досить високою міцністю і пластичністю. Він легко подається механічній обробці як в гарячому, так і в холодному стані, легко покривається в листи.
Застосування нікелю: в чистому вигляді нікель використовується в якості захисного покриття на залозі та інших металах, для виготовлення апаратів і посуду з високою корозістойкостью, приладів радіоелектроніки, в якості каталізаторів.
Завдання даної курсової роботи, розглянути технологію отримання файнштейна та методику проведення металургійних розрахунків.
. Теоретична частина
1.1 База виробництва
Сировинною базою для конвертації служить нікелевий штейн, отриманий в результаті відновно-сульфидирующих плавки окислених нікелевих руд. Штейн являє собою сплав сульфідів Ni 3 S 2, CoS, FeS, FeNi.
Хімічний склад штейнів у з'єднаннях Ni 3 S 2 і Ni мeт, CoS, PeS, Fe мeт
за даними підприємства: Ni - 12%; Со - 0,4%; S - 25%; Fe - 61%; 1,6% - інше.
Електропостачання:
Подача електроенергії здійснюється по лінії електропередач в напрямку на головну підстанцію, де вона транслюється.
Водопостачання:
Здійснюється від двох водозаборів встановлених на річці Урал. Питна вода надходить з Кумакского водозабору.
Теплопостачання:
Конвертерний переділ використовує пар з паросилового цеху і шахтних печей. Повітря для процесу береться з повітродувної станції плавильного цеху.
Паливо:
Природний газ подається до конвертерів по газопроводу через ГРУ конвертерного ділянки. Конвертерний і компресорний повітря на конвертерний ділянку надходить з повітродувного відділення плавильного цеху.
. 2 Вибір та обгрунтування прийнятої схеми
В даний час нікелевий штейн отримують, як правило, з окислених нікелевих руд, за допомогою відновно-сульфидирующих плавки в шахтних печах.
Переробка нікелевого штейну до файнштейна здійснюється в конвертері з допомоги продувки стисненим повітрям. Спочатку процес конвертування здійснюється у вертикальному конвертері з невеликої продуктивності. Було виявлено ряд особливих недоліків: складність конструкції при збільшенні ємності, нерівномірне занурення фурм в розплав. Тому з розвитком конвертерних нікелевих заводів переробили і стали застосовувати горизонтальні конвертера.
Штейн надходить в конвертер набору, з додаванням холодних присадок, в якості яких застосовуються корки від штейновий ковшів, кірки штейновий жолобів шахтних печей з вмістом Ni від 1 до 9%.
Пил, який осідає у пиловловлювачах, є зворотним. Її використовується як холодних присадок. Також отримують після продувки шлак, який далі йде на збіднення конвертерних шлаків.
Кінцевий продукт Файнштейн надходить на очистку. Шлаки надходять на первинне збіднення, а оборотні шлаки на вторинне збіднення, з метою більшого вилучення металу.
1.3 Теорія і практика процесу
. 3.1 Теорія процесу
Конвертування є поки одним з основних процесів пірометалургійного способу отримання нікелю з штейну.
Суть процесу конвертації полягає в продувці рідких штейнів стисненим повітрям.
При цьому відбувається повне або часткове окислення (з'єднання з киснем) домішок штейну. Основні домішки в Штейн - залізо і сірка. Зміст цих домішок обчислюється десятками відсотків.
При конвертації нікелевого штейну основними реакціями будуть реакції окислення (сполуки з киснем) і шлакообразованія. До перших, насамперед, відносяться реакції окислення металевого і сірчистого заліза, що містяться в штейн.
2Fe + O 2 -? 2FeO (1)
FeS + 1,5O 2 -? FeO + SO 2 (2)
3Fe + 2 O 2 -? Fe 3 O 4 (3)
3FeS + 5O 2 -? Fe 3 O 4 + 3SO 2 (4)
Оскільки продуктивність конвертера визначається кількістю вдмухується в нього в одиницю часу повітря (кисню), то в конвертері певної продуктивності при продувці металізованого штейну, тепла буде виділятися в одиницю часу більше, ніж при продувці неметалізовані штейну.
При продуванні нікелевого штейну, особливо що має високий вміст нікелю (приблизно 50%), можливо окислення нікелю до його закису NiO.
2Ni + O 2 -? 2NiO (5)
Ni 3 S 2 + 3,5O 2 -? 3NiO + 2SO 2 (6)
Реакція взаємодії закису нікелю і його сульфід...
