Медеплавильщик

с разгрузочной камерой площадью 2200X3000 мм. Камера пред­ ставляет собой металлический кожух, футерованный шамотным кирпичом и перекрытый сводом из такого же кирпича. Дно ка­ меры выполнено в виде двух бункеров с выпускными течками, полезная емкость бункера 6 м3. Огарок из печи непрерывно по­ ступает в бункера разгрузочной камеры и далее транспортиру­ ется в отражательную печь. Для аварийной разгрузки печи в случае выхода ее из строя имеется всасывающая линия пнев­ мотранспорта, по которой огарок транспортируется в специаль­ ный приемный бункер.

Отвод избыточного тепла из кипящего слоя осуществляют термоэлементами (горизонтальными трубными змеевиками), ра­ ботающими по принципу испарительного охлаждения. Система отвода тепла представляет собой прямоточный котел, состоящий из двух последовательно работающих частей. Первая часть — змеевики насыщенного пара разделены на восемь элементов, работающих параллельно. Каждый элемент состоит из трубы длиной 37 м и диаметром 51 -5,5 мм. Последовательно за каж­ дым элементом насыщенной части установлены элементы паро­ перегревателя, который также состоит из восьми параллельно работающих элементов. Каждый элемент состоит из двух парал­ лельных труб диаметром 51 *5,5 мм и длиной 10 м. Общая по­ верхность теплоотводного устройства 73 ж2, количество получаю­ щегося пара 20 т/ч.

Регулирование теплоотвода производится путем впрыскива­ ния конденсата, имеющего температуру не ниже 100° С, в витки пароперегревателя, в результате температура выдаваемого пара изменяется от 200 до 500° С.

Для автоматического регулирования температуры кипящего слоя и поглощения избыточного тепла в слое дополнительно монтируют две водяные форсунки.

Очистка отходящих газов производится в три ступени. Газы из печи по двум стоякам диаметром 2,5 м поступают в рекупе­ ратор. Затем охлажденные до 350° С газы поступают в первую ступень очистки — циклон диаметром 2,5 м. Вторую ступень очистки осуществляют в двух параллельных батареях из цик­ лонов НИИОГАЗ типа ЦН-<15 диаметром 900 мм, а третью—, в электрофильтрах, куда газы поступают с запыленностью около

15г/нм3.

Уловленная в циклопах пыль собирается в бункерах, из ко­

торых ее пневмотранспортом направляют в отделение подшихговки пыли — в шихтарник. Количество этой пыли составляет 10—15% от веса шихты, остальную циклонную пыль через шлю­ зовый затвор разгружают в бункер огарка и вместе с ним на­ правляют в отражательную печь.

Необходимо отметить, что при обжиге негранулированной шихты вынос пыли достигает 60%, при применении же предва­ рительной грануляции его можно снизить до 28%.

Печь описанной конструкции имеет высоту кипящего слоя 1500 мм, линейную скорость воздуха в слое 50 см/сек, темпера­ туру 800° С. На 100 т концентрата расходуется 178,2 т«воздуха, или 16,5 м3/сек. Производительность печи по шихте составляет 53,8 т/м2 в сутки, по концентрату 31,3 т/м2 в сутки, степень де­ сульфуризации 77%.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОБЖИГА. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБЖИГОВЫХ ПЕЧЕЙ

Основным источником тепла 'при обжиге сульфидных мате­ риалов является процесс окисления пирита:

2FeS2 + 5V20 2 = Fe20 3 + 4S02 + 18 300 ккал.

Несмотря на то что в процессе обжига значительная часть тепла уносится с огарком, с отходящими газами и охлаждающим воздухом (при обжиге в механических печах), а также расхо­ дуется на эндотермические реакции и теряется через стенки печи в атмосферу, тепла реакций окисления сульфидов вполне достаточно, чтобы процесс обжига шел без затраты топлива. Тепловой баланс многоподовой печи представлен в табл. 9 и схематически показан на рис.

Т а б л и ц а 9

При обжиге в печах кипящего слоя количество выделяюще­ гося тепла настолько велико, что избыток его приходится ис­ кусственно отводить. Тепловой баланс печи кипящего слоя пло­ щадью пода 16,5 м2 представлен в табл. 10 и. схематически по­ казан на рис. 12.

