Способ конвертирования полиметаллического штейна и фурма для комбинированной продувки расплава


 


Владельцы патента RU 2496893:

Открытое акционерное общество "Святогор" (RU)

Группа изобретений относится к области цветной металлургии. Способ комбинированной продувки расплава полиметаллического штейна включает продувку расплава путем подачи кислородсодержащего дутья в расплав и над расплавом. Дутье в расплав подают в количестве 1,7-5,0% от общего количества дутья, частично окисляют штейн и перемешивают со шлаком с получением шлакоштейновой эмульсии. Остальным количеством дутья окисляют образовавшуюся шлакоштейновую эмульсию. Фурма для комбинированной продувки расплава полиметаллического штейна содержит концентрические стальные трубы, оснащенные патрубками для подвода кислородсодержащего дутья, патрубками для подвода и отвода охлаждающей воды, сопла, расположенные на наружной концентрической стальной трубе, и расположенный внизу наконечник с соплами, направленными вверх под углом 65-75° к оси фурмы. Изобретение позволяет исключить затруднения при плавке металла, связанные с повышенным образованием брызг расплава и настылей на стенках печи, исключить разрушение футеровки подины под слоем штейна, а также повысить содержание меди в штейне, сократить затраты на его последующее конвертирование. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к металлургии меди, и может быть использовано на медеплавильных предприятиях при получении полиметаллических штейнов в плавильных печах.

Известен способ по авт. св №1721109, кл. C22B 15/06, 1990, по которому продувку расплава при конвертировании медных, никелевых и медно-никелевых штейнов ведут через два ряда фурм: ряд, погруженный в расплав (нижний ряд), и ряд, расположенный над расплавом (верхний ряд) под углом 40-50° к поверхности, при этом через нижний ряд фурм подают воздушное или с пониженным содержанием кислорода дутье, а через верхний ряд фурм - воздушное дутье, обогащенное до 21-50% кислородом с расходом дутья 15-30% от общего количества дутья, подаваемого в конвертер.

Недостатками способа являются: необходимость использования обогащенного кислородом дутья, что в совокупности с повышенным его давлением приводит к удорожанию процесса. Кроме того, конструкция фурменного пояса с двумя рядами фурм с различным наклоном их к поверхности расплава слишком сложна для использования в большинстве плавильных агрегатов, например в отражательных печах.

В качестве ближайшего аналога выбран способ конвертирования медно-никелевых штейнов по патенту №2010879, кл. C22B 15/06, 1991, при котором медно-никелевые штейны конвертируют путем подачи воздушного дутья в расплав и воздушно-кислородного дутья над расплавом под углом 40-50° к его поверхности и при этом дутье в расплав подают в количестве 30-60% от общего количества дутья, подаваемого в конвертер.

Недостатком этого способа является слишком большой объем дутья, подаваемого в расплав, что в условиях плавильного агрегата, например отражательной печи, приводит к образованию фонтана расплавленных брызг. Последние налипают на свод и стены печи, образуя трудно удаляемые настыли.

В качестве ближайшего аналога устройства для осуществления предлагаемого способа конвертирования полиметаллического штейна выбрана фурма многоярусная для комбинированной продувки расплава в конвертере по патенту №96867, кл. С21С 5/48, 2010. Фурма содержит концентрические стальные трубы, оснащенные патрубками для подвода кислорода, инертного газа и снабжена внизу наконечником с соплами для подачи в расплав кислорода. Кроме того, фурма имеет сопла для подачи инертного газа над поверхностью расплава, размещенные на концентрической наружной стальной трубе.

Недостатком такой фурмы является практически вертикальное (вниз) расположение сопел наконечника. Такая конструкция предназначена для продувки высокого слоя расплава (более 2 м), что характерно для сталеплавильных конвертеров. В случае нахождения наконечника фурмы в слое штейна, высота которого не превышает 1 м, струя газа из сопел наконечника будет интенсивно воздействовать на футеровку подины под слоем штейна, разрушая ее. Кроме того, интенсивность образования шлако-штейновой эмульсии будет низка из-за значительного рассеивания пузырьков газа в слое штейна.

Задачей изобретения является исключение затруднений при плавке металла, связанных с повышенным образованием брызг расплава и настылей на стенках печи, исключение разрушения футеровки подины под слоем штейна.

