Способ переработки полиметаллических расплавов

 

Изобретение относится к способам переработки расплавов цветных металлов газом в слое и может использоваться для переработки других расплавов . Целью изобретения является повьппение производительности окислительных и окислительно-восстановительных процессов и снижение брызгоуноса. Воздух в расплав вводят в количестве определяемом (Соотношением Q 15323 . hjj/ ppi , и выдерживают количество расплава, определяемое глубиной расположения воздушных струй на входе в расплав, по соотношению: h . (9-19)d, где п - число воздушных струй; d - диаметр струи на входе в расплав, м; р,| - плотность расплава , кг/м ; h- - глубина расположения воздушных струй на входе в расплав , м; Р|. - плотность воздуха, кг/м , 1 з.п. Ф--ЛЫ, 1 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 22 В 15/06

0llHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108832/23-02 (22) 04.08,86 (46) 07 ° 07 ° 88. Бюл. 25 (71) Усть-Ка еногорский свинцовоцинковый комбинат им, В.И.Ленина (72) И.С.Багаев, Г.С.Сборшиков, Д.А.Егоров, Н.С.Касенов, Я.З.Бейлин, А.Л.Ушков, А.А.Гюламирян, Н.НеЖарнов и В.А.Пономарев (53) 669.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1032804,.кл. С 22 В 15/06, 1982. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ (57) Изобретение относится к способам переработки расплавов цветных металлов газом в слое и может исполь„.,$0„„щадя А1 зоваться для переработки других расплавов. Целью изобретения является повьппение производительности окисли тельных и окислительно-восстановительных процессов и снижение брызгоуноса.

Воздух в расплав вводят в количестве определяемом соотношением Q=15323

ndd / „h„/ p,; ìd/÷, и вьщервивеют количество расплава р определяемое глубиной расположения воздушных струй на входе в расплав, по соотношению:

h = (9-19)d, где n - число воздушных струй; d — - диаметр струи на входе в расплав, м; p - плотность расплава, кг/м ; h — глубина расположения воздушных струй на входе в расплав, м; р, - плотность воздуха, кг/м

1 з.п. @-лы, 1 табл.

1407984

Изобретение относится к способам переработки расплавов цветных металлов газом в слое и может использоваться для переработки других распла- 5 вов.

Целью изобретения является повышение производительности окислительных и окислительно-восстановительных процессов и снижение брызгоуноса. 10

Пример 1. Проверяется ведение процесса продувки жидкого штейна по известному способу. Расстояние между струями воздуха составляет 500 мм при диаметре фурмы 50 мм, т.е. 106. 15

В конвертер заливают 4,4 м3 штейна при 1050 С (плотность штейна 4,5 т/м ) содержащего,,: свинец 20,0, медь 22,0, цинк 13,0, сера 21,0, железо ??,О.

При расходе воздуха, определенпом 20 по соотношению и равном 5805 м 9/ч, глубине расплава h = 0,35 м конвертер ставят под дутье. Расход воздуха выдерживают на уровне 5800 м /ч. Загружают кварцевую руду, содержащую

70Х Si0< в количестве 4,24 т. Через

4,5 ч продувки сливают шлак объема

3,4 м при 1175 С.

Заливают новую порцию штейна объемом 3,4 м при 1040 C. Загружают порцию кварцевой руды 3,2 т, через

3,5 ч продувки снова сливают шлак в объеме 2,6 м при 1180 С.

Для восстановления объема расплава до 4,4 м и поддержания Ь /d 7(h = 0,35 м) загружают семь блоков штейна печи обеэмеживания. В течение 45 мин плавят блоки. Ломко,вая проба показывает богатую массу.

Конвертер ставят под дутье. Через 40

2,5 ч получают черновую медь. Время работы конвертера под дутьем составляет 11,25 ч. Расход воздуха на процесс 65306 м .

После разлива и охлаждения масса 45 черновой меди составляет 10,9 т.

После уборки рабочих площадок от выброшенной иэ горловины конвертера и застывшей массы расплава и взвешивания ее брыэгоунос составляет 5 т.