где 7? — количество выжигаемой серы на 100 кг шихты;

Q — производительность печи на 1 м2 площади пода, кг. Характеристика работы обжиговых печей одного из заводов

представлена следующими данными:

ШАХТНАЯ ПЛАВКА МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Несмотря на бурное развитие флотационного обогащения руд и плавки медных концентратов в отражательных печах,

вверх. Из-за этой особенности необхо­ димо перерабатывать в шахтной печи материал крупностью 30— 60 мм. Наличие в шихте материала размером менее 30 мм рас­ страивает нормальный ход плавки, так как мелочь забивает про­ зе

ходы для газов. Излишне крупная шихта (куски более 100 мм) имеет пониженную поверхность соприкосновения с воздухом и газами, что также снижает производительность печи. Поэтому подготовка шихты для плавки «в шахтных печах имеет важное значение.

Полупиритной плавке, которая в настоящее время имеет наибольшее применение, подвергают сульфидные материалы с добавкой топлива в количестве от 2,5 до 12% от веса шихты.

Применяют также так называемую усовершенствованную

влечением меди в виде штейна получают и элементарную серу. Переработка вторичных медьсодержащих материалов произ­ водится путем переплавки их с коксом и флюсами на черную

медь.

Преимущества шахтной плавки, по сравнению с отражатель­ ной, кроме значительно большей производительности, следую­ щие:

1)большой коэффициент использования тепла, достигающий 70—80% (соответственно при шахтной плавке в большинстве случаев меньше и расход топлива);

2)меньший расход огнеупоров, особенно высококачественных термостойких, так как шахту печи выполняют из металлических водоохлаждаемых кессонов;

3)более высокая степень десульфуризации, вследствие чего

вшахтных печах достигается при одинаковых условиях повы­ шенная степень сокращения и более богатый штейн.

Однако шахтная плавка имеет и значительные недостатки:

1)при отсутствии кусковых материалов необходимо приме­ нять дорогостоящие операции: агломерацию, брикетирование;

2)большой расход воды на охлаждение кессонов;

3)повышенный расход электроэнергии для выработки сжа­

Если сравнивать отражательную и шахтную печи как метал­ лургические агрегаты, то по производительности, использованию тепла и десульфуризации шахтная печь значительно эффектив­ нее. Однако выбор способа плавки в конечном счете определя­ ется технико-экономическими соображениями, которые имеют решающее значение.

ПОДГОТОВКА ШИХТЫ К ПЛАВКЕ

Как и при плавке в отражательных печах, основные пока­ затели плавки в шахтных печах определяются химическим и ми­ нералогическим составом шихты и качеством подготовки ее к плавке. Химический состав определяют соответствующей дози­ ровкой компонентов, а для хорошего качества шихты необхо-

подвергают мокрой очистке. Из циклонов трепел направляют на смешивание.

Известь дробят до 40—60 мм в щековой дробилке, до 12 мм в короткоконусной дробилке и измельчают в шаровой мельнице до 0,3 мм. Мельница работает в замкнутом цикле с воздушным сепаратором, измельченную известь также направляют на сме­ шивание.

' Смешивание рудного сырья с трепелом и известью произво­ дят в гасильных барабанах в соотношении: рудного сырья 80— 84%, трепела 6—8%, извести 4—6%.

В барабаны подают пар с давлением 2 ат и воду.

При вращении барабана происходит гашение извести с обра­ зованием СаО и перемешивание шихты. Продолжительность пе­ ремешивания и гашения в зависимости от температуры руды составляет 45—60 мин.

Из гасильных барабанов готовая шихта поступает на бегу­ ны, где дополнительно перемешивается, разминается, при необ­ ходимости ее увлажняют до содержания влаги 6—7%.

После бегунов шихту направляют на прессование в меха­ нических прессах под давлением до 500 кг!см2 (49,05 Мн/м2). Прессованные брикеты имеют форму цилиндров диаметром 60 мм, длиной до 100 мм

Брикеты укладывают на специальные поддоны, которые за­ гружают в горизонтальные цилиндрические пропарочные котлыавтоклавы. В автоклавах брикеты в течение 6,5—7,5 ч обрабаты­ вают паром при давлении 5—8 ат и температуре 150—170° С. После пропарки брикеты в течение 4—6 ч остывают и теряют избыточную влагу. Механическая прочность брикетов составляет около 150 кг/см2 (44,72 Мн/м2), содержание в них влаги не более 5%.

Технико-экономические показатели брикетирования:

Брикеты, кусковую руду, кварц, кокс подают в соответствую­ щие бункера шихтарника. После контрольного грохочения не­ прошедшие через грохот материалы направляют в необходимых соотношениях в плавку. Отсев руды и брикетов возвращают на брикетирование, отсев кварца направляют на конвертирование или в отвал, отсев кокса используют для отопления. Известняк и оборотные материалы направляют в плавку без контрольного' грохочения. Схема производства брикетов представлена на рис. 15.