926

Топливо, применяемое при шахтной плавке, должно иметь:

1)высокую теплотворную способность, обеспечивающую вы­ деление .при горении достаточного количества тепла для проте­ кания реакций процесса и плавления получающихся продуктов;

2)достаточно высокую температуру воспламенения для пре­ дупреждения преждевременного загорания в верхних зонах печи;

3)умеренную пористость, обеспечивающую газопроницае­

мость шихты в печи и способствующую более равномерному рас­ пределению воздуха и газов;

4)достаточную механическую прочность, обусловливающую кусковой характер топлива и отсутствие в нем мелочи, а также предупреждающую образование мелочи непосредственно в печи;

5)ограниченное содержание золы и влаги.

В практических условиях содержание золы в коксе допуска­ ется до 15%, влаги до 4%, летучих до 2%, пористость кокса должна быть 40—53% и крупность от 15 до 50 мм.

Воздушный режим

Воздушный режим определяет нормальную работу шахтной печи, так как изменение количества подаваемого в печь воздуха без соответствующего изменения состава шихты, расхода топ­ лива и т. д. приводит к нарушению фокуса плавления и расстра-

Рис. 30. Схема технического контроля шахтной печи:

I — проба пыли; 2 — лылеосадительная камера; 3 — определение запыленности газов; 4 — определение тяги; 5 — тягомер; 6 — про­

ивает процесс. Максимальный расход воздуха (от 60 до 100 м? на 1 м2.площади печи в области фурм за 1 мин) имеет место при полупиритной плавке. Количество и давление воздуха при полупиритной плавке приведено в табл. 17. ^

Т а б л и ц а 17

Воздух подается в общий воздухопровод турбовоздуходувка­ ми, рассчитанными на обслуживание одной печи или нескольких печей. Схема технического контроля шахтной печи приведена на рис. 30.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШАХТНЫХ ПЕЧЕЙ

Пуск («задувка») печи

Перед пуском производят испытание всех кессонов на проч­ ность и плотность. Для этого в кессоны нагнетают воду под дав­ лением 2—2,5 ат\ все обнаруженные течи и неплотности ликви­ дируют. Затем производят сушку и разогрев лещади печи и пе­ реднего горна. Сушку осуществляют дровами, для разогрева горна используют жидкий конвертерный или отвальный шлак.

По окончании сушки золу убирают, кессоны заполняют во­ дой, на лещади до уровня 0,5—0,8 м выше фурм разжигают кос­ тер из дров. На разгоревшиеся дрова в несколько приемов за­ гружают кокс. Для печи размерами 1,4X7,3 м в области фурм расходуют около 5 ткокса. Горение кокса осуществляется как в результате естественного подсоса воздуха через фурмы, так и благодаря включению дутья. Показателем нормального разжи­ гания кокса является появление у фурм раскаленных добела кусков кокса.

Затем приступают к загрузке шихты. Сначала загружают 4 колоши из шлака с 10% кокса; вес этих колош наполовину мень­ ше нормальных полноценных колош. Фурменные коробки закры­ вают, в шпуровое отверстие вставляют глиняную пробку и сталь­ ной ломик. Начиная с пятой колоши загружают в небольшом ко­

слотки, поднимающиеся с помощью противовеса или сжатого воздуха. При медно-серной плавке применяют саморазгружающиеся вагонетки с выгрузкой через днище. Все шихтовые мате­ риалы загружают в такую вагонетку послойно, так что через каждую загрузочную воронку <в печь одновременно поступают руда, брикеты, флюсы и кокс.

Независимо от способа транспортировки шихты порядок за­ грузки ее iB печь должен быть таким, чтобы поддерживался бо­ лее или менее постоянный уровень заполнения печи, для обес­ печения постоянного противодавления и воздушного режима плавки. Нормально уровень заполнения печи шихтой должен находиться на 0,5—.1,0 м ниже загрузочных плит. Загрузка оче­ редной колоши производится через каждые 30—40 мин.

