Способ получения никелевого штейна



Способ получения никелевого штейна
Способ получения никелевого штейна

 


Владельцы патента RU 2455375:

Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") (RU)

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки окисленной никелевой руды. Окускованную окисленную никельсодержащую руду и топливо-восстановитель загружают в печь. В зону горения подают основное кислородсодержащее дутье и ведут восстановительно-сульфидирующую плавку. Подачу кислородсодержащего дутья осуществляют через фурмы, размещенные, как минимум, на двух уровнях. Через фурмы первого уровня осуществляют подачу основного дутья, а через фурмы второго уровня, расположенные выше фурм первого уровня, осуществляют подачу дополнительного кислородсодержащего дутья. Расстояние между фурмами первого и второго уровней составляет 660-1000 мм, при этом количество основного дутья составляет больше, чем количество дополнительного дутья. Повышается производительность и устойчивость работы печи, также проплав никеля при сокращении расхода кокса. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки окисленной никелевой руды.

Известен способ получения никелевого штейна посредством печного агрегата для пирометаллургической переработки полиметаллического сырья и способ переработки по патенту РФ №2191210. Согласно указанному патенту печной агрегат для пирометаллургической переработки полиметаллического сырья содержит по крайней мере две тесно связанные печи, одна из которых - плавильная печь с фурмами, а другая - конвертер с выпускным отверстием - шпуром и фурмами, при этом две печи взаимно соединены посредством по крайней мере одного канала, один конец которого, ближайший к плавильной печи или к конвертеру, погружен в расплав горизонтально, ниже или выше другого его конца. Согласно изобретению плавильная печь выполнена в виде низкошахтной печи, в которой фурмы для непрерывной продувки кислородсодержащим газом размещены на нескольких уровнях, при этом количество уровней составляет от 2 до 5 на каждый метр по высоте зоны переплава полиметаллического материала, фурмы шахтной печи расположены по высоте печи со смещением оси отверстия фурмы каждого последующего уровня, относительно предыдущего, на расстояние, составляющее 0,35-0,65 от расстояния между осями отверстий фурм предыдущего уровня, конвертер дополнительно снабжен торцевым П-образным газоходом с горизонтальным отводом-царгой, торец которого через герметизирующий уплотнитель соединен со стационарной камерой, диаметр горизонтального конвертера составляет 0,32-0,64 от его длины, а фурмы для подачи кислородсодержащего газа размещены вдоль горизонтальной образующей конвертера.

Способ пирометаллургической переработки полиметаллического сырья согласно патенту №2191210 включает загрузку исходной шихты на основе полиметаллического сырья в плавильную печь, непрерывную продувку кислородсодержащим газом, плавление и перелив жидкого металла в конвертер, отстой расплава, удаление шлака, конвертирование жидкого металла в конвертере продувкой кислородсодержащим газом с последующей подачей в случае необходимости в жидкий металл флюса и выпуск готового металла или штейна. Согласно изобретению в качестве плавильной печи используют низкошахтную печь, непрерывную подачу дутья кислородсодержащего газа осуществляют на разных уровнях по высоте перерабатываемого полиметаллического материала при количестве уровней дутья от 2 до 5 на каждый метр высоты столба проплавляемого полиметаллического материала, через фурмы, расположенные на внешней оболочке шахтной печи со смещением оси отверстия фурмы каждого последующего уровня, считая снизу, на расстояние, составляющее 0,35-0,65 от расстояния между осями отверстий фурм предыдущего уровня, при равных или различных давлении и расходе кислородсодержащего газа по уровням дутья, при этом дутье кислородсодержащим газом осуществляют под давлением от 1 до 10 ати при его расходе от 5 до 75 м32 мин, отстой жидкого металла во внутреннем горне шахтной плавильной печи осуществляют в течение 15-120 мин, в исходную шихту на основе полиметаллического концентрата и/или вторичного сырья различного вида дополнительно вводят сульфидные концентраты с размерами частиц от 30 до 6000 мкм и/или кокс с размерами частиц от 40 до 5000 мкм в количестве 5-55 мас.% от веса используемого при плавке полиметаллического материала, при этом часть кокса в шихте может быть заменена дутьем природного газа или энергетическим углем в количестве 0,18-0,78 от количества кокса в шихте.

