Печь для непрерывной плавки материалов в расплаве
Изобретение относится к цветной-металлургии и может быть использовано для непрерывной переработки сульфидных руд и концентратов, например медных, медно-цинковых и никелевых Печь содержит плавильную камеру, кессонированный пояс е фурмами, подину, свод шлаковый и штейновый сифоны со сливными порогами, загрузочные, устройство и газоотводящий ракт. В плавильной камере перпендикулярно оси фурм установлена перегородка с окном в нижней части, которая отделяет барботажную зону от загрузочной Расстояние между перегородкой и кессонированным поясом с фурмами составляет - 30-ть калибров выходного отверстия фурмы. Соотношение площадей горизонтальных сечений на уровне фурм барботируемой и загрузочной зон - не менее 0,2. Такая конструкция печи позволяет исключить образование промежуточного слоя, содержащего магнетит, и снизить потери меди со шлаком в 1,3 - 1.5 раза 3 ил
(19) КЫ (11) (51) 5 F 27 8 1 00 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по иатентам и товарным знакам
{21) 5054640/02 (22} 14.07.92
{46) 15,11.93 Бюл. f4i 41-42 (76) Паршин Станислав Сергеевич; Ранский Олег
Борисович; Лифенко Николай Трофимович; Гармс
Александр Яковлевич (54) ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ (57) Изобретение относится к цветной-металлургии и может быть использовано для непрерывной переработки сульфидных руд и концентратов, например медных, медно-цинковых и никелевых Печь содержит плавильную камеру, кессонированный пояс ® фурмами, подину, свод, шлаковый и штейновый сифоны со сливными порогами, загрузочные устройство и газоотводящий тракт. В плавильной камере перпендикулярно оси фурм установлена перегородка с окном в нижней части, которая отделяет барботажную зону от загрузочной. Расстояние между перегородкой и кессонированным поясом с фурмами составляет.7 — 30-ть калибров выходного отверстия фурмы Соотношение площадей горизонтальных сечений на уровне фурм барботируемой и загрузочной зон — не менее 02. Такая конструкция печи позволяет исключить образование промежуточного слоя, содержащего магнетит, и снизить потери меди со шлаком в 1,3 — 1,5 раза. 3 ил.
2003010
50
)лэооретание относится к цвет)?ой ме алл " .и;! 1и и f 1?7>I(oò б ь!ть использовано для
;=;;,ð:ðI»I»1IQA переработки сульфидных руд н ко);цпнтратов, например медных, медноц?п!ковых и !)Икелевых. !
»»!З Лестна печь для непрерывной плавки !
- ?а ?ариалов и расплаве, содержа)цая шахгу с партj,!Kальной перегог}одко?л,"кессонироРа !!ый 1»ояс j" } рыа!»)и, пг»»д1 !»»-!у, сВОд, шла"
"Опий 1 штейновый сифонь! со сливными
? 7!}Qi "}ми, эа! >Узо ?1!Ое Уст)>ойство и Гаэоот ОДi! П J I!I (1 }»7 а КТ, (ру1};ль! 1>Г?:?!»1„"--щаны!!Q од!!у сторону пе.;. ?;;;; Q „":. JI, -:,;->И Э; С!», ОЛ И>К;.:;;.,.7! 17 а л K Г! Е р Е ГО I }?.,. -.»,, } 1» f : » !" »-j j!QQ/7» e
, . ; .. «1 Я ": Q У 7 Q в и Я ! О Р Q Г а и л;.1 ? . О В О" .:, О л "О О".Н»!}Я71)енl!ОГО пояc}. Т.}к)7Я KQ! f,Q» Лс»т СН}»!З), 1» ПЫЛЕ В}» }: jQC I:? КОМ ИЭВССТНОй KG)ICTP} KL}È!)t »I: !я!.гся TQ, что направленная циркуляция
I: J ?!»?В 173 р!. .В??}!ауе1 f! и ОгpQ! I!и!анно?! QUb
jj I LI, и 1)еf! QL О»ед! i !1(")! I-IQ,.»I близ?}» I»!
;;: Г,»;, Г}ОЬ};1! ., i" ПГ:НГ}f ?.:1Г ; -»!777 -}Г}П-.» !И!Q
:;!".7 -.! ?: i 1: ;. :!!?ilЫ ПI"Q! !ЕХГУТО IIIQГО (. ;, !} „ !Л ; па С(7„ ?п) };КВЩОГСО ? tcñ!, !j 1}» .,T Чi Q, «;:!7* .,"Вд» »?а! ?ие Г!(70дуктов Г!Павки
° „j ? I. „ „j !.".! 1 } (?"". ?ич!;.r-ает поте)7) Меди с 011}аль)»ым ц?лаком
r"I3è6QëßÎ близкой по технической сущности к предлагаемой является печь для
17лапки сульфидных материалов и расплаве, содержащая плавильную камеру, подину, свод, кессонированный пояс с фурмами, шлаковый !J) штейновый сифоны, загрузочное устройство и газоотводящий тракт.
