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

§ 84 . О борудование для огневого раф инирования меди и никеля

Черновые медь и никель, полученные при конвертировании, подвергают двойному последовательному рафинированию: огне­ вому — в плавильных печах и электролитическому — в электро­ литных ваннах. Такой способ рафинирования позволяет выделять из чернового металла золото, серебро, платину и платиноиды и полу­ чить основной металл высокой чистоты, отвечающий современным требованиям электротехнической и машиностроительной промыш­ ленности.

Огневое рафинирование меди проводят в две стадии: в печах,

на вайербарсы для получения плотных отливок с малым содержанием кислорода.

Анодные печи бывают стационарными и поворотными, наклоня­ емыми, вайербарсовые печи — только стационарными. Стационар­ ные рафинировочные печи по своему устройству и принципу действия сходны с отражательными плавильными печами. Наклоняемые анодные печи по своей конструкции аналогичны горизонтальным конвертерам.

Стационарная печь (рис. 257) имеет прямоугольное сечение с со­ отношением длины к ширине в пределах 1,35—3. Наибольшая ши­ рина зеркала ванны составляет 4,5—4,8 м2, глубина ванны — от 400 до 950 мм в зависимости от качества рафинируемой меди.

Подина печи обычно состоит из трех обратных сводов. Нижний свод выложен из шамотного кирпича, средний и верхний выложены из динаса и хромо-магнезита; толщина верхнего свода 380 мм, а ниж­ него и среднего по 230 мм. Подину выкладывают с уклоном 1 : 100 в сторону выпускной летки. Толщина стен равна примерно 500 мм.

порно-подвесные и подвесные — из хромомагнезитового и магнези­ тового кирпичей. Толщина свода составляет обычно 380 мм; стрела подъема свода — от 1 : 7,5 до 1 : 10.

Каркас печи имеет такую же конструкцию, что и каркас отража­ тельной печи. Каркас регулируют болтовыми соединениями при помощи спиральных или пластинчатых пружин. Для повышения стойкости наиболее термически напряженных мест устанавливают водоохлаждаемые кессоны. Заслонки также делают водоохлажда­ емыми; для управления ими предусмотрены пневмоцилиндры с да­ влением воздуха около 50 Н/см2 (5 кгс/см2).

Газы отводят через вертикальный боров, расположенный около свода. Температура отходящих газов составляет 1100—1300° С. Тепло отходящих газов используют в котлах-утилизаторах.

482

6

Анодную печь загружают через 2—3 рабочих окна, расположен­ ных в длинной стене печи. Твердую шихту (чушки, анодные остатки, медный лом и др.) загружают специальными кранами— завалоч­ ны м и , на тележке которых закреплен хобот с лопатой. Лопату с ших­

той вводят в окно печи, сбрасывают материал и отводят в исходное положение. Жидкую медь заливают через переносный футерованный желоб. Во избежание чрезмерного окисления меди и ее потерь окна

в диапазоне от 10 до 400 т. Размеры печи при этом не влияют на ка­ чественные показатели процесса рафинирования. При установке кот­ ла-утилизатора общий термический к. п. д. печи достигает 30—40%.

На рис. 258 показана анодная наклоняемая печь емкостью 250 т. Корпус печи — стальной, цилиндрической формы, сваренный из листов толщиной 30 мм. Торцовые стенки стянуты стальными тя­ гами. Амортизация температурного расширения воспринимается спиральными пружинами. Футеровка — хромомагнезитовая тол­ щиной 450 мм. Между стенкой и футеровочными кирпичами выложен теплоизоляционный слой толщиной 60 мм. Горловина собрана из двух стальных воротников размером 1300x1500 мм и наклонена к вертикальной плоскости на 10°.

На барабане жестко закреплены два стальных бандажа 4. Один

бандаж отлит заодно с зубчатым венцом. Привод печи состоит из электродвигателя, редуктора и открытой зубчатой передачи. Для плавного пуска и наклона барабана в обе стороны на 180°, а также для остановки предусмотрен электродвигатель постоянного тока.

Эти печи устанавливают в конвертерном пролете, что позволяет рационально их загружать жидким штейном из конвертеров. За­ грузку осуществляют из ковшей через горловину. Сжатый воздух давлением около 30 Н/см2 (3 кгс/см2) для окисления меди подводят через фурмы. Фурмы по конструкции аналогичны фурмам конверте­ ров. Продолжительность процесса окисления составляет 1—3 ч. Для восстановления меди используется природный газ, подаваемый горелками, устанавливаемыми в торце барабана. В случае примене­ ния мазута его подводят по стальным трубкам в загрузочное окно. Давление газа и мазута составляет около 30 Н/см2 (3 кгс/см2)*

Шпур для выпуска меди расположен на уровне горизонтальной оси барабана. Медь выпускают при наклоне барабана на 60°. Шлак удаляют через горловину при наклоне печи на 75—80°. В стационар­ ных печах для удаления шлака устанавливают специальные меха­ низмы, которыми выгребают шлак. Газ выходит через горловину и напыльник в газоход. Напыльник — водоохлаждаемый, по типу аналогичен напыльникам конвертеров.

Медь, полученная в вайербарсовой печи, поступает на разливку в слитки — вайербарсы. Разливку осуществляют на карусельных машинах.

484

Для изготовления проводников тока и кабельных изделий спе­ циального назначения требуется медь более высокого качества, чем выдаваемая вайербарсовой печью. Такую медь с высокими пока­ зателями пластичности, плотности, сопротивления усталости, элек­ тропроводности и степени чистоты получают на новых прогрессивных установках с применением непрерывных процессов плавки, рафини­ рования, литья и обработки слитков — вайербарсов.

Автоматизированная линия получения вайербарсов, разрабо­ танная СКВ цветной металлургии, действует на Балхашском ГМК.

Три поточные линии соеди­ нены в единую технологиче­ скую цепь: плавильно-рафи­ нировочная, литейная и ли­ ния обработки и штабелиро­ вания слитков.

кала ванны составляет 3 ,1 м2. Трансформатор печи мощностью 2250 кВА рассчитан на напряжение 10 кВ и силу тока 130 А. На понижающей стороне трансформатор имеет четыре ступени напряжения от 225 до НО В и номинальную силу тока 6,5 кА.

Кессонированный свод выложен из динаса толщиной 230—350 мм в металлическом каркасе. Для подъема и отвода свода в сторону предусмотрен специальный механизм. Через свод проходят три

никеля, содержащей 80—85% металлического никеля, и каменного угля. Такая порошкообразная масса подается шнековым питателем в кессонированное отверстие, размещенное в центре свода. Шихта загружается непрерывно в процессе плавки. Производительность питателя регулируют в зависимости от интенсивности процесса плавки. Скрап в виде анодных остатков и оборотных материалов плавильного производства загружают через кессонированное рабо­ чее окно 1, расположенное напротив выпускной летки 6. Для на-

486