Недостатком известного способа получения никелевого штейна является неустойчивая работа шахтной печи и обусловленный этим повышенный расход кокса.

Вышеуказанные недостатки обусловлены тем, что при плавке никелевых руд, особенно легковосстановимых, происходит неконтролируемое образование настылей из ферроникеля, обусловленное восстановлением железа и никеля из руд, в виду образования восстановительной среды в результате осуществления реакций восстановления двуокиси углерода до оксида углерода, идущих с поглощением тепла.

Для контроля за состоянием печей с целью предупреждения настылеобразования и размыва образующихся настылей при помощи сульфидизаторов при аварийных ситуациях часто осуществляют понижение уровня загрузки, что снижает производительность процесса плавки (про плав) и приводит к увеличению расхода топлива (кокса). При интенсивном настылеобразовании нарушается нормальный режим плавки, увеличивается расход кокса (на компенсацию потерь тепла при имеющих место реакциях с поглощением тепла). Для устранения настылей требуется время для их удаления. Образование настылей свидетельствует об образовании зон с повышенной восстановимостью, т.е. с повышенным содержанием оксида углерода. При образовании настылей из ферроникеля затрудняется нормальный процесс плавки, иногда происходит перекрывание канала между горном печи и выносным горном, нарушается нормальная подача дутья через фурмы, часто нарушается гидравлический режим в коксовой постели. Все эти процессы сопровождаются снижением проплава и увеличением расхода кокса.

Технический результат, достигаемый изобретением - повышение производительности способа, повышение проплава окускованной руды или агломерата, сокращение расхода кокса, повышение устойчивости работы печи.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения никелевого штейна, включающем загрузку в печь окускованной окисленной никельсодержащей руды и топлива-восстановителя, подачу основного кислородсодержащего дутья в зону горения, восстановительно-сульфилирующую плавку, согласно изобретению подачу кислородсодержащего дутья осуществляют через фурмы, размещенные, как минимум, на двух уровнях, через фурмы первого уровня осуществляют подачу основного дутья, через фурмы второго уровня, расположенные выше фурм первого уровня, осуществляют подачу дополнительного кислородсодержащего дутья, при этом расстояние между фурмами первого и второго уровней составляет 660-1000 мм, а количество основного дутья составляет больше, чем количество дополнительного дутья.

Количество основного дутья может составлять не менее 60% от общего количества дутья.

Возможно использовать дутье, обогащенное кислородом.

Возможно использовать подогретое дутье.

Фурмы соседних уровней целесообразно расположить по отношению друг к другу в шахматном порядке.

Процесс плавки в шахтных печах осуществляется благодаря теплу, выделяемому при сжигании топлива. Газообразные продукты горения, будучи разогретыми до высоких температур и поднимаясь вверх навстречу опускающейся шихте, отдают ей в процессе теплообмена часть своего тепла. Таким образом, шахтная печь работает по принципу противотока: разогретые газы поднимаются вверх, а холодная шихта и кокс опускаются вниз. Это определяет высокое использование теплоты горения и непрерывность всего процесса. Горение топлива в вагранке имеет не только чисто теплотехническое значение, но оно определяет собой и металлургическую сторону плавки, т.е. производительность печи, качество получаемого никелевого штейна и т.п.

Главной горючей составляющей любого топлива является углерод. Поэтому процесс горения топлива рассматривается как процесс горения углерода.

Горением называется химическая реакция соединения кислорода воздуха с горючим веществом - углеродом, сопровождающаяся выделением тепла.

Существует два вида химических соединений углерода с кислородом: СО2 (углекислый газ или двуокись углерода) и СО (окись углерода).

Соединение углерода с кислородом может происходить по двум реакциям:

С+1/2O2=СО;

С+O2=СO2.

Реакция С+1/2O2=СО называется реакцией неполного горения, т.к. ее продукт СО может гореть и дальше с образованием СO2.