Работа печи с более низким уровнем загрузки («сыпи») при­ водит к тому, что горение кокса начинается уже в верхних зонах, а в области фурм из-за недостатка тепла образуются большие настыли, уменьшающие площадь поперечного сечения печи. В результате резко повышается температура колошниковых га­ зов и содержание в них СО. Чаще всего загрузка производится послойно: кокс, флюсы, руда и т. д. Большое значение имеет равномерность распределения шихты по длине печи в зависимо-* сти от ее состояния и уровня сыпи. Отдельные местные продувы и воронки необходимо немедленно засьшать крупнокусковым. материалом.

С точки зрения нормализации работы и поддержания в ней постоянного режима целесообразно работать на небольших сад­ ках, так как это обеспечивает лучший контакт между отдельны­ ми составляющими шихты и постоянный уровень сыпи. При од­ ном и том же способе плавки величина садки не является посто­ янной и в зависимости от состояния печи может изменяться.

«Выдув» печи

«Выдув» печи производят или при окончании кампании печи для ее ремонта, или при длительной остановке печи. Основная задача «выдува» — оставить в печи как можно меньше материа­ ла, чтобы облегчить и ускорить ее очистку. Для этого загрузку шихты прекращают, но дутье подают до тех пор, пока (в печи не прекратится плавление и не замерзнет выпускной шпур. Для по­ вышения эффективности «выдува» последние колоши загружа­ ют из конвертерного шлака, который хорошо растворяет кварце­ вые ,на1стыли, концентрирует фокус плавления и позволяет опус­ тить шихту до уровня фурм.

Для сохранения наибольшего объема переднего горна его за­ полняют штейном, который после прекращения дутья постепенно выпускают в ковш. Для быстрейшего охлаждения печи сразу после «выдува» снимают несколько кессонов и в печь подают во­ ду в мелко распыленном виде. При охлаждении водой в застыв* шей массе образуются трещины, что облегчает очистку печи.

Характеристика работы шахтных печей (при пиритной плав­ ке) двух заводов приведена ниже:

ПЕРЕРАБОТКА ВТОРИЧНОГО МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Удельный вес меди, выплавляемый из вторичных медьсодер­ жащих материалов, весьма значителен (в США, например, око­ ло половины всей выплавки черновой меди).

Различное состояние вторичного сырья требует -соответствую­ щей подготовки его к плавке (сортировки, брикетирования или агломерации мелочи, .пакетирования, удаления .посторонних ма­

В частности, крупнокусковой, брикетированный или агломериро­ ванный материал перерабатывают в шахтных печах.

Поскольку серы во вторичных медьсодержащих материалах практически нет, при плавке образуется не штейн, а так назы­ ваемая «черная медь», содержащая 75—85% Си, 2—6 % Sn, 3—10% Zn, 2—7% Pb, 1—8% Fe, 0,5—4,5% Ni, 0,5—2% SbШлак содержит 0,5—1,2% Си, 0,3—0,8% Sn, 6—11% Zn, 38—48% FeO, 23—28% iSi02, 2 —10% CaO. Черную медь конвер­ тируют на черновую медь, а шлак подвергают фыомингованню для извлечения ценных компонентов.

Плавка имеет восстановительный характер; расход кокса со­ ставляет 11 —13% от веса шихты; для образования шлака до­ бавляют кварц и известняк. Для восстановительной шахтной плавки) вторичного сырья необходимо хорошее пылеулавливание, так как в пыли концентрируется значительная часть цинка в виде окиси и часть олова.

Конвертирование черной меди идет значительно быстрее, чем штейна, но холоднее, поэтому шлаки получаются с высоким со­ держанием меди. Шлак первых сливов возвращают в холодном виде в шахтную печь, а шлак вторых сливов (содержание меди до 50%) — обратно в конвертер. Имевшиеся в черной меди тгри« меси окисляются, частично ошлаковываются и частично перехо-

фильтрах.