Техническим результатом изобретения является повышение содержания цветных металлов в штейне, сокращение затрат на его последующее конвертирование.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном способе продувки полиметаллического штейна, включающем продувку расплава путем подачи кислородсодержащего дутья в расплав и над расплавом предусмотрены следующие отличия: дутье в расплав подают в количестве 1,7-5,0% от общего количества дутья, частично окисляют штейн и перемешивают со шлаком, создавая шлако-штейновую эмульсию, остальным количеством дутья окисляют образующуюся шлако-штейновую эмульсию.

В предлагаемой фурме для комбинированной продувки расплава, содержащей концентрические стальные трубы, оснащенные патрубками для подвода кислородсодержащего дутья, патрубками для подвода и отвода охлаждающей воды, снабженной внизу наконечником с соплами, и сопла, расположенные на наружной концентрической стальной трубе, предусмотрены следующие отличия: сопла наконечника направлены вверх под углом 65-75° к оси фурмы.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично показана фурма для комбинированной продувки расплава. Фурма представляет собой корпус 1, содержащий концентрические стальные трубы, нижние сопла 3, верхние сопла 4 и наконечник 7. Верхние сопла расположены на наружной концентрической стальной трубе. Нижние сопла установлены в наконечнике фурмы. Концентрические стальные трубы оснащены патрубками для ввода кислородосодержащего дутья в нижние сопла 6 и верхние сопла 2, а также трубками для подачи охлаждающей воды 5.

Для осуществления изобретения фурму погружают в расплав, состоящий из двух слоев: нижний слой - сульфидный штейн, верхний -шлак. Через сопла наконечника фурмы (нижние сопла) в нижнюю часть расплава подается воздух для поднятия штейна на поверхность расплава печи: воздушное дутье подают в количестве 1,7-5,0% от общего количества дутья, частично окисляют штейн и перемешивают его со шлаком, создавая шлако-штейновую эмульсию. Небольшой объем дутья, подаваемый в расплав, исключает образование брызг расплава. Сопла наконечника развернуты вверх и расположены под углом 65-75° к оси фурмы. В этом случае струя газа из сопел направляется вверх, т.е. в противоположную от подины сторону, исключая разрушение ее футеровки. Также создаются благоприятные условия для транспорта штейна пузырьками газа вверх в слой шлака и образования шлако-штейновой эмульсии. Последнюю окисляют остальным количеством дутья, подавая его от верхних сопел под углом к поверхности расплава.

Воздушное дутье в количестве менее 1,7% от общего дутья оказывается малоэффективным. Воздушное дутье в количестве более 5,0% от общего дутья вызывает повышенное образование брызг расплава.

При угле наклона меньше 65° рассеивание пузырьков газа в штейне будет слишком большим и транспорт штейна в шлак станет незначительным. При угле наклона больше 75° интенсивное движение пузырьков газа и расплава вдоль корпуса фурмы приведет к его быстрому износу.

Пример осуществления изобретения.

Процесс получения полиметаллического штейна проводится в отражательной печи. Фурму погружают на 0,8 м в расплав. Через сопла, расположенные в нижней части фурмы подают воздух с расходом 160-180 нм3/ч и давлением 1,8-2,5 кгс/см2 для поднятия штейна на поверхность расплава печи. Воздушное дутье подают в штейн в количестве 1,7-5,0% от общего дутья. Шлако-штейновый расплав, поднятый на поверхность, встречается с потоком воздуха от щелевидных сопел (расход 8000-10000 нм3/ч, давление 2,5-3,0 кгс/см2), в результате чего происходит окисление сульфидов штейна с обильным выделением газа в газовое пространство отражательной печи. Щелевидные сопла охлаждаются водой для предотвращения образования на них настыли, которая при нарастании затрудняет проход воздуха на окисление сульфидов штейна.

1. Способ комбинированной продувки расплава полиметаллического штейна, включающий продувку расплава путем подачи кислородсодержащего дутья в расплав и над расплавом, отличающийся тем, что дутье в расплав подают в количестве 1,7-5,0% от общего количества дутья, частично окисляют штейн и перемешивают со шлаком, создавая шлако-штейновую эмульсию, остальным количеством дутья окисляют образующуюся шлако-штейновую эмульсию.

2. Фурма для комбинированной продувки расплава полиметаллического штейна, содержащая концентрические стальные трубы, оснащенные патрубками для подвода кислородсодержащего дутья, патрубками для подвода и отвода охлаждающей воды, расположенный внизу наконечник с соплами и сопла, расположенные на наружной концентрической стальной трубе, отличающаяся тем, что сопла наконечника направлены вверх под углом 65-75° к оси фурмы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из бедных растворов. Способ включает осаждение меди контактированием раствора с медистым клинкером.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при утилизации отработанных катализаторов, содержащих соединения палладия и других металлов.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано на предприятиях по получению цветных, благородных металлов и их сплавов, получаемых при утилизации электронных приборов и деталей.

