3. Оборудование, технические инструментальные средства:
В лабораторных условиях конвертирование медного штейна проводится в тигле, который помещается в электропечь с силитовыми нагревателями. Температура в печи измеряется платино-платинородиевой термопарой и регулируется прибором ПСР 1-03.
Подача воздуха в расплав осуществляется от лабораторной воздуходувки по алундовой трубке, расход воздуха замеряется ротаметром. Флюсы загружают через воронку. Схема установки представлена на рис. 4.
1- электропечь, 2- тигель с расплавом, 3 – термопара, 4- загрузочная воронка, 5- ротаметр
Для проведения работы необходим медный штейн, состав которого дается преподавателем, а также кварц с крупностью зерен 0,5 – 1мм.
Описание установки
Лабораторная установка для плавки медного концентрата представляет собой электропечь с силитовыми нагревателями и плотно закрываемой крышкой. Температура в печи контролируется платино-платинородиевой термопарой. Шихта для плавки загружается в термостойкие фарфоровый (или алундовый) тигель, тигель устанавливается в печь, предварительно разогретую до нужной температуры. Флюсы подаются в тигель через загрузочную воронку. Дутье подается через алундовую трубку воздужом от коипрессора, расход воздуха контролируется ротаметром.
5. Порядок выполнения работы
Работа начинается с расчета количества кварцевого флюса, необходимого для образования шлака в первом периоде конвертирования. Состав штейна и другие, необходимые для расчета данные задаются преподавателем. Методика расчета приведена ниже.
Для проведения работы берется 30г штейна. Штейн загружается в фарфоровый (или алундовый) тигель и ставится (осторожно, чтобы не треснул тигель) в предварительно разогретую электрическую печь.
Когда штейн расплавится, и температура в печи достигнет 12500С, на поверхность расплавленного штейна через загрузочную воронку загружается третья часть от общего рассчитанного количества кварца и пускается воздух.
Конец фарфоровой трубки, из которого выходит воздух, должен находиться над поверхностью штейна в таком положении, как это показано на рисунке 1. Количество подаваемого воздуха и расстояние конца фарфоровой трубки от поверхности штейна регулируется таким образом, чтобы струя воздуха отдувала в сторону шлак, обнажая свободную поверхность штейна, не вызывая разбрызгивания штейна.
Работать на установке можно только в защитных очках и спецодежде, соблюдая правила техники безопасности.
Конвертерный шлак снимается с поверхности штейна с помощью железного прутка. Для этого концом слегка нагретого прутка прикасаются к поверхности шлака. Шлак прилипает (намерзает) к прутку, извлекается из печи и отбивается от прутка. Отбитый шлак следует собирать. Съем шлака надо проводить очень аккуратно, иначе вместе со шлаком будет извлечено значительное количество штейна. После съема шлака в тигель загружается следующая порция кварца.
При конвертировании небольшой навески штейна в тигле трудно заметить конец первого и начало второго периода. Поэтому часть шлака обычно остается в тигле до конца процесса и отбивается от черновой меди после ее охлаждения. Конец продувки определяется по очень характерному изменению цвета поверхности расплава. Появление голубого цвета расплавленной меди, а также прекращение выделения сернистого газа указывает на окончание процесса. Подача воздуха после этого прекращается.
По окончании продувки тигель извлекается из печи и охлаждается. Черновую медь выбивают из тигля, отделяют от остатков шлака и взвешивают. Шлак взвешивают отдельно. Полученные результаты сравнивают с расчетными данными, и определяется извлечение меди в черновую медь.