Электропечь для обеднения шлаков

Электропечь для обеднения шлаков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ОВЕДНЕ-j НИЯ .ШЛАКОВ, содержащая свод,, стены. разделительную перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, электроды и вогнутую подину, о т л ичающаяся тем что, с целью повышения извлечения ценных компо нентов и увеличения производительности печи, перегородка выполнена высотой (l,15-4)6t и расположена в межэлектродном пространстве на расстоянии

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1 О6852О А

3(5 ) С 22 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У г

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3503557/22-02 (22) 20.10 ° 82 (46) 23.01.84.Бюл. Р 3 (72) A.A. Гальнбек, Н.M. Барсуков, М.С. Алексеев, Л.М. Носань, И.И. Гнедин, Ю.В. Васильев, A.À. Иванов, В..Е. Карпов и Я.Л. Серебряный (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт Гипроникель и Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (53) 669.041г669.332.8(088.8) (56) 1. Серебряный Я.Л. Злектроплавка медных руд и концентратов, M., "Металлургия", 19ii4, с. 237-243.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 222665, кл. С 22 В 25/02, 1966. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ОБЕДНЕ-, НИЯ ШЛАКОВ, содержащая свод, стены, разделительную перегородку, отверс-, тие в своде для заливки шлака, элек. троды и вогнутую подину, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения извлечения ценных компонентов и увеличения производительности печи, перегородка выполнена высотой (1,15-4 ) B и расположена в межэлектродном пространстве на расстоянии (1,3-1,7 )ol от оси электрода со стороны отверстия для заливки шлака, а нижняя кромка перегородки расположена на расстоянии .(0,5-1,0)d от нижней точки . стрелы прогиба подины, где 0 — диаметр электрода.

2. Электропечь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что перегород- 8 ка выполнена из охлаждаемых элемен- тов.

1068520

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для обеднения шлаков, например конвертерных.

Известны электропечи для обеднения шлаков цветной металлургии, например конвертерных шлаков никелевого и медно-никелевого производства (1 g.

Однако такие электрогечи являются однокамерными и не позволяют осуществить в них двухстадийный процесс обеднения шлака, что, в свою очередь снижает извлечение из него ценных компонентов, прежде всего цветных металлов. Наличие одной камеры or- 15 раничивает производительность печей, так как приходится чередовать периоды заливки и выпуска шлака из-за возможности попадания на слив исходного богатого конвертерного шлака.20

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути и достигаемому результату является электропечь для непрерывной плавки оловянных концентратов, содержащая свод, стены.25 (: разделительную перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, электроды и вогнутую подину.

В этой печи для получения бедных отвальных шлаков установлена разделительная перегородка на продоль- ном канале, пересекающем подину плавильной камеры, образуя с ним переходное отверстие, служащее жидкометаллическим з твором. По мере накопления в плавильной зоне богатого шлака его избыток продавливается через жидкометаллический затвор в доводочную зону, в которой производится обеднение (.2 3.

Недостатком известной электропе- 40 чи является наличие узкого продольного канала, над которым установлена разделительная перегородка, что создает трудности IIpH HctIQJIb3Gвании этой электропечи для обедне- 45 ния конвертерных шлаков, например, «едно-никелевого производства. В гроцессе обеднительной электроплавки выделяется металлическое железо и ферроникель, которые образуют на подине настыл, в этом случае продольный канал, заполненный донной фазой и служащий жидкометаллическим затвором, зарастет и настыл с перегородкой перекроет полностью электропечь. Это приводит к уменьшению производительности печи по перерабатываемому шлаку и снижению извлечения ценных компонентов.

Целью изобретения является повышение извлечения ценных компонентов и увеличение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что в электропечи для обеднения шлаков, roäåðæàöåé свод, стены, 65 разделительйую перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, электроды и вогнутую подину, перегородка выполнена высотой (1,15-4.) d u расположена в межэлектродном пространстве на расстоянии (1,3-1,7)d от оси электрода со стороны отверстия для заливки шлака, а нижняя кром ка перегородки расположена íà расстоянии (0,5-1,0 ) д от нижней точки стрелы прогиба подины, где d диаметр электрода.

При этом перегородка выполнена из охлаждаемых элементов.

Высота перегородки обусловлена тем, что увеличение ее высоты более

4 d приводит к изменению электри-= ческого режима печи вследствие большого перепада уровней расплава в зоне заливки и выпуска. Уменьшение высоты перегородки менее 1, 15 d приводит к частичному проскоку заливаемого шлака в зону выпуска.

