медеплавильный завод ТОО Корпорации «Казахмыс» выпускает такие виды готовой продукции, как катодная медь, медный купорос, цветной прокат, серная кислота, благородные и редкие металлы. Все эти виды продукции пользуются большим спросом в других странах мира.

Технологический процесс начинается с огневого рафинирования в анодных печах, воздействию в которых подвергается вся черновая медь конвертерного участка, которая доставляется к печам в ковшах в расплавленном виде с помощью мостовых кранов. Кроме того, в печах переплавляется привозная черновая медь в виде слитков весом 750-1200 кг, анодный возврат после электролиза и обороты анодного производства: изложницы, отслужившие свой срок, анодный брак и скрап, которые к печам доставляются на специальных вагонетках. Процесс огневого рафинирования проводят с целью удаления части примесей, обладающих по сравнению с медью повышенным сродством к кислороду. Стадия окисления начинается с продувание ванны расплава воздухом или воздухом, обогащенным кислородом. С учетом сродства к кислороду при окислительном рафинировании черновой меди первыми должны были бы окисляться неблагородные примеси. Для обеспечения максимально полного удаления примесей необходимо, чтобы упругость диссоциации Си20 была наибольшей, а упругость диссоциации оксида примеси минимальной. После удаления большей части примесей, обладающих большим по сравнению с медью сродством к кислороду, в ней остаются значительное количество кислорода (0,5-0,9 %) и растворенные газы (802 и др.). Основная цель дразнения на плотность - удаление из меди серы и растворенных газов. Огневое рафинирование черновой меди состоит из следующих операций: разделка, заделка и просушка летки; загрузка печи; плавление; съем шлака; окисление; восстановление; разлив; обработка, сортировка и взвешивание анода [2].

Одним из основных элементов комплекса по переработке медьсодержащих концентратов Балхашский медеплавильный завод ТОО Корпорации «Казахмыс» является плавильная печь ПВ-2. Она предназначена для плавления медьсодержащей шихты с получением медных штейнов, отвальных шлаков и газов, содержащих диоксид серы (рис. 1.1) [3].

ОТХОДЯЩИЕ ГЛЗЫ

Рис. 1.1. Продольный разрез печи ПВ-2

С торцов плавильная зона печи ограничена штейновой и шлаковой перегородками, выполненными из двух рядов медных глиссажных водоохлаждаемых кессонов. Сверху плавильная часть печи перекрывается водоохлаждаемыми сводовыми кессонами. Конвертерный шлак заливается в отверстие из ковша краном по желобу, расположенному над штейновым сифоном. С торцов плавильная зона печи ограничена штейновой и шлаковой перегородками, выполненными из двух рядов медных глиссажных водоохлаждаемых кессонов. Сверху плавильная часть печи перекрывается водоохлаждаемыми сводовыми кессонами. Конвертерный шлак заливается в отверстие из ковша краном по желобу, расположенному над штейновым сифоном. Шлаковый сифон служит для непрерывного выпуска шлакового расплава из печи при постоянном уровне расплава в плавильной зоне и первичного обеднения шлака от крупных включений штейна. При строительстве ПВ-2 был выведен из огневой зоны котел-утилизатор (охладитель газа) с целью исключения случаев попадания воды в печь при образовании свищей в трубопроводах [1].

Плавка в печи Ванюкова является технологией нового поколения, принципиально отличающейся от традиционных способов плавки медных концентратов - в отражательных и электрических печах. Одной из отличительных черт процесса Ванюкова, являющейся одновременно одним из основных требований к его организации - это непрерывность процесса. Непрерывно должны поступать в печь шихтовые материалы и кислородосодержащее дутье, непрерывно должен осуществляться и вывод из печи продуктов плавки [2].

Рассматриваемый медеплавильный комплекс как объект управления характеризуется рядом особенностей.

1) Непрерывно-дискретным характером производства. Так, в технологической цепи медеплавильного производства наряду с непрерывными процессами имеются и дискретные, периодические процессы (конвертирование и огневое рафинирование).

2) Последовательно-параллельной структурой с технологическими перекрестными и обратными связями в системе, что усложняет условия согласования работы смежных отделений и усиливает связи между ними.

3) Крупнотоннажностью, энергоёмкостью объектов и значительной протяженностью технологических «ниток», что, в конечном счете, определяет большие динамические и транспортные запаздывания.

4) Широким спектром и высоким уровнем внешних и внутренних возмущений, что определяет случайный характер процессов и различную степень неопределенности на различных временных интервалах [1].

18

Важнейшим параметром процесса плавки в печи ПВ является температура расплава. Она определяет потери меди со шлаком, устойчивость работы печи ПВ и важнейших ее узлов - перетоков, сифонов, переточных желобов, фурм. Низкая температура плавки способствует зарастанию фурм; снижению усвоения кислорода; замедлению процессов взаимодействия в барботируемой зоне, расслаиванию шлака и штейна; приводит к образованию промежуточного слоя в печи, настылей; увеличивает потери меди со шлаком.

Для обеспечения стабильности работы комплекса Ванюкова и поддержания требуемых параметров первостепенное значение имеет выбор технологического режима плавки. Неправильный выбор режимов ведет к ухудшению технико-экономических показателей процесса, возникновению аварийных ситуаций. Управление режимами плавки Ванюкова осуществляется изменением следующих параметров: объема дутья и степени его обогащения кислородом, количества и состава загружаемой шихты, концентратов, угля, клинкера, конвертерного шлака.

Наряду с такими важнейшими параметрами как температура плавки, состав штейна и шлака, для организации нормального протекания технологического процесса зачастую необходимо рассчитывать объемы получающихся шлака и штейна, высоту и возможные изменения уровня штейна в печи при переходе с одних режимов на другие, пуске печи после капитального ремонта и в ряде других ситуаций.

Таким образом, существует необходимость разработки автоматизированной системы управления технологическими процессами печи Ванюкова с целью обеспечения ее безопасного, непрерывного функционирования.

Литература

1. Временный технологический регламент на период пуска и освоения опытно -промышленного комплекса ПЖВ-2 в медеплавильном цехе БГМК, г. Балхаш. 1987. С. 170.

2. Ванюков А. В., Быстрое В. П. Плавка в жидкой ванне. М.: Металлургия, 1988. С. 210.

3. Технологическая инструкция ПВ-1 ТИ БГМК 04-02-2003.

Использование железобетонных конструкций Новокрещенова Ю. А.

Новокрещенова Юлия Алексеевна / ^оуоктезксЬепоуа УыНа Л1екзееупа - студент,

кафедра организации строительства и управления недвижимостью, факультет экономики управления и информационных систем в строительстве, Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация: в статье анализируются вопросы, связанные с применением бетонных и железобетонных конструкций. Вопросы, связанные с производством работ, возведением, влиянием климатических условий на конструкции. Ключевые слова: здания, конструкции, бетон, климат, процесс.

Большинство зданий и сооружений возводят с применением бетонных и железобетонных конструкций, что объясняется многими их преимуществами. Бетон долговечен, хорошо сопротивляется воздействию внешней среды и обеспечивает защиту арматуры от коррозии. Благодаря надежному сцеплению бетона со стальной арматурой оба материала работают совместно. Стоимость железобетонных конструкций обычно ниже стоимости стальных конструкций того же назначения.