W pracy wykonano obliczenia symulacyjne odzysku miedzi i ołowiu z żużla z pieca zawiesinowego hutniczego, stanowiącego odpad poprodukcyjny w technologii wytapiania miedzi. Żużel ten ze względu na wysoką zawartość materiałów metalonośnych może zostać powtórnie przetworzony w technologii wysokotemperaturowej redukcji przy udziale reduktorów stałego i gazowego: C i CO. Zastosowana metoda obliczeniowa polegała na poszukiwaniu minimum funkcji energii Gibbsa określonego przez temperaturę, ciśnienie i masy składników w fazie metalicznej, żużlowej i gazowej dla układu trójskładnikowego złożonego z tlenków: miedzi, żelaza i ołowiu. Do obliczeń wykorzystano komercyjne oprogramowanie FACTSage. Symulacje uwzględniały zmianę energii Gibbsa na skutek procesów zachodzących pomiędzy składnikami układu i reduktorem wyrażonymi za pomocą stałych równowag reakcji chemicznych przebiegających w rozpatrywanym układzie. W wyniku rekcji pomiędzy redukowanymi tlenkami metali powstaje faza CO2, która w pewnych warunkach osiąga równowagową prężność, powoduje to zahamowanie redukcji pomimo wprowadzania kolejnych porcji reduktora. Istotną rolę w procesie odzysku miedzi odgrywa efekt temperaturowy. Przy temperaturze 1500 K zaobserwowano niemal całkowitą redukcję tlenków miedzi i ołowiu, podwyższenie temperatury spowodowało intensyfikację procesu redukcji tlenku żelaza.
EN
Calculation simulations for copper and lead recovery from fluidized-bed furnace slag, i.e. copper melting waste, are presented in the paper. This slag is high in metal-bearing material therefore can be reprocessed in the high temperature reduction process with solid and gaseous reducers: C and CO. The applied calculation method lied in finding minimum Gibbs energy function defined by temperature, pressure and mass of components in metallic phase, slag phase and gaseous phase for a three component system consisting of copper oxide, iron oxide and lead oxide. The calculations were made with the use of commercial software FactSage. Simulations accounted for the change of Gibbs energy due to the processes taking place between components of the system and reducer, expressed with constant equilibria of chemical reactions taking place in the analyzed system. As a result of reactions between reduced metal oxides, CO2 phase was produced. In certain conditions it reached equilibrium pressure hindering reaction, though successive parts of reducer were introduced. The temperature effect plays an important role in the process of copper recovery. At a temperature of 1500 K almost complete reduction of copper and lead oxides was observed and higher temperature intensified the process of iron oxide reduction.
Utylizacja i wtórne wykorzystanie materiałów odpadowych z procesów technologicznych wytwarzania stali jest działaniem, które pozwala zniwelować koszty produkcji. Erozja wyłożenia ogniotrwałego pieców hutniczych jest podstawowym czynnikiem generującym koszty wytwarzania stali. Jedną z metod pozwalających na ograniczenie zużycia wyłożenia ogniotrwałego jest metoda slag splashing. Technika slag splashing pozwala na konserwację wymurówki i naprawę jej ubytków poprzez natryskiwanie żużla pozostałego po wytopie stali w konwertorze tlenowym, wzbogaconego w MgO. Wydajność metody slag splashing zależy od szeregu czynników: właściwości chemicznych ciekłego żużla, energetycznych i konstrukcyjnych procesu. W artykule omówiono wpływ poszczególnych parametrów na efektywność procesu. W części eksperymentalnej przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych z użyciem skaningowej mikroskopii elektronowej żużla oraz wyłożenia ogniotrwałego uzyskanego po procesie slag splashing w jednej z europejskich hut. Wykonano również symulacje komputerowe procesu wdmuchiwania mieszaniny gaz–proszek. Wyniki obliczeń i badań eksperymentalnych potwierdziły celowość wykorzystania żużla do naprawy ubytków w wyłożeniu ogniotrwałym konwertora.
EN
Utilization and secondary use of waste materials from technological processes of steel production may help lower the cost of production. Erosion of refractory lining in metallurgical furnaces is a basic factor generating the cost of production. The slag splashing is one of the methods which can limit the wearing of the refractory lining and simultaneously make use of the waste material. This method allows for maintaining the lining and fixing damaged places by splashing slag, a by-product of steel melting processes, in an oxygen converter, enriched with MgO. The efficiency of slag splashing technology depends on a number of factors: physicochemical properties of liquid slag, energy and design characteristic of the process. The effect of particular parameters on the efficiency of the method is presented in the paper. The results of laboratory analyses performed on the slag and refractory lining after slag splashing in one of the European steel works plants with SEM method are discussed in the experimental part. Computer simulations of gas/powder jetting were also performed. The results of calculations and experiments proved the purposefulness of using slag for fixing damaged sites in the refractory lining of the oxygen converter.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.