Способ подготовки клинкера цинкового производства к плавке

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КЛИНКЕРА ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА К ПЛАВКЕ, включающий нагрев его и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат топлива на подготовку, клинкер нагревают до 1050-1150С, формуют и охлаждают до 2рО-400 с со скоростью 4-15 град/мин, а затем - со скоростью до 100 град/мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1067065 A

MSD С 22 В 1 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I3 -. ц йМьЩ;: I „.

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3482303/22-02 (22 ) 06 ° 08. 82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) Г.П. Харитиди, Г.В. Скопов и М.A. Зикно (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "Унипромедь" (53) 622.788.32(088.8) (56) 1. Цигода И.M. и др. Полупромышленные испытания агломерирующего обжига медных шихт с дутьем снизу. - "Цветные металлы", 1962, Р 3, с. 23-30.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 706458, кл. С 22 В 1/02, 1979. (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ IGINHKEPA

ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА К ПЛАВКЕ, включающий нагрев его и охлаждейие, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат топлива на подготовку, клинкер нагревают до 1050-1150 С, формуют и охлаждают до 200-400 С со скоростью

4-15 град/мин, а затем — со скоростью до 100 град/мин.

1067065

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к металлургии цинка, и может быть использовано для окускования клинкера - продукта вельцевания цинковых кеков и раймовки перед переработкой его в шахтных печах.

Клинкер цинкового производства содержит медь, золото, серебро и является ценным сырьем для -получения этих металлов. По условиям cy" ществующей технологии на цинковых, заводах клинкер на выходе из вальц=; ,печей подвергается водной грану-, ляции, в результате чего в конечном виде он содержит много мелочи (до 85% класса минус 10 мм). В отечественной практике переработка клинкера осуществляется в шахтных печах. Наличие в клинкере большого количества мелочи затрудняет его переработку в шахтных печах: снижает производительность, увеличивает пылевынос. Требуется специальная подготовка клинкера перед плавкой.

Известен способ подготовки клинкера к плавке методом агломерации в смеси с медными концентратами и флюсами (1g.. однако процесс агломерации требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат и не может быть 30 применен для клинкера в чистом виде из-за высокого содержания в нем горючих компонентов — углерода и металлического железа, горение кото рых приводит к перегреву и заплавле- 35 нию аглооборудования. Кроме того, процесс агломерации сопровождается большими выбросами вредных газов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки клинкера к плавке, заключающийся в нагревании клинкера до 12501300 С выдержке его при этих темпе- „ ратурах в течение 55-65 мин послео дующем охлаждении до 950-1050 С и выдержке при этих температурах в те чение 40-50 мин (2 g.

На осуществление этого способа требуется значительный расход топлива на нагрев клинкера и последующую длительную выдержку при этих температурах. Кроме того, не достигается получение клинкера с гранулометри-. ческим составом, соответствующим техническим требованиям шахтной плав- ки.

Целью изобретения является сокращение затрат топлива на подготовку.

Поставленная цель достигается 60 тем, что согласно способу подготовки клинкера цинкового производства к плавке, включающему нагрев его и охлаждение, клинкер нагревают до

1050-1150 С, формуют и охлаждают, 5 до 200-400 : со скоростью 4-15 град/мин а затем - со скоростью до 100 град/мин.

i орячий клинкер на выходе иэ вельц"печи имеет температуру 10501150 С и состоит из твердых частиц и расплава. При разгрузке из вельцпечи непосредственно в изложницы, на пластинчатый конвейер и т.п. клинкер легко формуется. При формовании твердые частицы оказываются окруженными расплавом, который при охлаждении кристаллизуется и механически связывает (цементирует) твердые частицы. Клинкер, нагретый до температуры ниже 1050 С, плохо формуется, так как расплава в таком клинкере не хватает для связывания твердых частиц. При температуре выше 1150 С расплав в клинкере излишне перегрет и в процессе формования стекает на дно формы, не цементируя твердые частицы.

Охлаждение сформованного клинкера 1о 200-400 С проводят со средней скоростью 4-15 град/мин. Этот интер= вал скоростей охлаждения выбран из соображений сохранения прочности кусков клинкера. При повышении скорости охлаждения выше 15 град/мин в кусках клинкера возникает высокое термическое напряжение, которое приводит к растрескиванию и, в конечном счете, к увеличению выхода мелких фракций. При скорости охлаждения менее 4 град/мин прочность окускованного клинкера не меняется, но снижает производительность процесса охлаждения.

Дальнейшее охлаждение клинкера от 200-400 С до 20-25 С проводят со средней скоростью до 100 град/мин.

