Файл: Циклонная плавка. (Теоретические основы, технология и аппаратурное оформление).pdf

незитовой набивной массы, нанесенной по ошипованным трубам. Об­ разующийся гарниссаж обеспечивает длительную и беспрерывную работу циклона в условиях высокого теплового напряжения объема циклонной камеры, достигающего 4 • 10е ккал/м3час.

В процессе освоения рассматриваемого энерготехнологического агрегата (ЭТА) установлено, что приемлемая степень обесфторивания фосфатов обеспечивается лишь в случае полного сжигания топлива в верхней части циклона. Высокий уровень температур создает бла­ гоприятные условия для обработки расплава в пленке, находящейся на стенках циклона. Для этого мазутные механические форсунки, разработанные МЭИ и обеспечивающие тонкий распыл топлива, раз­ мещаются в воздушных соплах.

Агрегат находится в промышленной эксплуатации с 1967 г., его работа отличается стабильностью по количеству перерабатываемого сырья (6 т/час фосфоритной муки), паропроизводительности ( 2 0 т/час)

и технологическим показателям, в получаемом расплаве содержится

Приведенный тепловой баланс отчетливо иллюстрирует преиму­ щества комбинированного энерготехнологического теплоиспользования.

Наконец, необходимо отметить, что получаемые в плавильном циклоне плавленые фосфаты содержат в 1 ,6 раза больше усвояемой

пятиокиси фосфора, чем простой суперфосфат.

В отличие от производства электротермического фосфора опи­ санный способ не является энергоемким, а, наоборот, позволяет при ежегодном производстве 1 млн. т плавленных фосфатов получать за

счет утилизации тепла более 500 млн. квт-ч дополнительной электро­ энергии.

При этом следует особо подчеркнуть, что плавка фосфоритов на термофосфаты представляет собой обычную термическую обработку диспергированного сырья, которая не дает предполагаемого эффекта при комплексном энерготехнологическом комбинировании процесса производства черных металлов. Производство обесфторенных плав­ ленных фосфатов на Джамбулоком заводе расширяется за счет монта­ жа еще двух энерготехнологических циклонных агрегатов.

362

ЛИТЕРАТУРА

1. Ill е р е ш е в с к и й А. И., П е с т о в Н. Е., К р е м е р С. А. Обработка при­ родных фосфатов парами воды при высокой температуре с целью их обесфторивания и перевода фосфорной кислоты в усвояемую форму. Тр. НИУИФ, 1936,' вып. 134.

Термические процессы переработки фосфатов на удобрения. В сб.: «Исследования по производству минеральных удобрений». М., 1957.

ротермический процесс обесфторивания природных фосфатов в циклонной печи. «Хи­ мическая промышленность», 1959, № 8.

Основы и перспективы применения высокоинтенсивного обжига колчедана при высо­ ких температурах по энерготехнологической схеме. «Химическая промышленность», 1956, № 3.

18.К о н д а к о в К. В., Р ы ж а н к о в Д. И., С и д е л ь к о в с к и й Л. Н. Иссле­ дование процесса получения чугуна из пиритных огарков при циклонном обжиге серосодержащего сырья. «Химическая промышленность», 1959, № 8.

19.И о н а с с А. А., Ш у р ы г и н А. П. Получение фосфорных удобрений и кормовых средств в циклонных печах. В сб.: «Циклонный принцип и его примене­ ние в технологических процессах». Алма-Ата, 1962.

20. В о л ь ф к о в и ч С. И., И е я а с с А. А., Си д е л ь к о в с к и й Л- Н., Т р о я н к и н Ю. В. Гидротермическая переработка природных фосфатов в циклон­ ных энерготехнологических установках. В сб.: «Циклонные плавильные энерготех­ нологические процессы». Тр. НТС, МЭИ. М., 1963.

21. Б е к т у р о в А. В., К а л м ы к о в е . И., Т и х о н о в В. В. Получение плав­ ленных обесфторенных фосфатов в циклонной печи. В сб.: «Циклонный принцип и ■его применение в технологических процессах». Алма-Ата, 1962.

