Способ конвертирования медных штейнов

 

Изобретение предназначено для конвертирования медных штейнов и включает подачу в первом периоде конвертирования обогащенного кислородом воздушного дутья через фурменные трубки в расплав, переработку флюсов и холодных присадок, расплавление фурменных настылей за счет тепловыделения зоны взаимодействия обогащенного кислородом воздушного дутья со штейном, измерение избыточного давления дутья. Цель изобретения - увеличение срока службы Огнеупорной футеровки фурменного пояса конвертера и ограничение потребного количества холодных присадок. Для этого обогащенное кислородом воздушное дутье подают периодами, чередующимися с периодами подачи воздушного дутья. 3 з.п. ф-лы. с (С е

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

l9) - !пш (5!! 4 С 22 В 15/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4149936/23-02 (22) 11. 08. 86 (46) 30.07.88. Бюл. К - 28 (7!) Среднеазиатское специализированное монтажно-наладочное управление

Научно-производственного объединения и

"Сибцветметавтоматика (72) В. Б. 1 !еткин, Г. А. Безденежных, А.И. Тюмеров, П.Г. !!!евяков, В.К. Суховерхов, P.А. ГаФаров и В.Г. Эмануилов (53) 669.333 (088.8) (56) Опыт интенсиФикации процесса конвертирования и модернизации оборудования конвертерных переделов на предприятиях цветной металлургии.

M. Институт Цветметинформация, !975, с. 13-19. (54) СПОСОБ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ИЕДНЬ!.

ШТЕЙНОВ (57) Изобретение предназначено для конвертирования медных штейнов и включает подачу в первом периоде конвертирования обогащенного кислородом воздушного дутья.через фурменные трубки в расплав, переработку флюсов и холодных присадок, расплавление фурменных настылей эа счет тепловыделения эоны взаимодействия обогащенного кислородом воздушного дутья со штейном, измерение избыточного давления дутья. Цель изобретенияувеличение срока службы огнеупорной футеровки фурменного пояса конвертера и ограничение потребного количества холодных присадок. Для этого обогащенное кислородом воздушное дутье подают периодами, чередующимися с периодами подачи воздушного дутья.

3 з.п. ф-лы.

1413152

Изобретение может быть применено в цветной металлургии для конвертирования медных штейнов.

Цель изобретения — увеличение сро5 ка службы огнеупорной футеровки фурменного пояса конвертера и ограничение потребного количества холодных присадок.

Способ конвертирования медных штейнов осуществляют в горизонтальном конвертере. !

После приема медного штейна включается воздушное дутье и конвертер поворачивают в рабочее положение.

Продувку штейна на воздушном дутье ведут в течение периода, который заканчиватат в момент возрастания избыточного давления воздушного дутья до значения в пределах 68-118 кН/м . В г 20 указанный»o: еттт начинают подавать технический кислород в трубопровод подачи возлуптттого дутья в конвертер, при этом кислород перемешивается с воздушным дутьем и полученное таким

25 образом обогащенное кислородом воздушное дутье по с туп ае т чере э фурмо коллектор и далее по фурменным трубкам в расплав штейна. Период подачи обогащенного кислородом воздушного дутья

2 л рассчитывают из соотношения С, 27? (Сг + IS} Для этого задаются содержанием кислорода Ст в дутье и содержанием меди в штейне С . После завершения подачи обогащенного кисло-35 ,родом воздушного дутья вновь подают воздушное дутье до момента возрастания избыточного давления воздушного дутья до значения, равного, например, 98 кН/м . Затем вновь подают обога- 40 щенное кислородом воздушное дутье, причем время подачи корректируют го соотношению С, = 277 (С + 15) в связи с увеличением содержания меди в штейне С по мере продувки. Продол-45 жают чередование периодов подачи на продувку штейна воздушного дутья с периодами подачи обогащенного кисло-, родом воздушного дутья в течение, например, 80-90 мин. 3а время проведен-50 ных продувок содержание меди в штейне возрастает по отношению к содержа-нию меди в исходном штейне. В течение всех предыдущих продувок в штейн подают расчетттое количество кварцесодержащих флюсов для получения шлак о в и — холодные и рис адт и для по ддержания температуры расплава в пределах 1)50-12?О С. Далее конвертер наклоняют, прекращают дутье, отстаивают и сливают шлак, затем принимают свежую порцию исходного штейна и холодных присадок. Повторяющимися процессами слива шлака, приема свежей порции штейна флюсов,, холодных присадок и продувок штейна масса в конвертере обогащается по меди. 3атем проводят последний слив шлака без приема пттейна и продувают штейн до белого матта (Cu 78-80%).

Второй период конвертирования продувку белого матта до черновой меди — проводят известным способом на воздушном дутье.

