Analysis of oxygen enrichment in the Melting Process with side submerged nozzle using HSC software
-Se modeló y simuló la fusión de concentrado de cobre con tobera sumergida
lateral utilizando el Software HSC SIM Chemistry versión 6.12. Para capturar el
comportamiento físico-químico del problema el modelo se alimenta con análisis
químicos industriales correspondientes a concentrado de calcopirita usados para
determinar la mineralogía. Las pérdidas de calor se estimaron en 12,05 GJ/h (3,35
MW). El modelo se basó en balances de masa y calor simultáneos usando el
avance de las reacciones químicas enlazadas a los controladores del software
para alcanzar los parámetros de composición y temperatura del metal blanco y
escoria.
El análisis de proceso se realiza variando el enriquecimiento de aire a distintas
leyes de metal blanco. Los resultados más importantes de las simulaciones son
los flujos requeridos de aire de soplado, oxígeno industrial, fundente y carga fría
en función del concentrado alimentado y su mineralogía. Para un concentrado de
28,74% de cobre que produce un metal blanco fundido de 72% de ley, al aumentar
el enriquecimiento de 30 a 38 % aumenta el flujo de carga fría de 4 a 27 t/h,
aumenta el flujo de metal blanco de 32 a 53 t/h, disminuye el flujo de gases de
proceso de 70.000 a 50.000 Nm³/h y la concentración de SO₂ aumenta de 22 a 29
%. Una operación sin enriquecimiento requerirá del uso de combustible para
balancear el déficit térmico.
Finalmente, el coeficiente de oxígeno y la ley del metal blanco son directamente
proporcionales.
Analysis of oxygen enrichment in the Melting Process with side submerged nozzle using HSC software
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DOI: 10.22533/at.ed.3173252324077
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Palavras-chave: Modelación, simulación, fusión, concentrado, controladores.
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Keywords: Modeling, simulation, fusion, concentrate, controllers.
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Abstract:
The smelting of copper concentrate with a side submerged nozzle was modeled and simulated using the HSC SIM Chemistry Software version 6.12. To capture the physical-chemical behavior of the problem, the model is fed with industrial chemical analyzes corresponding to chalcopyrite concentrate used to determine the mineralogy. Heat losses were estimated at 12.05 GJ/h (3.35 MW). The model was based on simultaneous mass and heat balances using the progress of chemical reactions linked to software controllers to achieve the composition and temperature parameters of the white metal and slag.
Process analysis is performed by varying the air enrichment at different white metal grades. The most important results of the simulations are the required flows of blown air, industrial oxygen, flux and cold charge depending on the concentrate fed and its mineralogy. For a 28.74% copper concentrate that produces a 72% grade molten white metal, increasing the enrichment from 30 to 38% increases the cold charge flow from 4 to 27 t/h, increases the metal flow blank from 32 to 53 t/h, the flow of process gases decreases from 70,000 to 50,000 Nm³/h and the SO₂ concentration increases from 22 to 29%. An operation without enrichment will require the use of fuel to balance the thermal deficit.
Finally, the oxygen coefficient and the white metal law are directly proportional.
- Jorge Alejandro Manríquez Fica
- Gustavo Ignacio Cabello Sáez