Расстояние от оси электрода до перегородки (1,3-1,7 )d обусловлено уровнем тепловой нагрузки, возникающим в приэлектродной зоне вследствие конвективного движения перегретого шлака. Так как разделительная перегородка расположена между электродами, то уменьшение расстояния менее

1,3 d ведет к повышенному тепловому воздействию от одного электрода а увеличеиие расстояния более 1,78от другого электрода. В том и другом случае изменение расстояния сказывается на увеличении уровня теплового воздействия до 600-1000 кВт/м, при котором длительная работа перегородки невозможна.

Расстояние от нижней кромки перегородки до нижней точки стрелы прогиба подины, равное 0,5 d обусловлено настылеобразованием на подине.

С уменьшением расстояния менее 0,5d настыль перекрывает проток под перегородкой, что приводит к остановке печи. С увеличением расстояния более

1,0d нижняя кромка перегородки не находится в штейновой ванне, что приводит к проскоку заливаемого конвертерного шлака из зоны заливки в зону выпуска.

На фиг. 1 изображена 3-х электродная электропечь обеднения, разрез« «на фиг. 2 — вид сбоку, Электропечь состоит из корпуса 1 рабочее пространство которого разделено перегородкой 2 на зону 3 заливки и зону 4 выпуска .шлака. Зона 3 имеет отверстие 5 для заливки конвертерного шлака и отверстие

6 для выпуска штейна. Зона 4 имеет отверстие 7 для выпуска отвального шлака. Уровень шлаковой ванны в зоне 4 выпуска может быть ниже уровня шлаковой ванны, чем в зоне 3

1068520

ВНИИПИ Заказ 11418/24 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 заливки (сплошная линия в зоне 4 ), а также может быть одинаковым для эон 3 и- 4 (фиг. 1, пунктирная линия в зоне 4 3.

Устройство работает следующим образом.

При заливке в зону 3 исходного холодного, обогащенного цветными металлами шлака через отверстие 5 для заливки, он опускается в нижние слои шлака в зоне 3 заливки.

Таким образом, заливаемый холодный богатый конвертерный шлак, попадая в зону 3 заливки, не может попасть в зону 4 выпуска пока не произойдет отстой механических включений сульфидов цветных металлов и не уменьшится его вязкость и плотность вследствие частичного восстановления магнетита и окислов цветных металлов. После того как конвертерный шлак отстоится и прогреется он поднимается в верхние слои шлаковой ванны. Благодаря сообщаемости эон 3 и 4, обедненный разогретый шлак под действием 25 конвективных потоков поступает из зоны 3 заливки через верхнюю кромку перегородки 2 в зону 4 выпуска где происходит его дальнейшее обеднение. Таким образом электропечь обеднения может работать практически в непрерывном режиме заливки исходного и выпуска отвального шлака через отверстие 7.

Пример. Проведение процесса обеднения конвертерного шлака медно-никелевого производства в трехэлектродной прямоугольной электропечи.

Рабочее пространство печи между электродами I — ill (фиг. 1) на расстоянии 1,4 d от оси электрода разделено на две камеры перегородкой.

Нижняя кромка перегородки размещает" ся на расстоянии 0,5 d от нижней точки стрелы прогиба подины, а верхняя — на расстоянии 1,678 от нижней точки стрелы прогиба подины.

Уровень. донной фазы, общей для камеры 3 и 4 заливки и выпуска составляет 700 мм. Уровень шлаковой ванны в камере 3 заливки составляет

2000 мм; в камере 4 выпуска — 1800 мм

Печь имеет мощность 11-13 МВа и перерабатывает исходный конвертерный шлак с содержанием, Ъ: никель 0,60,8, кобальт 0,2-0,3; медь 0,5-0,9; кремнекислоты 22-24, который заливается в камеру 3. Частично обедненный промежуточный шлак из эоны 3 заливки перетекает через разделительную перегородку 2 в зону 4 выпуска в процессе заливки конвертерного шлака, В зоне 4 выпуска происходит доиэвлечение цветных металлов и получающийся отвальных лак выпускается через отверстия 7 для выпуска отвального шлака.

Получаемый отвальный шлак содержит,В: никель 0,05-0,08; кобальт 0,03-0,05; 0,20 кремнекислоты 30-32, Извлечение цветных металлов в процессе составляет,Ъ| никель 98-98,5; кобальт 75, 80, медь 85-90.