Удельная производительность процес са составляет 0,17 кг/м .

Пример 2. В конвертер заливают 6,3 м жидкого штейна при 1040 С содержащего : свинец 20,0; медь 55

22 ° 0; цинк 13,0, сера 21,0, железо

22,0.

При расходе воздуха, определенном по соотношению и равном 7100 м /ч> глубине расплава h + = 0,75 м конвертер ставят под дутье. Расход воэду ха выдерживают на уровне 7100 м /чм загружают кварцевую руду, содержащую

70 $10 в количестве 6,0 т. Через

3,8 ч продувки сливают шлак объема

4,9 м при 1205 С. Заливают новую порцию штейна объемом 4,9 м при

1055 С„ загружают порцию кварцевой руды 4,6 т, через 2,45 ч продувки снова сливают шлак в объеме 3,8 м при 1215О С.

Дпя восполнения объема расплава до 6,3 м и поддержания h /d 15 (h = 0,75 м) загружают 11 блоков штейна печи обезмеживания. В течение

1 ч плавят блоки, ломковая проба показывает богатую массу, которую продол» жают продувать воздухом. В конвертере начинают варить медь. Через 2,3 ч получают черновую медь, Время работы конвертера под дутьем составляет

9,35 ч. Расход воздуха на процесс

69935 м .

После розлива и охлаждения масса черновой меди составляет 18,4, т. Пос» ле уборки рабочих площадок от выбро шенной из горловины конвертера и застывшей массы расплава и взвешива ния ее брызгоунос составляет 2,7 т.

Удельная производительность процесса составляет 0,26 кг/м .

Пример 3. Проверяется ведение процесса продувки жидкого шлака по известному способу. Расстояние между струями воздуха (фурмами) составляет 450 мм при диаметре фурмы 40 мм, т.е. 11,25dе В кон вертер заливают 3,8 м3 шлака (плотность шлака 2,8 т/м ), содержа» щего, : свинец 2,0, цинк 12,0, медь

0,6, железо 20,0; оксид кальция 12,0, диоксид кремния 25,0, Магнетит в шлаке не обнаружен.

При расходе воздуха, определенном по соотношению и равном 2191 м /ч, глубине расплава h + = 0,28 м конвер» тер ставят под дутье. Продувку ведут в течение 20 мин. Расход воздуха выдерживают на уровне 2200 м /ч.

В конце операции содержание магнетита в шлаке составляет 2,5%. Шлак выливают из конвертера и перерабаты» вают в шлаковозгоночной печи. После уборки рабочих площадок от выброшен ной из горловины конвертера и .застыв» шей массы расплава и взвешивания ее брызгоунос составляет 1,5 т.

84

18 . С другой стороны, ведение процесса с расходом выше расчетного (примеры 8 и 9), несмотря на рост производительности, увеличивает брыэгоунос, Ведение процесса предлагаемым способом переработки расплав при соотношении 9 C h .d 4 19 и фактическом расходе воздуха, соответствующем определенному по соотношению (примеры

2,5,10 и 4), позволяет повысить его производительность íà 53% и уменьшить брыэгоунос на 46-47 .

Уменьшение брыэгоуноса улучшает условия труда обслуживающего персонала за счет сокращения доли непроизводительного ручного труда.

Формула изобретения

1. Способ переработки полиметаллических расплавов, например штейнов, шлаков с флюсами и оборотными материалами, включающий продувку их до звуковыми струями кислородсодержащего газа, подаваемыми в расплав на расстоянии друг от друга 10-25 диаметром струи на входе в расплав, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности окислительных и окислительно-восстановительных процессов и снижения брызгоуноса, гаэ в расплав вводят на глубину h + = (9-19)d, м.

