926

КОНСТРУКЦИЯ ШАХТНЫХ ПЕЧЕЙ

Шахтная печь для пла'вжи сульфидных медьсодержащих ма­ териалов (рис. 18) имеет вполне определенную цщрину между противоположными фурмами (1,0—1,5 м) и .высоту от плоскости фурм до уровня загруз1ки (4—6 му или 5,2—5,5 м от лещади до уровня загрузки). Дальнейшее увеличение ширины печи нецеле­ сообразно, TaiK как требует повышения упругости дутья. Высота печи зависит от характера плавки, состава и характера шихты, вида топлива -и др.

Таким образо.м, производительность печи по количеству пере­ рабатываемой шихты определяется длиной печи, которая изме­ няется © широких пределах — от 2 до 26,5 м. Поскольку асе шахтные печи наиболее рациональны при небольшой или сред­ ней производительности, необходимости в слишком длинных пе­ чах нет.

Шахтная печь для медно-серной плавки (рис. 19) отличается несколько большей высотой, другой конструкцией колошника и загрузочного устройства. Основные же конструктивные элементы обеих типов печей одинаковы.

Фундамент и лещадь печи. Шахту печи устанавливают или непосредственно на бетонном фундаменте или, чаще всего, на

..специальных чугунных колонках — домкратах. Лещадные пли­ ты (рис. 20) изготовляют из чугуна; в тело плиты заливают во­ допроводные трубки в виде змеевика для охлаждения лещади водой.

Под и стенки внутреннего горна печи футеруют огнеупорным кирпичом (при богатых штейнах /и кислых шлаках — динасовым, при бедных штейнах и основных шлаках — магнезитовым). Тол­ щина футеровки 250—300 мм.

Для печей медно-серной плавки, у которых верхняя часть шахты выкладывается из кирпича, на бетонном фундаменте ус-

52

ганавливаются металлические колонны, которые и поддержива­ ют кладку.

Шахта печи состоит из отдельных кессонов различной конст-

Рис. 18. Шахтная печь для полутшритной или пиритной плавки:

/ — кессоны; 2 — фур­ мы; 3 — фурменные ру­ кава; 4 — кольцевой воздухопровод; J — лещадная плита: 6 — ко­ лонки; 7 — фундамент­ ная плита; 8 — кольце­ вой водопровод; 9 —

трубки (диаметром 63,5 мм), подводящие

воду в кессоны; 10 — на­

воду из кессонов; 12 —

рукц.ии —центровых, боковых (рис. 21), торцовых (рис. 22) и од­ ного выпускного (рис. 23). Кессоны (за исключением выпускно­ го) представляют собой пустотелые ящики из котельного желе­ за с трубками для подвода и отвода охлаждающей воды. Вы-

с

5Г1

сМ

Рис. 19. Шахтная печь для медно-серной плавки

Рис. 20. Лещадная плита

за'ции выполняют в виде двух последовательно работающих ко­ локолов.

Надколошниковое устройство шахтной печи (рис. 26) выкла­ дывают из огнеупорного кирпича и скрепляют металлическим каркасом. Надколошниковое устройство имеет верхний отвод газов (для обычных печей) или боковой (для печей медно-сер­

ной плавки). Объем и высота надколошникового устройства оп­ ределяются количеством отходящих газов с таким расчетом, чтобы исключалось выбивание газов на колошниковую площад­ ку. Необходимое разряжение создается дымовой трубой (при медно-серной плавке эксгаустером).

В надколошниковом устройстве обычных печей по бокам уст­ роены загрузочные окна, прикрываемые свободно подвешенными заслонками, которые под тяжестью выгружаемой шихты отходят внутрь .печи, пропускают шихту и возвращаются в прежнее по­ ложение.

Выпускной желоб, mo которому (выпускают из п-ечи продукты плавки, примыкает к выпускному кессону и может иметь наклон­ ное или горизонтальное основание (рис. 27). В зависимости от длины печи желобов может быть несколько, но во всех случаях должен быть предусмотрен запасной шпур для аварийного вы­ пуска массы из печи. Желоб отливается из меди и имеет водяное охлаждение, а также футеровку из магнезитового кирпича.

Рис. 27. Выпускной желоб шахтной печи:

а —с горизонтальным основанием; б — с наклон­ ным основанием

В отличие от горизонтального наклонный желоб позволяет при остановке печи на длительный срок полностью выпустить массу из внутреннего в передний горн. Уровень верхнего края выпускного желоба должен быть на 200—300 мм ниже уровня фурм, чтобы исключить заливку фурм шлаком.

Если желоб устанавливают к выпускному кессону впритык и без крепления, зазор между желобом и кессоном необходимо проложить асбестом и тщательно промазать огнеупорной глиной.

Продукты плавки из печи .по выпускному желобу непрерывно стекают в передний горн (рис. 28). Обычно глубина горна сос­ тавляет 1,3—.1,5 м, внутренняя ширина 2,5—4,8 м, длина опреде­ ляется требуемым объемом горна, что, в свою очередь, зависит от производительности печи, количества и состава продуктов плавки. С точки зрения лучшего отстаивания и снижения содер-

58

штейновых и шлаковых отверстий устраивают металлические площадки с лестницами.

Поскольку горн иногда используют для обезмежи.вания кон­ вертерного шлака, для слива этого шлака устраивают желоб с таким .расчетом, чтобы шлак сливался в то же отверстие в корке*, что и масса из печи.

В лечах медно-сер*ной плавки передний горн состоит из двух частей: собственно отстойника и-сифонной части для обеспечениям непрерывной разливки штейна (рис. 29).

Из (переднего горна шлак в жидком виде направляют в отвал, штейн — в конвертеры. При медно-серной плавке шлак сократи­ тельных печей и штейн рудных печей разливают на прямолинейных разливочных машинах в чушки.

НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ШАХТНОЙ ПЛАВКИ

Шлаки

Состав шлаков медной и медно-серной шахтной плавки при­ веден в табл. 16.

жение содержания меди в шлаках может быть достигнуто в ре­

60

Однако во всех случаях, когда это возможно, следует стремить­ ся увеличить объем горна, чтобы улучшить условия отстаивания шлака и повысить стойкость стен.

В случае сильного перегрева жидких продуктов плавки целе­ сообразно загрузить в передний гор;н известняк, что позволит охладить расплав, практически ликвидировать прогар стен и

.снизить содержанке меди в отвальных шлаках, так как:

1)создается возможность снизить количество известняка в шихте и тем самым уменьшить образование магнетита в про­ цессе .плавки;

2)при обогащении шлака окисью кальция происходит выде­ ление из него части растворенной полусернистой меди;

3)происходит разрушение ферритов и силикатов меди, что в

результате способствует лучшему обезмеживанию шлака. Обработка шлака в переднем горне пиритом также способ­

ствует снижению содержания в нем меди в результате:

1)восстановления имеющихся в шлаке окисленных соедине­ ний меди;

2)механического воздействия сульфидов на отдельные включения штейна и полусернистой меди в шлаке, так как масса расплавленных сульфидов при отстаивании пронизывает рас­ плав шлака и увлекает за собой в нижнюю часть горна частицы

штейна и полусернистой меди.

Газы

Газы шахтной плавки содержат сернистый ангидрид, элемен­ тарную серу, углекислый газ, кислород, азот и могут быть ис­ пользованы для производства серной кислоты или элементарной серы. Чтобы содержание S02 или S в газах соответствовало тре­ бованиям сернокислотного производства (не ниже 3,5% iS02), весь газопровод, начиная от колошника, должен быть макси­ мально герметизирован.

Пыль

Пыль ©следствие значительной скорости газов в надколошни* ковом устройстве и газоходах ('более 5 м/сек) уносится в боль­ ших количествах и на 50—70% улавливается в пылевых камерах. Состав грубой пыли шахтных печей при полупиритной плавке следующий, %:

По составу эта пыль близка к исходной шихте и ее можно ^переработать как оборотную.