Пример 1. В 80-тонный конвертер заливают два ковша (36-40 т) штейна, содержащего 22-24% Си 46, 5%

Fe, 25% S, 3,5% О, засыпают 17--18 т холодных присадок: штейнс вые корки (20-25% Cu), конвертерная ттыль (3540% Cu) . Конвертер поднимают под воздушное дутье. Через 10 мин в конвертер загруя атот порцию (5 т) кварцевого флюса, содержащего 65-70% SiO<, до 10% Л1 О, 5-8 г/т (Au + Ag) .

Крупность кварца 10-35 м» (по ТУ 4807-26-76). Продувку штейна ведут на воздушном дутье в течение периода, в кдйтте которого избыточное давление дутья возрастает до 98 кН/м эа счет

z образования настылей в устьях фурменных трубок. Максимальный расход воздушного дутья со ст авляе т 600-80 м /ч

3 при избыточном давлении E пределах

70-80 кН/м . Удельный рас.ход кислорода на окисление l кг FeS по суммарной реакции 2FeS + 30г + Si02 == 2ГеО ° SiO +

+ 2S0z составляет 1,5 нм . По удельному расходу кислорода, с учетом коэффициента потерь дутья на конвертере и степени усвоения кислорода штейном, по общему pacxo„;y кислорода на процесс конвертирования расчетным путем проводят оценку содержания меди в штейне на данный момент конвертирования. 8 момент достижения избыточного давления дутья, равного

98 кР/м, податот обогащенное кислоро2 дом дутье с содержанием 26% Ор (С, 26%) в течение времени (c ), рассчитываемого из соотношения Ст; с = 277 (Сг + 15}, где С вЂ” содержание меди в штейне на момент начала периода подачи обогащенного кислородом воздушного дутья. В течение периода подачи обогащенного кислородом дутья происходит освобождение устья фурмен141 31 5?

50 ных трубок от настылей, при этом избыточное давление дутья понижается и достигает 68 кН/м, которое удер? живается до завершения подачи обогащенного кислородом дутья с расходом в пределах 600-800 м /ч. Первый период конвертирования ведут посг>едовательно чередующимися периодами подачи обогащенного кислородом воздушного дутья с периодами подачи.воэдушного дутья. Через 50 мин после начала конвертирования заливают еще

1 ковш (18-20 т) штейна и добавляют расчетное количество кварцевого флюса на получение шлака с содержанием

21-25% О . Затем вновь подают дутье, периодически загружают штейн, флюсы, холодные присадки, сливают шлаки и накапливают в конвертере 100 †1 т белого матта (78-807 Cu). Расход холодных присадок достигает 32-347. от массы загруженного штейна. Отношение времени подачи на конвертирование обогащенного кислородом дутья (С! — 267) к времени подачи воздушного дутья находится в пределах 1,62-1,38 (в среднем 1, 5), что соответствует среднечасовому содержанию кислорода в дутье, равному 24%.

Второй период конвертироваи!..я гро.водят на воздушном дутье в течение

2,5-3 ч. В течение этого периода в расплав подают 15-20 т медьсодержащих оборотов (607. Cu) или привозную черновую медь. По мере окисления по— лусернистой меди (Cu S) конвертер поворачивают на фурмы, чтобы дутье поступало в верхний слой расплава. После остановки конвертера и передачи меди в анодные печи конвертер готовят к очередному процессу конвертирования. Полный цикл конвертирования (первый и второй периоды) на 80-тонном конвертере длится около 11 ч.

Технико-зкономическая зфйективность предлагаемого способа состоит в увеличении срока службы огнеупорной футеровки фурменного пояса конвертера и в ограничении потребного количества холодных присадок. При непрерывном конвертировании в первом периоде на обогащенном до 24,27. кислородом дутье скорость износа периклазошпинелидной футеровки в области фурм достигает 2,7 мм/сут, а при содержании кислорода 25,9% износ составляет 4 мм/сут. IIo предлагаемому способу период подачи дутья, содержащего 26% кислорода при содержании меди в штейне 23%, составляет 15,6 мин, что дает при средневзвешенном содер>капни кислорода в дутье, равном 24%, время периода воздушного дутья

1О, 2 мин. Отсюда расчетная скорость износа футровки по предлагаемому спо4 36 собу составляет -- - — = 2 4 мм/сут.

