книги из ГПНТБ / Пирометаллургия меди Л. М. Газарян. 1960- 13 Мб

Рис. 47. Продольный разрез через отражательную печь и котельную установку

(24,5 ж2) борова у входа газов в котел создает благоприятные условия дЛя оседания жидких и полурасплавленных масс. Час­ тички этих масс падают прямо в ванну печи. Паровой котелутилизатор, установленный над каждой печью, имеет поверх­ ность нагрева 2383 ж2 и работает с к. п. д., равным 75%. Про­ изводительность котла 27,2 т пара в час.

Котлы были запроектированы на давление пара 27,2 ат при

340°. На фронтовой стенке котла расположены в два ряда двер­ цы, по 10 в каждом ряду, через которые производят обдувку ко­ тлов перегретым паром. Пыль удаляют раз в неделю. Количе­ ство пыли благодаря низкой скорости газа невелико: за неделю накапливается 3—4 т. Показатели работы печей и котлов при­ ведены в табл. 34.

ку, электрическое оборудование которой состоит из двух турбо­

генераторов (мощностью по 5000 кет, 2800 в трехфазного тока,

60 периодов), соединенных непосредственно с паровой пятнад­ цатиступенчатой турбиной (3600 об/мин; давление пара 24 ати,

температура 350°). В случае перебоя в работе котлов-утилиза­

торов на силовой станции в резерве имеется обычный котел,

который может быть включен и для снятия пиковой нагрузки.

Показатели работы силовой станции приведены в табл. 35.

102 Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах

Таблица 35

* С учетом ухудшенного вакуума.

Станция не только полностью удовлетворяет все нужды медеплавильного завода, но и отпускает энергию медному руд­ нику, расположенному в 20 км от завода.

На другом заводе после реконструкции двух отражательных печей производительность каждой печи поднялась до 900 т

в сутки твердой шихты. Поверхность котлов одной печи состав­ ляет 2060 м2', мощность силовой станции, работающей на тепле одной печи, 5000 кет.

Приводим основные показатели работы котлов-утилизаторов на различных американских медеплавильных заводах (табл. 36).

Таблица 36

Технологические усовершенствования, о которых было ска­ зано выше, а также описанные усовершенствования в компо­ новке котлов-утилизаторов позволили значительно повысить производительность отражательных печей, в результате чего

привело к изменению теплового баланса отражательной печи.

таких станций, по-видимому, увеличится.

Использование тепла отходящих газов под котлами-утилиза­

торами является в настоящее время общепринятым. Однако делались попытки использовать тепло отходящих газов отража­ тельных печей медеплавильных заводов с помощью регенерато­ ров и рекуператоров. Как показал опыт, регенераторы оказа­ лись не пригодными для этих целей.

Регенераторы, широко применяемые в мартеновском произ­ водстве стали, не нашли широкого применения в практике отражательной плавки медеплавильных заводов по следующим причинам:

I. Шихта отражательной печи содержит много мелочи (60—80% —200 меш) и, кроме того, в пылеугольном топливе содержится 10—12% золы. Следовательно, отходящие газы содержат много полужидких липких взвешенных частиц, заби­

камеры), улучшили работу регенераторов на предприятиях чер­ ной металлургии, но не дали должного результата при плавке

104 Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах

медной шихты. В черной металлургии окислы железа и флюсов,

уносимые газами, имеют высокую точку плавления и потому не сильно разрушают насадку; точка плавления закиси меди

1230°, а окиси свинца (почти всегда содержащейся в шихте медеплавильных печей) 880°, поэтому при медной плавке окис­ лы, соприкасаясь с насадкой регенератора, быстро шлакуют

иразрушают ее.

2.Коэффициент использования тепла отходящих газов на мартеновских печах с регенерацией тепла составляет 55—60%,

тогда как на отражательных печах с котлами-утилизаторами

этот коэффициент достигает 80%.

Попытались также использовать тепло отходящих газов отражательных печей в рекуператорах, однако из-за эксплуата­ ционных затруднений и небольшого технического и экономичес­ кого эффекта этот метод использования газов не нашел широ­ кого применения. На некоторых заводах рекуператоры ставят

При плавке обожженного концентрата с высоким содержанием меди или сырого концентрата методы расчета остаются теми же.

Определим состав шлака для этой шихты. Количество меди

где у — количество железа в штейне.

Количество железа в шлаке равно разности между общим

количеством железа в шихте и железом, перешедшим в штейн: 46,7+(0,14821,5) — 19,6 = 30,3 т.

