METALURGIJA OBOJENIH METALA I BAKAR -5 doc. dr. sc. Natalija Dolić doc!"t
BAKRA OBOGA(I)ANJE*otacija KON'ENT RAT MEHANI#KA $RI$REMA %A&I$A METALUR+KA $RI$REMA %A&I$A $R,ENA' KON)ERTOR& KA TRO&KA
TALJENJE
JALO)INA AGLOMERA'IJA
RUDA BAKRA TALJENJE U +AHTNOJ $E(I
TRO&KA
BAKRENA' KON)ERTIRANJ E &IL)ER ILI BLI&TER BAKAR iro/!tal0r12i ost0a $LAMENA ILI do3i4a"ja 3a2ra ELEKTROLITI#KA RAINA'IJA $LAMENO ELEKTROLITI#
4. Konvertiranje bakrenca na sirovi ili blister bakar - konvertiranje je prerada tekućeg bakrenca na sirovi ili blister bakar , - konvertiranjem se uklanjaju Fe, S i ostale primjese iz
bakrenca, osim plemenitih metala koji se koncentriraju u sirovom (blister) bakru, - toplina za proces dobiva se od polaznog toplog bakrenca i egzotermnih reakcija
Proces se provodi u dva perioda 1! Period tzv! "#$% &$ '#S*+ ("propuhivanje na trosku+) oksidacija S iz FeS u S i Fe u Fe okside, koji s doda"i/ &iO stvaraju trosku - produkti bijeli bakrenac (bijeli mat, .isti /uS) i troska 1! perioda ! Period tzv! "#$% &$ 0$#&$/+ ("propuhivanje na bakar+) prerada bijelog bakrenca na blister bakar - produkti blister bakar (.istoća 2-22,4 5), konvertorska troska (u tekućem stanju 6 vraća se u plamenu peć) i plinovi sa letećom pra7inom
- oksidacija S iz FeS u S i Fe u Fe okside, koji s dodanim Si stvaraju trosku - proces se sastoji u propuhivanju zraka kroz rastaljeni bakrenac
- prvi period traje 4-2 sati (zbog manjka kisika u 7ar9i), troska se povremeno izljeva i na kraju u konvertoru ostaje .isti /u S ili bijeli mat - troska 1! perioda ima sastav 4:-;: 5 Fe, 4-3: 5 Si, -3 5 /a, -4 5 /u %vije osnovne paralelne reakcije do kojih dolazi su a) oksidacija FeS s kisikom iz zraka FeS < 3 → Fe < S => ? < 23@,3 kAB!!BBBBBBB!!(1!) b) stvaranje Cajalitne troske Fe < Si → (Fe)⋅Si
=> ? < 23 kABBBBBBBBBB!!!(!)
#eakcija (1) je br9a od reakcije () kojom se stvara troska!
ukupna osnovna reakcija prvog perioda FeS < 3 < Si → (Fe)⋅Si < S => ? < 1:3:,3 kA
Dbog br9e reakcije (1), na po.etku procesa, kada jo7 nije postignuta dovoljna temperatura, nastaje magnetit ;Fe < → 3Fe38 => ? < ;34,; ABBBBBBBBBBBBBBBBBB!B(3!) vom reakcijom stvaranja magnetita oslobaEa se dodatna toplina, .ime se temperatura procesa povisi iznad normalne temperature procesa od 13: /, pa vi7e se troska stvara br9e! Dbog temperature nastali magnetit u reakciji (3) mo9e se ukloniti s FeS i Si, prema reakciji 3Fe38 < FeS < 4Si kABBBBBBB(8!)
→
4[(Fe)⋅Si] < S
=> ? - 12,2
G dio /uS se takoEer oksidira do /u , ali će se odmah reducirat s prisutnim FeS, natrag u /u S /u < FeS /uS < Fe → kABBBBBBBBBBBB!BB!(4!)
=> ? < 1;,:;
* tom periodu nastaje takoEer i ne7to bakra prema reakciji /uS < /u
→
;/u < S
=> ? - 11;,1 kABBBBBBB(;)
ali tako nastali bakar ne mo9e opstati, nego reagira s prisutnim FeS uz nastajanje /uS /u < FeS ⇒ u
→
/uS < FeBBBBBBBBBBBBBBBBBBB!(@)
zasipu ne mo9e biti ni bakrenog oksida ni bakra,
- ima prisutnog neizreagiranog FeS (zato i postoje dva perioda u prvom se uklanjaju 9eljezo i sumpor a u drugom nastaje bakar), - dobiveno je i ne7to 9eljeza, koje će se oksidirati sa zrakom u Fe ⇒
Dr06i !riod - prerada bijelog bakrenca na blister bakar, - u ovom periodu zasip se samo propuhuje (ne dodaje se Si)
Paralelno se odvijaju reakcije /uS < 3 134: /)
→
/u < S
=> ? < @;,@ kA
(na 1::-
a nastali /u reagira s neizreagiranim /uS '0& 7 '0O
8'0 7 &O
9H : - ;;8; 2J
glavna reakcija konvertiranja (vrlo je brza) - tlak nastalog S vi7i je od @: kPa - kraj perioda odreEuje se prema boji uzorka, - uzorak se uzima kroz sapnice, polije vodom i promatra njegov izgled ⇒
- konvertiranje se provodi u razli.itim vrstama konvertora, - najpoznatiji je Peirce Smithov konvertor, - za vrijeme procesa zrak se injektira kroz sapnice, a otpadni plinovi se
sakupljaju iznad otvora za zasipavanje (u.inak se povećava propuhivanjem bakrenca sa zrakom obogaćenim kisikom), - dobivena troska i pra7ina idu natrag na pretapanje ili pro.i7ćavanje
Peirce Smithov konvertor
Peirce Smithov konvertor
.
Shematski prikaz u pogonu konvertiranja u 0oru
%odavanje bakra u konvertor radi hlaEenja konvertora
Gspust troske iz konvertora
lijeb za unos konvertoske troske iz konvertora u plamenu p
