Курсовая работа: Технология производства черной меди на ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод"
Курсовая работа: Технология производства черной меди на ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод"
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ
(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ)
КУРСОВАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ: «ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА ЧЕРНОВОЙ МЕДИ НА ОАО «СРЕДНЕУРАЛЬСКИЙ МЕДЕПЛАВИЛЬНЫЙ ЗАВОД»»
Москва, 2009
Содержание
1
Общие
сведения о меди
2
Области
использования и потребления меди
3
Физические
и химические свойства меди
4
Сырье
для производства меди
5
Основные
минералы меди
6
История
развития ОАО
"Среднеуральский медеплавильный завод"
7
Производственный
комплекс ОАО «СУМЗ»
8
Организация
медеплавильного цеха на ОАО «СУМЗ»
9
Интенсификация
Процесса плавки медного сырья
10
Сущность
процесса плавки в жидкой ванне
11
Процессы
протекающие в надфурменной и подфурменной зонах печи для плавки в жидкой ванне
12
Конструкция
печи Ванюкова
13
Технология
процесса конвертирования медных штейнов
14
Особенности проведения 1-го и 2-го периодов конвертирования
15
Преимущества
и недостатки процесса конвертирования
16
Устройство
конвертера
Выводы
1 Общие сведения о меди
Медь (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы
периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63,546;
мягкий, ковкий металл красного цвета. Природная состоит из смеси двух
стабильных изотопов — 63Cu (69,1 % ) и 65Cu (30,9 % ).Среднее содержание меди. в земной
коре (кларк) 4,7·10-3 % (по массе. Среди многочисленных минералов меди
преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная
медь , карбонаты и окислы.
Ткип=2310ºС
Тпл=1083ºС
=8.9 т/м
=7.96 т/м
Медь легко
поддается прокатке, может вытягиваться в проволоку, обладает высокой
электропроводностью (уступает только серебру), является малоактивным,
электроположительным металлом. Не растворяется в соляной и серной кислоте, но
легко растворяется в азотной кислоте.
Медь образует
многочисленные сплавы с другими металлами: бронза, латунь, мельхиор,
нейзильбер.
2
Области использования и потребления меди
1.
Электроника
и электротехника – провода, кабели, обмотка электродвигателей, фольга,
электропроводимые шины (45-25%)
2.
Машиностроение
и транспорт – теплообменники, радиаторы, детали и узлы автомобилей, самолетов,
судов, вагонов и т.д. (15-25%)
3.
Строительные
материалы – кровельные материалы, декоративные украшения (8-10%)
4.
Химическая
промышленность – соли входят в состав красок, катализаторы (3-6%)
5.
Изделия
бытового назначения – посуда, часы, украшения (10%)
3 Физические и химические свойства меди
Цвет меди красный, в изломе розовый, при просвечивании в
тонких слоях зеленовато-голубой. Металл имеет гранецентрированную кубическую
решётку с параметром а = 3,6074 ; плотность 8,96 г/см3
(20 °С). Химическая активность меди невелика. Компактный металл при
температурах ниже 185 °С с сухим воздухом и кислородом не взаимодействует. В
присутствии влаги и CO2 на поверхности меди образуется зелёная
плёнка основного карбоната. При нагревании меди на воздухе идёт поверхностное
окисление; ниже 375 °С образуется CuO, а в интервале 375—1100 °С при неполном
окислении меди . — двухслойная окалина, в поверхностном слое которой находится
CuO, а во внутреннем — Cu2O. Влажный хлор взаимодействует с медью
уже при обычной температуре, образуя хлорид CuCl2, хорошо
растворимый в воде. Особое сродство медь проявляет к сере и селену; так, она
горит в парах серы С водородом, азотом и углеродом медь не реагирует даже при
высоких температурах. Растворимость водорода в твёрдой меди незначительна и при
400 °С составляет 0,06 мг в 100 г меди. Водород и другие горючие газы (CO, CH4),
действуя при высокой температуре на слитки меди, содержащие Cu2O,
восстановляют её до металла с образованием CO2 и водяного пара. Эти
продукты, будучи нерастворимыми в меди, выделяются из неё, вызывая появление
трещин, что резко ухудшает механические свойства меди.
При пропускании NH3 над раскалённой медью
образуется Cu3N. Медь подвергается воздействию окислов азота, а
именно NO, N2O (с образованием Cu2O) и NO2 (с
образованием CuO). Карбиды Cu2C2 и CuC2 могут
быть получены действием ацетилена на аммиачные растворы солей М. Нормальный
электродный потенциал меди для реакции Cu2+ + 2e Сu равен
+0,337 в, а для реакции Cu+ + е Сu равен +0,52 в. Поэтому
медь вытесняется из своих солей более электроотрицательными элементами (в
промышленности используется железо) и не растворяется в кислотах-неокислителях.
