Файл: Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.pdf

800 мм (рис. 77). При этом возникают осложнения при выпуске из печи штейна, так как настыль прейраждает доступ штейна к шпуро­ вым отверстиям (§29).

Для предупреждения образования настыли в головной части печи следует:

а) получать конвертерные шлаки с максимальным содержанием кремнезема (25—26%), так как чем выше в жидких шлаках содержа­ ние SіОа. тем меньше в них магнетита;

б) не охлаждать головную часть печи одновременной заливкой большого количества конвертерного шлака и чрезмерно большой загрузкой твердой шихты;

В связи с отмеченными недостатками переработки конвертерных шлаков в рудных электропечах выгоднее извлекать металлы из этих шлаков в отдельной технологической ветви. Если необходимо вво­ дить в шихту рудной плавки железосодержащие флюсы, следует применять конвертерные шлаки, предварительно обедненные в элек­ тропечах обеднительной плавки. Такие шлаки практически не содер­ жат магнетита и не вызывают отмеченные выше неполадки. •

Для обеспечения своевременной заливки в печь конвертерного шлака обслуживающий персонал печи должен поддерживать слив­ ной желоб в рабочем состоянии: раз в смену очищать его от шлаковых корок. Чистку желоба рекомендуется выполнять в начале каждой смены, когда он холодный.

§ 28. Выпуск из печи продуктов плавки

При электроплавке медно-никелевых руд и концентратов обра­ зуется значительное количество расплавленных продуктов плавки. Как следует из приведенных ниже данных, выход штейна в зависимо­ сти от состава исходной шихты составляет 20—40% от твердой никельсодержащей шихты, а отвального шлака 67—112% от массы твердой (никельсодержащее сырье -f- флюс) шихты.

ШтеЛн Шлак

Другая половина доводится до отвального шлака в электропечах обеднения.

*2 Выход шлака при переработке в рудных печах всего конвертерного шлака и введении в шихту кварцевого флюса.

Для обеспечения нормальной работы электропечи необходимо своевременное и равномерное удаление из печи продуктов плавки. Накопление продуктов плавки ведет к нарушению технологического процесса. Повышение уровня штейновой ванны влечет за собой не­ спокойную работу печи и, вследствие этого, повышенные потери металлов с отвальными шлаками. Работа печи с высоким уровнем общей и штейновой ванны способствует охлаждению нижних слоев штейна и образованию настыли на подине.

Каждый завод имеет свои нормы уровня штейновой и шлаковой ванны (табл. 22). Эти нормы обусловливаются составом сырья, конструктивными особенностями печи и опытом ее эксплуатации.

Выпуск штейна

Расплавленные штейн и шлак выпускаются из электропечи через шпуровые отверстия, расположенные ниже зеркала ванны. Для вы­ пуска штейна в торцовой стенке'электропечи имеются три или четыре шпура, позволяющие удалять штейн из различных по высоте участ­ ков штейновой ванны. Выпускаемый штейн по желобу сливают в стальной ковш, вмещающий 8— 15 т расплава.

Электропечной штейн всегда перегрет и выпускается при 1150— 1300° С. Такой штейн обладает способностью интенсивно разъедать железные изделия, поэтому ковши должны быть футерованы шамот­ ным кирпичом или ошлакованы конвертерным шлаком. Чугунные секции желобов также футеруют магнезитовым или хромомагнези­ товым кирпичом и тщательно заправляют огнеупорной глиной и электродной массой. При плохой заправке желоба струя штейна может залить штейновую площадку и вызвать серьезную аварию.

Штейн выпускают из печи периодически в зависимости от требова­ ния конвертерного передала. Правилами безаварийной эксплуата­ ции электропечей предусмотрен регламент работы шпуровых отвер­ стий. В суточном графике работы печи старший мастер указывает номер шпура, из которого в данную смену надлежит выпускать штейн. Сменному персоналу категорически запрещается самовольно выбирать шпур для выпуска, так как это может привести к срыву запланированного ремонта шпура, а при плохом состоянии кладки —

каварии.

Впрактике обслуживания штейновых шпуров различают два

способа выпуска штейна:

148

1)при ежесменном чередовании шпуров в соответствии с утвер­ жденным суточным графиком (комбинаты «Печенганикель», Нориль­ ский);

2)при работе всех смен на одном шпуре вплоть до его текущего ремонта (комбинат «Североникель»).

Штейновую площадку печи обслуживают трое плавильщиков. Перед вскрытием штейнового шпура рабочие проверяют состояние втулки и желоба, при необходимости заправляют желоб огнеупор­ ной глиной и электродной массой, приготавливают глиняные пробки для прикрытия шпура.

Штейновые шпуры вскрывают либо с помощью кислородного бурения (прожига), либо стальным ломиком. К первому способу вскрытия прибегают после длительных перерывов в выдаче штейна, когда шпуровое отверстие замерзло. Вторым способом открывают шпур после кратковременного перерыва в выпуске штейна (не более 10—15 мин).

Для кислородного бурения применяют газовые трубки диаметром 8 мм и длиной 5 м. Перед бурением к кислородопроводу или к бал­ лону с кислородом через редуктор присоединяют резиновый шланг со штуцером. В штуцер плотно вставляют один конец газовой трубки,

адругой подносят к тлеющей головешке и через трубку пропускают слабый ток кислорода. При интенсивном горении в кислороде обуг­ ленного дерева конец трубки нагревается до температуры белого каления и железо трубки загорается в токе кислорода. О начале горе­ ния трубки судят по появлению ярких белых искр. Зажженной трубкой плавильщик «отжигает» ломик, введенный в шпуровое отвер­ стие, и затем, нажимая на трубку, приступает к вскрытию шпура.

