Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Отходящие газы отражательных печей представляют собой смесь технологических и топочных газов.

Технологические газы при отражательной плавке образуются в результате термического разложения неустойчивых химических соединений (высших сульфидов, карбонатов и др.) и взаимодействия сульфидов с высшими оксидами железа. Объем технологических газов относительно невелик. Основную массу отходящих газов составляют топочные газы, образующиеся при сжигании топлива. По этой причине отходящие газы отражательных печей содержат всего 0,5 ... 1,5 % SO2. Использовать такие слабые газы в сернокислотном производстве нельзя, и их чаще всего выбрасывают в атмосферу, нанося огромный вред окружающей среде. Для современных условий обязательным является обезвреживание газов с попутным извлечением из них серы. Трудности реализации этого в условиях отражательной плавки делают необходимым замену ее более совершенными видами плавки.

Пыли при отражательной плавке образуются в результате уноса газовым потоком частиц перерабатываемой шихты и возгонов. Возгоны при отсутствии должной системы пылеулавливания вместе с газами выносятся в атмосферу. Наибольший пылевынос имеет место при переработке в отражательных печах обожженной шихты.

Отражательные печи являются пламенными. Для создания 0 печи необходимых температур сжигают топливо. Газ или угольную пыль сжигают с помощью горелок, а мазут - в форсунках. Гопочные устройства (4... 8 шт.) размещают в специальных окнах на передней торцовой стенке печи. Воздух для вдувания, распыления и сжигания топлива подогревают до 200... 400 °С.

Наиболее распространенным в настоящее время топливом для отражательных печей является природный газ. Он наиболее дешев, легко транспортируется и не требует предварительной подготовки. К числу недостатков газообразного топлива следует отнести лишь образование при его горении несветящегося пламени с малой излучающей способностью. Для подсветки пламени при сжигании природного газа в горелках одновременно распыляют мазут.

Сжигание топлива в отражательных печах проводят при коэффициенте избытка воздуха а не более 1,05. Следовательно, в отражательных печах будет слабо окислительная, почти нейтральная атмосфера. Химическая инертность атмосферы в рабочем пространстве отражательных печей делает невозможным регулирование степени десульфуризации (состава получающихся штейнов) в этом виде плавки. Именно по этой причине для получения более богатых по содержанию меди штейнов из бедных концентратов приходится проводить их предварительный окислительный обжиг.

На большинстве современных отражательных печей регулирование температуру в фокусе горения тогишва(печи ) и конце рабочего пространства производится автоматически, а для сжигания топлива используют дутье, обогащенное кислородом до 28 - 30 %.

Рабочая температура в отражательной печи на расстоянии 3 - 10 м от передней стенки достигает 1550 - 1600 °С. Эта зона наиболее высоких температур по существу является плавильной зоной, здесь преимущественно производят загрузку перерабатываемой шахты. По мере удаления от зоны плавления температура снижается и в конце печи не превышает 1150 - 1200 °С. Фактически вторая половина печи работает как отстойник.

Необходимость иметь высокую температуру в хвостовой части отражательной печи обусловлена тем, что в этой части печи выпускают отвальный шлак, имеющий температуру плавления около 1200 °С.

Тепловой коэффициент полезного действия отражательных печей из-за высокой температуры и большого объема отходящих газов очень низок и не превышает 30 %.

С отходящими газами теряется около 50 - 55 % теплоты, получаемой при сжигании топлива. Для повышения эффективности тепловой работы отражательных печей за ними устанавливают котлы-утилизаторы в результате чего суммарное использование теплоты повышается до 60 - 70 % Отражательные печи; отличаясь достаточно высокой универсальностью, могут работать на шпаках практически любого состава Содержание шлакообразующих компонентов в промышленных шлаках этого типа плавки может изменяться в широких пределах: 30 - 40 % SiO2, 32 - 46 % FeO; до 15 % CaO; до 12 % Al2O3. Выход шлаков по массе приблизительно превышает выход штейна в 1,1 - 1,5 раза. От количества получающегося шлака зависят потери с ним меди, а также расход топлива и флюсов. Приведем для сравнения основные технико-экономические показатели отражательной плавки сырых и обожженных концентратов:Отражательная плавка отличается очень высокой универсальностью; она пригодна для переработки многих видов флотационных концентратов в широком диапазоне их составов. Это является основной причиной ее широкого распространения в медной промышленности до настоящего времени. Несмотря на это ее нельзя считать совершенным процессом, так как она имеет многочисленные недостатки, главными из которых являются:

самая низкая из всех плавильных процессов удельная производительность;

высокий расход углеродистого топлива для плавки сульфидных материалов, которые сами являются топливом;

низкий тепловой к.п.д.;

невозможность регулирования состава получаемых штейнов;

трудности использования бедных серусодержащих газов, что приводит к загрязнению окружающей среды;

низкая степень комплексности использования сырья;

высокий расход дорогостоящих огнеупоров.

Близким аналогом отражательной плавки сульфидных материалов является плавка в электрических печах или руднотермическая плавка. Химизм электрической и отражательной плавок полностью сходен. Основным принципиальным отличием руднотермической плавки является метод нагрева — при электроплавке шихта плавится за счет теплоты, выделяющейся при пропускании электрического тока через шлаковый расплав.

Для плавки медного сырья используются шестиэлектродные печи, подробное описание конструкции и работы которых дано при рассмотрении металлургии никеля. По сравнению с отражательной руднотермическая плавка имеет несколько более высокую удельную производительность, меньше потери теплоты с отходящими газами вследствие небольшого объема отходящих газов (нет топочных газов) и их низкой температуры (500...600 °С), более высокой тепловой к.п.д. (до 70 %) возможность перерабатывать тугоплавкую шихту вследствие большего перегрева расплавов, меньше потери меди со шлаками.

Расход электроэнергии при руднотермической плавке медных концентратов в зависимости от их состава и влажности колеблется от 380 до 500 кВт ч/т шихты. Однако в целом руднотермическая плавка также не удовлетворяет большинству современных требований и в первую очередь необходимости исключить посторонние источники тепловой анергии для переработки сульфидного сырья.

Руднотермические печи для плавки сырых медных концентратов применяются на Джезказганском горно-металлургическом комбинате (Казахстан).Шахтная плавка медных руд является наиболее старым способом плавки на штейн, существовавшим несколько столетий и сохранившим свое практическое значение до настоящего времени.

Шахтная печь представляет собой плавильный аппарат с вертикальным рабочим пространством, похожим на шахту (рис. 64). В поперечном сечении шахтные печи цветной металлургии имеют прямоугольную форму. Шихту, состоящую из руды и флюсов, и топливо периодически загружают на колошниковой площадке отдельными порциями, называемыми колоши. В нижней части печи через фурмы вдувают воздух. В области фурм топливо (кокс или сульфиды перерабатываемой шихты) сгорает, и там развиваются самые высокие температуры (до 1300... 1600 °С). Зона высоких температур называется фокусом печи. За счет выделяющейся теплоты в фокусе печи происходит плавление шихты и завершается образование продуктов плавки.

Жидкие продукты плавки (шлак и штейн) стекают во внутренний горн, откуда они совместно выпускаются по сифонному желобу в передний горн на отстаивание. Раздельный выпуск штейна и шлака осуществляется из переднего горна.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность