Файл: Лакерник, М. М. Электротермическое оборудование. (Руднотермические печи).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц е |
9 |
|||||
|
|
|
|
Состав ИТ9ЙН8 | |
ШЛ8К8, |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Продукт |
Си |
Fe |
NL |
S |
In |
РЬ |
fls |
sloz |
Fed |
CaO + |
|
|
flu, |
4 |
’ |
|
MpP |
W o Ф |
|||||||||||||||
r/ T |
||||||||||||||||
Штейн••••••• |
40 |
27-30,2 |
0,4 |
24,6 |
5,4 |
2,7 |
0,3 |
- |
- |
- |
- |
|
30 |
340 |
||
Шлак............... . |
0,79 |
—• |
0,04 |
0,9 |
10,7 |
2,2 |
0,24 |
31,7 |
39,7 |
1,9 |
8,1 |
«■> |
— |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Состав штейне и шлака из отстойника, % |
|
Т а б л и ц а ' |
10 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Продукт |
Си |
|
Zn |
РЬ |
sioz |
CaO |
|
Fe |
Cl |
F |
|
fls |
|
Sb |
|
|
Штейн............. |
22,6 |
0,7 |
0,2 |
- |
- |
|
41,8 |
- |
- |
|
0,7 |
|
1,5 |
|
||
Шлак............... |
0,39 |
0,8 |
0,01 |
38,3 |
5,3 |
34,2 |
0,006 |
0,045 |
|
0,01 |
0,02 |
|
ся
•о
равен 900 т шихты. Удельный расход энергии составляет 542 квт*ч/т шихты при расходе электродной массы 5 кг/т и десуль фуризации 42,9#.
-Шихту, состоящую из огарка и части необожженного концент рата, загружают через течки в своде с двух сторон печи в околоэлектродное пространство.
Стены печи в области ванны выложены хромонагнезитовым кир пичом, а свод - шамотом. Штейн выпускают через три ипуровых отверстия периодически о температурой П 50-П 80°С. Конвертерный шлак, имеющий температуру 1230-1260°С, заливают через отверстие в итейновои торце печи. Газы от печи отводятся вестью газохода ми.
При очень бедной медью вихте (10-15# Си ) из печи выдают штейн с содержанием 28-30# Си и шлак, содержащий 0,5-0,7# Си ,
около 35# SL0Z и 50-55# FeO.
Перерабатывая концентраты с очень большим содержанием пири та и получая сильно железистые электропроводные шлаки, завод испытывает большие трудности при плавке и по основным техникоэкономическим показателям работает хуже завода "Реннер" [4 ] .
Завод "Джинджа"
Для переработки-медных концентратов руднике "Килямба” на заводе "Джинджа" (Уганде) фирма "Элкем" установила электропечь мощностью 5500 ква. Печь трехэлектродная длиной 14 жшириной 5,36 м, производительностью 9000 т меди в год. Плавят необожжен ный концентрат, смешенный с другими компонентами шихты, которые загружают через шесть бункеров, находящихся вблизи электродов, через течки, расположенные на расстоянии 1220 мм от стен. Систе ма шихтовки автоматизирована. Шихта, загружаемая в печь и попа дающая на ванну, распределяется по ее поверхности.
Напряжение не низкой стороне трансформатора имеет 21 ступень через 5 в от 120 до 220 в . Обычно работают на верхней ступени 220 в и мощности 5200 квэ. Дивметр электродов 1045 нм.
Высота печи 3000 мм при площади пода 75 м^. Ванна печи из нутри футерована хромомагнезитом, а снаружи - шамотом. Верхняя часть стен и овод выложены шамотом.
Уровень ванны поддерживают на отметке 1200 мм, из них штей на - на уровне 500-600 мм.
Завод "Джинджа" является примером малотоннажного производ ства, для которого электроплавка является, видимо, наиболее ра циональным процессом [4 ].
З а в о д " Б рик слег"
Возможность плавки обожженного "намертво" концентрата на черновую медь представляет известный интерес. Тэкой способ поз волил бы исключить операцию конвертирования штейна с использова нием всей серы при обжиге, однако он не нвшел широкого примене ния, так как при этом получается шлак, богатый медью. Следует, однако, указать на практику завода "Брикслег" (Австрия}, рабо
тающего по такой схеме. |
|
|
Перерабатываемый концентрат содержит,%: 26-27 Си ; |
30-35А> ; |
|
32-36 J ; до |
0 ,7 NL ; до 0 ,7 As ; 0,Q5Fi ; 0,08 In ; 0,3 S6 ; |
0,05 Со; |
0,5 Са0 ; 0,2 |
МуО и bSi02. |
|
Концентрат обжигают в семиподовой лечи до содержания серы |
||
1,0 -1, 2%. |
|
|
Шихта, |
направляемая на плавку, состоит из огарка, 25% кварца |
|
(к массе огарка), 12% известняка и 4-5% оборотных продуктов. Су |
точный проплав шихты равен 75-85 т при расходе угля 6-7% к массе шихты.