При прожигании штейновых шпуров кислородное бурение можно вести как по телу ломика, так и по штейну, застывшему в шпуровом канале. Вскрытие штейнового шпура осуществляется за счет тепла, выделяющегося при горении в токе кислорода железной трубки и ломика, а также тепла, выделяющегося при окислении за­ полняющего шпур штейна. Штейновый шпур легко «прожигается» даже в том случае, если в шпуровое отверстие не был введен ломик.

При кислородном бурении шпуровых отверстий один баллон кислорода расходуется на вскрытие двух-трех замерзших шпуров, при этом на каждый шпур расходуется приблизительно 1,5 газовой трубки.

Закрывают штейновый шпур глиняной пробкой, насаженной на металлическую штангу-притычку. Перед закрытием шпура необ­ ходимо тщательно очистить втулку от корок и проверить качество глиняных пробок — они должны быть в меру эластичными. Штей­ новый шпур закрывают при помощи пневматической пушки, либо вручную.

Конструкция пневматической пушки показана на рис. 78. Она состоит из воздушного цилиндра с подвижным поршнем, на шток которого насажена съемная штанга-притычка с глиняной пробкой. Цилиндр шарнирно закрепляется в раме каретки. Шарнирное за­ крепление цилиндра позволяет устанавливать притычку точно

149

по горизонтальной оси шпурового отверстия. Точность наводки пушки по вертикальной оси шпура осуществляется путем горизон­ тального перемещения каретки ручной лебедкой по направляющей балке.

Когда необходимо закрыть шпур, поворотом рукоятки треххо­ дового крана подают в цилиндр сжатый воздух. Шток цилиндра вме­ сте с насаженной на него притычкой с пробкой передвигается вперед

и закрывает шпуровое отверстие. Прикрыв шпур, через полминуты вновь поворачивают рукоятку крана и оттягивают шток поршня

висходное положение. Вынув из гнезда штока использованную при­ тычку, вставляют в него новую притычку с пробкой и пушка готова

кработе. .Для ускорения наводки пушки служат расположенные на направляющей балке фиксаторы, с помощью которых каретка пушки устанавливается точно против шпурового отверстия.

Чтобы закрыть шпур вручную, нужен большой навык плавиль­ щика. Притычку подводят к шпуровому отверстию и резким движе­ нием затыкают шпур пробкой. Для того чтобы глина плотнее запол­ нила шпур, притычку подбивают легкими ударами кувалды. Пробку

втечение полминуты прижимают притычкой к втулке. За это время глина подсохнет в шпуре и сама будет сдерживать давление расплав­ ленных продуктов.

Обычно шпур закрывают три человека, из которых двое наво­ дят притычку, а третий подбивает ее кувалдой. Для облегчения наводки притычки относительно шпурового отверстия ее помещают

150

на металлический стержень, положенный поперек желоба. Притычку направляют сверху вниз, чтобы брызги штейна летели не на рабочих, а на пол.

При сильном напоре струи штейна, что бывает при высокой штейновой ванне или сильно разработанном отверстии, шпур не всегда удается закрыть с первого раза. Тогда втулку полностью очищают от глины и начинают закрывать снова. На штейновой площадке печи при выдаче штейна всегда должно быть в запасе 6—8 притычек с на­ саженными на них пробками. Чтобы пробки не высыхали, их следует покрывать влажной тряпкой.

Если ожидается длительный перерыв в выдаче штейна, то через 3—5 мин после закрытия шпура в глиняную пробку, закрывающую шпур, осторожно забивают стальной ломик диаметром 16—19 мм. В этом случае втулка и кладка стенки печи при прожиге кислородом меньше изнашиваются, так как шпуровое отверстие вскрывается точно по ломику. Ломик вводят на длину втулки (300 мм). В процессе выпуска штейна необходимо следить за наполнением ковша и не допускать перелива штейна через его край. Время наполнения ковша зависит от состояния кладки шпурового отверстия, высоты штейно­ вой ванны, ее температуры и других факторов. При нормальном исте­ чении штейна из печи ковш емкостью 8—9 т наполняется за 8— 12 мин.

Выпуск штейна затруднен, если в шпуровой канал попали куски огнеупоров, перегреты (1300° С) или металлизированы и охлаждены ниже 1140—1100° С штейны или если на подине печи в области штейновых шпуров имеется настыль. Куски огнеупорных кирпичей («камни») попадают в электропечь вместе с конвертерным шлаком. При выдаче штейна они могут быть увлечены в шпуровой канал и частично закупорить его. В таких случаях в шпур забивают стальной ломик и выбивают «камни».

При выпуске из печи нескольких ковшей «горячего» штейна под­ ряд (при температуре порядка 1300° С) огнеупорная втулка сильно нагревается, иногда до белого каления. Прикрыть такое шпуровое отверстие трудно, так как пробка из огнеупорной глины плохо пристает к раскаленной'добела поверхности втулки. В этом случае выдачу штейна из этого шпура временно прекращают и втулке дают охладиться. При повышении температуры штейна выше 1300° С штейн не выпускают и принимают меры для снижения его темпера­ туры (поднимают уровень штейновой ванны, загружают в печь маломагнезиальную руду, переключают печные трансформаторы на более высокую ступень напряжения, а при работе на повышенном напряжении понижают мощность печи).

Серьезные осложнения в выдаче штейна возникают при выпуске из печи металлизированного штейна, охлажденного ниже 1150° С. Металлизированный штейн получают при плавке шихты с восстано­ вителем, который добавляют для снижения потерь металлов с отваль­ ными шлаками. При плавке руды и окатышей с восстановителем (2—2,5% от массы твердой шихты) содержание металлического же­ леза в штейне составляет 8— 10%, а при плавке агломерата дости­ гает 12— 17%. Если штейн имеет температуру выше 1150° С, то ме­

151