Электропечь для обеднения шлаков

ОЮЭ СОВЕТСКИХ ЦИАлистичесни пуБлик аю аи) С 22 В 7/04 Барсуков,ь,в,чаюка выптов,У ОсудАРстВенный нОмитет сссРО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОГНРЬГГИЙ К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт Гипроникель и Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (53) 669.041 г 669.332.8(088,8) (56) 1.Серебряный Я.Л. Электроплавка медных руд и концентратов, М., фМеталлургия", 194, с, 237-243.2Авторское свидетельство СССР В 222665, кл. С 22 В 25/02, 1966. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ОБЕДНЕ- , НИЯ ШЛАКОВ, содержащая свод, стены,6852 О А разделительную перегородку, отверс-, тие в своде для заливки шлака, элек троды и вогнутую подину, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения извлечения ценных компонентов и увеличения производительности печи, перегородка выполнена высотой (1,15-4 ) 8 и расположена в межэлектродном пространстве на расстоянии (1,3-1,7 )сЧ от оси электрода со стороны отверстия для заливки шлака, а нижняя кромка перегородки расположена на расстоянии .(0,5-1,0)д от нижней точки . стрелы прогиба подины, где д - диаметр электрода, 2. Электропечь по п. 1, о т ли-щ а я с я тем, что перегород олнена из охлаждаемых элемен-Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к устройствам для обеднения шлаков, например конвертерных.Известны электропечи для обеднения шлаков цветной металлургии,например конвертерных шлаков никелевого и медно-никелевого производства Г 1 3Однако такие электропечи являются однокамерными и не позволяют осуществить в них двухстадийный процессобеднения шлака, что, в свою очередьснижает извлечение из него ценныхкомпонентов, прежде всего цветныхметаллов. Наличие одной камеры ограничивает производительность печей,так как приходится чередовать периоды заливки и выпуска шлака из-завозможности попадания на слив исходного богатого конвертерного шлака,20Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сути и достигаемомурезультату является электропечьдля непрерывной плавки оловянныхконцентратов, содержащая свод, стены.25разделительную перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, электроды и вогнутую подину.В этой печи для получения бедныхотвальных шлаков установлена разделительная перегородка на продоль-ном канале, пересекающем подинуплавильной камеры, образуя с нимпереходное отверстие, служащее жидкометаллическим з твором. По меренакопления в плавильной зоне богатого шлака его избыток продавливается через жидкометаллический затвор в доводочную зону, в которойпроизводится обеднение (.2 3,Недостатком известной электропечи является наличие узкого продольного канала, над которым установлена разделительная перегородка,что создает трудности при использо"вании этой электропечи для обеднения конвертерных шлаков, например,едно-никелевого производства. Вгроцессе обеднительной электроплавкивыделяется металлическое железо иФерроникель, которые образуют на подине настыл, в этом случае продольный канал, заполненный донной Фазойи служащий жидкометаллическим затвором, зарастет и настыл с перегородкой перекроет полностью электропечь. Это приводит к уменьшениюпроизводительности печи по перерабатываемому шлаку и снижению извлечения ценных компонентов.Целью изобретения является повышение извлечения ценных компонентови увеличение производительности печи.Поставленная цель достигаетсятем, что в электропечи для обеднения шлаков, содержащей свод, стены, 65 разделительйую перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, элек.троды и вогнутую подину, перегородка выполнена высотой (1,15-4) д ирасположена в межэлектродном пространстве на расстоянии (1,3-1,7)дот оси электрода со стороны отверстия для заливки шлака, а нижняя кромка перегородки расположена на расстоянии (0,5-1,0 ) д от нижней точки стрелы прогиба подины, где 3диаметр электрода.При этом перегородка выполненаиз охлаждаемых элементов.Высота перегородки обусловленатем, что увеличение ее высоты более46 приводит к изменению электри-ческого режима печи вследствие большого перепада уровней расплава взоне заливки и выпуска. Уменьшениевысоты перегородки менее 1, 15 дприводит к частичному проскоку заливаемого шлака в зону выпуска.