Количество добавляемого угля подбирают с таким расчетом, чтобы восстановить всю медь, весь никель и лишь незначительное количество железа. Практически все железо ошлаковывают в виде фаялита. Небольшое количество серы, остающееся в огарке, образу ет богатый штейн, содержащий до 65%Си, и частично переходит в
шлак. |
Тонкий слой штейна между шлаком и медью позволяет |
получать |
шлак, |
содержащий менее 1% Си . При отсутствии этого слоя |
штейна |
для получения бедного медью шлак8 пришлось бы восстанавливать |
||
много |
железа, что привело бы к ухудшению качестве черновой меди. |
Медь, получаемая в описанных условиях, |
содержит, %: до |
|||
1 ,5 NL ; |
до 3,5 Fe ; |
0,2 As ; 0,7 Sh' и около 93-95Cu . Шлак содер |
||
жит, %: |
49-45 Fe ; |
30-3Z SL0Z ; 8-10- CaO; 0,2 Zn } 0,0ZPb ; до |
||
0,7 Си и следы никеля. |
|
|
||
Извлечение меди составляет 98%, из них |
95% |
- прямой выход |
||
в металл |
и 3% - в медный штейн, возвращаемый в |
обжиговую печь. |
||
Потери меди оо шлаком не превышают I , 5-2,0% |
и равны потерям при |
плевке на штейн.
Печь на заводе круглая, трехфазнзя, диаметром 5 м и пло щадью подв 20 м2. Сэмоспекэющиеся электроды имеют диаметр 780 мм. Печь открытая и имеет колпак для отводе газов. Плавку ведут при напряжении 90 в о расходом энергии 750 квт-ч/т огарке или 580 квт-ч/т шихты. Медь и шлак периодически выпускают в обогре ваемый отстойник для разделения. Медь в жидком виде сливают в анодную печь.
5 9
В связи с трудность!) регулирования процесса восстановления железа при плавке и растворения его в меди в последнее время появились предложения обжигать концентраты в кипящем слое, затем таким же способом восстанавливать медь в огарке, после чего пла вить его в нейтральной атмосфере. При атом можно получать более чистую медь. Такая схема проходит проверку [4].
Завод "Муфулира"
В 1971 г . на заводе "Иуфулира" (Замбия) введена в эксплуа тацию электропечь мощностью 36 тыс.ква для плавки медных концент ратов. Необожженные содержащие до 7% влаги концентраты в смеси с товкоизмельченным известняком подвергаются сушке в трубчатой печи, а 38тем конвейерами загружаются в печь через £6 воронок,
расположенных в своде вдоль стен и ближе к электродам. Ванна печи общей высотой 1,7 м имеет слой шлака Г,1 м.
Штейн и шлак выпускаются непрерывно через шпуры, расположенные в противоположных концах печи. Дивметр шлакового шпура 100 мм.
Отходящие газы по грушевидному газоходу отводятся в элект рофильтр .
Электроэнергия подается от однофазных трансформаторов с 35 ступенями напряжения на кэждую пару электродов диаметром
1,6 м. Электродов шесть, высота их 15 н . Минимальное напряжение на электродах 325 в . Расход электродной массы равен 2 кг/т су хой шихты, а расход электроэнергии не превышает 400 квт*ч/т сухой шихты. Тепловой к .п .д . печи равен 75?. Управление печью автоматизировано и производится с центрального пульта.
Введение в эксплуатацию электропечи позволило увеличить производительность завода на 150 тыс.т штейна, или на 65 тыс.т меди в год, доведя ее выпуск до 230 тыс.т [16].
Завод "Инспирейшн"
Завод ’’Инспирейшн" (США) был построен в 1914 г . и несколь ко раз реконструировался.
В связи с вводом в действие с декабря 1973 г . закона, обя зывающего заводы использовать 90? серы от ее содержания в исход ном сырье,принято решение о реконструкции завода. Было рассмот рено четыре варианта технологии: электроплавкв, обжиг в печах
i£C с последующим восстановлением, плавка во взвешенном состоянии и плавка концентратов в конвертерах на дутье, обогащенном кисло родом. Была выбрана следующая технологическая схема: плавка су-
(/
хих концентратов в электропечи, конвертирование штейнов в кон вертерах с боковым отсосом (способ Хобокен) и электролитическое рафинирование.
Применение электропечи и конвертеров с боковым отсосом позволит получать газы, содержащие 4-8$ Л?2. Газы после раздель ной для каждого агрегата оухой и мокрой очистки будут использо ваться для производства серной кислоты контактным способом.
Шихту из склада типа "бединг" будут сушить в трубчэтой пе чи из нержавенай стали диаметром 4,88 и длиной 24,4 и .
