926

сокращении объема ванны из-за зарастания лещади печь оста­ навливают на к а п и т а л ь н ы й ре м_о н т. Перед остановкой печи загрузку прекращают, но температуру повышают до мак­ симального предела, чтобы сплавить откосы. Штейн и шлак непрерывно окачивают, одновременно расплавленную массу через отверстие в боковой стене выпускают наружу. После ох­ лаждения печи разбирают кладку и снимают крепление.

Вслед за разборкой печи приступают к уборке оставшейся массы и расчистке лещади. Для этого участки лещади подры­ вают зарядами аммонита или аммонала. Поскольку эта работа опасна, ее проводят со строжайшим соблюдением соответствую­ щих правил техники безопасности.

По окончании расчистки лещади устанавливают колонны, выкладывают стены и свод печи, газоотвод и боров, уста­ навливают загрузочные патрубки и горелки, после чего печь готова к пуску. Общий расход кирпича на кладку печи площа­ дью 178 м2 следующий, т:

Расход кирпича 'можно снизить путем сортировки старого кирпича и использования его в кладке неответственных элемен­ тов печи (например, верхней части боковых стен в конце печи).

Автоматизация теплового режима пени

Схема автоматического управления тепловым режимом от* ражательной печи с пылеугольным отоплением приведена на рис. 53. В основе принципа автоматического регулирования за­ ложена температура в плавильной зоне печи, в зависимости от которой автоматически регулируется подача топлива, первич­ ного и вторичного воздуха, температура и разрежение в конце печи. Автоматизация позволяет стабилизировать температур­ ный режим печи (рис. 54), не менее чем на 10% повысить ее производительность, на 6—9% сократить расход топлива.

Первичный воздух ^

Рис. 54. Температура в начале и в конце печи:

а — автоматическое регулирование; б — ручное регулирование

НОВЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Плавка в электрических печах

Применение электроплавки для переработки медных кон­ центратов наиболее эффективно при наличии дешевой электро­ энергии и недостатке топлива, поэтому до настоящего времени ее практиковали в скандинавских странах (Швеция, Норвегия, Финляндия). В СССР по этим же соображениям применяют электроплавку медно-никелевого сырья на предприятиях Коль­ ского полуострова.

В электропечи быстро достигается высокая температура, теп­ ло концентрируется в небольшом объеме, шихта нагревается изнутри, футеровка печи работает в более благоприятных усло­ виях, шлаки сильно перегреваются и возможна работа на высо­ кокремнистых шлаках, количество отходящих газов невелико и

рис. 55. Электроды погружены в слой шлака, шихту загружают через воронки и она плавает на шлаке.

Электрическая энергия превращается в шлаке в тепло в со­ ответствии с формулой

Q = 0,239 • / 2 • R - t ,

где Q —.количество тепла, кал\ I — сила тока, а;

R — общее сопротивление, ом\ t —время, сек.,

Шлаж циркулирует от электродов ж стенжам печи, тепло шлака передается шихте и расплавляет ее. Образующиеся газы отводятся через газоход, причем температура газов не превыша­ ет 600° С. Из-за большого выделения тепла в печи ее устанав­ ливают на колоннах для охлаждения пода воздухом. Печь рабо-

Рис. 55. Принципиальная схема работы отражательной

(а) и электрической (б) печей для плавки медных кон­ центратов:

1 — горелки; 2 — загрузочные воронки; 3 - шихта; 4 — отхо­ дящие газы; 5 — электроды; 6 — трансформаторы; 7 — шлак; 8 — штейн; 9 — штейновое отверстие; 10 — шлаковое отверстие

тает на переменном тоже напряжением 110—230 б, расход электроэнергии 500—700 квт-ч/т шихты, расход электродов 3—4 кг/т шихты. При плавке шихты с 6% Си, 28—30% S, 28%' Si02 полу­ чали шлак с 0,3—0,4% Си, 62% S02 и штейн с 30—40% Си. В электропечах можно перерабатывать тугоплавкие шихты, при­ чем с увеличением мощности печей удельный расход электро­ энергии снижается. В табл. 23 приведены сравнительные дан­ ные расхода электроэнергии и топлива на 1 т шихты, при электроплавке и отражательной плавке. Как видно из этой таблицы, в пересчете на килокалории расход условного топлива или элек­ троэнергии при электроплавке в два раза ниже, чем при отра­ жательной плавке.