Реакция С+О2=СO2 называется реакцией полного горения.

Обе реакции сопровождаются выделением тепла (экзотермические реакции).

По реакции С+1/2O2=СО выделяется 26420 ккал/моль (110964 кДж/моль), а по реакции С+O2=СO2 выделяется 94060 ккал/моль (395052 кДж/моль).

Кроме вышеприведенных реакций возможна третья реакция - догорание СО, т.к. окись углерода способна гореть по реакции СО+1/2O2=СO2. При этом также выделяется тепло в количестве 67640 ккал/моль (284088 кДж/моль).

В промышленных печах невозможно сжечь весь углерод в СO2. В отходящих газах обязательно присутствуют СO2 и СО. Однако изменением условий горения можно регулировать соотношение СO2 и СО в газах, т.е. изменять количество выделяемого тепла.

Воздух, проходя через слой кокса, изменяет свой состав, т.к. кислород воздуха расходуется на горение топлива. В результате количество свободного кислорода постепенно уменьшается. Взамен свободного кислорода появляются газообразные продукты горения СO2 и СО. По мере движения потока воздуха через слой кокса состав образующегося газа, т.е. количество в нем кислорода, двуокиси и окиси углерода все время изменяется.

Авторы изобретения, учитывая изменение при горении состава образующегося газа, его распределение по высоте печи и процессов, происходящих при плавлении шихты, достигли заявленного технического результата.

При получении никелевого штейна согласно известному способу часто происходит неконтролируемое образование тугоплавких сплавов ферроникеля (ферроникелякобальта) и образование из него настылей в зоне фурм подачи дутья и в переходном канале.

Неконтролируемое образование ферроникеля обусловлено следующим.

В качестве основных восстановителей в шахте печи над фурмами являются, в первую очередь, оксид углерода СО и водород. Поскольку концентрация водорода в печи мала, то основным восстановителем является оксид углерода СО.

В соответствии с принципом А.А.Байкова при температурах ниже 570°С происходят реакции восстановления:

3Fe2O3+СО=2Fе3O4+СO2 (37,137 мДж)

Fe3O4+kCO=3Fe+(k-4)CO+4CO2 (17,166 мДж)

При температуре выше 570°С - реакция восстановления:

3Fe2O3+СО=2Fе3O4+СO2 (37,137 мДж)

Fe3O4+mCO=3FeO+(m-1)CO+CO2 (20,892 мДж)

FeO+nCO=Fe+(n-1)CO+CO2 (13,607 мДж)

Восстановление оксидов железа, никеля и кобальта происходит синхронно (с образованием тугоплавкого сплава ферроникеля), а восстановление оксидов кобальта происходит опережающими темпами. Возможно поэтому потери кобальта Со больше, чем потери никеля, а коэффициенты распределения кобальта между штейном и шлаком на порядок ниже, чем для никеля. Диаграммы состояния двойных систем Ni-Fe, Ni-Co, Co-Fe образуют непрерывные ряды твердых растворов, соответственно и тройная система Ni-Co-Fe обладает полной взаимной растворимостью. При всех соотношениях эти три металла образуют однородные сплавы с температурой плавления выше 1400°С (Хансен М., Андерко X. Структуры двойных сплавов. - М.: Металлургиздат, 1962, т.1, 607 с, т.2 1488 с; Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник в 3 т. под ред. Н.П.Лякишева, М.: Машиностроение, 1996-2000; Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. - М.: Металлургия, 1988, 784 с.; Диаграммы состояния металлических систем, вып.I-XXXIX. - М.: ВИНИТИ, 1959-1992).

Кобальт также входит в образующийся тугоплавкий сплав, поскольку его мало, образующийся сплав авторы называют ферроникелем.

Состав приведенных газов от фурменного пояса до высоты 2100-2400 мм над фурменным поясом имеет повышенное содержание оксида углерода, т.е. имеет восстановительный характер. Такая среда способствует восстановлению соединений железа и никеля и появлению тугоплавких соединений (сплавов) и настылей ферроникеля, нарушающих нормальный безаварийный ход печи. Это особенно проявляется при плавке хорошо восстановимых руд.