В азотной кислоте медь растворяется с образованием Cu(NO3)2
и окислов азота, в горячей концентрации H2SO4 — с
образованием CuSO4 и SO2, в нагретой разбавленной H2SO4
— при продувании через раствор воздуха. Все соли меди ядовиты
Медь в двух- и одновалентном состоянии образует
многочисленные весьма устойчивые комплексные соединения. Примеры комплексных
соединений одновалентной меди (NH4)2CuBr3; K3Cu(CN)4
— комплексы типа двойных солей; [Сu {SC (NH2)}2]CI
и другие. Примеры комплексных соединений 2-валентной меди CsCuCI3, K2CuCl4
— тип двойных солей. Важное промышленное значение имеют аммиачные комплексные
соединения меди [Сu (NH3)4] SO4, [Сu (NH3)2]
SO4.
4 Сырье для производства меди
Основное
сырье для производства меди – руда. Медь может производится из вторичного сырья
(отходы металлообработки, металлолом, брак)
Руда состоит
из минералов, различают минералы:
- ценные (в
их состав входят извлекаемые металлы)
- пустой
породы
По
минералогическому составу медные руды делятся на:
- сульфидные
- окисленные
- смешанные
- самородные
По количеству
сульфидов:
- сплошные -
полностью состоят из сульфидов
- вкрапленные
– сульфиды присутствуют в виде вкраплений
По количеству
ценных компонентов:
-
монометаллические
-
полиметаллические (комплексные)
5
Основные минералы меди
Сульфидные:
- ковелин CuS,
- халькопирит
CuFeS2,
- халькозинCu2S,
- бормит Cu5FeS4,
- кубанит CuFe2S3
Окисленные:
- малахитCuCO3 Cu(OH)2,
- куприт Cu2O,
- азурит CuCO3 Cu(OH)2,
- тенорит CuO
Кроме медносодержащих минералов в руде может содержаться:
- cфалерит ZnS
- пирротин Fe7S8
- пирит FeS2
- галинит PbS
В руде рисутствуют минералы пустой породы, в основном оксиды
(SiO2, CaO, Al2O3, MgO), силикаты, карбонаты,
алюмосиликаты.
Содержание меди в рудах: 0,5-1,5 меди, 0,8-1,5 в основном –
руды с таким содержанием в металлообработку сразу отправлять нельзя. Применяют
обогащение. Метод флотации – получают медный концентрат с содержанием меди
10-30 %, максимальное количество меди в концентрате до 50%. В России основными
предприятиями по производству меди являются: Норильский никель, Северный
никель, Пышма, Среднеуральский медеплавильный завод.
6
История развития ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод"
Правительственное
постановление о строительстве на Урале крупного медеплавильного предприятия на
базе Дегтярского месторождения медистых перитов —
медно-серно-цинково-колчеданных руд, — расположенного в 15 км. к югу
от Ревды было принято в августе 1931 года. Работы по возведению и
техническому оснащению производств, прокладке коммуникационных и транспортных
сетей, строительству жилья для работников завода заняли без малого девять лет.
25 июня 1940 года были получены первые тонны черновой меди. Этот день считается
днем рождения СРЕДНЕУРАЛЬСКОГО МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ЗАВОДА. В последующие
десятилетия завод рос, наращивал свой технический потенциал, увеличивал объемы
выпуска продукции и прочно вошел в число лидеров отрасли. Тяжелые испытания
пришлись на 1990-е годы, когда из-за недостатка медьсодержащего сырья резко
сократилось производство черновой меди, хронические неплатежи за переработку и
полученную продукцию привели к большой задолженности по заработной плате и, как
следствие, к недовольству коллектива. Критическая ситуация была разрешена лишь
благодаря совместным усилиям руководства СУМЗа и АО «Уралэлектромедь». С
приходом на пост генерального директора А.А. Козицына завод начал работать
достаточно стабильно, постоянно увеличивая объемы производства. В настоящее
время, согласно оценкам экспертов, ОАО «СУМЗ» входит в первую двадцатку
наиболее динамично развивающихся компаний России, с 2000 года входит в состав УГМК.
СУМЗ является
градообразующим предприятием. Он является основным плательщиком в муниципальный
бюджет. Обеспечивает половину жилого массива города теплом и горячей водой.
Завод содержит стоматологическую клинику, профилакторий, базу отдыха для детей,
большой спортивный комплекс и Дворец культуры.
7
Производственный
комплекс ОАО «СУМЗ»
СУМЗ
представляет собой крупный химико-металлургический комплекс, включающий в себя
пять основных производств:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |