Способ отопления отражательной печи для плавки сульфидной медьсодержащей шихты на штейн

 

Использование: цветная металлургия, практика работы отражательных печей. Сущность: при плавке на штейн часть топлива сжигают в шлаковом расплаве плавильной зоны с коэффициентом избытка окислителя а 1.03-1,10, а другую часть в шлаковом расплаве зоны отстаивания с а° 0,5-0,8, а на участке плавильной зоны, отстоящей от ее начала на расстоянии 16-17 м и за 10-12 м от места выпуска шлака штейновый расплав продувают кислородсодержащим газом с расходом кислорода 3400-4500 м3/ч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ л ия (21) 49,1 1970/02 (22) 09.01.91 (46) 15.03.93. Бюл. М 10 (71) Уральский политехнический институт им.С.M.Êèðîâà (72) В.П,Жуков, Н.Г.Агеев, А.Г.Лапинюк, В.В.Ледвий, С.Н.Литовских, П.И.Васев и

Е.И.Елисеев (73) Красноуральский медеплавильный ком-,. бинат (56) Авторское свидетельство СССР

М 1036779, кл. С 22 В 15/00, 1983.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при плавке сульфидных медных шихт в отражательных печах.

-Целью изобретения является сокращение расхода топлива при плавке и повышение содержания сернистого ангидрида в отходящих газах.

Укаэанная цель достигается продувкой штейнового расплава кислородсодержащим газом на участке плавильной зоны печи от ее начала на расстоянии 16-17 м и от места выпуска шлака на расстоянии 10-12 м при расходе кислорода 3400-4500 м /ч.

Процесс штейнообразования в большей степени развивается, начиная с 16-17.м плавильной зоны печи. Следовательно, для продувки сформировавшегося штейнового расплава, ввод дутья целесообразно осуществлять начиная с 16-17 м от начала печи.

Протяженность участка окислительной продувки штейна таким образом, составляет от

16-17 м плавильной зоны и до участка обед» 5U 1802826 А3 (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНОЙ

МЕДЬСОДЕРЖАЩЕЙ ШИХТЬ! НА ШТЕЙН (57) Использование: цветная металлургия, практика работы отражательных печей.

Сущность: при плавке на штейн часть топлива сжигают в шлаковом расплаве плавильной зоны с коэффициентом избытка окислителя а 1.03-1,10, а другую часть в шлаковом расплаве эоны отстаивания с а- .

-0,5-0,8, а на участке плавильной зоны, отстоящей от ее начала на расстоянии 16-17 м и за 10-12 м от места выпуска шлака штейновый расплав продувают кислородсо-. держащим газом с расходом кислорода

3400-4500 м /ч. 1 табл. нения шлака, который по условиям прототипа составляет 10-12 м от места его выпуска. Я

Окислительная обработка штейнового расплава на расстоянии менее 16-17 м от начала печи увеличивает расход топлива на ° торцевых форсунках (см. таблицу), а более Q()

16-17 м — повышает потери меди с отваль- О) ными. шлаками.

Примыкание зон окислительной продувки штейна и газотермической обработки шлака позволяет полнее испольэовать свободный кислород дутья для дожигания лро- Оь дуктов неполного сгорания природного газа. Это уяелинияает общий коэффициент полезного теплоиспользования топлива при плавке.

Продувка штейнового расплав кислородсодержащим газом позволяет:

1. Обеспечить дополнительный приток тепла в печь, эквивалентный сжиганию природного газа в количестве:

3400(4500) 932000 0,9(67,2 36468

=1160 (1540)м /ч

1802826 где: 3400, 4500 — расход кислорода на продувку штейновой ванны, м /«;

36468 — теплотворная способность природного газа, кДж/м;

932000 — тепловой эффект реакции на 5

67 2 м /ч кислорода, кДж;

0,9 — степень использования кислорода.

Тогда, снижение расхода топлива при плавке составит:

1160(1540) 0,6 ° 100/5000(5500) 12.6- 10

18,0 отн. где: 0,6 — теплотехнический КПД в условиях барботажа.

2, Дополнительное окисление сульфида железа штейна кислородом дутья позволяет 15 повысить объем сернистого ангидрида в ат. мосфере печи на;

3400(4500) 44,8 0,9/67;2

=2040(2700)м /ч где: 44,8- объем SOz, выделяемого по реак- 20 ции 67,2 м /ч кислорода, м /ч. з

При среднем объеме отходящих газов в отражательных печах(40 — 110) 10 м /ч(5) и средней концентрации в них $0 = 2,0об . содержание последних может достигать: а) при использовании воздушного дутья

2,0 + 2040(2700) -100" /56200 (131430) =

=3,55 — 6,80 об. /о. где; 56200 — объем газов с учетом дополнительно введенного воздуха в количестве 30

3400: 0,21 - 16200 м /ч; соответственно, 110000+ (4500:0,21) = 131430 м /ч. б) при использовании технологического кислорода

2,0 + 2040(2700) -100/40000(110000) 35

-3,85-8,75 об. .

