1236

означает количество годного агломерата, полученного с 1 м2 ра­ бочей площади машины в сутки. Удельная производительность по годному агломерату составляет при спекании окисленной никеле­ вой руды 18—20 т/(м2-сут), при спекании свинцовых концентра­ тов 9—13 т/(м2-сут). Выход агломерата при спекании окисленных никелевых руд составляет около 67 % от массы переработан­ ной руды. Выход агломерата в значительной мере зависит от со­ держания в руде гигроскопической влаги .(26—28 %) и кристал­ лизационной влаги (6—5% ), которая при спекании руды переходит в газы, уменьшая массу агломерата.

Трубчатые вращающиеся печи

Трубчатые печи используют во многих технологических процес­ сах в металлургии цветных металлов: для сушки руды и концент­ ратов, для обжига рудного сырья и различных полупродуктов ни­ келевого производства. В алюминиевой промышленности трубчатые печи применяют в производстве глинозема (спекание и каль­ цинация). Трубчатые печи, как отечественные, так и зарубежные, применяют для переработки руд, шлаков и кеков свинцово-цинко­ вого производства с целью извлечения в возгоны цинка и свинца.

По конструкции трубчатые печи, используемые в цветной ме­ таллургии, различаются между собой лишь устройством отдель­ ных узлов и размерами, что объясняется главным образом тех­ нологическими требованиями. Для сушки и обжига применяют небольшие вращающиеся печи размерами 2X16; 2,2X20; ЗХ Х50 м (первая цифра обозначает диаметр печи, вторая — ее длину). Наиболее крупные печи используют в глиноземном произ­

тые печи получили благодаря высокой производительности, спо­ койной и устойчивой работе.

На рис. 5 показана трубчатая печь, применяемая для обжига руд и концентратов. Трубчатая печь представляет собой полый стальной цилиндрический барабан, вращающийся вокруг своей оси. С внутренней стороны по всей длине он имеет огнеупорную футеровку. Барабан, наклоненный к горизонтали под углом 2— 3°, вращается, поэтому материалы, загружаемые в него, пересы­ паются и передвигаются от верхнего конца к нижнему. В верхний конец печи поступает шихта. Из нижнего конца она высыпается в приемный бункер при вращении. На цилиндрический барабан надеты несколько стальных колец-бандажей, которыми он опира­ ется на опорные катки (ролики), установленные на фундаментах. Кроме того, имеются упоры, которые не дают барабану сползать с роликов. Вблизи средней опоры расположен зубчатый венец (ве­

Шихту в печь КС загружают непрерывно через загрузочную воронку, а с противоположного конца непрерывно выпускается (стекает) огарок из печи в приемный бункер. При обжиге в печь КС медных концентратов серы выжигается меньше, а при обжиге никелевого файнштейна и цинкового концентрата серу стремятся выжечь нацело, на что требуется больше времени и что сказыва­ ется на удельной производительности печи.

§ 3. Шахтные печи для плавки меди, никеля и свинца

Шахтная печь представляет собой вертикальную шахту, в верхней части которой находятся устройства для загрузки шихты и от­ вода газа, а в нижней части — горн для сбора жидких продуктов плавки. Необходимый для процесса воздух подают с боков через специальные отверстия, называемые фурмами. Печь работает по принципу противотока. Горячие газы, получаемые в результате сжигания топлива в области фурм, поднимаясь вверх, отдают тепло шихте. Шихту (смесь руды, агломерата, кварца или извест­ няка) загружают в печь порциями, называемыми колошами. В со­ став колоши, кроме шихты, входит топливо (кокс). Шихта опус­ кается вниз, нагревается за счет тепла газов и расплавленные продукты плавки стекают в нижнюю часть печи — горн. Как в Со­ ветском Союзе, так и за рубежом применяют кессонированные шахтные печи с водяным или испарительным охлаждением с пло­ щадью сечения в области фурм 4,5—26 м2.

Основные преимущества шахтной печи: высокая удельная про­ изводительность, лучшее использование тепла, меньший расход топлива.

Шахтные печи для плавки медных руд

Выпуск меди методом шахтной плавки в Советском Союзе оста­ ется достаточно высоким — 20 %. Шахтные печи применяют в мед­ ной промышленности при плавке предварительно подготовленного сырья, кусковой медной руды на штейн и вторичных медьсодер­ жащих отходов на черновую медь. Печи имеют длину 4—15 м и сравнительно небольшую ширину (1,2—1,6 м), обеспечивающую хорошее проникновение воздуха в глубь печи. Ширина печи зави­ сит от качества подготовки шихты и вида плавки. Чем хуже под­ готовлена шихта и чем больше в ней мелочи, тем меньше должна быть ширина печи.