Клинкер, сформованный и охлажденный

-по 200-400 C в заданном режиме охлаждения (4-15 град/мин) представляет прочные куски, и последующее увеличение скорости охлаждения до

100 град/мин на их прочность почти практически не влияет. При скорости охлаждения выше 100 град/мин растет выход мелких фракций. Поэтому с целью интенсификации процесса охлаждения сформованного клинкера охлаждение ведут в двух режимах.

Пример. Клинкером, выходя щим из вельц-печей с òåìïåðàòóðîé

1050-1150 С или нагретым до такого интервала температур, заполняли изложницы квадратного сечения (110х х110 мм) высотой 200-500 мм или размерами 300x500x200 I c. e его формования в этих изложницах и охлаждения.

Для получения необходимой скорости охлаждения изложницу орошали водой с различным ее расходом. Для получения высоких скоростей охлаждения (примеры 14,. 15) сформованный клинкер периодически целиком в иэ1067065

Выход фракции минус

10 мм, Ъ

Температура клинкера после охлаждения на

1 стадии, С

Температура клинкера перед фор-, мованием, ОС

Скорость охлаждения клинкера на

2 стадии, град/мин

Температура клинкера после охлаждения на

2 стадии, ОС

Скорость охлажде« ния клинкера на

1 стадии град/мин

Опыт, У

30 О

14,7

300

14,0

300

14,3

14,9

300

98,7 7,6

14,5

300

-13,9

14,0

600

500

450

14,2

97,8

13,8

400

13,5

300

14,3

98,7

7,8

13,7

200

6,1

98,3

100

13,8

14,7

5 3

300

39,7

100, 0

39,8

26,8

300

300

16,8

97,3

13,4

300

15,0

7,6

99,8

300

7,1

98,7

5 3

19

100, 3

99,3

1070

300

4,0

2,9

23

4,2

4,7

300

21 . 1080

22 1080

23 1075

14,3

23

300

4,6

10,5

110,0

100,0

14,8

8,9

300

24

1070

8,4

7,3

23

50,0 - 4,7

20,0 4,3

26 1060

300

4 2

4,2

3У8

27,075

23 2

300

4 0 ложнице погружали в воду. Высокие скорости во второй стадии охлажде,ния достигались путем погружения в воду охлажденных до 300аС кусков сформованного клинкера раэличной величины.

Слитки клинкера, охлажденные до 23 С, подвергаЛи стандартным испытаниям на прочность путем трехкратного сбрасывания иэ с высоты

1 1170

2 1120

3 1150

4 1050

5 1020 б 1070

7 1070

8 1065

9 1070

10 1050

11 1050

12 1070

13, 1060

14 1060

15 1050

16 1065

17 1070

18 1070

2 м на бетонное основание и определения выхода мелкой фракции (минус

10 мм) после сбрасывания. Go техническим условиям клинкер поступающий в шахтнув плавку, должен содержать мелкой фракции (класс минус 10 ма) не более 10%..Реэультаты испытаний приведены .в таблице.

23 99,8 12,4

23 100,3 6,3

23 100,7 7,0

23 99,3 13,5

23 98,6 23,8

23 100, ч 26,5

23 100, 7 9,4

23 100,2 6,8

23 101,2 34,6

23 - 130,0 15,4

1067065

Составитель А. Кальницкий

Редактор М..Бандура Техред О.Неце Корректор B. Гнрняк

Заказ 11157/30 Тираж 603 Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В результате испытаний (см. таб.лицу) выяснено, что

Клинкер перед началом формования

его в слитки должен иметь температуру 1050-1150 С (опал 1-5).

Снижение выхОда фракции минус

10 мм достигается при охлаждении клинкера со скоростью не более 15 град/мин на первой стадии охлаждения (опыты 13-20).

Температура клинкера после первой стадии охлаждения должна быть не. выаа 200-400 С (опыты 6-13). Выход фракции минус 10 мм после испытаний формованного клинкера в зависимости от режима его охлаждения на двух стадиях.

С целью интенсификации охлаждение слитков клинкера от 200-400 С до температуры окружающей среды можно вести без потери прочности с более высокой скоростью, чем на первой стадии, но не более 100 град/ми (опыты 21-27).

Снижение скорости охлаждения на первой и второй стадиях охлаждения клинкера ниже 4 град/мин не приводит к существенному повышению прочности клинкера и уменьшению выхода мелкой

5 фракции, (опыты 20, 27), но снижает производительность процесса подготовки.

Таким образом, в сравнении с про10 тотипом предложенный способ обеспечивает следующие преимущества: сни,жается температура нагрева клинкера с 1250-1300 С до 1050-1150 С и исключается выдержка его при повышен)5 ных температурах, что сокРащает расход топлива на подготовку, обеспечивается получение окускованного клинкера выход класса минус 10 мм не превышает 10%.

Ожидаемый зкономический эффект н составит 2;3 руб. на т перерабатываемого клинкера.