926

Агломерацию применяют в том случае, когда в плавку по­ ступают мелкие малосернистые или бессернистые материалы, т. е. образующиеся газы не могут быть использованы для про­ изводства серной кислоты.

Рис. 15. Схема производства брикетов и шихтовка при медно сер ной ,плав!ке

гающихся на роликах вокруг клепаной рамы с помощью двух приводных звездочек. Внутри машины расположены камеры всасывания, в которых постоянно поддерживается разрежение. Специальными пластинами тележки плотно прижимаются к «бортам камеры всасывания.

Шихта с помощью питателя ровным слоем распределяется по ширине паллеты. Загруженная тележка проходит под зажига-

Шихта

Рис. 16. Схема прямолинейной агломерационной машины:

тельной печью и сульфиды или топливо воспламеняются. В мо- % мент воспламенения паллета находится над камерой всасывания а через шихту просасывается воздух.

Наряду с горением топлива реакции окисления, протекаю­ щие в слое шихты, сопровождаются выделением тепла, что и обеспечивает оплавление ее частичек. При дальнейшем про­ движении тележки шихта охлаждается и превращается в спечен­ ный агломерат. В разгрузочном конце машины агломерат от­ рывается от тележки, скатывается на грохот и с него в прием­ ный бункер.

В отечественной практике в настоящее время для агломера­ ции медьсодержащих материалов применяют машины размером 25 X 2 м с площадью всасывания эО м2. К шихте агломерации предъявляют следующие требования:

2)шихта должна быть не крупнее 5—6 мм и содержать •фракции различных классов, что обеспечивает равномерный про­ рос через нее воздуха;

3)все компоненты шихты должны быть тщательно переме­

шаны.

В зависимости от физико-химических превращений, проис­ ходящих при. шахтной плавке, шахтную печь по высоте (сверху вниз) можно условно разбить на следующие зоны:

1. Подготовительная зона — от верхнего уровня загружен­ ной шихты до области печи с температурой 700° С. Здесь проис­ ходит подсушивание шихты с удалением влаги, нагрев шихты поднимающимися снизу газами, начинаются и в основном за­ канчиваются процессы разложения сульфидов, а также начина­ ется разложение известняка.

2. Зона ликвации сульфидов — занимает область с темпера­

жение известняка.

3. «Фокус» печи — зона в области фурм. Здесь температура достигает 1000—1400° С, все пространство печи заполнено рас­ каленными кусками кварца, окиси кальция и кокса, происходит

2FeS2 + 5V20 2 = Fe20 3 + 4S02,

3FeS2 + 802 = Fe30 4 + 6S02.

Образующаяся окись железа в присутствии сульфидов легко переходит в магнетит:

10Fe2O3 + FeS = 7Fe30 4 + S02,

16Fe20 3 + FeS2 = 1 lFe30 4 + 2S02*

Магнетит практически без изменений доходит до зоны мак­ симальных температур и над фурмами разлагается кремнезетмом, жидкими сульфидами и углеродом с образованием сили­ катов:

3Fe30 4 + FeS + 5Si02 = 5Fe2Si04 + S02 — 4760 кал (20 кдж),

Fe30 4 + СО (С) = 3FeO + С02 (СО).

Из-за недостаточного контакта между исходными вещест­ вами разложение магнетита идет не полностью и часть его растворяется в штейне и шлаке.

Сульфиды меди в процессе плавки частично окисляются: 6CuFeS2 + 17V20 2 = 3Cu20 + 2Fe30 4 + 12S02,

Cu2S + IV2O2 = Cu20 + S02,

до образовавшаяся закись меди снова сульфидируется серни­ стым железом

Cu20 -f- FeS —Cu2S FeO.

Сульфид цинка частично разлагается и уносится е газами в виде летучих соединений (10—15% от общего содержания цинка в шихте), частично окисляется в подготовительной зоне* но в основном окисляется над фурмами и в виде окиси пере­ ходит в шлак:

ZnS + 1 V2Os = ZnO + S02.

В шлак переходит .от 44 до 86%' цинка от содержания его» в шихте, что вызывает повышение температуры плавления шла­ ка. Окисные соединения цинка реагируют с кварцем с образо­ ванием тугоплавких силикатов, которые отлагаются в верхней части печи в виде настылей и нарушают нормальный ход плавки. Таким образом, присутствие в шихте соединений цинка для шахтной плавки нежелательно, особенно при содержании более

10%.

Тепло, необходимое для процесса полупиритной плавки, об­ разуется в результате горения кокса:

С + 0 2 = С02 + ~ 97 000 кал (32,546 Мдж)

и в результате окисления сернистого железа:

лород дутья в первую очередь расходуется на горение кокса. Раскаленный кокс частично восстанавливает сернистый ан­

гидрид

С + S02 = С02 + V2S2 + ~ 28 000 кал (117,6 кдж),

что также является дополнительным источником тепла. Однако при избытке кокса возможна реакция

С + С02 = 2СО — 41 000 кал (169,2 кдж),

что отрицательно сказывается на тепловом балансе печи и вы­ зывает перерасход кокса.

В верхней подготовительной зоне печи высшие сульфиды же­ леза и меди разлагаются с выделением элементарной серы. Поскольку атмосфера в печи окислительная, здесь имеют место процессы, аналогичные протекающим на верхних подах обжи­ говой печи. Таким образом, десульфуризация при полупиритной плавке складывается из:

1) диссоциации и окисления сульфидов и взаимодействия сульфидов с окислами в твердой фазе в подготовительной^ зоне печи;

2) окисления расплавленных сульфидов в зоне фурм.

В практических условиях десульфуризация при полупирит­ ной плавке достигает 50—75%,