1223

В настоящее время годовая производительность завода со­ ставляет 37 тыс. тсвинца и основная технологическая схема та­ кова: агломерация свинцовых концентратов с предварительной сушкой и окатыванием шихты; плавка агломерата в электропе­ чи; продувка расплавленного свинца .в горизонтальных конвер­ терах; рафинирование чернового свинца, в том числе обезмеживание в котлах; обессеребрение цинком и вакуумное обесцинкование свинца с последующей щелочной доводкой; переработка конвертерных шлаков во вращающейся короткобарабанной пе­ чи с получением медно-натриевого штейна и чернового свинца; очистка отходящих газов (конвертерных и от короткобарабан­ ной печи) в скоростных пылеуловителях (рис. 55).

Агломерация

Как известно, агломерация концентрата, содержащего 80% свинца, представляет большие трудности, связанные с вытапли­ ванием металлического свинца, и нигде не применяется. Поэто­ му на заводе Роншер применяют схему подготовки и спекания шихты, существенно отличающуюся от других известных схем.

Поступающие на завод концентраты после оттаивания по­ дают на разгрузочную станцию, откуда (через промежуточный склад) направляют в бункеры шихтовочного отделения или, в случае необходимости, на сушку.

Концентрат сушат в трубчатой печи, отапливаемой мазутом* с автоматическим регулированием температуры путем измене­ ния расхода мазута и воздуха.

Концентрат, высушенный с 5—12 до 1—2% содержания влаги, транспортируют для хранения в пять бетонных бункеров общей емкостью 12,5 тыс. т. Отсюда грейферным краном его передают в четыре промежуточных бункера, питающих ковше­ вой транспортер, передающий концентрат на доизмельчение в молотковые дробилки, из которых он лотковым питателем вы­ дается на сборный транспортер.

Способ приготовления шихты для агломерации существенно отличается от известных нам до настоящего времени. Шихта агломерации состоит из концентрата, оборотного агломерата, пыли агломерационного и плавильного цехов, а также известня­ ка, предварительно измельченного в стержневых мельницах.

Шихту 'подготавливают последовательным окатыванием. Компоненты шихты подаются из соответствующих бункеров ве­ совыми питателями с автоматическим регулированием на лен­ точные транспортеры, которые передают их на окатывание. Окатывание (грануляцию) производят последовательно четырь­ мя грануляторами (двумя барабанными и двумя чашевыми). Производительность грануляторов составляет, т/час: 23 агломе­

рационного оборота, 1,5 пыли, 3 известняка, 23 концентрата; всего 50,5 т/нас (обычно расход пыли составляет 10, а концент­ рата и возврата по 20 т/час).

В первый цилиндрический барабанный гранулятор подается весь оборотный агломерат, пыль и известянк. Оборотный агло­ мерат представляет собой хорошо отгрохоченный, кусковой спе­ ченный материал с размерами частиц —12 +5 мм. Влажность шихты колеблется в пределах 5—8%, и так как она заметно влияет на процесс грануляции, регулированию влажности уде­ ляется большое внимание. Увлажняется каждый компонент от­ дельно. Питание и разгрузка всех грануляторов производятся непрерывно.

Первые гранулы ленточным транспортером подаются во вто­ рой конический барабанный гранулятор, в который непрерывно загружается половина концентрата (11,5 т). Барабан, так же как и первый, делает 10 оборотов в минуту. Если влажность по­ ступающего со склада концентрата 2—3%, то дополнительно его не увлажняют.

Гранулы второго гранулятора транспортируют в третий — чашевый гранулятор, куда также непрерывно подается вторая половина концентрата (11,5 т) и накатывается второй его слой. Наконец, эти гранулы поступают в четвертый чашевый грануля­ тор для окончательного, более прочного окатывания гранул и питания паллет агломерационной машины. Обычно гранулы име­ ют правильную шарообразную форму с прочно накатанным сло­ ем концентрата толщиной 1,5—2,5 мм.

Чашевые грануляторы диаметром 4 м имеют одинаковую конструкцию. Скорость вращения колеблется от 10 до 12 об/мин; угол наклона чаши можно менять по потребности, но обычно он поддерживается в пределах 45—50°.

Своеобразный метод окатывания шихты, примененный швед­ скими металлургами, позволяет вести агломерацию при невысо­ кой температуре без местных перегревов, добиваясь обжига и спекания частиц в интервале температуры 850—900° С. Извест­ но, что при температуре ниже 800° С окисление сульфида свин­ ца кислородом протекает крайне медленно, а при температуре выше 900° С сульфид интенсивно взаимодействует с окислами свинца, образуя металлический свинец, вызывающий прежде­ временное сплавление шихты, заливание колосников паллет и вакуум-камер агломерационной машины со всеми вредными по­ следствиями, исключающими возможность получать агломерат удовлетворительного качества.

Получая очень пористую (из гранул диаметром 16—20 мм) шихту, на заводе Роншер обеспечивают регулирование темпера­ туры при обжиге и агломерации, что позволяет вести процесс •с образованием небольшого количества металлического свинца.

на рис. 57. Для снижения потерь свинца -со шлаком шихту перед выпуском шлака не загружают.

Возникающее около электродов интенсивное движение ших­ ты, погруженной в перегретый примерно до 1400°С шлак, обес­ печивает хороший контакт и форсированное плавление.