Изобретение относится к способам переработки техногенных отходов с извлечением тяжелых металлов и может найти применение при утилизации медьсодержащих шламов гальванических производств для получения товарного продукта в виде бронзы, а также шлаков, пригодных для использования в производстве стройматериалов и дорожном строительстве.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а конкретно к способам получения первичной меди из ее рудного сырья, а также к используемым для осуществления такого рода процесса устройствам.

Изобретение относится к области гидрометаллургии тяжелых цветных металлов. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при разделении медно-молибденовых руд. .

Изобретение относится к экстракции меди из водных растворов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.
Изобретение относится к области флотационного обогащения техногенного 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 способу переработки смешанных медьсодержащих руд. Способ включает дробление, измельчение, гравитационное концентрирование руды и переработку концентрата. При этом руду измельчают до 0,6 мм. Гравитационное концентрирование ведут на прямоточном шлюзе мелкого наполнения с получением концентрата, промпродукта и отвальных хвостов. Концентрат и промпродукт гравитационного концентрирования направляют на биовыщелачивание в отдельных циклах с использованием бактериальных комплексов, состоящих из адаптированных к меди аутотрофных тионовых бактерий Ac.ferrooxidans, Ac.thiooxidans в активной фазе роста. Степень сокращения направляемого на биовыщелачивание материала при гравитационном концентрировании составляет 1000-1500. Биовыщелачивание ведут в чановом режиме при численности бактерий не менее 107 клеток/мл, отношении Т:Ж=1:5-1:9, активной или умеренной аэрации, температуре 15-45°C в течение 90-120 часов. Техническим результатом является повышение комплексности использования природного минерального сырья при увеличении глубины переработки и использование экологически безопасных технологических решений. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к экстракции металлов из водного раствора. Описаны композиция для экстракции растворителем, содержащая ортогидроксиарилоксимовый экстрагент, предотвращающий деградацию агент и несмешивающийся с водой органический растворитель. Также описан способ экстракции металла из водного кислого раствора с использованием вышеупомянутой композиции. При этом имеется способ уменьшения деградации этой композиции. Ортогидроксиарилоксимовый экстрагент выбран из: 5-(C8-C14 алкил)-2-гидроксиацетофеноноксимов, 5-(C8-C14 алкил)-2-гидроксибензальдоксимов и их смесей. Предотвращающий деградацию агент представляет собой элемент группы, выбранный из: моно-, ди- или три-(1-фенилэтил)фенола, их смесей и их изомеров. Техническим результатом является стабилизация оксимов, находящихся в контакте с содержащим нитраты сырьем. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 пр.
Изобретение относится к утилизации твердых бытовых отходов, содержащих благородные металлы. Электронный лом дробят на молотковой дробилке, добавляют измельченную медь, а затем плавят в присутствии флюса в течение 45-60 мин при температуре 1320-1350°C с продувкой воздухом при его расходе 3-4,5 л/ч и отделяют от шлака полученный сплав, содержащий не менее 2,6 мас.% благородных металлов. Обеспечивается эффективная переработка электронного лома с увеличением содержания благородных металлов в сплаве. 1 пр.
Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана. Твердые медно-ванадивые отходы выщелачивают водой с получением медно-ванадиевой пульпы, в которую подают гипохлорит кальция или осветленную пульпу газоочистных сооружений титано-магниевого производства с концентрацией активного хлора, равной 15-90 г/дм3, при соотношении гипохлорита кальция к медно-ванадиевой пульпе, равном (1,5-2,0):1. Пульпу выдерживают при перемешивании в течение 2-5 часов, заливают соляную кислоту при перемешивании до pH раствора 2,0-3,0, суспензию фильтруют и раствор двухвалентной меди подают в цементатор. Осадок в виде смеси восстановителя и медного порошка разделяют на медный порошок и восстановитель. Медный порошок промывают, фильтруют, сушат и очищают от примесей железа магнитной сепарацией. Восстановитель после декантации возвращают на стадию цементации. Техническим результатом является повышение извлечения меди и улучшение технических свойств получаемого медного порошка. 