Печь для непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне

Печь для непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНЬК МАТЕРИАЛОВ В ЖИДКОЙ ВАННЕ, содержащая шахту, разделенную перего/7 родкой, закрепленной на своде и не доходящей до подины, на плавильную и восстановительную камеры, загрузочные устройства, фурмы, кессонированный пояс, наклонную, ступенчатую подину, сифоны для выпуска продуктов плавки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью Снижения потерь металлов с отнальными шлаками, она снабжена перегородкой, закрепленной на своде восстановительной камеры и не доходящей до подины, нижняя кромка перегородки расположена на уровне, равном 0,,0 высоты сливного порога шлака, восстановительная камера снабжена перегородкой, верхняя кромка которой расположена на уровне порога сливного окна шлакового сифона, (Л а нижняя кромка перегородки расположена на уровне перегородки, отделяющей плавильную камеру от штейнового сифона. . 7

„„SU„„1008600 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Уао F 27 B l7/00

<,: 9 Ôß,д e1 g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

";" М4 4ЧФК 3%k

".Ць416ЯМ -

jl

Ф

Ю

-Р

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛА М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3365927/22-02 (Z2) » .12.81 (46) 30.03.83. Бюл. N 12 (72) И.A. Строителев, В.П. Грицай, : С.Н. Голиков, А.В. Ванюков, В.fl. БыстВ . В. Иванов, 3 А. llJBNpo

A.H. Федоров и И.В. Князев (71) Запорожский индустриальный институт и Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени институт стали и сплавов (53) 669.333.41(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство CCCP ,по заявке Р 2915009/22"02, . кл. F 27 В 3/00, 1980.:

2. Авторское свидетельство СССР в. 813102, кл. F 27 В 3/ОО, 1977 ° (54)(57) 11ЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЦВНОЙ ПЛАВКИ

СУЛЬФИДНЫХ ИАТЕРИАЛОВ В ЖИДКОЙ ВАННЕ, .содержащая шахту, разделенную перегоr-r родкой, закрепленной на своде и .не доходящей до подины, на главильную и восстановительную камеры, эагруэочнь е устройства, фурмы, кессонированный пояс, наклонную, ступенчатую подину, сифоны для выпуска продуктов плавки, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью Снижения потерь метал" лов с отвальными шлаками, она снабжена перегородкой, закрепленной на своде восстановительной камеры и не доходящей до подины, нижняя кромка перегородки расположена на уровне, равном 0,7- 1,0 высоты сливного поро га шлака, восстановительная камера снабжена перегородкой, верхняя. кромка которо" расположена на уровне по- З рога сливного окна шлакового сифона, ур а нижняя кромка перегородки. расположена на уровне перегородки, отделяющей плавильную камеру от штейнового сифона.

О

Зь

1 10086

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для непрерывной плавки и обеднения шлаков.

Известна печь для непрерывной плавки сульфидных материалов и обеднения шлаков в жидкой ванне, содержащая шихту, разделенную перегородкой, не доходящей до подины, на плавильную и восстановительную камеры, кессони" 10 рованный пояс с фурмаии, сифоны для выпуска шлака и штейна, а также вторую перегородку, которая установлена на подине восстановительной камеры и имеет в нижней части переточное 15 окно, равное по высоте окну штейново .го сифона $1) .

Недостаток этой печи заключается. в том, что удаление обедненного шла" ка производится непосредственно из 2î камер в которой барботируется расплав, в сифон, а богатый штейн может перетекать в восстановительную камеру, что ухудшает обеднение шлака.

Наиболее близкой к предлагаемой! по технической сущности и достигаемому результату является печь для непрерывной плавки сульфидных мат " риалов в жидкой ванне, содержащая прямоугольную шахту, разделенную пе" 36 регородкой, закрепленной на своде и не доходящей до подины, на плавильную и восстановительную камеры, за" грузочные устройства, фурмы, кессо" нированный пояс, наклонную, ступен" чатую подину, сифоны для выпуска продуктов плавки.

Конструкция этой печи позволяет извлечь из шлака металлы или их соединения, которые имеют высокую степень упругости пара при темйературах процессов плавки и переработки шла" ка ().

Недостатком этой печи является то, что не обеспечивается достижение до- 5 статочного обеднения шлака по меди, никелю и другим ценных металлам вследствие отсутствия контакта шлака с обеднительным штейном и условий для отстаивания сульфидной взвеси, Цель изобретения - снижение потерь металлов с отвальными шлаками.

Поставленная цель достигается тем, что печь для непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне, 55 содержащая шахту, разделенную перегородкой, закрепленной на своде и не доходящей до подины, на плавильную

00 2 и восстановительную камеры, загрузочные устройства, фурмы, кессонированный пояс, наклонную, ступенчатую подину, сифоны для выпуска продуктов плавки, снабжена перегородкой, за- крепленной на своде восстановительной камеры и не доходящей до подины, нижняя кромка перегородки расположена на уровне, равном 0,7- 1, 0 высоты сливного порога шлака, кроме того, восстановительная камера снабжена перегородкой, верхняя кромка которой расположена на уровне порога сливного окна шлакового сифона, а нижняя кромка перегородки расположена на уровне перегородки, отделяющей плавильную камеру от штейнового сифона.

На чертеже изображена предлагаемая печь, вертикальный разрез.

