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

более интересңа конструкция вакуумного сифона с приемным сосу­

дом (рис. 91).

При применении вакуумного сифона выпуск штейна начинается после создания вакуума в приемном сосуде (ковше) и прекращается после соединения канала сифона с атмосферой. В качестве материала для изготовления сифона можно использовать графит, жароупорные сплавы, защищенные от действия расплава огнеупорами, или дру­

плавки: ток, напряжение, рабочая мощность печи, температура кладки, температура отходящих газов и воды для охлаждения трансформаторов и элементов печи, расход воды, масса загру­ жаемой в печь твердой шихты. Имеется реальная техническая возможность для внедрения автоматического отбора продуктов плавки, автоматического определения влажности шихты и хими­ ческого состава продуктов плавки, штейна и оборотного конвертер­ ного шлака, уровня электродной массы в кожухах электродов, уровня расплава в печи, положения электродов в ванне.

Рассмотрим примеры возможных технических решений по авто­ матизации перечисленных контролируемых параметров. Влажность шихты может автоматически контролироваться изотопным влаго­ мером «Нейтрон-3». Нейтронный метод определения влажности осно­ ван на измерении потока медленных нейтронов, возникающих в кон­ тролируемом материале при облучении его потоком быстрых нейтро­ нов. Количество медленных нейтронов, выходящих из облучаемого материала, пропорционально содержанию влаги в шихте. Прибор, фиксирующий излучение медленных нейтронов, градуируется в про­ центах влаги. Для измерения массы штейна и оборотного конвер­ терного шлака рекомендуется применять крановые тензометрические

крана.

Ручное опробование следует заменить автоматическим пробоотбором продуктов плавки. Вариант конструкции автоматического

на одной из печей комбината «Печенганикель».

Контейнер с радиоактивным источником (изотоп цёзия-137) устанавливают снаружи кожуха электрода на уровне выше верхней кромки контактных щек. Поток излучаемых частиц пронизывает кожух и величина излучения фиксируется счетчиком, расположенным с противоположной стороны электрода. При наличии в кожухе электродной массы излучение в значительной мере поглощается массой и сигнал счетчика получается слабым, при отсутствии массы сигнал резко усиливается. Звуковая и световая сигнализация изве­

2 2 8

щает обслуживающий персонал о необходимости загрузки электрод­ ной массы в кожух.

Для автоматического замера уровня шлака и штейна в печи с регистрацией результатов измерения на диаграмме потенциометра можно рекомендовать уровнемер «ЭМУР-1» (см. с. 133) конструкции НИИавтоматики. Заглубление электрода в расплав, величину его перемещения можно контролировать с помощью указателя положе­ ния электрода УПЭ-1, разработанного также НИИавтоматикой. Принцип действия этого прибора основан на преобразовании посту­ пательного движения электрода индукционным датчиком в электри­ ческий сигнал, измеряемый щитовым прибором.

Рекомендуемые варианты решения проблемы автоматизации кон­ тролируемых параметров могут быть и другими, более совершенными. Внедрение автоматизации важнейших операций по обслуживанию печи, автоматический контроль за процессом плавки откроют воз­ можность применения автоматизированной системы управления руднотермической печью на базе современной вычислительной тех­ ники. В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по созданию подобных систем.

§ 46. Повышение мощности электропечей

Борясь за увеличение выпуска никеля, коллективы заводов успешно решают задачи повышения мощности руднотермических печей. В результате реконструкции печных трансформаторов или

бинате «Североникель» (517 кВА/м2). На комбинате «Печенганикель» этот параметр составляет 238—326 кВА/м2, на Норильском комби­ нате 287—324 кВА/м2. Сопоставление приведенных показателей говорит о технической возможности дальнейшего повышения

229

мощности электропечей на комбинатах «Печенганикель» и Но­ рильском.

Балансовыми плавками, проведенными Гипроникелем на Нориль­ ском комбинате, доказано, что при повышении удельной мощности печи с 202 до 270 кВА/м2 (т. е. на 33,2%) проплав шихты возрос на 45%, удельный расход электроэнергии снизился при плавке сухой шихты на 9,2%.

Необходимо отметить, что проблема увеличения мощности элек­ тропечей должна увязываться с возможностями сырьевой базы,

§ 47. Основы теории обеднительной плавки жидких конвертерных шлаков в электропечах

Конвертерные шлаки медно-никелевого производства содержат значительное количество никеля, меди и кобальта (см. с. 145). Для извлечения из шлака ценных металлов его направляют в даль­ нейшую переработку. При этом большое влияние уделяют извлече­ нию кобальта, так как в конвертерном шлаке концентрируется до 60% кобальта, содержащегося в поступившем в плавку сырье. До 1957 г. жидкие конвертерные шлаки перерабатывали в электро­ печах рудной плавки (см. § 27). При этом из шлака извлекали в штейн 85—90% никеля, 85—90% меди и 55—60% кобальта. Низкое извле­ чение кобальта является недостатком этого способа.

В 1957 г. на комбинате «Североникель» был внедрен процесс обеднительной электроплавки жидких конвертерных шлаков, обеспе­ чивающий извлечение кобальта в штейн до 90%. Разработали этот процесс В. Г. Бровкин, М. И. Захаров, М. П. Иголкин, Г. П. Лешке, В. Я- Позняков, Я- Д. Рачинский.'В. С. Тарасов. Механизм извле­ чения кобальта и других цветных металлов из жидких конвертерных шлаков при их обеднёнии в электропечи заключается в следующем: в электропечь заливают конвертерные шлаки и загружают твердый восстановитель (коксик, антрацитовый штыб). Сульфиды металлов, находящиеся в конвертерном шлаке, нагреваются примерно до 1325° С, отстаиваются, а окисленные соединения кобальта вместе с окислами других металлов частично восстанавливаются углеродом восстановителя. Для успешного протекания в электропечи восстанот вительных процессов восстановитель должен покрывать равномерным слоем всю поверхность ванны. Взаимодействие шлака с восстанови­ телем протекает на границе жидкого расплава ванны и слоя плаваю­ щего антрацитоводо штыба или коксика. Под действием конвекции поверхность шлаковой ванны непрерывно обновляется и восстанови­

230