Расстояние от оси электрода доперегородки (1,3-1,7 )д обусловленоуровнем тепловой нагрузки, возникающим в приэлектродной зоне вследствиеконвективного движения перегретогошлака. Таккак разделительная перегородка расположена между электродами, то уменьшение расстояния менее1, 3 д ведет к повышенному тепловому воздействию от одного электродаа увеличеиие расстояния более 1,7 дот другого электрода, В том и другомслучае изменение расстояния сказывается на увеличении уровня теплового воздействия до 600-1000 кВт/м 2,при котором длительная работа перегородки невозможна,Расстояние от нижней кромки перегородки до нижней точки стрелы прогиба подины, равное 0,5 д , обусловлено настылеобразованием на подине.С уменьшением расстояния менее 0,5 днастыль перекрывает проток под перегородкой, что приводит к остановкепечи. С увеличением расстояния более1,0 д нижняя кромка перегородки ненаходится в штейновой ванне, чтоприводит к проскоку заливаемого конвертерного шлака из зоны заливкив зону выпуска.На Фиг. 1 изображена 3-х электродная электропечь обеднения, разрезу на фиг. 2 - вид сбоку,Электропечь состоит из корпуса 1 рабочее пространство которого разделено перегородкой 2 на зону 3 заливки и зону 4 выпуска .шлака. Зона 3 имеет отверстие 5 для заливки конвертерного шлака и отверстие б для выпуска штейна. Зона 4 имеет отверстие 7 для выпуска отвального шлака, Уровень шлаковой ванны в зоне 4 выпуска может быть ниже уровня шлаковой ванны, чем в зоне 31068520 10 иг. 2 ВНИИ ПИ аказ 11418/24 Тираж 603 Подписно ПП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектна Фили заливки (сплошная линия в зоне 4),а также может быть одинаковым дляэон 3 и 4 фиг. 1, пунктирная линия в зоне 4 ).Устройство работает следующимобразом.При заливке в зону 3 исходногохолодного, обогащенного цветнымиметаллами шлака через отверстие 5для заливки, он опускается в нижниеслои шлака в зоне 3 заливки,Таким образом, заливаемый холодный богатый конвертерный шлак, попадая в зону 3 заливки, не можетпопасть в зону 4 выпуска пока непроизойдет отстой механических включений сульфидов цветных металлов ине уменьшится его вязкость и плотность вследствие частичного восстановления магнетита и окисловцветных металлов. После того какконвертерный шлак отстоится и прогреется он поднимается в верхниеслои шлаковой ванны, Благодарясообщаемости эон 3 и 4, обедненн й разогретый лак под действием 25конвективных потоков поступает иззоны 3 заливки через верхнюю кромку перегородки 2 в зону 4 выпускагде происходит его дальнейшее обеднение, Таким образом электропечьобеднения может работать практически в непрерывном режиме заливкиисходного и выпуска отвального шлака через отверстие 7.П р и м е р. Проведение процесса обеднения конвертерного шлака З 5медно-никелевого производства в трехэлектродной прямоугольной электропечи.Рабочее пространство печи между электродами 1 - Ч фиг. 1) на расстоянии 1,4 д от оси электрода 1 разделено на две камеры перегородкой, Нижняя кромка перегородки размещает" ся на расстоянии 0,5 д от нижней точки стрелы прогиба подины, а верхняя - на расстоянии 1,676 от нижней точки стрелы прогиба подины. Уровень. донной фазы, общей для камеры 3 и 4 заливки и выпуска составляет 700 мм. Уровень шлаковой ванны в камере 3 заливки составляет 2000 мм; вкамере 4 выпуска - 1800 мм Печь имеет мощность 11-13 МВа и перерабатывает исходный конвертерный шлак с содержанием, В: никель 0,6- 0,8 ф кобальт 0,2-0,3, медь 0,5-0,9 р кремнекислоты 22-24, который заливается в камеру 3. Частично обедненный промежуточный шлак из эоны 3 заливки перетекает через разделительную перегородку 2 в зону 4 выпуска в процессе заливки конвертерного шлака, В зоне 4 выпуска происходит доиэвлечение цветных металлов и получающийся отвальных лак выпускается через отверстия 7 для выпуска отвального шлака.Получаемый отвальный шлак содержит,В: никель 0,05-0,08; кобальт 0,03-0,05 р медь 0,10-0,20 кремнекислоты 30-32, Извлечение цветных металлов в процессе составляет,Ъ никель 98-98,5; кобальт 75- , 80, медь 85-90.