В практических условиях латунные отходы содержат 65% Си, 28% Zn, 2,5% Pb, 2% Sn, объемный вес их составляет 0,18— 2,5 т/м3. Деклассированные отходы содержат 20% Си, 15% Zn, 2 % Pb, 0,6 % Sn, 18,6% Fe, 18,5% Si02, 10,5% A120 3, 8,8 % орга­ нических веществ, 6 % влаги, -объемный вес их 0,8 т/м3 для не­ сортированных и 2,0 т/м3 для сортированных. Технологическая схема переработки таких отходов представлена на рис. 31.

Деклассированные отходы (сора и земли) разгружают на открытом складе и укладывают в штабеля. Со склада системой транспортеров их подают в сортировочное отделение, где отходы

разделяют на грохоте с отверстиями 200 мм (куски крупнее 200 мм на грохоте додрабливают), затем на жироскопическом грохоте типа БЖ-2 . Верхний продукт с этого грохота (— 200 + + 20 мм) направляют на плавку в шахтные печи, нижний про­ дукт (—£ 0 мм)— на шихтовку для агломерации.

Прием, сортировка кокса производятся аналогичным обра­ зом.

Кроме соров и земель, в шихту агломерации поступает гра­ нулированный шлак шахтных печей, известняк и оборотные пыли от переработки вторичного сырья. Известняк предварительно дробят в щековой дробилке, шлак и пыли направляют на ших­ товку без обработки. Шихтовка производится на ленточных кон­ вейерах, снабженных весами. Агломерацию осуществляют на прямолинейных машинах.

Металлический лом после выгрузки подвергают обработке (сортировке, резке, пакетированию и т. д.) и затем направляют на плавку. Основные технико-экономические показатели плавки вторичных медьсодержащих материалов в шахтной печи приве­ дены в табл. 19.

Т а б л и ц а 19

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛАВКИ ВТОРИЧНЫХ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ В ШАХТНОЙ ПЕЧИ

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ШАХТНОЙ ПЛАВКИ

Практика работы предприятий показывает, что имеется це­ лый ряд резервов, использование которых позволит увеличить производительность шахтных печей и улучшить технико-эконо­ мические показатели их работы.

Первый из этих резервов — подготовка шихты к плавке. Толь­ ко организация сортировки руды и обеспечение равномерной крупности ее позволяет увеличить производительность печей более, чем на 30%. Вторым резервом является подбор наиболее рационального количества кокса и воздуха. Необходимо иметь в виду, что горение Нокса идет медленнее, чем процесс плавле­ ния шихты, особенно при недостатке воздуха, и чем больше рас­ ход кокса (особенно при недостатке воздуха), тем ниже про­ изводительность печи. Поэтому для интенсификации шахтной плавки необходимо, ;как и при отражательной плавке, стремить­ ся сжигать больше топлива в единицу времени, а для этого тре­ буется увеличить подачу в печь воздуха.

При данном режиме воздуходувки количество поступающего в печь в единицу времени воздуха зависит от состояния шихты (величины кусков, равномерности распределения по печи, уров­ ня загрузки), профиля печи и отношения площади‘ фурменных отверстий к площади печи в области фурм (так называемое фур­ менное отношение). Практикой установлено, что чем больше фурменное отношение, тем выше производительность печи. Уве­ личение фурменного отношения может быть достигнуто как за счет увеличения диаметра фурм, так и за счет перехода на ще­

Для обеспечения подачи в печь увеличенного количества воз­ духа большое значение имеет состояние фурм и их регулярная прочистка, так как каждая заплавленная фурма снижает про­ изводительность печи.

Повышение производительности печи требует некоторых из­ менений в конструкции выпускного кессона и желоба. Диаметр выпускного отверстия и охлаждающего змеевика должен быть увеличен. Наиболее хорошо оправдывает себя на практике пря­ мой желоб с порогом из глины.

При увеличении производительности печи необходимо и со­ ответственное увеличение объема переднего горна для обеспе­ чения-приема расплава и хорошего отстаивания.

Повышению производительности шахтных печей способствует также подача воздуха, обогащенного кислородом, и автоматиза­ ция воздушного режима печи.