Способ плавки сульфидно-кремнистой медной руды

Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности, может бытьиспользовано при плавке сульфидныхРуд с повышенным содержанием кремнезема (25-50.Известен способ плавки высококремнистой руды, при котором, сцелью поддержания в печи высокой температуры и введения дополнительногоколичества железа для ошлакованиякремнекислоты, в печь периодически 10загружаются отдельные порции, состоя"щие целиком из клинкера цинковогопроизводства и небольшого количества кокса (3-5 Ъ)от массы порции )1.Недостатком способа является неустойчивый ход плавки, так как указанные порции клинкера загружают для того, чтобы восстановить нарушенный вследствие накопления в печи кремнекислоты ход процесса плавки.Наиболее близким к изобретению 20 решением является способ шахтной плавки сульфидных руд, включающий послойную последовательную загрузку шихтовых материалов в печь в следую-. щем порядке; на слой кокса в печь 25 загружается слой флюсов (конверторный шлак, кварц, известняк ), затемслой руды или агломерата. При плавке руд, содержащих большой избыток кремнеземапри. небольшом количестве З 0 сульфидов рекомендуется шихтоватьруду с большим количеством основного флюса, известняка 2 ).Однако работа шахтной печи с использованием известного способа 35загрузки и при совместной шихтовкесульфидно-кремнистой руды с известняком, как показали промышленныеиспытания, характеризуется низкимудельным проплавом (41-42 т/максут)высоким удельным расходом кокса(125,7 кг/т шихты). Это обусловленослабым раз.витием процесса растворения рудного кремнезема образующимися в печи расплавами и накоплениемв печи тугоплавкой высококремнистой 45массы по следующим причинам.Основным процессом, определяющимпроизводительность шахтной плавкикак обычного сульфидного сырья, таки высококремнистой руда, является 50процесс образования шлака, протекающий в Фокусе печи. При этом основной реакцией является окисление сернистого железа в йрисутствии кремнистого флюса. При плавке сернистой РУды кремнистый Флюс поступает в печьв смеси Флюсов Куски кварца доходят до фурм и образуют коксо-кварцевуюпостель, .через .которую фильтруетсясульфидный расплав, образовавшийся иэ находящегося выше слоя сульфидной 60 руДы. В процессе Фильтрации происходит окисление сернистого железа.Плавка сульфидно-кремнистой руды при той же последовательности загрузки слоев шихтовых материалов отлича ется тем, что кремнезем для образования постели поступает непосредственно из самой руды. Часть его уходит в шлак при окислении сернистогожелеза сульфидной части руды, а оставшаяся часть (избыток кремнезема )накапливается в печи; так как железистый флюс, например, конвертерйыйшлак, загруженный перед рудой, проплавляется раньше и не может участвовать в растворении кремнезема.Введение в слой сульфидно-кремнистойруды известкового флюса лишь незначительно улучшает условия шлакования,так как температура плавления образующихся силнкатов кальция (15402130 С) выае температуры в фокусепечи (1400-1500 С ).Целью изобретения является повышение производительности и снижениерасхода, топлива.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу плавки сульфидно-кремнистой медной руды, включающему послойную загрузку твердоготоплива, железистого и кальцийсодержащего флюсов и руды, смесь железистого и кальцийсодержащего флюсов загружают на поверхность слоя рудыПричем с целью интенсификацииплавки сульфидно-кремнистой руды,весовое соотношение железа к окисикальция в смеси поддерживают равным(2-4,5):1.Сущность предлагаемого способасостоит в следующем,В печь компоненты шихты грузятсяв следующем порядке: твердое топливо,например кокс, затем сульфидно-кремнистая руда, затем смесь железистого (например, конвертерный шлак) икальцийсодержащего (например, известняк) флюсов. В результате горения топлива слой сульфидно-кремнистой руды Разогревается и из нее вы.плавляются легкоплавкие сульфидныесоставляющие (сульфиы железа ицветных металлов ), которые выводятсяиэ печи в виде штейна. Кремнистаятугоплавкая (температура плавленияоколо 1600-1700 С) составляющая руды в виде кусков остается на слоетоплива. При плавлении находящейсявыше смеси железистого и кальцийсодержащего флюсов образуется оксидный высококальциевистый железо-силикатный расплав, обладающий способностью с высокой скоростью растворятькремнезем. Фильтруясь через лежащий,ниже слой кремнистой тугоплавкойсоставляющей руды, такой расплавРастворяет ее и переводит в шлак.Такой порядок загрузки, кроме того,приводит к опережающему нагревусульфидно-кремнистой руды по сравнению с железо-силикатным высококальциевистым расплавом, что способствует интенсификации растворения.1036778 Плавку сульфидно-кремнистой руды.вели в шахтной печи с площадью в области фурм 14,7 м 2, расход воздухаподдерживали в пределах 50-60 нм /ч.Химический состав компонентов ших .ты приведен в табл. 1.Таблица 1 Увеличение соотношения железа и окиси кальция в смеси Флюсов более 4,5:1 мало влияет на скорость растворения кремнезема, а снижение менее 2:1 приводит к росту вязкости расплава и снижению скорости растворения. 8102, Ъ СаО, Ъ Ре, Ъ Материал Руда сульфиднокремнистая 1,2 32,0 20,0 1,7.,88 Шлак конвертерный 2,0 5 0,5 Известия П р и м е р (по известному способу), Плавили шихту следуюшего состава, вес.Ъ: руда сульфидно-кремнис тая 60, конвертерный шлак 32,6, известняк 7,4. Материалы грузили в печь в следующей последовательности: кокс - конвертерный шлак - смесь рудй и известняка. Удельная проиэво- ЗО дительность печи составила41,7 т/м сут, удельный расход кокса 125,7 кг на тонну шихты. Примеры выполнспособа 1-5 сведевыполнении этих пследующая последоки компонентов ши(твердое топливоды; а поверх негного шлака и извпроплавленнойдого примера1400 т,а б л и Весовое отноше"ние железа кокиси кальцияв смеси конвертерного шлакаи известняка асход коксакг/т шихты Удельныйпроплав,т/максут Прим 41,7 125,7 естн Предлагае 100 5.84 3,0 105,0 48,9 2: 15,0 44,9:1 1,5:1 45,1 осуществление споидно-кремнистой руой последовательоев шихтовых матери- ношении железа к 6 Омеси железистогощего Флюсов 2:1-4, 5 1 ИПИ Заказ 5945/27 Тираж 6 приводит к стабильной и существенной интенсификации плавки сульфиднокремиистой руды и снижению расхода топлива.По расчетам годовой экономический эффект от внедрения изобретения со-. ,ставляет 0,8 руб. на одну тонну проплавляемой шихты. ВНИПодписнооектная,ПП фПатент", г.ужгород ул фили Таким образомсоба плавки сульды при предлагаемности загрузки слалов и весовом оокиси кальция ви кальцийсодержа ения предлагаемого ны в табл. 2. При римеров соблюдалась вательиость эагруз" хты: на слой кокса ) загружают слой руо смесь конвертерстняка. Количество шихты для каж-; составляет 1220