Печь работает на шлаке состава, %: 24 Si02, 30—35 СаО, 16—17 FeO, 13—15 ZnO, 4—5 MgO, 2—3 А120 3, 3—4 Pb. Темпе­ ратура шлака 1300—1400° С. Шлак выпускают через торец печи и отвозят в жидком состоянии в отвал. За каждый выпуск по* лучают 15—20 т шлака, что составляет 50% по отношению к чистому свинцу. Шлаковая летка обслуживается вручную. По­ тери свинца со шлаком 1,5%. У торца лечи сделан железобетон­ ный зумпф на случай аварийного .выпуска расплава.

Черновой свинец содержит, %: 90 РЬ, 2,5—3 S, 3—4 Си. Его выпускают через шпур в одной из боковых стен и сливают в конвертер. Образовавшийся в печи штейн полностью растворяет­ ся -в черновом свинце и вместе с ним выпускается в ковши. Уро­ вень свинца в печи 275—300 мм.

Проплав печи на 1 м2составляет в среднем около 5 г, расход электродов 9 кг, электроэнергии 487 квт-ч/т шихты.

Печь работает при разрежении 5—6 мм вод. ст. Выход пыли составляет около 12% от веса шихты.

Печь прямоугольной формы размером 13X4, 5 X 3,2 м при площади ванны около 58 м2. Мощность ее около 4000 ква, что соответствует 70 кет на 1 м2 года. Печь снабжена четырьмя самоспекающимися электродами диаметром 1 м, соединенными по схеме Скотта с двумя трансформаторами. Вторичное напря­ жение трансформаторов может -быть выбрано из 17 ступеней между 100—200 или 200—400 в. Электроды погружены в шлак, служащий телом сопротивления. Футеровка печи магнезитовая, стены и подина закрыты кожухом из листовой стали толщиной 25 мм, шпуры защищены водоохлаждаемыми медными плитами. Кожух до уровня верхней отметки ванны орошается водой. Ра­ диус подины 4 м при ширине печи 4,5 м. Под печи краями упи­ рается в пояс из пятовых магнезитовых блоков; на этот же пояс опираются стенки печи. Конструкция и крепление подины пре­ дупреждают ее всплывание в свинцовой ванне.

Кожухи самоспекающихся электродов из стали толщиной 1,2 мм сварены сплошным плотным швом, благодаря чему при заливке электродов расплавленной электродной массой и при наращивании поверхность электрода над сводовым кольцом по­ лучается ровной и чистой, без натеков и прогаров. Потери в контакте между электродом и щеками не превышают 0,3% под­ водимой мощности.

Уплотнение сводовых колец, имеющих зазор 100 мм вокруг электрода, представляет легкую стальную конструкцию, лежа­

решло 85% цинка, в штейн было извлечено 90% меди. Система­

угольных блоков, стены (на высоту ПО мм) — из хромомагнези­ тового кирпича, свод и верхняя часть стен — из шамотного кир­ пича. В своде печи по продольной ее оси имелось четыре отвер­ стия для загрузки шихты и отвода газов, а также для ввода электродов. Печь работала при давлении 0,5—1,0 мм вод. ст.

Были исследованы некоторыефакторы, влияющие на ход плавки.

Выбор напряжения

Исследование проводилось с агломератом, приготовляемым для шахтной плавки, и поэтому получаемый шлак содержал 38% закиси железа, около 22—23% кремнезема, до 15% окиси цинка и не более 15% окиси кальция.

Из приведенной выше характеристики шлаков видно, что расплав отличается большой электропроводностью и плавка его при высоком напряжении сопровождается сильным перегревом верхней части. Это ведет к повышенному улетучиванию свинца и снижению прямого выхода его в металл.

Для более высокого выхода свинца в металл необходимо стремиться к равномерному распределению подводимой мощности в приэлектродной зоне и к исключению местных перегревов шла­ ка. Такие условия получаются при заглублении электродов, рав­ ном примерно половине высоты шлаковой ванны.

При опытах на печи описанной конструкции не удалось заглубить электроды более чем на 80—100 мм при общей высо­ те шлаковой ванны 500—600 мм. При этом перегревались верх­ ние слои расплава, температура отходящих газов повышалась до 1150° С и в возгоны переходило до 20% свинца.

Трансформатор был заменен на другой — со ступенями на­ пряжения 57—76 в. Опыты показали, что наилучшим оказалось напряжение 57 в. При этом погружение электродов составило 300—320 мм, вся ванна равномерно прогревалась, температура отходящих газов не превышала 600—700° С и в возгоны перехо­ дило не более 5% свинца.

В условиях выбранного оптимального напряжения было ис­ следовано влияние количества серы в агломерате и восстанови­ теля в шихте на показатели плавки.

Влияние расхода восстановителя

Вводимый в шихту углерод расходуется на восстановление окислов свинца, цинка и железа и расход его определяется главным образом содержанием этих компонентов в агломерате.

Для агломерата, содержащего 18% железа, 12% цинка и 36% свинца, при условии восстановления-половины окиси цинка

Влияние содержания серы в агломерате

Серу оставляют в агломерате для перевода меди в штейн. Чем больше содержание серы, тем полнее извлечение меди в штейн и тем меньше ее переходит в черновой свинец. О харак­ тере этого влияния можно судить по данным, приведенным в та'бл. 32.