1223

Ситовой анализ шихты следующий, %:

При загрузке кокс крупнее агломерата. По мере прохожде­

ность ее изменяется незначительно. Некоторое увеличение элек­ тросопротивления в нижней части печи сопровождается неболь­ шим повышением температуры в этой области, чю способствует более полной отгонке цинка из шихты.

Печь обычно состоит из семи секций, опирающихся на са­ мостоятельные кольцевые опоры. Нижняя секция установлена на водоохлаждаемом ободе. Все части печи предохранены от ко­ роткого замыкания. Секции шахты печи могут быть отремонти­ рованы или заменены независимо от других. Стены шахты вы­ ложены плотным кирпичом размером 330X75 мм. В наиболее ответственных частях, например в своде над газоотводным коль­ цом, шахта футерована карборундовым кирпичом, а под коль­ цом — кирпичом из литого муллита.

Внизу печи установлен футерованный разгрузочный стол с регулируемым числом оборотов. Раймовка из печи попадает в фартук стола и отсюда специальным скребком подается в ков­ шевой транспортер. Перемещая стол в вертикальном направле­ нии, можно изменять величину щели между водоохлаждаемым ободом и столом и этим регулировать скорость выгрузки клин­ кера.

Вверху печи на высоте одной трети расстояния между верх­ ним и нижним электродами сечение печи увеличивается. Шихта, спускаясь вниз, распределяется по большей площади, создавая большую поверхность испарения. Над расширенным сечением печи расположено двухарочное кольцо со щелью внизу. Пары цинка и окись углерода при температуре 875° С поступают в это кольцо, а затем, пройдя газоход, — в конденсатор.

Для предотвращения спекания шихта в печи должна быть 8 непрерывном движении. По мере отгонки цинка точка плавле­ ния шихты понижается и возможность ее спекания в нижней ча­ сти печи возрастает. При неравномерном сходе столба шихты

иобразовании ■перемычек ток неравномерно распределяется по сечению печи, что приводит к частичному расплавлению шихты

инарушению процесса. Если такие спеки образуются, их раз^-

рушают «бомбой» — дюймовой водопроводной трубой длиной

около 300 мм, заполненной водой и заваренной с обоих торцов. «Бомбу» вводят в горячую зону, взрыв ее разрушает перемычку.

Столб шихты в печи опирается на медленно вращающуюся тарель, с которой убирают остатки дистилляции. Частицы, бед­ ные цинком, более легкоплавки и легче спекаются. Поэтому крупные частицы содержат меньше цинка. После охлаждения все частицы крупнее 19 мм отделяют и направляют в отвал. От­ сеянный мелкий остаток подвергают магнитной сепарации, при которой отделяется восстановленное железо. Магнитная часть направляется в отвал, а немагнитная, состоящая из кокса и не­ полностью восстановленного агломерата, разделяется дополни­ тельно на воздушном сепараторе. Крупный кокс (крупнее 6,4 мм)

Успешное осуществление процесса определяется в первую очередь правильным подбором шихты с точки зрения физиче­

создаются правильным подбором расхода кокса и его крупно­ сти. Слишком большое количество кокса приводит к местным перегревам и снижает производительность реторты.

При описываемом способе прохождения тока по централь­ ному стержню температура от центра реторты к ее периферии снижается и цинк из периферийных областей отгоняется с мень­ шей эффективностью. Однако это необходимо для устойчивого прохождения тока и для сохранения футеровки. Даже и при этих условиях срок ее службы невелик и в печах, служащих для про­ изводства металла, не превышает 100 суток, а в печах, служа­

О характере баланса цинка в описываемом процессе можно судить по данным табл. 37.

* Общие потери 75 т .

Общие технические показатели процесса работы шахтных электропечей характеризуются приведенными данными:

денсатере эти задачи выполнить невозможно. Витон и Наджарьян предложили барботажный конденсатор.

Принцип действия такого конденсатора был изложен выше. Тепло, выделяемое при конденсации цинка (555 ккал!т Zn), по­ глощается расплавленным цинком и выделяется через орошае­ мые водой стенки.

