Файл: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник.pdf

ширения свода. Нагрузка от свода должна восприниматься всеми тягами и колоннами.

Особое внимание в процессе эксплуатации обращают на герметич­ ность свода, загрузочных воронок. Для этого сводовые кирпичи укладывают плотно, в загрузочных воронках создают воздушные затворы, шлаковые желоба закрывают.

Над печами устанавливают кран-балки для механизации ремонт­ ных работ. Во избежание несчастных случаев запрещается ходить по своду. На обслуживающих площадках устанавливают надежные металлические ограждения и постоянно поддерживают их в исправ­ ном состоянии. Ковши и желоба тщательно высушивают, чтобы не допустить хлопков и взрыва штейна.

§ 76. Печь кислородно-взвешенной плавки (КВП)

Сравнительно низкая удельная производительность отражатель­ ной печи обусловлена тем, что тепловые и другие физико-химические процессы происходят лишь на незначительной части общей поверх­ ности расплавляемого материала. Существенно увеличить удельную производительность печи невозможно вследствие самой сущности отражательной плавки. Поэтому для интенсификации процесса плавки сульфидных медных концентратов изыскивают другие ме­ тоды плавки и конструкции плавильных агрегатов, в которых могла бы участвовать вся огромная поверхность частиц концентрата. К таким процессам относится плавка концентратов во взвешенном состоянии в атмосфере кислорода, осуществляемая в печах кислородно-взве­ шенной плавки (КВП).

На рис. 234 показана конструктивная схема печи КВП, разра­ ботанная институтами «Гипроцветмет» и «Гинцветмет» и успешно работающая на Алмалыкском медном заводе. По принципу действия эта печь сходна в некоторой степени с аналогичными печами обжига концентратов, а по внешней форме — с печами отражательной плавки. Как и отражательная печь, она состоит из подины 15, свода 4, попе­

речных и продольных стенок, образующих рабочее пространство, и имеет прямоугольную форму. Подина представляет собой обрат­ ный свод. Подину выкладывают из магнезитового кирпича, а свод — из магнезито-хромитового кирпича. Над сводом расположен верти­ кальный газоход 6.

Для создания герметичности кладки печи и газохода заключены

вплотный стальной кожух, сваренный из листовой стали толщиной 20—25 мм. Каркас 10 состоит из ряда колонн. Колонны противо­

положных сторон соединены подпружиненными стальными тягами, что обеспечивает регулировку каркаса при температурном расши­ рении. Стены печей по всему периметру кессонированы. Водоохла­ ждаемые кессоны отлиты из красной меди. Охлаждаемая вода цир­ кулирует по стальным трубам, залитым внутрь кессонов.

Процесс плавки протекает следующим образом. Предварительно высушенная шихта (до влажности 1%) вдувается потоком кислорода

врабочее пространство печи при помощи горелок, расположенных.

438

на поперечной стене печи 11. С противоположной стороны печи вду­

вается горелками сухой пиритный концентрат. Так как в шихте содержится большое количество серы (до 25—28%), процесс плавки протекает без подачи топлива, за счет тепла сгорания серы при 1350— 1400° С. Жидкие продукты плавки удаляются — штейн через си-

фоны 18 на боковых стенах печи, а шлак — через шлаковые летки 20

на поперечной стене пиритной стороны печи.

В печи образуются две зоны отделения штейна от шлака, разде­ ленные пароохлаждаемсй перегородкой 17. Справа (по рисунку)

находится зона отделения основной массы богатого штейна, слева —■ зона отделения бедного штейна, получаемого в результате выделения меди из шлака вдуваемым пиритом. Печные газы с температурой около 1200° С отводятся через вертикальный газоход в котел-ути­ лизатор и далее в пылеулавливающее устройство. Топочные газы в отличие от газов шахтных печей содержат большое количество сернистого ангидрида, достигающее 75%, а поэтому они эффективно используются для производства серной кислоты.

