Многоподовые печи с механическим перегребанием шихты

Многоподовые печи с механическим перегребанием шихты

До настоящего времени в России и за границей сульфидные медные концентраты обжигают в многоподовых печах с механическим перегребанием шихты. Наибольшее распространение получили десятиподовые печи.

При обжиге в многоподовых печах не только частично удаляется сера, но и хорошо перемешивается концентрат с флюсами и оборотами, вводимыми, как правило, в шихту обжига. Роль обжиговой печи как смесительного агрегата имеет существенное значение, так как хорошо перемешанная самоплавкая шихта, подогретая до 450—500°, обеспечивает получение высоких технико-экономических показателей при отражательной плавке.

Состав шихты и степень обжига (десульфуризации) определяются требованиями последующих металлургических процессов Кроме этого учитывается содержание меди, серы и наличие металлов-спутников в исходном концентрате.

При переработке маломедистых (7—8% Cu) и высокосернистых концентратов (>35% S) основная задача — получение заданного содержания меди в штейне. Исходя из этого, десульфуризацию ведут до такой степени, чтобы обеспечить эффективную переработку штейнов отражательной плавки при бессемеровании. медь многоподовый плавка сера При переработке высокоцинковистых уральских концентратов (6—12% Zn, 10—12% Cu) степень десульфуризации правильнее определять, учитывая содержание цинка в концентрате. Исследования показали, что при наличии в концентратах больших количеств цинка плавку нужно вести на штейны с высоким содержанием меди (40—50%), т. е. обжиг проводить с высокой степенью десульфуризации. При этих условиях плавки большая часть цинка (до 80%) перейдет в шлак, который затем может быть переработан способом фьюмингования с целью извлечения цинка и дополнительного извлечения меди.

В отдельных случаях степень десульфуризации устанавливают не ходя из возможностей переработки золотосодержащего кварца. Для переработки его в значительных количествах рационально при плавке получать бедные штейны, т. е. обжиг проводить с малым удалением серы. Так, в каждом отдельном случае совместный анализ технологических и экономических факторов позволяет правильно выбрать режим обжига и получить огарок нужного химического состава.

Предварительное перемешивание шихтовых; компонентов начинается на ленточных транспортерах или в специальных шихтовых и смесительных устройствах. В бункера, установленные над обжиговыми печами, поступает готовая, но недостаточно перемешанная шихта На первый, подсушивающий под она подается ленточными питателями, моторы которых сблокированы с моторами, приводящими в движение центральный вал. На производительность обжиговой печи существенное влияние оказывает влажность исходной шихты, поэтому работе подсушивающего пода придается большое значение Для лучшей работы первого пода его изготовляют из материала, обладающего максимальной теплопроводностью, и создают условия для лучшего перемешивания шихты.

При обжиге медных концентратов печи, как правило, не подтапливают, так как тепла, получаемого за счет протекания экзотермических реакций окисления сульфидов, достаточно для ведения процесса. С увеличением содержания серы в шихте повышается и температура внутри печи, что не всегда желательно, так как шихта может оплавиться. При низком же содержании серы (ниже 24%) тепла от экзотермических реакций может не хватить, и печь погаснет. Кожух печи снаружи покрывается теплоизоляционным слоем для уменьшения тепловых потерь, следовательно, и для понижения требований к содержанию серы в шихте.

В связи с переработкой мелкого материала при обжиге образуется большое количество пыли; унос пыли с отходящими газами составляет 10—12% от веса шихты На пылеунос и состав газов существенное влияние оказывает тяга на первом и втором подах, а также правильная подача воздуха в печь. При нормальной работе печи она должна составлять от 3 до 5 мм вод ст. Тяговый режим нарушается главным образом при забивании газоходов пылью.

Для эффективного использования газа на сернокислотном заводе необходима тщательная его очистка от пыли. При высокой запыленности газов (2,5—15 г/м3) система пылеулавливания обычно состоит из аппаратов грубой очистки газов (циклонов) и аппаратов тонкой очистки газов (электрофильтров).

Уловленную пыль (особенно грубую) возвращают снова в шихту об жига. На заводах цветной металлургии применяются различные способы ее возврата. Наиболее часто применяется пневмотранспорт. Красноуральский медеплавильный завод для пневмотранспорта пыли использует пневмоустановку, показанную на рис. 4.

Основной недостаток конструкции многоподовых печей — сложный перегребной механизм (частые остановки печи из-за поломки гребков, рукояток, а иногда и центрального вала). Многолетняя практика работы, а также специально поставленные исследования позволили в некоторой степени удлинить срок службы перегребного механизма. Рукоятки в настоящее время изготовляют из жаропрочного сплава состава: 28—30% Cr, не более 2% Ni, 0,12—0,2% Mn, 0,5—1,7% Si, 1,542% С, остальное железо, гребки из сплава чугаль (чугун, содержащий 9—13% алюминия). Толщина стенок рукояток увеличена в головной части.

Также существенный недостаток обжиговых печей — преждевременное обрушение подов, особенно четных. Часто к концу кампании многоподовая печь превращается в печь для обжига во взвешенном состоянии. С целью удлинения срока службы четных подов кладку их рекомендуется выполнять на огнеупорной замазке следующего состава: кремнефтористый натрий 3%, шамот измельченный 97%, жидкое стекло в тестообразном состоянии. Применение ее на Красноуральском медеплавильном заводе позволило удлинить срок службы четных подов в два раза.

Следует заметить, что использование шамотного кирпича для футеровки обжиговых печей при современном уровне техники следует признать нерентабельным. На футеровку одной десятиподовой печи расходуется 176 г кирпича 26 различных марок. Огнеупорная промышленность в состоянии изготовлять бетоны, выдерживающие температуру до 1000°. Переход на жаростойкий бетон позволит удлинить кампанию печи и сократить сроки ремонтов.

Показатели работы обжиговых печей приведены в табл. 8.

Состав огарка и пыли приведен в табл. 9,.

Для правильного ведения процесса необходим постоянный химико-металлургический контроль состава шихты, степени ее измельчения, состава огарка, разрежения в печи, распределения температур по подам, температуры выходящего из центрального вала воздуха, количества и упругости вдуваемого в вал воздуха. Для этой цели печь оснащают указывающими и самопишущими приборами.