PL53492B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 1 l.IX.19«7 53492 KI. 32 a, 37flBfc MKP C03b &J06 UKD 666.1. .036.25 Wspóltwórcy wynalazku: inz. Franciszek Grzesiek, inz. Witold Kowal, mgr inz. Jan Sosin, inz. Leon Urbanski, inz. Henryk Wojtkowski, mgr inz. Stanislaw Woloszyn Wlasciciel patentu: Huta Miedzi im. H. Waleckiego, Legnica (Polska) Sposób wytwarzania mineralnej welny zuzlowej z zuzla pomiedziowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia welny zuzlowej z zestalonego lub plynnego zuzla pomiedziowego, uzyskiwanego przy przeta¬ pianiu rudy lub koncentratów miedzi na kamien miedziowy na przyklad w piecu szybowym.Dotychczas przewaznie welne mineralna otrzy¬ muje sie z kwasnych skal magmowych jak na przy¬ klad bazaltu i andezytu lub z zuzla wielkopieco¬ wego otrzymywanego przy wytwarzaniu surówki, a zwlaszcza z mieszanki zlozonej z 80% wagowych zuzla wielkopiecowego i 20*Vo wagowych bazaltu.Material wsadowy przygotowuje sie w postaci tlucznia o ziarnistosci od GO do 100 mm i laduje do pieca szybowego porcjami na przemian z koksem.Piec szybowy jest zaopatrzony przewaznie w skrzynie wodne i odpylnie gazów, usytuowana bez¬ posrednio nad piecem.Koksu zuzywa sie okolo 40°/o wagowych lub po¬ wyzej tej wielkosci w stosunku do wsadu zlozone¬ go z zuzla wielkopiecowego i bazaltu.W piecu szybowym nastepuje spalanie koksu, przy czym cieplo spalania stapia material wsado¬ wy w temperaturze powyzej 1300°C. W wyniku procesów fizyko-chemicznych jakim ulega wsad wytwarza sie plynny stop krzemianowy, który sply¬ wa w dól garu pieca szybowego. Przeplywajace przez piec gazy odprowadzane sa w górne czesci pieca i nastepnie skierowane do odpylni.Wyplywajaca z pieca szybowego przez jedna lub wielostrumieniowa rynne zuzlowa plynna lawa 15 2% 25 30 (plynny zuzel) o temperaturze okolo 1300°C jest rozpylana strumieniem pary wodnej o cisnieniu od 6 do 8 atmosfer, kierowanej z dyszy, usytuowa¬ nej pod dnem pieca szybowego. Lawa (zuzel) wy¬ plywajaca z pieca moze byc równiez kierowana najpierw na wirówke, która czesciowo ja rozpyla co ulatwia dokladniejsze rozpylanie zuzia przez pare wodna wyplywajaca z dysz parowych.Strumien rozpylonej fawy poprzez komora osad- cza tasmociagiem zaopatrzonym w metalowa tasme przedostaje sie do. workowni gdzie jest pakowajiy do worków papierowych.Wada dotychczas przewaznie stosowanego sposo¬ bu jest powstawanie na dnie garu pieca plynnego zelaza (wilka) zwlaszcza przy wsadzie zlozonym tylko z zuzla wielkopiecowego. Redukcja zelaza jest wynikiem warunków redukcyjnych, wytwarza¬ nych przy spalaniu koksu w pewnych czesciach pieca szybowego.W praktyce okazalo sie, ze powstaly wilk sklada sie glównie (okolo 90*/t) z Fe, które wystepuje prze¬ waznie w postaci metalicznego zelaza, sierczku ze¬ laza Fe304 i 2FeO Si02. W zuzlu wielkopiecowym lub mieszaninie zuzla i bazaltu zawartosc zelaza wynosi okolo 5*/# wagowych.Pomimo tak stosunkowo niewielkiej ilosci zelaza okolo 80% wagowych tego metalu przechodzi, do wilka. Glówna przyczyna tego zjawiska jest tem¬ peratura wytwarzania lawy w piecu szybowym. 534923 Takze w trakcie badan stwierdzono, ze ilosc wy¬ topionego wilka jest w zasadzie proporcjonalna do lepkosci lawy, jej zasadowosci i zawartosci siarki we wsadzie kierowanym do pieca szybowego. Pow¬ stawanie wilka powoduje koniecznosc zatrzymywa¬ nia ipieca szybowego i jego czyszczenia.Powaznym utrudnieniem w praktyce przemysio- wej jest fakt, ze piec szybowy inie zawsze posiada oddzielny otwór do spuszczania luib wybijania z ga- ru pieca szybowego plynnego lub ciastowatego wilka. Oczyszczanie pieca (z wilka) odbywa sie tym samym otworem .spustowym co opuszczanie lawy.Poza tym okazuje sie, ze welna zuzlowa wytwa¬ rzana z zuzla wielkopiecowego posiada znaczna ilosc zanieczyszczen w postaci drobnych ziam pias¬ ku zuzlowego trudnego do oddzielenia nawet przy zastosowaniu urzadzen do wibracyjnego potrzasa¬ nia welna zuzlowa. Ujemna cecha welny zuzlowej sa równiez krótkie nitki co pogarsza jakosc produ¬ kowanych z niej filców i plyt.Welna zuzlowa produkowana .sposobem jak wy¬ zej posiada zawartosc siarki niekiedy ponad 1% i ciezar objetosciowy znacznie powyzej 200 kg/!m3 co zalicza sie do dalszych cech ujemnych.