книги из ГПНТБ / Лакерник, М. М. Электротермическое оборудование. (Руднотермические печи)

Баланс цинка на заводе "Джозефтаун"

стержню температура снижается от центра реторты к ее периферии и цинк из периферийных областей отгоняется с меньшей эффектив­

9 0

Общие технические показатели работы шахтных электропечей приведены ниже:

Недостатки описанного выше процесса дистилляции цинке в

шахтных электропечах достаточно очевидны.

Применимость способа только к чистым и богатым концентратам, сложная многоступенчатая схема подготовки шихты с восстановитель­ ным и окислительным обжигом, с двухстадийной агломерацией, боль­ шим выходом оборотных материалов при сложной их переработке, вы­ сокие расходы на ремонты и большой расход высококачественных ог­ неупоров - вое это ограничивает применение процесса дистилляции цинка в шахтных электропечах. Кроме описанного завода "Джозефтаун" фирмы "Сент Джозеф лед" и построенных по аналогичной схе­ ме заводов , "Комодоро Ривадавия" в Аргентине и "Минквйчи" в Япо­ нии способ не нашел дальнейшего применения.

Поэтому естественны усилия, направленные на поиск иной схе­ мы, позволяющей перерабатывать концентраты с более высоким со­ держанием примесей (в первую очередь железа;,с отказом от полу­ чения твердой рэймовки, требующей переработки для извлечения цинка с более простой подготовкой шихты, без жестких ограниче­ ний по гранулометрическому составу концентратов и т .д .

В начвле пятидесятых годов фирма "Нью-Джерси" разработала способ плавки цинковых концентратов с отгонкой цинка, но в пос­ ледующем фирма производство цинка прекратила.

В СССР по этому способу реконструируется Беловский цинковый завод [32J .

91

8 в некоторых олучэях требуется химическая очистка или ректифи­ кация. Железистый цинк возвращается в шихту плавки.

Квк и при дистилляции в ретортах, основной химической реак­ цией, протекающей в электропечи, является взаимодействие окиси цинка с углеродом с образованием паров металлического цинке и двуокиси углерода. Реакция эта обратима и в условиях реторты исключается большим избытком углерода, реагирующего с двуокисью углерода с образованием окиси углероде,

В электропечи нельзя допускать значительный избыток углеро­ да, так как это приводит к загромождению печи коксом. Поэтому условия конденсации здесь хуже, недостаток углерода компенсиру­ ется повышением температуры отходящих гвзов до 1000°С, при кото­ рой окисление паров цинка не происходит, а быстрое охлаждение (закаливание) газов предотвращает образование пусьеры. Избыток углерода недопустим еще потому, что при восстановлении компонен­ тов пустой породы и улетучивании некоторой их части ухудшаются условия конденсации цинковых йаров. Поэтому в печь загружают количество углерода, теоретически необходимое для восстановле­ ния цинка и небольшой части железа.

Процесс плевки цинковых концентратов в руднотермической печи связан с большим расходом электроэнергии, чем в шахтных электропечах, но имеет ряд преимуществ.

Плавке можно подвергать самые низкосортные концентраты, достаточно полно извлекая из них металлы-спутники: медь, свинец, кадмий, золото и серебро. Подготовка шихты много проще, а.ко­ личество оборотных продуктов меньше. Прямой выход цинка в металл выше. Печи можно выкладывать из более дешевых огнеупоров, чем шахтные. Но получаемый цинк загрязнен примесями и нуждается в рафинировании.

Схема', принятая для Беловского завода, показана на рис. 30. Смесь цинковых концентратов после обжига в пёчэх КС подвер­

гается агломерации. Полученный спек прокаливают с коксом и из­ вестняком в трубчатой печи и плавят в электропечи.

Парогазовую смесь охлаждают в конденсаторе. Цинк после ликвации отливается в чушковый металл; пылевые продукты направ­ ляются в шихту агломерации; газы, богатые окисью углерода, сжи­ гаются в прокалочной печи. Свинец направляется на свинцовые, а штейн - на медные заводы.

Номинальная мощность трансформаторов ЭТЦП-7500/6 5500 квз, но работают они при мощности 3000-3500 квэ. Рабочее напряжение 150-165 в при ступенях через 9 в с возможностью отбора на всех ступенях полной мощности.

9 3

Смесь цинкоВых концентратов

Обжиг Впечах КС

На м едеплабильный

заВод

Рис.30. Технологическая схема получения чушкового цинка из цинковых концентратов электротермический способом

о

Печи прямоугольные, трехфвзные, с площадью ванны 26,5 и , футерованные в шлвковом поясе периклазошпинелидным кирпичом, со сводом, сложенным-из шамота доменного класса. В области шла­ ковой ванну стены охлаждаются кессонами. Три графитированных электроде диаметром 555 мм погружены на 500-600 мы в шлаковую ванну глубиной 1300-1400 мм. Кампания печи длится I год.

Суточный проплав составляет 45-50 т шихты, состоящей из 8 0 $ агломерата, 1 5 $ кокса и 5 $ известняка. Плавка ведется с по-

94

В ы в о д ы ________________________________________________ ;

1 . Применение электропечей различных типов в цветной м етал­

лургии систематически расш и ряется. Наметилась тенденция замены

пламенных печей для плавки медных и медно-никелевых концентратов

широкое распространение п олучает охлаждение стен закладными водо­ охлаждаемыми кессонам и .

5 . В связи с интенсификацией процесса руднотермической

плавки для футеровки стен в районе шпуровых отверстий и свмих шпуровых отверстий начали применять вы сококачественны е огнеупо­

7. Повышение единичной мощности электропечей зависит от

96.

Ли т е р а т у р а ______________________________________

1. Сьенчанский А.Д. Новые направления в электротермии. Труды МЭИ, вып. 159, 1973.

2. iSlektrowarme International; 1972, N 2, bd. 74—82, S. 4-9,50. 3. Journal of iletala, 1975, v. 2 5 , H I, pp, 34-59.

4. Лакерник M.M. Электротермия в металлургии меди, свинца, цин­ ке, М./'Металлургия", 1971.

5. Мэйзель Е.И. Электроплэвкэ закиси никеля на гранулированный никель и аноды. М., "Металлургия", 1970.

6. Грань Н.И. и др. Анализ работы электропечей для выплавки медно-никелевого итейнэ. В сб. Электротермия, вып. 75-76, 1968.

7. Костин В.Н. и др. Заметки о цветной металлургии Швеции. М., Цветметинформация, 1971.

8 . Jornal of the South African Institute of Mining end Metal­ lurgy, 1 9 7 3 , April, pp. 290- 2 9 9 .

9 . Грань-Н.И. Усовершенствование электроплзвки сульфидного мед­ но-никелевого сырья на штейн, М., Цветметинформация, 1973.

10. "Цветные металлы", 1970, К» 7, стр. 9-12, П.Гамберг Р.М. и др. Технический прогресс на комбинате "Печен-

гэникель". М., Цветметинформация, 1971.

12. Бюллетень "Цветная металлургия", 1972, №I , стр. 33-34. 13. Цвбтнэя металлургия Кэнэды, М., Цветметинформация, 1968.

14. Цветнэя металлургия Финляндии. М., Цветметинформация, 1971.

I5jhe Chamber of Mines Journal, 1972, v. 14, N 3, p. 43. 16. Mining Journal, 1972, v. 2 7 8 , К 7119, p. 69.

21.Электроплввка сульфидного медно-нинелевого сырья на штейн, ч. П. М., Цветметинформация, 1968, стр. '54-63,

98