фосфоритов Каратау в циклонной печи. В сб.: «Химия и технология минеральных удобрений и природных солей». Алма-Ата, 1969.

363

Г Л А В А 9

СЛУЖБА ОГНЕУПОРОВ

ВПЕЧАХ ВЗВЕШЕННОЙ ПЛАВКИ

ИЦИКЛОННЫХ АГРЕГАТАХ«

I|ри разработке новых технологических процессов или интенси­ фикации существующих особое внимание необходимо уделять

вопросам стойкости огнеупорной кладки. В частности, технология переработки сульфидных концентратов в распыленном состоянии независимо от аппаратурного оформления требует оснащенности печей износоустойчивыми огнеупорами. Их промышленному изготовлению должны предшествовать изучение и глубокий анализ всех ожидаемых условий высокотемпературной службы и испытание на стойкость го­ товых изделий при заданных условиях.

Плавка концентратов в распыленном состоянии, как указыва­ лось, осуществляется в различных агрегатах: плавильных шахтах [1—3], циклонных камерах [4—6 ] и даже в конвертерах [7]. Осо­

бенностями этих видов плавки являются высокая температура, по­ вышенная концентрация двуокиси серы в отходящих газах, развитие окислительно-восстановительных процессов [8 —10]. Все факторы

определенным образом влияют на стойкость огнеупоров при плавке сульфидных материалов во взвешенном состоянии, в циклонных ка­ мерах и на комбинированных установках [11—15].

8 Глава написана Т. В. Демиховой.

365

УСЛОВИЯ СЛУЖБЫ И СТОЙКОСТЬ ОГНЕУПОРОВ В АГРЕГАТАХ ДЛЯ ПЛАВКИ ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ

Данных о характере износа и стойкости огнеупорных изделий в печах для плавки сульфидных материалов во взвешенном состоянии немного.

Основными конструктивными элементами огнеупорной кладки в установках для плавки во взвешенном состоянии являются плавиль­ ная шахта, отстойная камера, аптейк. Соединение шахты со сводом отстойной камеры выполняется фасонным магнезитовым кирпичом [16]. Толщина футеровки шахты уменьшена с 375 до 250 мм из тех соображений, что в процессе работы кладка шахты быстро разруша­ ется и печь, по существу, работает на образующемся гарниссаже.

Быстрое разъедание кладки камеры на уровне шлакового пояса вызвало необходимость кессонирования его на всю высоту ванны.

На заводе «Ассио» (Япония) стены и свод шахты футерованы хрсмомагнезитовым кирпичом. Нижняя часть шахты, соединяющаяся с камерой, набрана из магнезитовых кирпичей, подвешенных к коль­ цевой подвесной конструкции. В отстойнике свод распорно-подвесной конструкции из хромомагнезитовых изделий. Температура отходя­ щих из печи газов 1300°, а содержание в них S02 7—8 %. Сведения

о стойкости огнеупоров в процессе плавки отсутствуют [14]. Данные отечественной литературы говорят о быстром разруше­

нии огнеупорной кладки при плавке сульфидных концентратов во взвешенном состоянии [17, 18]. Повышение содержания кислорода в дутье значительно увеличивает скорость износа огнеупорной клад­

Клифф» (Канада) постепенно изменялись конструкции отдельных элементов кладки и виды применяемых огнеупоров. Вначале опытная установка была выложена форстеритовым (свод) и магнезитовым (стены и лещадь) кирпичом [2]. Сильное разъедание этих огнеупоров было отмечено при температуре около 1600°.

Промышленную печь зафутеровали (свод и боковые стены) хро­ момагнезитовым кирпичом вместо форстеритового, а лещадь, как и в предыдущих установках, выкладывалась из магнезитового кир­ пича. Увеличения стойкости стен добились путем их охлаждения [3].

В последние годы изыскиваются возможности применения мето­ да плавки во взвешенном состоянии для переработки полиметалличе­

366