Высуженную шихту в количестве 1360 т/сутки будут плавить
в электропечи мощностью 51 тыс,ква с площадью пода 380 м^ |
(удель |
|
ная нагрузка по току 133 |
квт/м^) с шестью самоспекающимися |
элект |
родами диаметром по 1800 |
мм. |
|
Шихте будетподаваться в два бункера емкостью по 635 |
т, а |
|
оттуда шнеками - на скребковые конвейеры для загрузки в печь |
||
через четыре ряда отверстий. Две ряда из них будут подавать |
||
шихту к электродам, а два |
- к боковым стенквм. |
|
В сутки будут получать около 1100 т штейне, выпуск которо |
||
го будет осуществляться через шпуры, расположенные в торцевой |
стене. 1*8зы из электропечи в количестве 850 нм3/нин о темпера турой около 700°С будут охлвждать до 450°С, очищать от пыли в циклонах (к .п .д . 98$), смешивать с конвертерными гэзвми, промы вать 25$-ным раствором серной кислоты и направлять на производ ство серной кислоты в контактной установке двойного катализа.
Четыре существующих конвертера будут заменены пятью конвер терами с боковым отсосом. Расход воздуха составит 510 м3/нин.
Флюсы будут дробить до класса |
-19,5 +6,35 мы. Флюсы и обороты |
-6,35 мм будут направляться в |
электропечь, более крупные - в |
конвертеры. Газы с температурой |
1200°С в количестве 651 нм3/мин |
будут охлаждаться в водоохлаждаемом холодильнике до 650°С, в сле дующем - до 480°С, после чего подвергаться очистке в циклонах и электрофильтре [ I ] .
Джезказганский горно-металлургический комбинат
На Джезказганском горно-металлургическом комбинате с 1973 г . начата эксплуатация электропечи для плавки медных концентратов.
Технологическая схема предусматривает предварительное ока тывание концентрата в смеси с пиритом в чашевом грануляторе, плавку полученных гранул в электропечи с получением штейна, шла ке и сернистого тезе и бессемерование штейне в горизонтальных конвертерах с последующим огневым и электролитическим рафиниро ванием черновой меди.
6 1
Химический состав |
компонентов шихты приведен в табл. I I . |
|||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
II |
|
Химический состав компонентов шихты,$ |
|
|||||
Компоненты шихты |
Си |
S |
Fe |
Si о2 |
Щ 03 |
СаО |
|
||||||
Концентрат медный |
40 |
18 |
9 |
20 |
3 |
2 |
Концентрат пирит- |
0,3 |
42 |
38 |
— |
_ |
- |
ный........................... |
||||||
Известняк............... |
|
“ |
1.2 |
3,5 |
1,7 |
50 |
Шихту составляют в соотношении: |
86$ медного концентрата, |
|
|||||
8$ пиритного концентрата |
и 652 известняка. |
|
|
|
|||
При десульфуризации в электропечи 20$ выход штейна от ших |
|||||||
ты составляет 66$, шлака - |
50%, |
|
|
|
|
||
Состав, продуктов плавки приведен в табл. |
12. |
|
|
||||
|
Состав штейна и шлаке, % |
Т а б л и ц а |
12 |
||||
|
|
|
|
||||
Продукт плавки |
Си |
|
Fe |
S |
slo |
СаО |
|
|
|
2 |
|
|
|||
Штейн..................... |
52,5 |
|
23 |
18,5 |
- |
- |
|
Шлак...................... |
0,35 |
|
23,3 |
- |
45 |
10 |
|
Содержание меди в черновом металле достигает 99% при извле |
|||||||
чении ее 93$. При сушке гранул теряется 0,5$, |
при плавке - 1$ |
и |
|||||
при конвертировании - 0,5 |
$ |
меди. |
|
|
|
|
|
Мощность печи 49,5 Мва при трех трансформаторах мощностью |
|||||||
16,5 Мва каждый. Пределы напряжения на низкой стороне |
475-800 |
в |
при максимальной силе тока на электроде 25830 8. Печь оборудова на шестью сэмоспекающимкся электродами диаметром 1200 мм.
Размеры печи: длина 24, ширине 7, высота 4,5 м. Площадь ванны 168 м“ . Ванне футерована плотным хромомагнезитом, свод арочный шамотный, имеющий отверстия для ввода электродов, под соединения газоходов и загрузочных течек, э также для заливки жидкого конвертерного шлака. Уплотнение электродов в своде саль никовое водоохлаждаемое.
Удельный расход электроэнергии на плавку в пусковой период
по ряду причин в несколько раз превышал |
проектный. В этот период |
|
и некоторые |
другие показатели были ниже |
нормы. Так шлак содержал |
с ,44$ меди, |
а извлечение меди в черновую не превышало 97$. |