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

отражательные печи имели динасовый свод арочного типа; сред­ несуточный проплав в этих печах доходил до 820 т твердой ших­ ты в сутки, а срок службы свода—всего 90—ЮОсуток. В печах плавили обожженный материал. Позже на этом заводе свод от­ ражательных печей сделали подвесным магнезитовым. Это значи­ тельно улучшило их работу. В дальнейшем, применяя подвесной магнезитовый свод, завод систематически увеличивал ширину и

высоту печи и резко повышал показатели работы отражательных

печей.

За последние 20—25 лет производительность отражательных печей на этом заводе повысилась в 1,5—2 раза, расход топлива

на одну тонну проплавленной твердой шихты сократился при­

«горячего ремонта», т. е. регулярной замены отдельных участков свода по мере их выгорания без нарушения нормальной работы печи. Старые кирпичи обрушивают в печь по несколько «блоков», одновременно на их место подвешивают новые блоки, при этом в своде не допускают больших отверстий. Во время таких ремон­

тов, кроме небольшого увеличения тяги, никаких изменений в ре­ жиме работы печи не происходит.

Боковые стены от уровня ванны и топочные стенки выклады­

ваются подвесными «блоками» или коробками из основного ог­

неупора. Эти коробки подвешиваются на специально сделанной

конструкции.

В процессе работы отражательных печей, кроме замены сво­ довых «блоков» и стеновых коробок, никакого ремонта не тре­

буется.

110 Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах

Ниже приведены данные о ремонте отражательных печей.

постепенно примерно 70% площади свода. В затраты рабочей

силы на ремонт печи включаются затраты и на доставку кирпича и других материалов со склада к печи и на склад. Общая стои­

мость ремонта составляет 4% от стоимости электролитной меди. Печи отапливаются пылевидным топливом. Завод имеет спе­ циальный цех, где подготавливается пылевидный уголь. Сырой уголь сушат в барабанных сушилках и направляют в мельничное отделение. Для обеспечения пылевидным топливом отражатель­

ального обслуживания печей пылевидным топливом в эксплуа­ тации несколько дороже, чем система централизованной подго­ товки угольной пыли, но при этой системе отсутствуют утечки пыли и возможно получать ее необходимой тонкости помола. Тонкость помола угля на этом заводе не менее 90% —200 меш.

Типичный ситовый анализ угля следующий: 0,7%+ 100 меш,

8,4% — 100 + 200 меш и 90,9% —200 меш.

Пылевидный уголь из сепаратора вентилятором подается от каждой мельницы к четырем форсункам отражательной печи. Длина пылепровода 60—65 м.

Для нормальной работы отражательных печей завод считает необходимым соблюдать следующие условия:

форсунки.

Химический состав угля, применяемого на этом заводе, следу­

ющий; 36,5% летучих, в том числе 2,1% S; 85,9% С и 7,6% золы.

Теплотворная способность угля 7756 кал/кг.

Каждая печь имеет четыре пылеугольные горелки. Устройство и подвод воздуха к ним показаньи на рис. 49 (У нас в СССР при­

меняются горелки более совершенной конструкции).

Вторичный воздух подается центробежными воздуходувками с регулятором скорости. Это устройство позволяет регулировать как объем, так и давление воздуха в широких пределах, что дает возможность печам работать нормально при различной произ­ водительности.

что позволяет поддерживать постоянную температуру воздуха в пределах 38—40°. Это обеспечивает поступление в горелки по­ стоянного количества воздуха вне зависимости от температуры в атмосфере. Количество воздуха, нужное для сжигания угля,

составляет 765 нм?/мин, из них 270 нм31мин — первичный воздух,

240 hmzImuh — вторичный воздух и 255 нм3/мин— подсосы. Та­ кой большой подсос не нормален.

’первичный воздух

Рис. 49. Горелка и подвод вторичного воздуха.

Примечание. Размеры даны в миллиметрах.

Основное назначение вторичного воздуха — создать макси­ мальную турбулентность движения всего воздуха. Практикой завода установлено, что вторичный воздух в количестве 240 hm^muh при давлении 0,25 ати дает лучшие результаты, чем при большем давлении, но при меньшем количестве воздуха.

При постоянном расходе топлива и постоянном весовом коли­

честве вторичного воздуха переменными, которые можно регу­ лировать при горении топлива в печи, являются первичный воз­ дух и воздух, поступающий в печь за счет подсоса. Вес первич­ ного воздуха не может сильно колебаться, так как он зависит в основном от довольно постоянной температуры в пневматической системе пылеугольной фабрики. Количество воздуха, подсасы­ вающегося в печь, может сильно изменяться с изменением тяги. Тягу в печи держат на уровне —0,76 мм вод. ст.; она регулирует­ ся автоматически шибером, расположенным за котлом-утилиза­ тором.

В отходящих газах отражательной печи содержится: 18,3% CO2+SO2, 0,4% О2 и 0,0% СО.

112 Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах

Печь загружают через каждые 30 мин. небольшими порциями: сначала одну сторону печи, затем другую.