60 учитывая, что в предлагаемом способе перед подачей обогащенного кислородом дутья формируется предохняющий футеровку слой гарниссажа эа счет применения воздушного дутья, фактическая скорость износа футеровки дополнительно сокращается. Потребность в холодных присадках также сокращается. Количество холодных добавок (присадок) при непрерывном конвертировании на дутье, содержащем 25% KHcJlopo да, составляет 29,1% от массы перерабатываемого штейна, а на воздушном дутье — 12,5% (для 40-тонного конвертера), Следовательно, количество холодных присадок на,цутье с 257. кислорода в 2,33 раза выше чем на воздуш-, ном дутье. В предлагаемом способе количество холодных присадок сокращается пропорционально отношению периода подачи обогащепного кислородом дутья к периоду подачи воздушного дутья.

Отcюдa следует, что предлагаемый способ конвертирования не является просT01I суммой двух известных способов непрерывного конвертирования на обогащcIiIIQM кислородом дутье и на Во3душном дутье, а создает новый эффектпозволяет гроводить непрерывное конвертирование со средневзвешенным (т.е. средним содержанием за весь пе- риод конвертирования) содержанием кислорода в дутье 247 и выше."

Предлагаемый способ конвертирования отрабатывали на лабораторном горизонтальном конвертере наружным диаметром l, 1 м и длиной корпуса 1 м.

Конвертер снабжен одной фурменной трубкой внутречним диаметром 20 мм.

Внутренние размеры конвертера: диаметр 0,45 м, длина камеры конвертирования 0,48 м. Конвертер футерован хромомагнезитовым кирпичом. Разогрев конвертера и поддержание температуры в пределах 1!90-1240 С проводили газовой горелкой, введенной внутрь конвертера через торцовую стенку. В конвертер подавали воздушное дутье от компрессора, снабженного ресиве141 31 52

С„ с. = 277 (С + 215), где С вЂ” заданное содержание кислоро1 да в обогащенном кислородом воздушном дутье, об.7;

I расчетный период подачи обогащенного кислородом воздушного дутья, мин; . С вЂ” содержание меди в штейне, мас.7.

3. Способ по пл. 1 и 2., о т л ич а ю шийся тем, что содержание кислорода в обогащенном кислородом воздушном дутье задают в интервале

24-327.

Формула изобретения

4. Способ по пп. 1 и 2,, о т л и— ч а ю шийся тем, что период подачи воздушного дутья завершают в момент возрастания избыточного давления воздушного дутья до значения 68118 кН/м

Составитель А.Кальницкий

Редактор H.Êèøòóëèíåö Техред М.Ходанич

Корректор В.Бутяга

Подписное

Заказ 3/40/28 Тираж 595

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-поли рафическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ром, а также обогашенное кислородом дутье за счет подачи кислорода из баллонов в воздушное дутье. Расходы дутья замеряли диафрагмой, а избыточное давление дутья перед фурмой— манометром. Содержание кислорода в обогащенном дутье определяли погло щением кислорода щелочным раствором пирогаллола. Конвертер снабжен поворотным устройством, устройством для подачи флюсов через горловину, Холодные присадки подавали вручную.

Температуру расплава замеряли опти ческим пирометром. Продувке подвер- .гали штейны отражательной плавки (22247 Cu) и кислородно-факельной плав, ки (40-457 Cu). Бедный штейн (10127 Cu) получали добавлением сульфи1 да железа к штейну отражательной 20 плавки. Содержание кислорода в ду: тье изменяли в пределах 24-327. Избыточное давление дутья поддерживали

: e пределах 68-98 кН/м . Для виэуальг ного наблюдения за моментом обраэова- 25 ,:ния и расплавления настыли в устье фурменной трубки испольэовали плексигласовый глазок, установленный в трубке диаметром 50 мм и длиной 320 мм, подсоединяемой на резьбе к наружному торцу фурменной трубки.

Наличие настыли и слоя гарниссажа устанавливали также осмотром внутренней поверхности конвертера через горловину при его повороте. В ходе опыУ

35 тов было установлено соотношение

С, <. = 277 (С + 15).

1. Способ конвертирования медных штейнов, включающий подачу в первом периоде конвертирования обогащенного кислородом воздушного дутья через фурменные трубки горизонтального конвертера в расплав, переработку флюсов и холодных присадок, расплавление фурменных нас.-ылей за <чет тепловыделения зоны взаимодействия обогащенного кислородом воздушного дутья со штейном, измерение избыточного давления дутья, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы огнеупорной футеровки фурменного пояса конвертера и ограничения потребно го количеств а холодных присадок, обогащенное кислородом воздушное дутье подают периодами, чередующимися с периодами подачи воздушного дутья, 2. Способ по и. l, о т л и ч а юшийся тем, что период подачи обогащенного кислородом воздушного дутья начинают в момент возрастания. избыточного давления воздушного дутья до значения, выбираемого в пределах 68-118 кН/м, и продолжают по7. дачу обогащенного кислородом воздушного дутья в течение периода, устанавливаемого иэ соотношен:яя