ПЕЧЬ АВТОГЕННОЙ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНОГО СЫРЬЯ НА ШТЕЙН

Полезная модель относится к теплотехническому оборудованию для плавки сыпучего материала и может быть использовано при автогенной плавке сульфидного сырья, в частности, медного концентрата.
Известна печь кислородно-взвешенной циклонной электротермической плавки (КИВЦЕТ) (см. Набойченко С.С., Агеев Н.Г., Дорошкевич А.П., Жуков В.П,, Елисеев Е.И., Карелов С.В., Лебедь А.Б. Процессы и аппараты цветной металлургии: учебник для вузов, с.239).
Недостатками данного агрегата являются сложность и громоздкость конструкции, сложность управления процессом, низкая производительность и короткая компания плавильной зоны.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов, включающий подину, включающая подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией шахтного типа с вертикальной шихтовокислородной горелкой, леткой для выпуска штейна, электротермической отстойной секцией, с электродами, погруженными в расплав шлака, леткой для выпуска шлака, и газоходом для отвода газов и пыли, (см. см. авторское свидетельство №2236659, Кл. F27В 3/08, С22В 15/00, 19/00, 13/00).
Недостатками прототипа являются низкая производительность из-за нестабильной службы перетока под перегородкой, разделяющей плавильную и электротермическую секции, часто перекрываемого подовыми настылями, а также большие потери штейновых компонентов со шлаком. Зарастание перетока приводит к сокращению компании печи и нестабильности ее работы. Чистка перетока требует времени и специальных средств, что снижает производительность и экономичность печи.
Задачей технического решения является упрощение конструкции, повышение производительности установки, качества получаемых штейна и шлака, улучшение экологических показателей производства, повышение степени управляемости процессом.
Технический результат, заключается в снижении потерь меди со шлаком, за счет повышения температуры в отстойной зоне, углетермического восстановления магнетита до оксида железа, укрупнения мелких штейновых частиц и гравитационного отделения их от шлака.
Решение технической задачи достигается тем, что в печи, включающей подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией шахтного типа с вертикальной шихтовокислородной горелкой, леткой для выпуска штейна, электротермической отстойной секцией, с электродами, погруженными в расплав шлака, леткой для выпуска шлака, и газоходом для отвода газов и пыли, согласно изобретению, электроды выполнены самоспекающимися, причем три фазных электрода расположены симметрично на расстоянии 120° друг от друга, а четвертый самоспекающийся электрод, установлен в центре между фазными электродами с возможностью его перемещения по вертикальной оси.
Данная конструкция позволит повысить производительность установки, за счет увеличения и контроля температуры шлака и ускорения процесса разделения шлака и штейна, улучшить качество получаемых продуктов плавки, экологические показатели производства, а также повысить управляемость процесса гравитационного разделения шлака и штейна, путем изменения уровня погружения центрального самоспекающегося электрода в расплав.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - изображен разрез печи, на фиг.2 - вид сверху.
Печь автогенной плавки сульфидного сырья на штейн состоит из вертикальной шихтовокислородной горелки 1, реакционной шахты 2, стального футерованного корпуса 3, в котором расположена выпускная летка 4 для
штейна, слой шлака 5 и штейна 6, подины 7, выпускной летки для шлака 8, газохода 9 и четырех самоспекающихся электродов 10.
Печь работает следующим образом.
Шихта в потоке обогащенного кислородом дутья через шихтовокислородную горелку 1 поступает в реакционную шахту 2, где в условиях высокой температуры происходит окисление сульфидов и плавка шихты. Капли расплавленного материала падают в расплав расположенный в отстойной секции печи, где за счет разности плотностей материал разделяется на штейн 6, содержащий медь и ее соединения, и шлак 5, в котором концентрируются менее ценные компоненты. Штейн 6 выводится из печи через летку 4. Шлак 5 выводится через летку 8. Газы и пыль, выделяющиеся в процессе плавления, отводятся через газоход 9. В середине отстойной секции расположены, погруженные в расплав, четыре самоспекающихся электрода 10. Центральный электрод 10 подключен к нулевой фазе. Он используется для выравнивания мощности выделяемой фазными электродами 10. Для регулирования мощности нулевой электрод 10 углубляют в расплав, увеличивая ее, а при подъеме нулевого электрода 10, уменьшая ее.
Самоспекающиеся электроды представляют собой стальную трубу, в которую сверху засыпается углеродная засыпка. Постепенно продвигаясь вниз по трубе, в условиях повышенной температуры, засыпка твердеет (спекается) и служит хорошим проводником электрического тока. В нижней части электрода, в связи с перегревом и работой электрических микро - дуг, твердый углеродный материал распадается и переходит в расплав, что способствует углетермическому восстановлению магнетита до железа и влечет за собой снижение потерь меди со шлаком.
Использование предлагаемой печи автогенной плавки сульфидного сырья на штейн позволит по сравнению с прототипом повысить ее производительность, за счет ускорения гравитационного разделения шлака и штейна, снизить потери меди со шлаком, повысить качество управления процессом.