Способ подготовки печи барботажного типа, преимущественно газлифтной, к запуску в работу

 

Использование: цветная металлургия, пирометаллургия меди, никеля и других металлов. Сущность: для запуска барботажной печи в работу в отдельной камере готовят расплав путем сплавления шлака, ферросилиция и термита при определенном соотношении компонентов. При сплавлении смесь продувают кислородом или воздухом. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при пирометаллургических процессах получения меди, никеля, цинка и др. металлов.

Известен способ подготовки к запуску в работу горизонтального конвертера, включающий заливку в конвертер 3-4 ковшей шлака (45-60 т) и продувку его в течение 15-20 мин, после чего конвертер готов к работе [1] Недостатком способа является невозможность запуска конвертера в работу без заливки в него расплава, т.е. необходима плавильная печь.

Прототипом изобретения является способ подготовки печи Ванюкова (ПЖВ) к запуску в работу путем заливки в печь 5-6 ковшей штейна и 10-12 ковшей конвертерного шлака первых продувок, при этом ванна печи должна быть заполнена на 50-100 мм ниже оси фурм. После включения в работу фурм производят загрузку шихты до поднятия уровня расплава до фурм. Подготовка печи Ванюкова к работе заканчивается после того, как начнется непрерывная выдача штейна и шлака через сифоны в миксеры.

Наплавление расплава в печи барботажного типа можно вести с выводом ее на рабочий режим. Однако такой способ подготовки печи к запуску в работу является весьма продолжительным и составляет более 3 сут. Кроме того резко увеличиваются тепловые потоки на кессоны, что может привести к перегреву кессонов и их прогару.

Цель изобретения снижение продолжительности и затрат на подготовку печи барботажного типа к запуску в работу.

Цель достигается тем, что в способе подготовки печи барботажного типа, например газлифтного, для запуска в работу, включающем заливку расплава в печь и загрузку на расплав шихты, расплава для запуска печи ведут путем направления в отдельной камере из смеси шлака, ферросилиция и термита с продувкой ее кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, при этом отношение шлака к ферросилицию составляет (2-10):1, а термит добавляют в количестве 5-10% от массы шлака и ферросилиция. В качестве шлака используют высокожелезистый конвертерный шлак.

Способ осуществляют следующим образом.

В пристроенную в газлифтной установке камеру загружается ферросилиций и специальной газовой горелкой прогревается до 600-700^оС, после чего подается кислород (воздух, обогащенный кислородом) и производится расплавление ферросилиция в результате протекания сильно экзотермической реакции (выделяется теп- ла более 1000000 ккал/с): Fe₂Si + O₂____→ 2FeO·SiO₂ После этого загружается твердый конвертерный шлак и термит и продувка кислородом продолжается до расплавления. В образующийся расплав (шлак) постепенно догружается шлак, ферросилиций и термит до получения необходимого количества расплава (шлака). Затем накопленный расплав (шлак) в камере через шпур выпускается в газлифтную установку и далее на расплав (шлак) производится загрузка шихты, завершив таким образом подготовку для запуска газлифтной установки в работу.

Способ апробирован в опытно-промышленных условиях.

П р и м е р. К газлифтной установке, сечение реакционной зоны которой составляло 1 м², пристраивали камеру, в которую загружали 600 кг ферросилиция и прогревали газовой горелкой до 700^оС в течение 120 мин, затем подавали через фурму воздух, обогащенный кислородом до 60% и продували ферросилиций до его полного расплавления. На расплавленный ферросилиций загружали конвертерный шлак состава, мас. Fe 60; SiO₂ 18; CaO 2,5; Cu 2,5, кислород остальное, порциями в количестве 1200 кг (одна порция составляла 200-300 кг). К этому шлаку добавляли термит в количестве 180 кг. Продувку вели до полного расплавления указанной шихты. После этого повторяли вышеуказанные операции и доводили накопление расплава (шлака) в камере до необходимого количества, т. е. ≈ 3,5 т. Таким образом повторять операции необходимо два раза, после чего на расплав (шлак) загружалась шихта и газлифтная установка была готова к работе.

Проверка показала, что увеличение отношения твердого шлака к ферросилицию (2-10):1 не вносит технологических изменений, а только повышает расход ферросилиция, что нецелесообразно. Снижение указанного отношения твердого шлака к ферросилицию приводит к введению недостаточного количества тепла, что увеличивает расход топлива и время наплавления расплава (шлака).

Снижение или увеличение количества термита (5-10%), загружаемого на плавку, нецелесообразно, так как увеличение количества термита, подаваемого на расплав, увеличивает его расход и повышает содержание Al₂O₃ в шлаке, что приводит к повышению температуры шлака и увеличению затрат топлива, а снижение количества подаваемого термита не дает эффективного расплавления загружаемой шихты.

Таким образом предлагаемый способ подготовки печи барботажного типа к запуску в работу по сравнению с прототипом позволяет сократить время подготовки за счет изменения теплового режима и значительно сократить затраты за счет отсутствия необходимости в плавильных агрегатах для этой цели.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПЕЧИ БАРБОТАЖНОГО ТИПА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ГАЗЛИФТНОЙ, К ЗАПУСКУ В РАБОТУ, включающий подготовку расплава, заливку его в печь, продувку кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, и загрузку на расплав шихты, отличающийся тем, что подготовку расплава и продувку его осуществляют в отдельной от печи камере путем наплавления смеси шлака, ферросилиция и термита при соотношении шлака и ферросилиция (2-10) 1 и содержании термита в количестве 5-10% от массы шлака и ферросилиция.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве шлака используют высокожелезистый конвертерный шлак.