К недостаткам этой конструкции также относится наличие в печи промежуточного сl!Оя расплава, что затруд!!яет разделение фаэ и увеличивает потери цветных металлов с отвальным шлаком. Кроме того, промышленные печи для плавки в расплава работают на штейны с содержанием меди 40 — 507, а получение белого матта и черновой меди металлургии не практикуют.
Предлагаемое устройство решает задачи получения белого матта, черновой меди и разрушения промежуточного слоя расплава, содержащего маг)петит, эа счет циркуляц!)онного газлифтного перемешивания расплава совместно с загружаемой шихтой. вовлечения в циркуляциIQ бедных слоев штейна и дополнительной efo обработки
ОКИСЛИтЕ)!ЕМ.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого устройства, заключается в снижении потерь меди с отвальным шлаком при одновременном повышении содержания этого металла в получаемом штейне, вплоть до выплавки белого матта и черновой меди.
Техн}лческлй результат достигается тем, что в печи для непрерывной плавки материалов в расплаве, содержащей плавильную камеру, кессонированный пояс с фурмами, подину, свод, шлаковый и штейновый сифоны со сливными порогами, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, согласно предлагаемому изобретению в плавильной камере печи перпендикулярно оси фурм установлена перегородка с окном ". нижней части, разделяющая камсру на барботируемУ,О зо!Гу с кессониРованным поЯсом и фУРмами, и загрузочную, причем расстояние между пер городкой и кессонированным поясом с фурмами составляет 7 — 30-ть каллбров выходного отверстия фурмы, а соотношение площадей горизонтальных сечений барботируемой и загрузочной зон на уровне фурм не менее 0,2.
»
На фиг,1 представлена печь, продольный разрез; на фиг,2 — то же, вид сверху; на !
1>!.!Г,. — то:-:;H, поперечный разрез, Печь Вкл!Очает плавильную камеру 1 с подиной 2, сводом 3, шлаковь!м 4 и штейно171».:).! 5 сифонами.,В плавильной камере 1 располо>кена вертикальная перегородка 6 с нижним окном 7 для перетока расплава. fleрегородка 6 разделяет панну плавильной камеры 1 на барботируемую зону 8 с кессонированным поясом 9 и фурмами 10 и небарботируемую загрузочную 11, над которой в своде 3 размещены загрузочные устройства 12 и газоход 13 для отвода газа.
Печь работает следующим образом. В разогретую плавильную камеру 1 заливают штейн и Шлак и посредством фурм в барботажну)о зону 8 подается дутье. Затем включают загрузку сульфидного сырья и флюсов и через загрузочные устройства 12 материал подается в небарботируемую загрузочную зону 11.
П ри подаче дутья в фурмы 10 вследствие гаэлифтного эффекта создается направленная циркуляция расплава между барботируемой 8 и загрузочной 11.зонами плавильной камеры: расплав шлака переливается через перегородку 6 в небарботируемую загрузочную зо?ну 11, а непрерывно загружаемая шихта увлекается нисходящим потоком расплава через нижнее окно перетока 7 под перегородку 6 и подается затем непосредстпенно на фурмь. 10. Массовая скорость циркуляции рагплапа зависит От высоты пе2003010 (56) ВВH!0.<08 А,В, Плавка в жидкой ванне, M,: «. Втаз!лу()п-;я, 198Б, с.15.