Печь состоит из плавильной камеры 1, восстановительной камеры 2, содержащей зону 3 отстаивания и зону 4 перемешивания и камеры 5 обед.нения. Плавильная камера содержит загрузочное устройство 6, газоход 7, фурмы 8, ограничительные перегородки 9 и 10. Штейн из печи выводится через сифон 11 и окно 12. Восстановительная камера разделяется на зоны перегородкой 13 и отделяется от камеры обеднения перегородкой 14. Восстановительная камера включает фурмы 15, загрузочное устройство 16, газоход 17 и наклонную подину -18.

Шлаковый сифон 19 сс сливным окном

20 отделен от камеры обеднения перегородкой 21. Боковые стены каждой камеры в области фурм имеют кессонированный пояс 22, Выбор предлагаемых пределов объясняется тем, что расположение нижней кромки перегородки, разделяюц и камеры восстановления и обеднения, ниже 0,70 уровня сливного порога шлака затрудняет поступление кускового углеродистого восстановителя в камеру обеднения,а размещение перегородки на уровне, превышающем сливной порог (т.е. выше поверхности расплава шлака}, не обеспечивает ударжание в подсводовом пространстве камеры обеднения восстановительной газовой атмосферы.

Печь работает следующим образом.

Шихта непрерывно подается в плавильную камеру 1 печи через загрузочные устройства 6 на поверхность пературу ванны шлака. Окись углерода, образующаяся при их сгорании, на™ капливается в подсводовом пространстве камеры обеднения, а не удаляется с отходящими газами. Это оказывает положительное влияние на восстановление шлака и позволяет полнее использовать восстановитель. Газовая подушка в подсводовом пространстве камеры обеднения оказывает демпфирующее влияние на расплав шлака, спо собствующее ослаблению в нем конвекционных потоков и спокойному отстаиванию капель бедного лтейнв.

Отстоявшийся обедненный шлак иэ камеры 5 обеднения перетекает под перегородкой 21 в шлаковый сифон, от куда сливается через окно 20 и направляется в отвал. Бедный штейн стекает по наклонной подине 18 к плавильной камере и объединяется с основным штейном в пространстве между ступенью наклонной подины и перегородки 13.

Отходящие газы удаляются из печи через газоходы 7 и 17.

Результаты исследований на гидро" модели показывают, что оптимальный уровень размещения нижней кромки перегородки между восстановительной и обеднительной камерами находится в пределах от 0,7 до 1,0 высоты сливного порога шлакового сифона. При этом в камеру .обеднения попадает

86-983 кускового восстановителя из камеры восстановления, Обедняют отвальный шлак, содержащий,Р: медь 0,61, никель 0,11; кобальт 0,046, железо

43,94, кремнезем 33,16, сера 1,47, который получен при выплавке штейна, содержащего,3: медь 45,2, никель

4,47, кобальт 0,091, железо 25,4, сера 24,2. При наведении восстановите .-ьной атмосферы из окиси углерода над слоем шлака при добавке 54 природного пирротина и выдержке 2030 мин получены отвальные шлаки, содержащие,F: медь 0,08-0 16, никель

0,031-0,069 и кобальт 0,022-0,030.

Таким образом, потери меди со шлаками сокращаются в 3,8-7,6 раз, никеля - в 1,6-3,5 и кобальта - e

1,4" 2, 1.

Экономический эффект в народном хозяйстве составит 276000 руб. s год. ираж 613 Подписное жгород,уп.Проектная.4

3 1008600 4 барботируемого шлако-штейнового расплава. Подача воздушного или обогащен-. ного кислородом дутья осуществляется через фурмы 8. При необходимости вместе с воздухом можно вд» вать газообразное, твердое или жидкое углеродистое топливо. Выше уровня фурм в распгаве протекают процессы плавления шихты, окисления сульфидов и укрупненны сульфидных частиц. В нижней под- р фурменной области осуществляется промывка шлака каплями богатого штейна, опускающимися сверху, и отделение штейна от шлака. Штейн непрерывно выводится из печного пространства че" рез сифон 11 и сливается через выпускное окно 12, Шлак из подфурменной области плавильной камеры перетекает под перегородкой 9 в зону 3 отстаивания шлака от частиц богатого щ штейна. Нижняя кромка перегородки 13, отделяющей зону 3 отстаивания от зо" ны 4 перемешивания, погружена в штейн до уровня перемешивания по вертикали.

Крупные капли богатого штейна, не успевшие отделиться от шлака в пла" вильной камере, под действием силы тяжести оседают вниз на поверхность штейна. При встречном движении оседающих капель штейна и потока шлака происходит слияние этих капель с мелкой сульфидной взвесью, способствующее. разделению шлака и штейна, Из зоны 3 отстаивания шлак сливается в зону 4 перемешивания через перегородку l3, верхняя кромка которой расположена на уровне порога сливного окна 20 шлакового сифона l9. На поверхность шлака в зоне перемешивания загружают сульфидизатор (на- ур пример, пирротиновый концентрат} и восстановитель.(например, каменнь I уголь) через загрузочное устройство 16. В качестве дутья, подаваемого через фурмы 15, используют углеродистое топливо или его смесь с окислителем, обеспечивающее создание восстановительного. потенциала.

Возможно также перемешивание расплава нейтральными газами. Куски угле" родистпго восстановителя потоком барботируемого расплава из камеры восстановления заносятся под перегородкои 14 в камеру 5 обедненйя и собираются в ней на поверхности шла55 ка. Сгорая, эти куски повышают темВНИИПИ Заказ 2321/52 Т

Филиал ППП "Патент", г.У