Первоначально в эксплуатации было 5 шахтных электропе­

Попытки повысить производительность печи сопровождались повышением температуры в конденсаторах и увеличением коли­ чества дроссов.

Было очевидно, что низкая теплопроводность стен и недо­ статочная циркуляция цинка в конденсаторе лимитировали теп­ лопередачу и ограничивали производительность дистилляционной печи.

Шахтная печь диаметром 2400 мм потребляла 3000 ква при конденсаторе с поверхностью теплообмена около 23,2 м2. При увеличении мощности печи на ней можно было получить 30 г цинка в сутки, однако конденсатор не обеспечивал такой произ­

водительности.

Изучался вопрос об удлинении конденсатора для увеличения охлаждаемой поверхности при сохранении наиболее .эффектив­ ного угла его наклона более 20° С. (Опыт показал, что при угле наклона 15° и менее образуются настыли и снижается теплооб­ мен.) Однако длинный конденсатор оказался непрочным и с пло­

хим теплообменом.

Под конденсатором была установлена вторая труба — холо­ дильник, такого же диаметра и под таким же углом, что и ос­ новная (рис. 67). В первое время после пуска холодильник ра­ ботал весьма эффективно, однако через несколько дней он зара­ стал настылью и через 10 дней переставал работать. Через 15 су­ ток после пуска конденсатор полностью прекращал работу [327].

оказалось невозможным удержать одинаковый газовый режим в обоих трубах, в результате чего в одной из труб образовыва-

12 М- М. Лакерник

Рис. 67. Вакуумный конденсатор с трубой-холодильником

Рис. 68. Двойной вакуум-конденсатор

Л1ись настыли и она зарастала. Ремонты конденсатора оказа­ лись очень сложными и заметно поднять производительность они не позволили.

В Аргентине, на заводе Комодоро Ривадавия, двойные кон­ денсаторы работали несколько лет и впоследствии были заме­ нены.

Была испытана конструкция конденсатора треугольной фор­ мы. При этом исходили из необходимости увеличить поверх­ ность наиболее нагреваемой верхней части и тем самым повы­ сить теплоотъем. Эта конструкция удачна и применялась до­ вольно широко, обеспечивая получение до 30 т цинка в сутки. Печи диаметром 2400 мм были оборудованы конденсаторами такой формы при длине 8,5 м. Столь большая длина приводила, к сожалению, к частым авариям кожуха и футеровки.

Была испытана еще одна весьма эффективная конструкция конденсаторов (рис. 69). В конденсаторе устанавливали две пе­ регородки, погруженные в жидкий цинк. Одна находилась вбли­ зи ввода газов, другая — посередине конденсатора. Эти перего­ родки имели два больших отверстия — в верхней части и у дни­

циркуляции цинка в конденсаторе вверх — вдоль свода и вниз — вдоль .его подины.

Парогазовая смесь, пробулькивающая вверх, создает «аэро­ лифт», вызывающий направленную вниз циркуляцию металла вдоль дна.

Отверстие в верхней перегородке было закрыто и она пре­ вратилась в плотину. Вдоль конденсатора расположен овальной формы открытый холодильник, имеющий стальной кожух и кар­ борундовую футеровку. Два патрубка диаметром 200 мм соеди­ няют холодильник с конденсатором. Первый патрубок соединя­ ет холодильник с конденсатором в точке около плотины, а вто­ рой — в нижнем конце, под местом входа газов в конденсатор.

Циркуляция, создаваемая «аэролифтом», обеспечивает ох­ лаждение металла в холодильнике, в который погружены змее­ вики.

Циркуляция зависит от количества паров и газов и при про­ изводительности около 2,5 тцинка в час составляет 0,9 тметал­ ла в час. Температура в конденсаторе поддерживается в преде­ лах 485—510° С и коэффициент конденсации достигает 97— 98% от теоретически возможного. Благодаря интенсивной цир­

12*