*г Без учета к. п. д. электростанций.

Практика показала, что наиболее целесообразной является

водящая в тепло) — 70—77% в зависимости от мощности печей и характера перерабатываемой шихты. Электроды делают не­ прерывными самоспекающимися.

Высота слоя шлака в электропечи должна находиться в пре­ делах 20—80 см, чтобы в печи постоянно находилось необходи­ мое количество тепла. Для сохранения подины от перегрева и разрушения IB печи всегда должно находиться достаточное коли­ чество штейна. Выпуск штейна производится так же, как и в отражательной печи. Шихту необходимо тщательно перемеши­ вать, кроме того, ее надо загружать небольшими порциями и по возможности покрывать все зеркало ванны.

При наличии дешевой электроэнергии электроплавка имеет большие перспективы, однако выбор того или иного метода плавки должен быть обоснован соответствующими технико­ экономическими расчетами.

В табл. 24 приведены показатели работы электропечей не­ которых зарубежных заводов.

Обжиг-плавка во взвешенном состоянии

Плавка концентратов во взвешенном состоянии представля­ ет собой совмещение двух 'процессов: обжита во взвешенном состоянии с частичным расплавлением шцхты и окончательного расплавления и отстаивания продуктов плавки в отражательной печи, причем оба эти процесса конструктивно совмещают в од­ ном агрегате (рис. 56). Для интенсификации процесса воздух подают подогретым или обогащенным кислородом. Штейн по-

предварительно подсушивают в барабанной вращающейся пе­ чи, известняк обжигают.

Шахта печи, в которой происходит обжиг шихты (высота 8 м, диаметр 3,5 м) выложена из магнезитового кирпича. Не-

посредс1венно под шахтой расположена отражательная печь длиной 18,5 ж, шириной 4,5 м и высотой 2,5 м. Печь также выло­ жена из магнезитового кирпича и служит в основном отстойни­ ком.

Шихту и воздух подогретыми до 500° С подают в печь тремя* горелками с мазутным отоплением.

По выходе из горелок шихта воспламеняется и в течениенескольких секунд, пока она опускается по шахте, протекают все основные реакции обжига, плавки и, частично, конвертиро­ вания. В отражательной печи заканчиваются процессы штейно- и шлакообразования и происходит отстаивание расплавов.

Рис. 56. Печь для обжига-плавки во взвешенном состоянии

Производительность установки 230—260 т/сутки. Газы с тем­ пературой 1300—1350°С и концентрацией S02 6—7% проходят котел-утилизатор, теплообменник (рекуператор), электрофильт­ ры, и затем их направляют на производство серной кислоты. Шлак содержит 1—2% Си, около 52% FeO, 23—31% Si02, 2—4% СаО. Этот шлак совместно с конвертерным шлаком до­ полнительно отстаивают и обезмеживают в электропечи. Содер­ жание меди в отвальном шлаке 0,6—0,7%.

На заводе Коппер-Клифф в Канаде работает печь (рис. 57) производительностью до 1100 т концентрата в сутки с исполь­ зованием технического кислорода (автогенная плавка). Штейн

газы содержат около 75% S02 и их используют для получения жидкого сернистого ангидрида.

Циклонная плавка

Одним из перспективных направлений (переработки сложных полиметаллических концентратов является плавка их в циклон­

ной камере.

Установка для циклонной плавки представляет собой ком­ бинацию циклонной горелки (рис. 58) с отстойной камерой. В горелку тангенциально вдувают воздух, шихту и тошьиво. Вихревым потоком воздуха частицы шихты отбрасываются к стенкам горелки и прилипают к пленке расплава. Поток газов

;

Рис. 58. Циклонная горелка:

1 — патрубки для загрузки шихты; 2 — смотровые от­ верстия; 3 — диафрагма; 4 — кессонированные воздуш­ ные заслонки

с большой скоростью омывает стенки горелки, обеспечивая ин­ тенсивное окисление прилипших сульфидов. Расплав через диф­ фузор стекает в отстойную камеру, где разделяется на штейн и шлак.

Полученные результаты испытаний этого процесса показы­ вают, что применение его сокращает капитальные затраты и эксплуатационные расходы, обеспечивает более высокую про­ изводительность на единицу объема агрегата, создает возмож­

обжига, плавки и возгонки в одном агрегате. Кроме того, поз­ воляет полностью механизировать и автоматизировать процесс, а также резко улучшить условия труда.