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie .niedogodnosci przy wytwarzaniu wel¬ ny zuzlowej, zwlaszcza w piecach szybowych.Zadanie wytyczone w celu usuniecia luib co naj¬ mniej zmniejszenia podanych niedogodnosci zosta¬ lo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze skrzepniety zuzel pomiedziowy uzyskany przy przetapianiu rudy lub koncentratów miedzi na ka¬ mien miedziowy zawierajacy do 25% wagowych zelaza rozdrabnia sie do ziarnistosci od 60 do 100 mm i laduje do pieca szybowego porcjami na prze¬ mian z koksem, przy czym ilosc koksu w stosunku do z-uizla pomiedziowego wynosi od 25 do 32,5% wagowych.W piecu szybowym stapia sie material wsadowy w temperaturze ponizej 1250^., najkorzystniej 1200^!. Wyplywajaca lawe z pieca szybowego przez rynne zuzlowa o temperaturze okolo 1200°C rozpyla sie strumieniem pary wodnej o cisnieniu od -5 do 8 atmosfer. Rozpylona lawe kieruje sie do komory osadczej z której tasmociagiem zaopatrzo¬ nym w metalowa tasme przekazuje sie do workow- ni gdzie welna zuzlowa pakowana jest do worków papierowych.Korzystnie jest zaopatrzyc tasmociag w urzadze¬ nie potrzasalne i sito do oddzielania od welny zuz¬ lowej granulek zuzla.Wytyczne zadanie moze byc takze rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze wyplywa¬ jacy na przyklad z odstajnika pieca szybowego do produkcji kamienia miedziowego plynny zuzel po¬ miedziowy kieruje sie do pieca plomiennego, ogrze¬ wanego na przyklad gazem ziemnym. Z pieca plo¬ miennego plynna lawa o temperaturze okolo 1200°C wyplywa wieHostrumieniowyimi rynnami zuzlowy¬ mi, przy czym pod rynna zuzlowa jest zainstalowa¬ na dysza parowa, która rozpyla lawe po czym pow¬ stala welna zuzlowa osadza sie w komorze osad¬ czej.W odniesieniu do znanych dotychczas sposobów pozwalajacych na wytwarzanie welny zuzlowej 53492 4 przewaznie tylko z zuzla wielkopiecowego lub mie¬ szaniny zuzla wielkopiecowego o stosunkowo nis¬ kiej zawartosci zelaza (okolo 5% wagowych Fe) sposób wedlug wynalazku umozliwia wytwarzanie 5 welny zuzlowej z uzyskiwanego w znacznych ilos¬ ciach zelaza dochodzaca do 25% wagowych. Ponad¬ to sposób ten przy zachowaniu odpowiednio od¬ miennych parametrów umozliwia wytwarzanie welny zuzlowej zarówno ze skrzepnietego jak i 10 plynnego zuzla pomiedziowego.Sklad chemiczny zuzla pomiedziowego, powsta¬ jacego jako produkt odpadowy przy przetopie kon¬ centratów lub rud miedzi jest nastepujacy: Fe — do ,25% wagowych, Si02 — od 30 do 45% wa- 15 gowych, CaO + MgO — od 10 do 30% wagowych, A1203 — od 7 do 15% wagowych, ponadto zawiera jeszcze pewne ilosci innych pierwiastków jak Cu, Zn, Pb i S.Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasniony 20 na podstawie przykladów wykonania, przy czym wynalazek nie ogranicza sie tylko do tych przy¬ kladów.Przyklad I. 17600 kg skrzepnietego zuzla po¬ miedziowego zawierajacego do 25% wagowych ze- 25 laza rozdrabnia sie do ziarnistosci od 60 do 100 mm i laduje sie do pieca szybowego w porcjach po okolo 400 kg na przemian z koksem w ilosci 5700 kg, dodawanego w porcjach okolo 1300 kg. Paliwo sta¬ nowi koks opalowy o wartosci opalowej okolo 50 6500 kcal/kg i zawartosci popiolu do 14,0% wa¬ gowo i o skladzie