На рис. 8 показана шахтная печь для рудной плавки. Высота печи от лещади (пода) до колошника (загрузочного устройства) составляет обычно около 6—7 м. Печь установлена на невысоких колонках (домкратах), поставленных на бетонном фундаменте. На колонках уложены горновые или лещадные чугунные плиты. Иногда для лучшего охлаждения в тело лещадных плит зали­

вают стальные трубки, через которые пропускают воду для ин­ тенсивного охлаждения лещади. На краях лещадных плит име­ ются специальные пазы для установки боковых кессонов.

Рис. 8. Шахтная печь для плавки медных руд:

даемые водой. Кессоны устанавливают в один ряд от лещади до

В поперечном сечении шахта печи представляет собой трапецию (см. рис. 8), образуемую наклонно расположенными боковыми кессонами. Наклонные стены шахты замедляют движение шихты к фурмам и уменьшают скорость поднимающихся газов, способ­ ствуя более продолжительному взаимодействию их с шихтой. Кес­ соны поддерживаются домкратами, охватывающими печь со всех сторон.

Надколошниковое устройство — колошник (шатер) — предназ­ начено для удаления отходящих газов. Для загрузки шихты по

Рис. 9. Шахтная печь для плавки вторичных медьсодержащих мате­ риалов:

т - у \7 '/~7/ //> //' ,V

всей длине с обеих сторон печи на колошнике имеются шторы (дверцы), иногда их охлаждают водой. Шихту в печь загружают вагонетками, движущимися по узкоколейке. Для-предохранения кессонов от разрушения при загрузке шихты вверху установлены загрузочные (отбойные) плиты. Продукты плавки (штейн и шлак) по выпускному желобу непрерывно из горна печи поступают в пе­ редний горн.

Для переработки вторичного сырья, содержащего медь, обычно применяют небольшие кессонированные печи (рис. 9). Ширина печи в области фурм 1,4 м, длина до 8 м. Площадь в области фурм 6—10 м2. Колошник и шахта печи полностью кессонированы. Кессоны шахты печи имеют по две-три фурмы. Особенность

этих печей — наличие наружного электрообогреваемого горна. Горн работает как электропечь с трансформатором мощностью до 1200—1500 кВ-А. Расплав из печи выпускают в электрогорн, где он разделяется на черную медь и шлак. Шлак выпускают непре­ рывно, а черную медь периодически, по мере накопления.

Шахтная печь для медно-серной плавки

Печь для медно-серной плавки отличается от печи, рассмотрен­ ной выше, суженным сечением в области фурм, герметичным ко­ лошником, исключающим подсос воздуха и позволяющим макси­ мально извлечь серу, и большей высотой шахты (примерно на 1 м) для более полного восстановления S02 за счет твердого углерода. Верхняя часть стенок шахты печи выполнена из огнеупорных из­ делий, кессонируется только нижняя часть стенок. На каждом кессоне установлены по четыре фурмы диаметром 75 мм. Высота

шахты печи 8.—8,5 м, ширина печи в области фурм 900—1050 мм, длина печи 7—6,5 м, площадь на уровне фурм 6,5 м2.

Загрузочное устройство (колошник) шахтной печи (рис. 10) имеет два опрокинутых колокола (конуса) и работает по прин­ ципу двойного затвора. Шихту специальными вагонетками с от­ кидным открывающимся днищем разгружают на верхний колокол 5 и через кольцевое пространство, образующееся при опускании верхнего колокола, шихта поступает на нижний опрокинутый ко­ локол 4. Затем верхний колокол поднимают, плотно закрывают и опускают второй колокол. Шихта через образующееся кольцевое пространство сгружается в печь, затем нижний колокол подни­ мают, плотно закрывают и цикл загрузки повторяется сначала. С помощью такого загрузочного устройства сокращают до мини­ мума подсос наружного воздуха.

Шахтная печь для свинцовой плавки

В настоящее время черновой свинец на 90 % от общего его про­ изводства получают методом шахтной плавки. Для свинцовой плавки в Советском Союзе и за рубежом применяют прямоуголь­ ные печи шириной в области фурм 1,2—1,4 м и длиной 4—7 м (рис. 11). В последнее время на одном из отечественных заводов