Таким образом, для снижения реакций, идущих с поглощением тепла и реакций, обеспечивающих восстановление железа и никеля с образованием сплава ферроникеля, необходимо снизить объем реакций, идущих с выделением СО путем его дожигания.

Регулирование этих реакций обеспечивается тем, что в заявляемом способе осуществляют подачу кислородсодержащего дутья на уровне выше, чем уровень первого (основного) дутья не менее чем на 660-1000 мм. Введение второго уровня дутья, расположенного по отношению к первому уровню дутья на расстоянии 660-1000 мм, позволяет расширить зону плавления и, соответственно, увеличить удельный проплав и полноту извлечения никеля.

Для этого в печь вводят второй уровень фурм (у большинства печей уровень расположения фурмы основного дутья находится на высоте около 1400 мм от подины печи). На существующих печах на каждой стороне печи расположено до 15 фурм. Соответственно, при использовании на шахтных печах плавок согласно заявляемому способу в первом и втором ряду фурм будет расположено, например, по 15 фурм с каждой стороны печи.

Подача дутья через второй уровень фурм обеспечивает осуществление реакции СО+1/2O2=СО2. Тем самым обеспечивается снижение содержания СО в печи, обеспечивается подавление восстановительной атмосферы, способствующей образованию ферроникеля, и обеспечивается снижение объема реакций, идущих с поглощением тепла.

Образование настылей обусловлено также тем, что в процессе плавки никельсодержащей руды кислородсодержащее дутье, подаваемое в кислородную зону, проходит через кокс, при этом кислород дутья взаимодействует с углеродом кокса по вышеописанным реакциям.

При этом, как уже отмечалось, при реакции неполного горения выделяется количество тепла, значительно меньшее, чем при реакции полного горения. Следовательно, реакция неполного горения сопровождается меньшим выделением тепла по отношению к реакции горения, что сопровождается охлаждением печи.

В процессе горения при прохождении выделяющегося при горении углекислого газа СO2 он взаимодействует, в свою очередь, с углеродом кокса по реакции: С+СO2=2СО. Эта реакция сопровождается поглощением тепла (-41220) ккал/моль (173124 кДж/моль), приводящим к понижению температуры в зоне реакции, и повышением восстановительной способности газов за счет образования оксида углерода СО.

Молекула СО2 является линейной: O-С-О. Обе связи кислорода с углеродом равноценны, следовательно, энергия 41220 ккал/моль - это энергия, потраченная на отрыв атомов углерода от тела (кусков) кокса.

При плавке окисленных никелевых руд нет необходимости поддерживать повышенную восстановительную атмосферу. Чем полнее топливо сжигается до СО2, тем лучше показатели плавки.

Для того чтобы снизить вероятность образования настылей из ферроникеля в печи, необходимо снизить концентрацию восстановительных газов (СО) путем их сжигания СО+1/2О2=СO2, одновременно будет происходить более полное сжигание топлива, расширяться зона повышенных температур, благоприятных для процесса плавки, и увеличиваться проплав рудного сырья (повышение производительности).

Для этого авторами предложено ввести второй уровень кислородсодержащего дутья, расположенный выше, чем первый основной уровень дутья на 660-1000 мм, что вытекает из фиг.1.

Расстояние между обоими уровнями дутья (между фурмами первого уровня и второго уровня) выбрано исходя из того, что в этом промежутке происходит интенсивное выделение СО.

Подав кислородсодержащее дутье на уровне выше, чем уровень первого дутья, мы обеспечим осуществление в печи выше указанного уровня реакции СО+1/2O2=СО2, которая идет с выделением тепла в количестве, значительно большем, чем при реакции неполного горения. Тем самым, появляется возможность компенсировать потери тепла в печи от реакции восстановления двуокиси углерода СО2.

Таким образом, регулирование восстановительной среды и расширение зоны печи с повышенной температурой позволяют существенно снизить вероятность образования настылей ферроникеля, повысить устойчивость работы и производительность шахтных печей при одновременном снижении расхода кокса.

Обеспечение высокой температуры в печи позволяет существенно снизить вероятность образования настылей.