chemicznym w pocentacih MgO — do 4%, Si02 — do 41%, CaO — do 10%, MnO — do 0,75, A1203 — do 1,7% i Fe203 — 15.Temperature w piecu szybowym utrzymuje sie w granicach od 1200 do 1230°C luib powyzej, tej granicy w strefie intensywnego spalania koksu, przy czym temperatura topliwosci kiero¬ wanego zuzla pomiedziowego do pieca szybowego wynosila 1120°C. Wyplywajaca lawa z pieca szybo- 4 wego przez rynne zuzlowa posiada temperature okolo 1200°C i jest rozpylana za pomoca dyszy pa¬ rowej -trumieniem pary wodnej o cisnieniu od 5 do 8 atmosfer.Strumien rozpylonej lawy kieruje sie do komory 45 osadczej z której tasmociagiem, zaopatrzonym w metalowa tasme welna zuzlowa dostatecznie ochlo¬ dzona przedostaje sie do workowni, gdzie jest pa¬ kowana do toreb papierowych. Otrzymuje sie srednio okolo 96% welny zuzlowej w stosunku do 50 ilosci przetopionego zuzla a okolo do 20% wago¬ wych zelaza zawartego w zuzlu przechodzi do wilka.Wilk otrzymany w czasie stapiania zuzla pomie¬ dziowego sklada sie z okolo 85% wagowych zelaza i ponad 5% wagowych miedzi. Ten sklad wilka 55 w zasadzie umozliwia jego wykorzystanie do pro¬ dukcji niektórych gatunków stali.Technologie wedlug przykladu I stosuje sie zwlaszcza 'przy produkcji welny zuzlowej z zuzla pomiedziowego, gdy urzadzenie do otrzymywania 60 znjduje sie poza huta miedzi, gdzie otrzymuje sie kamien miedziowy i zuzel pomiedziowy.Przyklad II. Plynny zuzel pomiedziowy o temperaturze do 1400°C za pomoca kadzi lub ka- 65 dziowozów jest kierowany do pieca plomieniowego5 opalanego na przyklad paliwem plynnym lub ga¬ zowym o pojemnosci trzech kadzi. Z pieca plomie¬ niowego plynna lawa o temperaturze okolo 1200^C, wyiplywa wielostrumieniowa rynna zuzlowa. Zuzel pomiedziowy moze byc takze toieirowany bezpo¬ srednio z kadzi ma rynne zuzlowa.Pod rynna zuzlowa jest zainstalowana dysza pa¬ rowa, ikitóra stuimieniem pary rozpyla lawe, po czyim powstala welna zuzlowa osadza sie w komo¬ rze osadczej. Zainstalowany w komorze oisadczej tasmociag zaopatrzony w urzadzenie potrzasaJjne i sito oddziela od welny zuzlowej piasek zuzlowy.Zaleta sposolbu wytwarzania welny zuzlowej, wedlug przykladu II jest trzykrotnie mniejsze zu¬ zycie paliwa w przeliczaniu na zuzycie kcal na jed¬ nostke produkcji oraz brak klopotliwego „wilka", który niie powstaje przy wytwarzaniu welny zuzlo¬ wej z plynineigo zuzla.Wprowadzenie spasoibu wytwarzania welny zuz¬ lowej wedlug wynalazku umozliwilo otrzymanie welny zuzlowej o nieznacznej zawartosci zanie¬ czyszczen zuzlowych i o stosunkowo dlugich nit¬ kach, które powoduja, ze nadaje sie ona lepiej do produkcji filców i plyt. Poza tym dzieki zastoso¬ waniu optymalnego dodatku koksu do zuzla po- 6 miedziowego, kierowanego na piec szybowy oraz przy zachowaniu optymalnej temperatury jego sta¬ pania zmniejszono czterokrotnie a nawet powyzej tej granicy ilosc powstajacego wilka. 5 PL

Claims (1)

1. Z as trzezenie patentowe Sposób wytwarzania mineralnej welny z zuzla 10 pomiedziowego przez stapianie zestalonego zuzla lub bezposrednio z zuzla plynnego, znamienny tym, ze skrzepniety zuzel pomiedziowy zawierajacy do 25% wagowych zelaza rozdrabnia sie do ziarnis¬ tosci od 60 do 100 m s— laduje sie do pieca szyibo- 15 wego porcjami na przemian z koksem, którego stosunek wagowy do wsadu zuzla pomiedziowego wynosi od 25—32,5*Vo, po czym material wsadowy stapia sie w temperaturze ponizej 1250°C a najko¬ rzystniej w 1200°C po czym wyplywajaca z pieca 20 lawe o temperaturze okolo 1200°C rozpyla sie w znany .sposób sitrumieiniem pary wodnej, a nastep¬ nie z powstalej welny w komorze osadczej a naj¬ korzystniej na tasmociagu oddziela sie zanieczysz¬ czenia zuzlowe pirzy pomocy urzadzenia potrzasal- 25 mego i sita. V PL