На рис. 52 видно сечение печи, которое дает представление о состоянии откосов, когда одна сторона полностью загружена,

а другая частично оплавлена. Вести загрузку печи большими пор­ циями с обеих сторон, а следовательно, с большими промежут­ ками, нежелательно, так как при этом расстояние между основа­ ниями откосов сужается и создаются условия для образования

перемычек. Кроме того, большая загрузка с большими перерыва­

ми суживает газовое пространство и делает его неравномерным в течение работы печи.

На заводе ведется систематическое наблюдение за состояни­ ем откосов. Глубина ванны поддерживается в пределах 1 —1,2 м, в том числе штейна 0,5—0,6 м. Средний проплав в сутки состав­ ляет 1300 т; расход угля 113 т или 8,8%. На одну тонну твердой шихты расходуется 670 ккал тепла.

Анализ штейнов и шлаков следующий (табл. 38):

Таблица 38

Конструкция отражательных печей

На рис. 50 показана отражательная печь старой конструкции

с динасовым арочным сводом.

Применение динасового кирпича для упругого свода обуслов­ ливается тем, что динас из всех применяемых в промышленности огнеупоров обладает наибольшей способностью сохранять проч­ ность и противостоять смятию при температуре до 1600°. Матери­ алом для динасового свода служит фасонный динасовый кирпич размером 500x250X125.

Так как кампания печей с динасовым сводом в основном за­ висит от срока службы свода, то требования к качеству сводово­ го кирпича особенно строги. Качество динасового кирпича можно значительно улучшить, если предварительно промыть кварц, иду­ щий на производство кирпича. Наиболее вредными примесями в кварце являются глинозем, двуокись титана и окислы щелочных

прибегают к регулярному «горячему» ремонту. Еженедельно или

Рис. 51. Разрушение свода отражательной печи:

а — чисто динасовая кладка; б — смешанная кладка из динаса и магнезита

гис. 52. Подвесной свод отражательной печи

два раза в неделю, не охлаждая печь, проводят торкретирование изношенных участков динасового свода: тонкоизмельченный кварц, смешанный с небольшим количеством огнеупорной глины,

наносят тонким слоем на разрушенные участки свода.

Так как практикой установлено, что быстрее всего свод раз­ рушается вдоль загрузочных отверстий печи, то часто для прод­ ления срока службы печи загрузочные отверстия свода выкла­ дывают из магнезитового кирпича. При таких сводах срок служ­ бы печи зависит только от срока службы центральной части свода.

На рис. 51 показано, как изменяется линия разрушения дина­

Рис. 53. План современной отражательной печи

Иногда делают комбинированный фундамент: нижнюю часть котлована на 1,5 м заливают отвальным шлаком, а верхнюю часть на 0,5 м бетонируют. При шлаковом или комбинированном фундаменте сооружение получается наиболее прочное. Высота фундамента в зависимости от грунта достигает 2—3 м.

Фундамент делают значительно шире печи, чтобы создать

упор для нижних концов балок, закрепляющих стены печи.

Рис. 54. Сводовые блоки

Лещадь печи должна быть прочной, плотной и свободно рас­ ширяться при нагревании и проваривании ее во время пуска пе­ чи. Лещадь отражательных печей набивают кварцевым песком

или песком из отходов динасового кирпича, не загрязненного

примесями. Кварцевый песок должен содержать не менее 92— 96% SiOz; 95% такого песка должно иметь крупность меньше 1,5 мм. Если он готовится из кварцитов, то его прокаливают для перевода кварца в тридимит (кристаллическое состояние,

устойчивое при высоких температурах).

Лещадь набивают в следующем порядке. Сухой кварцевый песок смешивают с 8% огнеупорной глины от объема песка, за­ тем смесь увлажняют (5—7% воды по объему). Тщательно пе­

ремешанную и увлажненную смесь наносят слоем в 100—120 мм на подсыпку из кварцевого песка. Массу разравнивают и утрам­

бовывают, после этого ее разрыхляют на глубину 10 мм, чтобы

118 Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах

верхний слой прочнее схватился с нижним. Затем так же нано­ сят следующий слой. Всего набивают 5—7 слоев с таким расче­ том, чтобы лещадь имела толщину 0,6—0,7 м.

В практике известен случай наварки лещади из кварцевого песка в смеси с хвостами от обогащения. Такая смесь слоем в 0,61 м была наварена при разогреве печи, а затем последова­

тельно пропитана расплавами штейна.

Рис. 55. Стены и фундамент отражательной печи:

Кварцевая лещадь в процессе работы постепенно перерож­ дается и замещается в основной своей массе магнетитом. Для получения достаточно плотной лещади ее прогревают до 1500— 1600°, при этом кварц оплавляется и вся подина спекается в мо­ нолит.

Стены отражательной печи опираются непосредственно на

фундамент. Чтобы стены могли свободно расширяться, поверх­

ность фундамента должна быть ровной и под стены должен быть подсыпан слой кварцевого песка толщиной 15—20 мм.

Стены в основном делают из динасового кирпича. Динас лег­ че разъедается шлаком, поэтому в зоне шлакового слоя иногда стены выкладывают из магнезитового или хромистого кирпича

(см. рис. 55).

В настоящее время стены почти по всей высоте делают оди­

наковой толщины и утолщают их лишь в самой нижней части для удержания лещади от всплывания. Утолщение нижней части стен удлиняет срок их службы.

Стены с внутренней стороны часто футеруют магнезитовым