چكيده 1
مقدمه 2
1-1 فصل اول – كليات 3
2 انبار كنسانتره 4 -1
3 واحد خشك كن 5 -1
4 كوره فلاش 6 -1
1 مسير گازهاي كوره فلاش 7 -4 -1
2 مسير سرباره كوره فلاش 9 -4 -1
5 كنورتور 10 -1
6 كوره تصفيه حرارتي 14 -1
7 چرخ ريخته گري 15 -1
فصل دوم – مروري بر منابع 17
1 مقدمه 19 -2
2 ترموديناميك عمليات ذوب مس 19 -2
1 تشكيل مات 19 -2 -2
2 سربارة كوره 20 -2 -2
3 روش هاي كلي استخراج مس 22 -2
1 روش ذوب مستقيم 22 -3 -2
2 روش شستشوي اسيدي 23 -3 -2
3 روش تغليظ كردن 23 -3 -2
4 روشهاي ذوب براي تهية مات 24 -2
1 كوره دمشي ذوب مس 24 -4 -2
2 كوره ذوب انعكاسي 25 -4 -2
3 كوره ذوب الكتريكي 28 -4 -2
4 كوره ذوب مس آيزا 29 -4 -2
5 فرآيندهاي ذوب خود بخودي 29 -4 -2
6 كوره ذوب فلاش اينكو 30 -4 -2
7 روش نورندا 31 -4 -2
8 روش ميتسوبيشي 31 -4 -2
9 ذوب فلاش اتوكومپو 32 -4 -2
1-9 نوع ، مقدار و سايز ذره در كنسانتره 34 -4 -2
2-9 اجزاء و سايز ذرات شار سيليس 35 -4 -2
3-9 واكنش هاي شيميايي 35 -4 -2
4-9 سيستم آبگرد در كوره 39 -4 -2
5-9 نسوز هاي كوره ( عايق هاي حرارتي ) 41 -4 -2
6-9 موقعيت و چگونگي قرار گيري محافظ خروج مات و سرباره 44 -4 -2
7-9 زاويه قرار گيري مشعل ها 44 -4 -2
8-9 كنترل فرآيند ذوب تشعشعي 45 -4 -2
9-9 عملگرهاي كنترلي 45 -4 -2
10-9 تلفات مس در كورة فلاش 46 -4 -2
5 استفاده از اكسيژن در عمليات ذوب مس 48 -2
فصل سوم - بررسي انتقال حرارت دركوره فلاش 51
1 مقدمه 52 -3
2 معادلات حاكم 53 -3
53 1 معادله اولر 53 -2 -3
2 بررسي ذرات لاگرانژي 54 -2 -3
3 شرايط مرزي 57 -2 -3
1-3-2-3 ورودي ها 57
2-3-2-3 ديوارها 58
4 شبكه بندي 58 -2 -3
5 توزيع سرعت و دما 59 -2 -3
3 احتراق سوخت -3
1 گرماي در دسترس 64 -3 -3
2 تشعشع گازهاي غير نوراني 64 -3 -3
3 درخشندگي شعله 65 -3 -3
و
فصل چهارم: عوامل موثر در تشكيل و كنترل مگنتيت كوره فلاش 1مقدمه 68 -4
2-4 مكانيزم بالا آمدن كف در كوره هاي فلاش 70
-3-4 نقش مگنتيت در كوره هاي فلاش 71
-1-3-4 مضرات مگنتيت 71
-2-3-4 عوامل موثر در تشكيل مگنتيت و ورود مگنتيت 73
الف- شرايط ترموديناميكي داخل كوره 73
ب- سرباره برگشتي كنورتور 73
ج- مواد شارژ: 74
-3-3-4 حلاليت مگنتيت 74
الف- حلاليت مگنتيت در مات 74
ب-حلاليت مگنتيت درسرباره 75
-4-3-4 تشكيل مگنتيت در كوره فلاش 75
الف: تشكيل مگنتيت در سرباره توسط اتمسفر كوره 75
ب- تشكيل مگنتيت در گرد و غبار كوره 76
ج- ورود مگنتيت از طريق سرباره كنورتور 76
-5-3-4 نقش اتمسفر كوره از لحاظ پتانسيل اكسيژن و دما در تشكيل مگنتيت 76
-6-3-4 مقدار مگنتيت موجود در سرباره 80
-7-3-4 نقش پتانسيل جزئي اكسيژن و گوگرد در تشكيل مگنتيت در مات 81
-8-3-4 مقدار اكسيژن حل شده در مگنتيت 84
-9-3-4 راههاي حذف و جلوگيري از تشكيل مگنتيت و بالا آمدن كف كوره 86
-1 كنترل شرايط ترموديناميكي كوره 86
-2 كنترل مگنتيت سرباره كنورتور 87
-3 حذف مگنتيت تشكيل شده با استفاده از مواد افزودني 87
فصل پنجم: نتايج و بحث
1 بررسي اثر اندازه دانه سيليس 89 -5
2 بررسي مقدار سيليس مورد نياز عمليات تبديل 91 -5
سرباره در نسبت 96 Fe/SiO 3 بررسي اثرات 2 -5
مات بر تشكيل مگنتيت 99 Fe/Cu 4 بررسي اثر -5
5 بررسي اثر دانه بندي و مقدار سيليس بر 100 -5
-6 پيشنهادها 104 -5
ز
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
1) . خواص گاز ورودي به الكترو فيلتر خشك كن 6 - جدول ( 1
1) . تركيب شيميايي سرباره 21 - جدول ( 2
2) . آناليز شيميايي كنسانتره در شرايط طراحي 34 - جدول ( 2
3) . مشخصات مناطق سيستم آبگرد در كوره فلاش 40 - جدول ( 2
4) . مشخصات سيستم آب چرخشي (آبگرد) در كوره فلاش 41 - جدول ( 2