Приведенные в таблице данные показывают, что при снижении отношения I 3p

Ь :d меньше 9 (примеры 1 и 3) и фактическом расходе воздуха, соответствующем рассчитанному по соотношению, удельная производительность снижается на 53 и брызгоунос увеличивается на 46-44 . Увеличение отношения Ь :d более 19 (примеры 7 и 11) при расходе воздуха, соответствующем рассчитанному (пример 11), эффективность процесса снижается (уменьшается ско- 40 рость образования магнетита) . Кроме того, при расходе воздуха меньше расчетного (пример 7), несмотря на снижение брызгоуноса на 30%, удельная производительность снижается на 18%. 45

Ведение процесса обработки расплава воздухом в количестве, несоответствующем рассчитанному по соотношению, несмотря на снижение брыэгоуноса (примеры 6 - 7), снижает удель- ную производительность процесса на

2. Способ по п,l о т л и ч а и-" шийся тем, что газ вводят в расплав в количестве Q, определяемом по соотношению

15323 nd — h®, м /ч, Р» 3 жэ — число воздушных струй;

- диаметр струи на входе в расплав, м;

- плотность расплава, кг/м

- плотность воздуха, кг/м ; — глубина расположения газовых струй на входе в расп. лав, м. где п

Р

Рг

3 14079

Пример 4. В конвертер заливают 6,4 м жидкого шлака, содержащего, з : свинец 2,5; цинк 12,2, медь 0,6; железо 21,6; оксид кальция 12,0, диоксид кремния 24,0, Иагнетит в шлаке не обнаружен.

При расходе воздуха, определенном по соотношению и равном 3609 м /ч, э глубине расплава h» = 0,75 м конвер- lp тер ставят под дутье. Продувку ведут в течение 20 мин. Расход воздуха выдерживают на уровне 3600 м /ч. э

В конце операции содержание магнетита в шлаке составляет 4,7, Шлак выливают из конвертера и перерабатывают в шлаковоэгоночной лечи. После уборки рабочих площадок от выброшенной из горловины конвертера и застывшей массы расплава и взвешивания ее брызгоунос составляет 795 кг.

Подобным образом и в аналогичных условиях проведена проверка способа в пределах предложенных параметров и приемов. 25

Результаты опытов и расчетов сведены в таблицу.

1437984 а v е е о са г с 4

« ° « О л

РЪ CV

«, « «

Л О МЪ

«

Щ

da с"Ъ О

«

Ф О

El Й

I 1 I и

1 1 1

v 5 X f

Ю со

Ю Оо

I 1 ° 1 о о о

О. cd Е х ц 3 х

1 сч л

1 l cc ссЪ

««

Ф сч

I 1 I.

Ю о

Ю

-- Ю сЪ

v о сЪ сЪ ссЪ

C) л о с« ф

3 а сЪ

Саа л се

«, « сч ссЪ н о о

Ch ОЪ

« « о о

Ю

« и л an

« сч сСЪ

« с«Ъ

О сЪ

« «

an an

3o1н х gl 4

tt 3 х vo с х

C) о сп

I с Ъ сЪ сЧ

1 — со

РЪ ссЪ сч со ф с! с4-Х CIX

v cca o ф о ае ill су + Я

В х сч

O « л сч

«

a/\

О ссЪ сч

O « « ссЪ an

«

ОЪ

В ф л an

an л

Ф сЧ с Ъ вй х ц

v cca е о

Ю о в сч

МЪ

Ю

СО

I/\ о О О о о о о а сс сЪ ссЪ Л о о о

С сЪ

ОЪ о сч сО О сЧ с0 О л

СЧ сЪ о о аА ф

Ю

Ъ о о о

Э сСЪ иЪ о о сЪ В о о

Йс й1 б и л о сч а о сч с«Ъ

1 а о

О о

С3 о

I 1 с е Ф с Ъ со

« « « ф Я> с Ъ

3 I a! с д

) ° ) 1 1 1 1

О л с0 О

Ц

Г

5 х о ° а v

5 о

cf с«

0 О х . о йх

C"-I cd

О ХсО ас о и о о о о х х В

X ca! o

Ф с» с« а о о ь е ф Ц саа э

da o cca

X а L

ag ф

О Х аС

X O cd ххах о ои М

X caI cd

33о

ycIo

da l«3

A р о

v ьк

< 5 ca