439

Печи кислородно-взвешенной плавки имеют высокий проплав — в пределах 12— 14 т с 1 м2 пода в сутки. Расход кислорода составляет примерно 150— 160 м3 на 1 т проплавляемой шихты. Кислород по­ дается под давлением около 120 кН/м2 (1,2 кгс/см2).

Печь КВП имеет большой объем рабочего пространства, необ­ ходимый для полного расплавления и оседания капелек расплава. Полезный объем рабочего пространства рассматриваемой печи ра­ вен 560 м3, объем ванны составляет 120 м3 при глубине 1 м; внутрен­ няя длина печи 20 м, ширина 6 м. „

§ 77. Шахтная печь

Шахтными плавильными печами называют печи с вертикально расположенным рабочим пространством в виде шахты. Печь состоит из следующих основных частей: горна 1 (рис. 235), шахты 3 и колош­

В шахтную печь загружают крупнокусковые материалы. Агло­ мерат должен иметь куски размером 50— 150 мм. Мелкие куски раз­ мером меньше 20 мм составляют не более 15% от общей массы агло­ мерата. Размер кусков кокса должен находиться в пределах 50— 100 мм, а кусков шихты 15— 100 мм. Загружаемые в печь материалы подвергают предварительному грохочению. Жесткие требования к крупности материала вызываются характером шахтной плавки. Мелкий материал слеживается и спекается, создает большое сопро­ тивление движению газов в шахте, что приводит к снижению про­ изводительности печи.

440

Давление воздуха, вдуваемого в печь, колеблется в пределах 13—26 кН/м2 (100—200 мм рт. ст.) в зависимости от характера пере­ плавляемого материала (пористости, крупности кусков), характера

с увеличением диаметра сжатый воздух плохо проникает в глубь, в центр шахты.

Стенки шахты состоят из стальных водоохлаждаемых кессонов. В печах прямоугольного сечения торцовые стенки делают верти­ кальными, а боковые (длинные) — наклонными. Фурмы устанавли­ вают в кессонах в один или два горизонтальных ряда. Площадь се­ чения шахты в плоскости фурм является основным параметром шахтной печи. Ширина печи между противоположными рядами фурм колеблется в пределах 1000— 1500 мм. При большей ширине про­ никновение сжатого воздуха в шихту резко ухудшается. То же са­ мое наблюдается в случае работы печи на мелкой шихте. Когда требуется работать на крупном материале, печи строят большей ширины.

Эффективная высота от уровня фурм до уровня загрузки при­ нимается в пределах 4— 6 м в зависимости от характера плавки и со­ става шихты. Длина печи бывает от 3 до 20 м. До литературным дан­ ным, имеется уникальная печь длиной 26,4 м, шириной 1,4 м и пло­ щадью в области фурм 37 м2.

В результате плавки получаются следующие продукты: конечные— черновой свинец (веркблей) при свинцовой плавке и штейны при медной и никелевой плавке; промежуточные продукты и шлак. Черновой свинец— соединение свинца (80—00%) с сурьмой, цин­ ком н медью. Никелевый штейн содержит примерно 14—20% ни­ келя, 18—20% железа и 18—20% серы.

Жидкие продукты плавки собираются в горне печи и распреде­

Богатые шлаки поступают на вторичную переработку, а бедные транспортируются в отвал. Шлак транспортируют в шлаковозах, оборудованных специальными опрокидными ковшами, или гидрав­ лическим способом. При гидротранспорте шлак гранулируется: в плотно закрытый желоб с вытекающим шлаком подается под на­ пором сильная струя воды, которая разбивает шлак на мелкие ча­ стицы (гранулы) и смывает их в глубокий бассейн. Шлак из бассейна вычерпывают грейферным краном и в железнодорожных вагонах или автосамосвалах отвозят на шлаковое поле. Иногда гранулиро­ ванный шлак складируют в высокие кучи при помощи террикоников, поднимающих шлак специальными вагонетками на соответ­ ствующую высоту.

Отходящие газы содержат значительное количество пыли, а не­ которые из них — редкие металлы, Поэтому газы подвергают очистке

441

^

32 — желоб для аварийного выпуска свинца

443

442