На фиг.1 приведено изменение состава газовой среды по высоте шахтной печи при холодном воздушном дутье при подаче дутья через первый (основной) уровень фурм (график СО, изображенный сплошной линией).

При подаче дутья через второй уровень фурм график содержания СО (зависимость содержания СО по высоте печи от уровня основной фурмы) имеет характер, изображенный пунктирной линией. Т.е. содержание СО снижается.

Ранее для обеспечения полноты сжигания топлива до СО2 применяли дутье, обогащенное кислородом. При этом условия горения сдвигаются в сторону более полного сжигания и экономии топлива. Но и в этих условиях, особенно при плавке легко восстановимых руд, наблюдается образование настылей из ферроникеля и обусловленные этим расстройства работы (хода) печей, т.е. наблюдается повышенная восстановимость газовой среды и повышенное содержание СО.

Целесообразность расположения фурм второго уровня в шахматном порядке по отношению к фурмам первого уровня объясняется следующим.

На участках между фурмами наблюдается наибольший дефицит кислорода и создается наиболее высокая концентрация оксида углерода, т.е. восстановительная среда, сопровождающаяся поглощением тепла (охлаждением печи) и одновременно образованием настылей тугоплавких соединений ферроникеля. Поэтому подача дутья в эту зону и подавление восстановительной атмосферы ведут к разогреву печи в этой зоне, расширению зоны плавления, снижению образования настылей ферроникеля.

Все это благоприятно сказывается на устойчивости работы печей, т.к. резко снижаются аварийные остановки, отпадает необходимость частого осмотра состояния печей путем снижения уровня загрузки. В результате повышается производительность печей, снижается расход кокса. Ожидаемое снижение расхода кокса и увеличение производительности более 15%. Снижение расходов на ремонтные работы.

Процесс плавления окисленных никелевых руд осуществляется при слоевом сжигании кокса. При этом из практики известно, что при размере кусков кокса крупнее 40 мм оптимальным являются слои кокса (при среднем диаметре кусков кокса 55-65 мм) 180-200 мм. Для более мелкого кокса требуются более мелкие слои. Равномерное распределение последних более затруднительно. Исходя из этого условия, с учетом удельного расхода кокса организуется подача материалов в шахтную печь (кокс, флюсы, агломераты, брикеты, сульфидизаторы и т.п.).

В настоящее время существует несколько вариантов технологий, связанных с подготовкой руды и подачей дутья в шахтные печи: воздушное дутье, дутье, обогащенное кислородом, подогретое дутье. Следует отметить, что совершенствование процесса интенсификации процесса плавки никелевых руд было связано с процессом интенсификации сжигания топлива, т.е. с интенсификацией подачи дутья. Однако одновременно с интенсификацией процесса сжигания топлива понизился коэффициент распределения никеля между штейном и шлаком, т.е. увеличились потери никеля со шлаком. Кроме того, в настоящее время при плавке окисленных никелевых руд в шахтных печах при слоевом сжигании топлива предъявляются высокие требования к качеству топлива (кокса), а именно - оптимальным является использование крупных кусков кокса размером более 40 мм, т.к. при использовании более мелкого кокса происходит увеличение его расхода. Также использование более мелких классов топлива ведет к образованию повышенных количеств СО, т.е. способствует созданию восстановительной атмосферы для железа и никеля и, соответственно, к образованию настылей из ферроникеля.

Опыт авторов показывает, что при слоевом сжигании топлива (кокса) при введении второго уровня дутья, расположенного на расстоянии 660-1000 мм по отношению к первому уровню фурм требования к качеству кокса, в том числе, к размеру кусков кокса, снижается. Повышается полнота использования его химического потенциала. Например, при замене кокса крупнее 40 мм на кокс крупнее 25 мм расход кокса изменится менее чем при однорядном дутье.

Распределение общего количества дутья по двум уровням фурм целесообразно обеспечить в следующем количестве:

- объем (количество) дутья в первом основном (нижнем) уровне фурм должно быть более, чем объем дутья во втором уровне (верхнем уровне), чтобы исключить возникновение второго очага горения топлива;

- оптимально дутье в первом основном (нижнем) уровне фурм должно составлять не менее 60% от общего количества дутья.