9 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к получению металлической меди. Способ включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения меди водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения меди. Затем осуществляют перемещение исходной сырьевой массы через последовательно расположенные рабочие зоны обработки, в которых происходит восстановление металла с помощью углерода, входящего в состав содержащих его газов, подаваемых в упомянутые рабочие зоны, и посредством воздействия генерируемых в этих зонах переменных вращающихся магнитных полей. При этом осуществляют осаждение полученных частиц металла с их накоплением и последующей выгрузкой готового металла. Процесс ведут без остановки обработки сырьевой массы. В процессе используют водную суспензию, в которой дисперсность частиц, взятых в виде руды, содержащей соединения меди, находится в пределах 0,001-1,0 мм. При этом применяют магнитные поля, напряженность которых в рабочих зонах обработки составляет 1·104-1·106 A/м, а частота 40-70 Гц, в количестве от 2 до 6. Готовый металл получают в виде гранул меди. Для осуществления способа представлено устройство для его осуществления. Техническим результатом является сокращение затрат и повышение качества продукта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности никеля, и может быть использовано для переработки сульфидного никелевого сырья, в том числе концентратов и файнштейнов, содержащих в качестве примесей медь и кобальт, с получением чистых металлов или их солей. Способ включает шихтовку исходного сырья с хлоридами щелочных металлов (NaCl, KCl) и низкотемпературный обжиг при температуре 350-400°C в течение 1,5-2 ч. После обжига ведут выщелачивание огарка водой с переводом в раствор водорастворимых соединений меди и кобальта. В результате обжига не только медь и кобальт, но и никель переходят в водорастворимые сульфаты и хлориды. Техническим результатом является упрощение технологии и создание экологически безопасной технологии переработки никелевого сульфидного сырья, исключающей или существенно сокращающей образование и выброс диоксида серы в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к способу обогащения медно-молибденовых руд. Способ включает основную флотацию с несколькими перечистками сульфгидрильными и аполярными собирателями с получением коллективного медно-молибденового концентрата. Затем ведут обработку его сернистым натрием и селективную флотацию молибденита с последующим сгущением полученного молибденсодержащего продукта. Далее молибденсодержащий продукт обрабатывают смесью серной кислоты и сульфата железа при весовом соотношении указанных компонентов смеси и молибденсодержащего продукта (0,3-1,0):(0,05-0,1):1 при температуре не ниже 200°С до содержания влаги в молибденовом концентрате не более 5% с последующим выщелачиванием примесей. Выщелачивание ведут водой при весовом соотношении воды и молибденового концентрата (1,0-10,0):1. Техническим результатом является получение высококачественного молибденового концентрата с содержанием молибдена не менее 52,5%, примесей меди - не более 0,5% и железа - не более 0,8% при извлечении молибдена не менее 52%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, содержащих металлы платиновой группы, и может быть использовано при коллективной флотации сульфидов из вкрапленных медно-никелевых руд. В способе проводят измельчение и кондиционирование руды в присутствии сульфгидрильного собирателя - бутилового ксантогената калия, введение в стадию флотации вспенивателя и выделение сульфидов никеля и меди в пенные продукты, а минералов пустой породы - в отвальные хвосты. В качестве вспенивателя вводят реагент В-56, представляющий собой полистирилфосфиноксид формулы (C25H30O5P2)к, с расходом 20 г/т. Технический результат заключается в повышении технологических показателей флотационного процесса, расширении ассортимента эффективных флотореагентов-вспенивателей. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть применено для обеднения медных шлаков. Способ обеднения медных шлаков включает обработку шлака оксидом кальция в присутствии восстановителя при повышенной температуре. При этом массовое отношение медного шлака к углероду твердого углеродистого восстановителя составляет 1:(0,05-0,09). Поверхность смеси продувают кислородсодержащим окислителем с использованием верхнего непогружного дутья c расходом кислородсодержащего окислителя в количестве, определяемом по содержанию в нем кислорода, 50-100 кг на тонну шлака. Техническим результатом является снижение содержания цветных металлов в обедненном шлаке и упрощение процесса за счет устранения сложности, связанной с подготовкой смеси соединений щелочноземельного металла и восстановителя и их загрузкой. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его обогащения в щелочном растворе. Выщелачивание селена проводят в растворе, содержащем восстановитель, в качестве которого используют водорастворимые органические или неорганические соединения, обеспечивающие нормальный окислительно-восстановительный потенциал системы в щелочной среде положительнее -0,3 В по отношению к водородному электроду. При этом выщелачивание осуществляют в растворе, содержащем 50-200 г/л сахара в качестве восстановителя и 20-100 г/л щелочи, при температуре 70-90°C. Техническим результатом является повышение скорости и предельной степени выщелачивания селена. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Наверх