Продувка штейновой ванны окислителем, содержащим менее 3400 м /ч кислорода приводит к образованию газов с концентрацией сернистого ангидрида ме- 40 нее 3,5 об. (см. таблицу), В то время как для производства серной кислоты. минимальное содержание SOz в атмосфере печи должно составляет 3,5 (4). Использование чья с содержанием кислорода более 4500 45 м /ч приводит к переокислению сульфида железа до магнетита, что увеличивает потери меди со шлаками (см. таблицу), Пример. В отражательной печи длиной

32 м плавили медный огарок, содержащий 50

13,27% меди и 133 серы. На торцевых фор:сунках печи сжигали 5100 м /ч природного газа и 1200 кг/ч мазута с а - 1,10. На вертикальных фурмах, установленных s зоне загрузки и плавления сжигали 250 м /ч 55 природного газа с а=1,08 и в отстойной зоне сжигали аналогичное количество топлива с й= 0,8. Удельная производительность процесса составила 8,4 т/м сут, содержание меди в отвальном шлаке 0,56 и а штейне

25,4 . Содержание сернистого ангидрида в районе аптейка было 1,8 об,%;

В дальнейшем, плавку огарка осуществляли при сжигании 4300 м /ч природного газа и 1200 кг/ч мазута на торцевых форсунках с а- 1,10 и погруженных в шлак вертикальных фурмах. Расход газа и условия его сжигания в шлаке не изменяли. Дополнительно на участке загрузки и плавления на расстоянии 16-17 м от начала печи продували штейновую ванну воздухом с расходом дутья 18000 м /ч, Процесс плавки характеризовался следующими показателями: удельная производительность 8,4 т/м сут, содержание SOz в атмосфере печи 5,4 об., содержание меди в отвальном шлаке 0,55 и в штейне 27,6 ». Загрузку огарка перераспределяли таким образом, чтобы 10-15 от

его общего количества приходилось íà поверхность барботируемой воздухом штейновой ванны. Таким образом, по сравнению с условиями прототипа достигается сокращение расхода топлива на: (800:5100) 100 = 15,6 отн. .

Одновременно представляется возможным получить газы кондиционные для их утилизации в сернокислотном производстве. При соответствующей герметизации rieчи и использовании технологического кислорода концентрация $02 в газовой фазе может быть повышена.

Плавки проводили также при различном расходе воздуха и расположении фурм по длине плавильного участка. Основные показатели этой серии плавок приведены в таблице. Данные относятся к постоянной удельной производительности 8,4 т/м сут, Эксперименты с различным количеством подаваемого дутья проводили на участке плавильной зоны 16-17 м от начала печи, места продувки варьировали при постоянном расходе воздуха 18000 м /ч, Из таблицы следует, что продувка штейновой ванны с расходом воздуха более 21,9 тыс.м /ч или в пересчете на кислород 4600 м /ч (т.е. более заявляемого кол-ва 4500 м /ч) характеризуется повышенным содержанием меди B отвальном шлаке (0,62 ).

Вместе с тем, обработка штейновой ванны не достаточным количеством окислителя (3300 м /ч кислорода или 15,7 тыс,м /ч воздуха) приводит к образованию газов, содержащих менее 3,5 об. SOz.

Формула изобретения

Способ отопления отражательной печи для плавки сульфидной медьсодержащей шихты на штейн, включающий рассредоточенную подачу топлива, сжигание части его в шлаковом расплаве плавильной зоны с

1802826

Технологические показатели отражательной плавки в зависимости от количества и места ввода окислителя (в перерасчете на кислород) Составитель H.Жуков

Техред М.Моргентал

Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 860 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 коэффициентом избытка окислителя а =

=1,03 — 1,10, а другой части в шлаковом рас. плаве зоны отстаиванием до места выпуска шлака с коэффициентом избытка окислителя а - 0 5-0,8, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода топлива и снижения потерь серы с отходящими газа ми, на участке плавильной зоны, отстоящем от ее начала на 16-17 м и от места выпуска шлака на 10-12 м штейновый расплав про5 дувэют кислородсодержащим газом при расходе кислорода 3400 — 4500 м /ч.