5) . مشخصات عايق هاي (نسوز) استفاده شده در كوره فلاش 43 - جدول ( 2
6) . خواص نسوز هاي استفاده شده در كوره فلاش 43 - جدول ( 2
7) . خواص نسوز هاي استفاده شده در كوره فلاش 43 - جدول ( 2
1) . معادلات تصحيح براي انواع مختلف مسائل 60 - جدول ( 4
1) . مقدار و درصد مواد ورودي و خروجي در شرايط طراحي كوره 65 - جدول ( 5
2) . خواص شيميايي و فيزيكي مواد شركت كننده در عمليات ذوب 69 - جدول ( 5
ح
فهرست شكل ها
صفحه
1 ) . نمايي از كوره فلاش 7 - شكل( 1
2 ) . نمايي از كنورتور اسميت- پيرس 10 - شكل( 1
1) . شماتيك شبكه بندي محفظه واكنش 58 - شكل( 3
2) . چگونگي حركت ذرات جامد و گازي در محفظه واكنش 59 - شكل( 3
3) . توزيع سرعت محوري و شعاعي ذرات جامد و گازي در محفظه واكنش 59 - شكل( 3
4) . مسير حركت ذرات جامد و گازي در محفظه واكنش 60 - شكل( 3
20 باشد 60 m 5)الف . توزيع دماي ذرات در شافت هنگاميكه شارژ 70 تن و قطر ذرات - شكل( 3
30 باشد 60 m 5)ب . توزيع دماي ذرات در شافت هنگاميكه شارژ 70 تن و قطر ذرات - شكل( 3
30 باشد 61 m 5)ج . توزيع دماي ذرات در شافت هنگاميكه شارژ 40 تن و قطر ذرات - شكل( 3
30 باشد 61 m 5)د . توزيع دماي ذرات در شافت هنگاميكه شارژ 100 تن و قطر ذرات - شكل( 3
6)الف . زمان ماندگاري (سقوط) ذرات در محفظه واكنش هنگاميكه شارژ 40 تن باشد 61 - شكل( 3
6)ب . زمان ماندگاري (سقوط) ذرات در محفظه واكنش هنگاميكه شارژ 70 تن باشد 61 - شكل( 3
6)ج . زمان ماندگاري (سقوط) ذرات در محفظه واكنش هنگاميكه شارژ 100 تن باشد 61 - شكل( 3
7)الف . توزيع اكسيژن هنگاميكه هوا داراي 50 % اكسيژن باشد 62 - شكل( 3
7)ب . درجه حذف گوگرد از ذرات در محفظه واكنش 62 - شكل( 3
8)الف . درجه انجام واكنش ها به عنوان تابعي از سايز ذرات 63 - شكل( 3
8)ب . درجه انجام واكنش ها به عنوان تابعي از ميزان شارژ 63 - شكل( 3
9) . درجه انجام واكنش ها هنگاميكه از مشعل با تك نازل استفاده شود 64 - شكل( 3
10 ) . درجه انجام واكنش ها هنگاميكه از مشعل با دو نازل استفاده شود 64 - شكل( 3
11 ) . تأثير ميزان اكسيژن موجود در هواي احتراق بر تشعشع شعله 70 - شكل( 3
12 ) . تأثير نسبت سوخت به هوا بر تشعشع شعله 70 - شكل( 3
13 ) . شدت تشعشع گازهاي احتراق هنگاميكه در شعله دوده ايجاد نشود 70 - شكل( 3
14 ) . شدت تشعشع گازهاي احتراق هنگاميكه در شعله دوده ايجاد شود 71 - شكل( 3
15 ) . ضريب نشر شعله به عنوان تابعي از نوع سوخت 71 - شكل( 3
16 ) . كسر تشعشع شعله در برابر زمان ماندگاري كلي 74 - شكل ( 3


چكيده
با توجه به اينكه بهبود فرايند توليد در شركت ملي صنايع مس ايران مي تواند باعث افزايش توليد مس شود كه در همين راستا مطالعاتي بر روي كوره هاي فلاش آغاز شده است.
به طور كلي ذوب تشعشعي يكي از جديدترين و متداول ترين روش هاي پيرومتالوژي ذوب كنستانتره هاي سولفيدي مس مي باشد . ذوب تشعشعي شامل دمش كنستانتره ريز سولفيدي خشك به همراه كمك ذوب سيليسي و هوا (غني شده يا هواي معمولي ) به درون كوره مي باشد . حضور اين مواد در محيط گرم كوره باعث اكسايش سريع كانه سولفيدي با اكسيژن هواي دمش شده و منجر به توليد مات مي گردد . اما مشكلاتي در اين كوره ها به هنگام خالص سازي كنستانتره مس يعني تشكيل مات مس و تبديل مات كه مي توان به افزايش بيش از حد درصد مگنتيت اشاره نمود. در بهينه كردن عملكرد كور ه تاثير پارامترهاي مختلفي بالاخص در تشكيل و كنترل مگنتيت كوره
فلاش بسيار مهم مي باشد در اين تحقيق بيشتر اثر اندازه سيليس و شارژ كوره بر روي محصولات، و ميزان مگنتيت را مورد مطالعه قرار مي دهد .كه نتايج اين بررسي مي تواند براي بدست آوردن مقدار مشخصه هاي فني مقداراپتيمم محصولات و نرخ بازده انرژي كوره به كار رود.