Способ отопления анодной медерафинировочной печи

(51) М. Кл,с гг в 1 у 14 Экудеротейцвй квинтет СЕЕР па делан изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Уральский ордена Трудового Красногс Знамени политехнический институт им.С И.Кирова(54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ АНОДНОЙ НЕДЕРАфИНИРОВОЧНОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для использования в анодных медерафинироцочных печах.Наиболее близок к предлагаемому по технической сути способ отопления анодной медерафинировоцной печи, включающий сжигание топлива надзагруженной медью до подплавления 1Однако известный способ характе 1 Оризуется недостаточным конвективнымтвпломассовым обменом между высокотемпературным факелом ( продуктамисгорания топлива) и металлом в печинизкой скоростью расплавления куско 15вой меди в расплаве обусловленная доминирующей ролью лучистого тепломассообмена жидкой ванны, недостаточно развитой поверхностью контактафаз- газовой, содержащей продуктысгорания топлива НО(г 1 СО 2и расплавом меди, цто не позволяетэффективно использовать окислительнуюспособность газов по отношению к примесям металлов в период расплавления кусковой меди а также сравнительно низкой степенью использованияокислительной 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 составляетх 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 приво. дит к избыточному перекислению меди, что увеличивает продолжительность периода восстановления.Указанные недостатки известного способа приводят к повышенному расходу топлива и снижению производи тель ности печи.3 90889Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение производительности печи,Поставленная цель достигаетсятем, что в способе отопления анодной печи, включающем сжигание топлива над загруженной медью, в периодзагрузки над медью сжигают 25-30топлива, а после расплавления медитакое количество топлива сжигают в 1 арасплаве ее.Печь с использованием предлагаемого способа работает следующимобразом.В период окончания загрузки впечь твердой черновой меди отопление печи осуществляют с помощью горелок, установленных в торцовой частипечи, Одновременно 25-30 топливасжигают над поверхностью твердоймеди, например, с помощью погружныхФурм, установленных по длине печи,Сжигание топлива на фурмах в непосредственной близости от твердой меди наряду с отоплением печи с помощью 25горелок позволяет организовать направленный теплообмен и улучшить контакт высокотемпературного потока продуктов сгорания топлива на фурмах ствердой медью,заДля образования жидкой ванны а период загрузки в печь должно поступать35-451 твердой меди.После частичного расплавлениязагруженной твердой меди, т,е. после35окончания периода подплавления иобразования жидкой фазы сводовые фурмы погрунают в расплав меди, гдепроизводится сжигание топлива с коэффициентом избытка окислителя, обес-,печивающим содержание кислорода впродуктах сгорания 0,5-0,83. Интенсивное перемешивание расплава НОс азотом приводит к увеличению доликонвективного тепломассообмена, со 45ответственно, к повышению КПД исполь.зования топлива, Кроме того, непосредственный контакт ( барботаж) высокотемпературных газов с расплавом и частично с твердой медью создает предпо 50сылки для увеличения скорости ее расплавления. Для этого на стадии догруз-,ки целесообразно повысить количество загрунаемой меди до 55-65/ отполной садки печи. При догрузке, вслучае необходимости, фурмы могутбыть подняты специальными механизмами в положение над расплавом, В тоже время догрузку твердой меди необхо 2 4димо производить таким образом,чтобы обеспечить возможность работыфурмы непосредственно а расплаве,П р и м е р, На огневое рафинирование подают 400 т черновой меди,содержащей 0,033 серы, 0,011 железа.Для расплавления и последующего нагрева этого количества меди до 1200 Стребуется 400-103(99,5+43,0+11,0)=+6140010 ккал тепла, При сжиганиина горелках в торце печи природногогаза с О Р = 8400 ккал/м с термичес 3нким КПД анодной печи 34,0 расходатоплива составляет,61400 10Т 8400 0,34 Сжигание 283 топлива а объеме жидкой меди при помощи фурмы обеспечивает 1 поступление в ванну печи тепла в количествеЯ=2 1498 0,28 0,6 8400=37923 10 ккал.С учетом общего готребного количества тепла 6140010 ккал за счетЭсжигания топлива на горелках в торце печи необходимо обеспечить приток тепла в печь(1=(61400-37923) 10 =23477 10 ккал что в пересчете на природный газ сос- тавляет 23 477 10 3В = . = 9300 нм т 0,30 8400 В этом случае при использовании вертикальных сводовых фурм общее сокращение расхода топлива на плавление меди составляет21498-(9300+7524) 10021498При сжигании в жидкой меди 7524 н,3 газа образуется 14897 нм водяного пара. Для удаления серы до остаточного содержания в анодной меди 0,017 по реакции С 5+2 Н О 2 Сц+2 Н + БОг г.требуется 191 нм паров водыДля удаления железа до остаточногосодержания в анодной меди 0,0061 пореакции. 21"е+2 Н О+С 02 = Ре О +2 Н +СОЪнеобходимо 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 ляет по данным практики сократитьпродолжительность периода окисленияна 30-МО 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-О с я тем, что, с целью снижения рас 92 бхода топлива и повышения производитель-: ности печи, в период загрузки над медью сжигают 20-30 топлива, а после расплавления меди такое же количество топлива сжигают в расплаве ее.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Информационный листок Ю 751 Свердловского межотраслевого территориального центра научно-технической информации и пропананды, 1976.Составитель К.Дьяконов Редактор Л,Пчелинская Техред М.Тепер Корректор И.шарошид в еЗаказ 762/32 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д./5 евфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,