Тогда количество и состав шлака будут такими:

FeO = 30,3 • —= 39,0 т, или 53,1 %

56

SiO2 = 17,0 + (0,65 + 21,5) = 31,0 т, или 42,2%

А12О3 = 3,0 + (0,02 • 21,5) — 3,4 т, или 4,6%

73,4 m, или 99,9%

Количество штейна будет:

Штейн от общего веса шихты составит:

принято в нашем расчете. Часто в состав сырья входят СаО, MgO, Мп, которые целиком при плавке переходят в шлак. Иногда встречается в шихте цинк и свинец, которые распреде­

ляются между шлаком и штейном.

Встречаются в незначительном количестве в шихте сурьма и мышьяк, часть которых в виде паров удаляется с отходящими газами, часть растворяется в штейне.

В некоторых случаях в медьсодержащем сырье встречается никель и драгоценные металлы. Как правило, они целиком переходят в штейн.

При расчетах незначительное количество окислов можно

принимать за FeO или СаО, так как молекулярный вес МпО близок к молекулярному весу FeO, то МпО при расчете приплю­ совывают к FeO.

шихту, содержит 30% СаО и 10% MgO, то их сумму надо прини­

мать

30+ (10- 1,39) =2СаО 43,9%.

2. Конвертерные шлаки, которые подаются в печь в жидком виде, содержат практически все железо, которое имелось в штей­ не, переработанном в конвертере. Но содержание SiO2 в конвер­ терных шлаках намного ниже, чем в шлаках отражательных пе­ чей, поэтому при расчете шихты надо предусмотреть дополни­ тельное количество кварцевого флюса для доведения процент­

ного содержания SiO2 в конвертерных шлаках до содержания SiO2, принятого в шлаках отражательных печей.

3.В тех случаях, когда топливо пылевидное, при расчете ших­ ты надо учесть золу, которая попадает в отражательную печь.

Часть этой золы попадает непосредственно в печь, а часть уносит­ ся газами, улавливается в боровах и снова возвращается в печь.

4.При расчете шихты надо ставить более широкие задачи,

чем подбор технически приемлемого шлака и штейна. Этими рас­ четами устанавливается экономический и рациональный режим работы всего завода, в том числе и отражательного цеха, и эта

108 Плавка медных, руд и концентратов в отражательных печах

работа увязывается с работой обогатительной фабрики и руд­ ника.

Практика отражательной плавки зависит от многих факторов,

как-то: мощности основных агрегатов металлургического завода, методов работы обогатительной фабрики, хода горных работ и т. д. Изменение некоторых из этих факторов вызывает соответ­

ствующие изменения в работе отражательного передела.

Для иллюстрации этой мысли остановимся на одном приме­

ре. Возьмем случай переработки пиритной медной руды. Имеют­ ся три пути удаления железа и серы из этой руды:

1)удаление на обогатительной фабрике;

2)» при обжиге и отражательной плавке и

3)» при конвертировании.

Все эти процессы должны быть так между собой согласованы,

чтобы получить желаемые результаты с минимальными затрата­ ми средств. Само собой разумеется, что при этом надо наметить

такую практику, которая обеспечила бы нормальную работу при

полной нагрузке всех имеющихся основных агрегатов завода и фабрики.

В зависимости от качества руды изменяется режим работы завода. Если перерабатывается пиритная руда с незначительным содержанием благородных металлов, то можно стремиться полу­ чить на фабрике как можно более богатые медные концентраты. Если же в руде значительное количество благородных металлов,

целесообразнее и более выгодно получать бедные медные кон­ центраты, но с высоким процентом извлечения в них благород­ ных металлов.

Металлургический завод в первом случае будет работать с богатыми штейнами, во втором случае — с бедными. Может ока­ заться, что бедные концентраты содержат так много серы, что

обжиговый цех при этом будет сильно перегружен.

Вэтих условиях, если имеется достаточный резерв мощностей

вконвертерном цехе, можно несколько разгрузить обжиговый цех, снизив степень десульфуризации при обжиге. В результате

вотражательном цехе получатся более бедные штейны, которые

несколько увеличат загрузку конвертерного цеха.

Это особенно выгодно в тех случаях, когда на заводе поль­ зуются золотосодержащим флюсом, так как при таком режиме можно использовать значительное количество этого флюса в кон­ вертерном отделении.

Практика работы отражательных печей

Для ознакомления с деталями работы отражательных печей дано описание работы отражательного цеха одного медеплавиль­ ного завода.