Формула изобретения устройства и газоатвацящий тра(;т, ОтличаПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОИ ПЛАВКИ юща":cë тем, !То В плав(1льна(! камере печи
МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ, содержащая перпендикуля;з:o!; Оси фурм устанав, ена плавильную камеру, кессонированный па- пеаегорадка с 0 Интенсивная циркуляция всей шлаковой ванны совместно с загружаемой шихтай препятствует образованию промежуточного слоя за счет многократной промывки ега расплавляемыми сульфидами шихты. Вме- 10 сте с тем при определенных условиях обеспечивается вовлечение в циркулирую(дий поток расплава верхнего бедного слоя штейновой ванны и дополнительная обработка этого штейна окислителем непасред- 15 ственно на фурмах, Это способствует обогащению штейновой ванны и даст(!>(<8нию в предлагаемом аппарате одной из главных целей — прямого получения белого матта или чернсвой меди из канцентраTa, 20 Количества штейна, увлекаемого В повторную обработку, определяется массавои карастью,циркуляции, а также уровнем сливного порога штейноваго сифона и ре(-улируется в допустимых пределах, 25 Расположение перегородки перпендикулярно оси фурм позволяет асу(цесгцить газли(ртную циркуляцию распл BB по Всей длине барботируемой зоны. Для достижения эффекта.направленной циркуляции пал- 30 НОСтЬЮ ВСЕЙ ВаННЫ Ках В барбаТИруеМг)(1, ТВК и в загрузочной венах требуется соблюдение следующих условий; расстояние между перегородкой и кессонированным поясам с фурмами (ширина барботажной зоны "а", 35 См .фиг.2) СОСтавляЕт 7 — 30-ть калибров Вь(ходного отверстия фурмы, а соатнашенио площадей горизонтальных сечений На уровне фурм барботируемой и загрузочной зан F) 40 — — не менее 0,2, ° г Длина плавильной камеры Вы(1ирается В СООтВЕтСтВИИ С ЗаДаННОй ПРОИЗВгэД((тег(Ьностью аппарата и поставленными технологическими задачами — выплавка богатого 45 штейна, белого матта, черновой меди. При ширине барботажной зоны "а" менее 7-(!и калибров выходного отверстия фурмы имеет место механическое и тепловое ваз действие дутьевой струи непосредственно на 50 перегородку, что сопровождается скалывао нием гарниса)кв с поверхности перегородки, ее перегреьу и быстрому износу, При ширине барбатажной зоны "а" более 30-ти кал«брав ВыхОдногО ОтВ8рстия фурмы вследстьие снижения газлифтного эффекта . движение расплава в барботируемой камере и циркуляция ьанны замедля (отся, массообменные процессы В подфурменной зоне затармаживаюзся и возникает опасность образования прамех<уточного слоя. Вовлечение в павтгорну а обработку бедного штейна практически прекращается, получение богатых ш гейнов становится затруднительНЫМ, с ВЬ(Г(Л(аВКа 08)10ГО MGTTB СВЯЗВНВ Са значительным переакислением шлака. Абсал(о пьес зна! Ние ширины барбоТа)К(!ай 30!.(! П.г!В(г!1Л ЬНОЙ !<аМСРЫ МО КЕТ Л 1 ми)(ð08;ëüñë (при соблюдении условия изла)кеннага вь ше) мощностью систем кисЛОРОДа-ВОЗДУШНОГО СНагЗЗ(<8НИЯ, КаНСтРУКцией <()у(з(.(еи(ь(х устройств и выбирается с аКИМ !)(1СЧ8 Гйг, Что(!Ы ГаааНТИ(ЗОВЯТ(i аэ л(!<1)тн ЫЙ;-:1<)фег т па полн аг "у сечен ига 58р50Т а З!< Н 0 и 3 гЗ! LI . С 0 ОЛ 10,(18 и и 8 у С Л О В и я С<ЗОТЯО!1(8Н(!>! ПЛО! ЦВДВЙ ГОРИЗОНТЗЛЬНЫХ Се Г чений Н; ур ;(:HO (вур!.) - =- 0,2 абеспечива1 1 ет ЦИРКУЛЯЦИ(0 РВСПЛВВЗ аДНОВР8МЕННа И Па Г! Ол г((З (И У C 8 8 H l! 10 3 а Г (УУЗ О Ч Н О и 3 О и Ы . П Р И УВВЛИЧО(1((И;(г!0(((ВДИ ГОРИЗОНТаЛЬНОГÎ СЕЧЕнил загруза-. 0(i :аны F„" и соответствуюГ! L,8ì сн(!х<8;н(11! соотношения — да сзначениЯ < 0,2 ";0(;c0 газлифтной ЦиРкУлЯЦии РаС((лава б ;-.,;-г,!(:(ет<- ((ОСТО ЛИШЬ На ОГРаниченнОм у (ест(<8 Ванны В 1(епосредствен" ной близ< сти (< перегара,г(ке. Образование застойны:.< Ван в загрузочной камере привадИт К 1-(асг!О(За: .:.!!Oc,HH!O ШИХТЫ На СтЕНКВХ 9.! ой 1<а!1/!80Ы 14:.!1ЗД!11 Е, Испытан:..":я г =: Выплаг,ке белого матта в газли
2003010 загрузочную, причем расстояние между пе- щадей горизонтальных сечений на уровне ре ородкой и кессонированным поясом с фурм барботируемой и загрузочных зон не фурмами составляет 7 - ЗО калибров выход- Менее 0,2; ного отверстия фурмы, а отношение пло40.2003010 Тираж Подписное НПО " Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж 35, Раушскал наб., 4/5 Заказ 3227 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель C.Ïàðøèí. Редактор Е,Полионова Техред М,Моргентал КорреКТо М,Ливринц