На фиг.2 изображено сечение шахтной печи, на котором слева изображены зона горения и распределение температуры в поперечном сечении печи при одном уровне дутья (основном); справа изображены зона горения и распределение температуры в поперечном сечении печи при двух уровнях дутья (согласно заявляемому способу).

Результаты плавления никельсодержащих руд согласно заявляемому способу иллюстрируются в Таблице.

Где в колонке 1 указаны номера позиций, относящихся к разным видам топлива и условиям дутья. Расшифровка колонки 1 приведена после Таблицы.

№ п/п Расход кокса, % Содержание в штейне, % Содержание в шлаке, % Удельный проплав, т/м2*сут Увеличение проплава, % Niшт/Niшл. Сокращение расхода кокса, %
Ni Co S Ni S
1 30 12,0 0,24 19,65 0,12 0,37 28,0 0 100 0
2 20,44 10,1 0,72 22,1 0,16 0,38 43,36 0 63,1 0
3 28 12,0 0,24 19,7 0,115 0,35 28,9 3,0 104,4 6,7
4 30 10,72 0,21 19,65 0,085 0,33 31,8 3,8 127 0
5 30 10,84 0,23 19,56 0,06 0,36 28,0 0 180 0
6 28 12,05 0,23 20,1 0,115 0,35 30,0 7,0 105 6,7
7 26 12,05 0,22 19,8 0,110 0,36 32,0 14,3 110 13,3
8 25,5 12,1 0,25 20,5 0,105 0,35 32,3 15,4 115 15,0
9 25,5 12,1 0,25 20,5 0,078 0,36 32,1 14,6 150 15,0
10 18,5 10,4 0,78 22,3 0,102 0,38 47,78 10,2 102,0 11,6
11 18,0 10,5 0,76 22,4 0,102 0,3 48,50 11,8 102,0 11,4

Расшифровка колонки 1 Таблицы:

1. Кокс металлургический крупнее 40 мм, средний размер 60 мм. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.

2. Кокс металлургический крупнее 40 мм, средний размер 60 мм. Дутье, обогащенное кислородом, уровень фурм - один (основной), плавка агломерата.

3. Кокс из угольной шихты с добавкой спекающейся с выходом летучих веществ 17,8% в количестве 40%; зольность кокса 8%, выход летучих веществ кокса 0,7%, средний размер кусков кокса 68 мм. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.

4. Кокс металлургический крупнее 40 мм в количестве 50% от общего количества топлива; кусковой нефтяной кокс размером (40-100) мм в количестве 50% от общего количества топлива. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.

5. Кокс металлургический крупнее 40 мм 50% и антрацит классов (40-100) мм 50%. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.

6. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:

- основной (нижний) уровень 90% от общего количества дутья;

- дополнительный (верхний) уровень 10% от общего количества дутья.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.

7. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.

8. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:

- основной (нижний) уровень 60% от общего количества дутья;

- дополнительный (верхний) уровень 40% от общего количества дутья.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.

9. Кокс металлургический крупнее 40 мм в количестве 70% и антрацит классов (40-100) мм в количестве 30%, плавка рудных брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.

10. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка агломерата. Воздушное дутье, обогащенное кислородом с распределением дутья по уровням:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.

11. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка агломерата. Воздушное дутье, обогащенное кислородом с распределением по уровням:

- основной (нижний) уровень 65% от общего количества дутья;

- дополнительный (второй уровень) на 800 мм выше основного - 25% от общего количества дутья;

- третий уровень - на 1000 мм выше второго - 10% от общего расхода дутья.

Введение третьего уровня позволяет уменьшить потери тепла от химического недожига топлива и одновременно улучшить условия обслуживания печей (сделать их более комфортными), т.к. СО будет дожигаться в слое шихты и отдавать тепло шихте, а не догорать на колошнике, не ухудшать условия содержания газоходов, пылеулавливающих устройств и дымососов. Т.е. улучшаются условия эксплуатации газоходов, пылеулавливающего оборудования и дымососов.

