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

собой прямоугольные коробки из листового железа. Размер вакуумкамеры 2x2 м2. Вакуум-камеры присоединены патрубками к газо­ проводу-коллектору, из которого газ отсасывается мощным эксгау­ стером, создающим разрежение до 800— 1300 мм вод. ст. в вакуумкамерах и 1400 мм вод. ст. у своего патрубка. Производительность эксгаустера составляет 3500 м3/мин.

Через колосники паллет в вакуум-камеры просасывается часть мелкого материала и засасывается в газовый коллектор. Поэтому вакуум-камеры и коллектор снабжены бункерами для выгрузки осевших здесь грубых частиц пыли. Для очистки газов от тонкой пыли перед эксгаустером установлены скрубберы. Очищенный от пыли газ выбрасывается в атмосферу. '

Газоотводящие патрубки имеют задвижки, с помощью которых можно регулировать скорость просасывания воздуха через шихту, т. е. регулировать процесс спекания над данной камерой. Для предупреждения прососа воздуха между паллетой и краями камеры всасывания имеется специальное уплотнение.

Из дробилки агломерат поступает на наклонный колосниковый грохот для отделения крупной фракции от мелкой. Зазор между колосниками грохота составляет 20 мм. Материал класса —20 мм просыпается через решетку и попадает в бункер. Этот материал является возвратом; выход его составляет 40—45% от массы агло­ мерата. Из бункера возврат направляют в тушильный барабан, где его охлаждают водой. Расход воды для тушения устанавливают из расчета получения возврата с влажностью не более 3,0%.

Для увеличения содержания серы в возврате широко практикуется загрузка в тушильный барабан сырой шихты, которая выполняет роль гасителя агломерата. Охлажденный агломерат транспортируют в смесительное отделение.

Надгрохотный продукт крупностью —300 +20 мм — это гото­ вый агломерат. Горячий агломерат (температура агломерата в мо- 'мент разгрузки с аглоленты составляет 600—700° С) поступает в тушильные барабаны, где происходит тушение его водой до тем­ пературы 80— 150° С. Диаметр тушильного барабана 1,8 м, длина 4,84 м, угол наклона 1°30', производительность 65 т/ч. Охлажденный агломерат дробят в валковых дробилках до крупности —50 мм и транспортируют к электропечи. В охлажденном агломерате должно быть не более 3% влаги.

Следует отметить, что для экономии электроэнергии было бы целесообразнее направлять в электроплавку горячий агломерат. Однако для транспортировки в печь горячего материала необходимы специальные герметичные транспортеры и загрузочные приспособ­ ления.

При окускованйи агломерацией материалы шихты претерпевают различные физико-химические превращения. При нагревании из шихты в первую очередь удаляется гигроскопическая вода. По мере повышения температуры слоя спекаемого материала разви­ ваются процессы термического разложения высших сульфидов, удаляется кристаллизационная вода, разлагаются карбонаты, обра­

30

зуются легкоплавкие силикаты, которые связывают частицы шихты в прочный агломерат. Окусковывают шихту и образующиеся сплавы сульфидов никеля, меди, железа. Рассмотрим важнейшие реакции спекания сульфидных руд и концентратов.

Р е а к ц и я т е р м и ч е с к о г о р а з л о ж е н и я в ы с ­ ш и х с у л ь ф и д о в ш и х т ы . Содержащиеся в шихте суль­ фиды под действием высокой температуры разлагаются и теряют часть серы. Так, пирротин разлагается по реакции

Fe7S8 —>7FeS -j- V 2S 2

и теряет 1/8 часть серы. Халькопирит при разложении теряет Ѵ4 часть серы:

2CuFeS3 —>Cu2S + 2FeS + V2S2,

а пентландит Ѵв часть:

3 (FeS•NiS) —>Ni3S 2 + 3FeS + V 2S 2.

Сера окисляется кислородом воздуха, образуя сернистый ангидрид:

а за счет кислорода избыточного воздуха — до окиси железа:

с образованием магнитной окиси железа (магнетита) и элементар­ ной серы:

3FeS + 2S02 = Fe304 + 2V2S 3.

Процесс окисления сульфидов сопровождается выделением зна­ чительного количества тепла. За счет этого тепла, а также за счет тепла от горения коксовой мелочи в шихте развивается температура до 1100—1200° С. При этой температуре протекают реакции шлако­ образования, в результате которых образуются легкоплавкие си­ ликаты, связывающие частицы шихты в прочный агломерат. Наиболее легкоплавок силикат закиси железа, который в основном и окусковывает шихту. Образование силиката закиси железа протекает по реакции

2 FeO + S iO , = (Fe0)2-Si02.

31

Ниже приведены технические показатели агломерации меднопнкелевого концентрата.

Агломерат является хорошим материалом для электроплавки, так как образовавшийся в процессе спекания первичный шлак способствует легкоплавкости агломерата. В связи.с этим при плавке

2.Агломерация концентратов с повышенным содержанием серы (до 28%) сопровождается низкой десульфуризацией (до 45—50%). При электроплавке сернистого агломерата (11% S) увеличивается выход штейна, что осложняет работу конвертерного передела.

3.Слой шихты при спекании обладает высоким сопротивлением, что требует применения мощных эксгаустеров.

4.Из-за плохой газопроницаемости слоя процесс характеризуется малой вертикальной скоростью спекания и низкой удельной произ­

водительностью.

5. При работе агломашины вакум-камеры коллектор и мульти­ циклоны забиваются мелочью шихты, которая просыпается в зазоры между колосниками. Просыпь спекается в газоходах, образуя настыли. Сечение газоходов сокращается, резко возрастает сопро­ тивление системы газоудаления и уменьшается количество проса­ сываемого воздуха. Очистка системы газоудаления от настылей вызывает значительные простои агломашины. Ввиду несовершен­ ства системы пылеулавливания сильно истирается ротор эксгау­ стера: срок службы роторавсего 16—22 суток.

32

Окускование флотоконцещпрата методом окатывания с последующим окислительным обжигом

За последние 15 лет на заводах цветной металлургии начали внедрять новый прогрессивный методокускованиятонкоизмельченных материалов путем .их окатывания в окатыши диаметром 8—15 мм, которые затем подвергают термическому упрочнению на ленточной

в соотношении, обеспечивающем ее влажность 10—12,5%. Смешение материалов выполняют в двухвальных лопастных смесителях. Тща­ тельное смешение кека с возвратом, равномерность подачи шихты на гранулятор — важнейшие условия получения окатышей опти­ мальной крупности.

На фабриках комбината «Печенганикель» концентрат перед окатыванием подвергают предварительной подсушке до влажности 8—10% в сушильном барабане (рис. 8). Эта операция позволяет либо полностью, либо частично отказаться от применения возврата и обеспечивает условия для увеличения производительности фабрики окомкования. Кроме того, подсушенный концентрат лучше смеши-

Таблица 5

Показатели процесса окатывания шихты на заводах Кольского полуострова

34