Способ отопления анодной медерафинировочной печи

 

Союз Советских

Социапнстическик

Рвспубпик

<и 908892 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 180680 (21) 2941804/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 280282. Ьтоллетень Рй 8

Дата опубликования описания 280282 (5I)М. Кл, С 22 В 15/14

3кудеретеаый квинтет

СССР па делан изобретений н открытий (53) УДК 669 ° 333. .32(088.8) B,П.щуков, И,ф.худяков, В.М.Лупэйко,, А С Титаренко, Г.В.Скопов, Н.Г.Агеев и A.È.× êàñèí (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красногс Знамени политехнический институт им.С М.Кирова (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ АНОДНОЙ

МЕДЕРАфИНИРОВОЧНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для использования в анодных медерафинироцочных печах.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сути способ отопления анодной медерафинировочной печи, включающий сжигание топлива над загруженной медью до подплавления (1)

Однако известный способ характе1О ризуется недостаточным конвективным твпломассовым обменом между высокотемпературным факелом (продуктами сгорания топлива) и металлом в печи низкой скоростью расплавления кускоtS вой меди в расплаве обусловленная доминирующей ролью лучистого тепломассообмена жидкой ванны, недостаточно развитой поверхностью контакта фаз- газовой, содержащей продукты сгорания топлива Н20(г> СО2 и расплавом меди, что не позволяет эффективно использовать окислительную способность газов по отношению к примесям металлов в период расплавления кусковой меди, а также сравнительно низкой степенью использования окислительной способности газов по отношению к расплаву при движении газового потока над поверхностью ванны со скоростью 15 м/с (в этом случае при длине рабочей зоны печи

8 м, время контакта газовой фазы с жидкой ванной составляет 0,5 с)

Кроме того, интенсивное сжигание топлива в газовом пространстве печи приводит к нагреву ее отдельных огнеупорных элементов до 1450-1500 С и соответственно снижению кампании печи, а высокая концентрация кислорода над поверхностью расплава приводит к избыточному перекислению меди, что увеличивает продолжительность периода восстановления.

Указанные недостатки известноro способа приводят к повышенному расходу топлива и снижению производи тель ности печи.

3 90889

Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отопления анодной печи, включающем сжигание топлива над загруженной медью, в период загрузки над медью сжигают 25-304 топлива, а после расплавления меди такое количество топлива сжигают в расплаве ее.

Печь с использованием предлагаемого способа работает следующим образом.

В период окончания загрузки в печь твердой черновой меди отопление печи осуществляют с помощью горелок, установленных в торцовой части печи, Одновременно 25-30 топлива сжигают над поверхностью твердой меди, например, с помощью погружных фурм, установленных по длине печи.

Сжигание топлива на фурмах в непосред ственной близости от твердой меди наряду с отоплением печи с помощью горелок позволяет организовать направленный теплообмен и улучшить контакт высокотемпературного потока продуктов сгорания топлива на фурмах с твердой медью. за

Для образования жидкой ванны в пе. риод загрузки в печь должно поступать

35-451 твердой меди.

После частичного расплавления загруженной твердой меди, т.е. после

3S окончания периода подплавления и образования жидкой фазы сводовые фурмы погружают в расплав меди, где производится сжигание топлива с коэффициентом избытка окислителя, обес-„, печивающим содержание кислорода в продуктах сгорания 0,5-0,8i. Интенсивное перемешивание расплава Н О с азотом приводит к увеличению доли конвективного тепломассообмена, со45 ответственно, к повышению КПД использования топлива, Кроме того, непосредственный контакт (барботаж} высокотемпературных газов с расплавом и частично с твердой медью создает предпо50 сылки для увеличения скорости ее расплавления. Для этого на стадии догруз-, ки целесообразно повысить количество загружаемой меди до 55-651 от полной садки печи. При догрузке, в случае необходимости, фурмы могут быть подняты специальными механизмами в положение над расплавом. В то же время догрузку твердой меди необхо2 4 димо производить таким образом, чтобы обеспечить возможность работы фурмы непосредственно в расплаве.

Пример. На огневое рафинирование подают 400 т черновой меди, содержащей 0,033 серы, 0,014 железа.

Для расплавления и последующего нагрева этого количества меди до 1200 С требуется 400-103(99,5+43,0+11,0)=

+61400 10 ккал тепла, Пр;< сжигании на горелках в торце печи природного газа с 01 = 8400ккал/м с термичес3 .н ким КПД анодной печи 34,0х расхода топлива составляет.

61400 10 2,498 т 84оо о,34

Сжигание 283 топлива в объеме жидкой меди при помощи фурмы обеспечивает

1поступление s ванну печи тепла в количестве

Q=21498 0,28 0,6 8400=37923 10 ккал.

С учетом общего готребного количества тепла 61400 10 ккал за счет

Э сжигания топлива на горелках в торце печи необходимо обеспечить приток тепла в печь

Q=.(61400-37923) 10 =23477- 10 ккал что в пересчете на природный газ составляет

23 477 10 3

В = ------.----- = 9300 нм

0,30 8400

В этом случае при использовании вертикальных сводовых фурм общее сокращение расхода топлива на плавление меди составляет

21498-(9300+7524) 100 — 21 О

21 498

При сжигании в жидкой меди 7524 н, 3 газа образуется 14897 нм водяного пара. Для удаления серы до остаточного содержания в анодной меди 0,017Ф по реакции

Си S+211 0 2Си+21-1 + S0 г требуется 191 нм паров воды

Для удаления железа до остаточного содержания в анодной меди 0,0061 по реакции.

21- е+211 О+СО = Fe 0 +2Н +СО

Ъ необходимо 47 нм водяного пара.

Таким образом, общее количество поступающей в расплав меди влаги в состоянии обеспечить удаление серы и железа в период плавления. Предварительное удаление серы и железа позво9088

Формула изобретения

Составитель К.Дьяконов

Редактор Л.Пчелинская Техред M.Tenep Корректор, И.шароши

«д

Заказ 762/32 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,N-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляет по данным практики сократить продолжительность периода окисления на 30-40 мин.

Способ отопления анодной медерафинировочной печи, включающий сжигание топлива над загруженной медью до подплавления ее, о т л и ч а ю щ и й-1О с я тем, что, с целью снижения рас92 6

xgAa топлива и повышения производитель-: ности печи, в период загрузки над медью сжигают 20-303 топлива, а после расплавления меди такое же количество топлива сжигают в расплаве ее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Информационный листок N 751

Свердловского межотраслевого территориального центра научно-технической информации и пропананды, 1976.