Общая высота загрузки 5,0-5,5 м от уровня фурм.

Использование заявляемого способа обеспечивает:

1. Нормализацию работы шахтных печей, облегчение работы обслуживающего персонала.

2. Снижение расхода кокса и повышение устойчивости работы шахтных печей за счет сокращения аварийных остановок (за счет снижения потерь тепла в печи, снижения восстановительной атмосферы), что позволяет повысить производительность печей на 5-15%.

3. Снижение текущего (относительного) расхода кокса в рабочей колоше на 5-10%.

4. Снижение влияния качества кокса, в том числе по крупности, на технологические показатели шахтной плавки.

5. Повышение эффективности использования кокса и обусловленные улучшением экологических условий за счет снижения выбросов СО, СО2 и SO2.

6. Повышение проплава за счет расширения зоны плавления и увеличения продолжительности работы печей; снижение потерь никеля со шлаками.

Ожидаемое общее снижение расхода кокса - не менее 15%.

Ожидаемое повышение производительности печей - не менее 15%.

1. Способ получения никелевого штейна, включающий загрузку в печь окускованной окисленной никельсодержащей руды и топлива-восстановителя, подачу основного кислородсодержащего дутья в зону горения, восстановительно-сульфидирующую плавку, отличающийся тем, что подачу кислородсодержащего дутья осуществляют через фурмы, размещенные как минимум на двух уровнях, причем через фурмы первого нижнего уровня осуществляют подачу основного дутья, через фурмы второго уровня, расположенные выше фурм первого уровня, осуществляют подачу дополнительного кислородсодержащего дутья, при этом расстояние между фурмами первого и второго уровней составляет 660-1000 мм, а количество основного дутья составляет больше, чем количество дополнительного дутья.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество основного дутья составляет не менее 60% от общего количества дутья.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют дутье, обогащенное кислородом.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют подогретое дутье.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что фурмы первого и второго уровней расположены по отношению друг к другу в шахматном порядке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд с получением ферроникеля. .
Изобретение относится к гидрометаллургии меди и никеля и может быть использовано при переработке сернокислых растворов электролитического рафинирования меди, участков гальванической обработки сталей и регенерации отработанных щелочных аккумуляторов.

Изобретение относится к гидрометаллургическому извлечению металлов из сульфидных минералов, например никеля из минерала пирротина. .

Изобретение относится к способу разложения суперсплавов, в частности металлолома суперсплавов в расплаве соли щелочного металла с последующим извлечением ценных металлов.
Изобретение относится к технологии производства распыляемых магнетронных мишеней. .

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов. .
Изобретение относится к способам переработки окисленных никелевых руд. .
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу получения высокочистого кобальта для распыляемых мишеней. .
Изобретение относится к способу переработки сульфидных медно-никелевых сплавов. .
Изобретение относится к обогащению руд и может быть использовано для переработки окисленных никелевых руд и повышения технико-экономических показателей в традиционных пирометаллургических методах производства ферросплавов

Изобретение относится к способу и устройству для плавки окисленного никелевого и железорудного сырья
Изобретение относится к способу выделения меди и/или никеля из растворов, содержащих кобальт

Изобретение относится к выщелачиванию силикатных никель-кобальтовых руд методом кучного выщелачивания или методом подземного выщелачивания на месте их залегания с использованием продуктов неполного окисления серы

Изобретение относится к способу извлечения металлов из сульфидного минерального сырья
Изобретение относится к извлечению цветных металлов, в частности меди, никеля и кобальта, из металлургических отходов, содержащих эти цветные металлы в степени окисления, большей или равной нулю

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства огневого кобальта в электродуговых печах постоянного тока
Изобретение относится к гидрометаллургической переработке силикатных руд, отвалов, техногенных продуктов, преимущественно силикатных никелевых руд
Изобретение относится к способу электрохимической переработки отходов жаропрочных никелевых сплавов, содержащих рений, вольфрам, тантал и другие ценные металлы, входящие в состав перерабатываемого сплава
Наверх