RU2118385C1 - Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state - Google Patents
Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118385C1 RU2118385C1 RU97115860A RU97115860A RU2118385C1 RU 2118385 C1 RU2118385 C1 RU 2118385C1 RU 97115860 A RU97115860 A RU 97115860A RU 97115860 A RU97115860 A RU 97115860A RU 2118385 C1 RU2118385 C1 RU 2118385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hearth
- furnace
- matte
- thickness
- melt
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к автогенной плавке сульфидных медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to autogenous sulphide copper-nickel materials in suspension.
Известен способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии, включающий вдувание их в смеси с флюсующими добавками кислородсодержащим газом в реакционную зону, окисление и плавление, загрузку твердых металлосодержащих охладителей, при обогащении дутья кислородом, разделение продуктов плавки в зоне отстоя и удаление газов (Авт. свид. 1351103, кл.C 22 В 5/08, 1985). A known method of processing sulfide copper-nickel materials in suspension, including blowing them in a mixture with fluxing additives with an oxygen-containing gas into the reaction zone, oxidation and melting, loading solid metal-containing coolers, when enriching the blast with oxygen, separation of melting products in the sludge zone and gas removal ( Auth. 1351103, class C 22 B 5/08, 1985).
В данном способе твердые охладители подают на поверхность расплава, расположенную под реакционной зоной, в количестве 0.2-1% от массы загружаемой шихты на каждый дополнительный процент содержания кислорода в дутье сверх необходимого для автогенного протекания процесса. Плавку ведут при расходе кислорода на тонну шихты 170 нм3.In this method, solid coolers are fed to the surface of the melt located under the reaction zone in an amount of 0.2-1% by weight of the charged charge for each additional percentage of oxygen in the blast in excess of the amount necessary for the autogenous process. Melting is carried out at an oxygen flow rate per ton of charge 170 nm 3 .
Однако в процессе плавки происходит износ футеровки печи, в частности, данный способ не обеспечивает защиту подины печи от размывания падающими сверху перегретыми агрессивными продуктами плавки. При этом плавление оборотов происходит в слое штейна, прилегающем к границе его раздела со шлаком, а внутренняя поверхность футеровки подины непосредственно контактирует с горячим штейном. Происходит проникновение расплава в поры футеровки и ее разрушение. Частицы футеровки всплывают на поверхность расплава и удаляются вместе со шлаком. При разрушении верхнего хромомагнезитового слоя футеровки подины расплав штейна начинает активно воздействовать на шамотный слой подины, обладающий меньшей стойкостью, что требует аварийной остановки печи и проведения длительного капитального ремонта. При несвоевременном контроле за состоянием подины возможна аварийная ситуация из-за проедания расплавом остатков футеровки подины. However, during the melting process, the furnace lining is worn, in particular, this method does not protect the hearth of the furnace from erosion by overheating aggressive melting products falling from above. The melting of revolutions takes place in the matte layer adjacent to the interface with the slag, and the inner surface of the lining of the hearth is in direct contact with the hot matte. The melt penetrates into the pores of the lining and its destruction. Lining particles float to the surface of the melt and are removed along with the slag. When the upper chromomagnesite layer of the hearth lining is destroyed, the matte melt begins to actively act on the chamotte layer of the hearth, which has less resistance, which requires an emergency stop of the furnace and a long overhaul. In case of untimely monitoring the condition of the hearth, an emergency situation is possible due to the melt eating up the remains of the hearth lining.
Известен также способ (Заявка 4946797/02 от 20.06.91, пол. реш. от 03.06.92; Технологическая инструкция ТИ 48.0401.14.109-34-88) переработки сульфидных медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии, включающий вдувание шихты, состоящей из медно-никелевых материалов и флюсов, кислородсодержащим дутьем в реакционную зону печи, окисление и плавление, загрузку твердых металлосодержащих охладителей, разделение продуктов плавки в зоне отстаивания печи и удаление газов. При этом, для увеличения срока службы подины, переработку ведут при расходе кислорода 190-230 нм3 на тонну шихты, а твердые охладители загружают в места наибольшего износа подины в количестве 1.1-1.5% от массы шихты на каждый дополнительный процент кислорода, превышающий теоретически необходимое для автогенного протекания процесса. Твердые охладители подают с образованием откосов в пределах 100-1000 мм над уровнем расплава. Отношение высоты расплава от нижней точки выдачи штейна к ширине ванны не превышает 0,11.There is also known a method (Application 4946797/02 of 06/20/91, sol. Dec. Of 06/03/92; Technological instruction TI 48.0401.14.109-34-88) for processing sulphide copper-nickel materials in suspension, including the injection of a charge consisting of copper -nickel materials and fluxes, oxygen-containing blast in the reaction zone of the furnace, oxidation and melting, loading solid metal-containing coolers, separation of smelting products in the zone of settling of the furnace and the removal of gases. At the same time, to increase the life of the hearth, processing is carried out at an oxygen flow rate of 190-230 nm 3 per ton of charge, and solid coolers are loaded into the places of the greatest wear of the hearth in the amount of 1.1-1.5% of the mass of the charge for each additional percentage of oxygen exceeding theoretically necessary for autogenous process flow. Solid coolers are fed with the formation of slopes within 100-1000 mm above the melt level. The ratio of the height of the melt from the lower point of the matte to the width of the bath does not exceed 0.11.
Процесс рассчитан на перенасыщение штейна оксидами железа и никеля, как за счет переокисления их сульфидов в реакционной зоне, так и за счет растворения оборотов. При этом предполагается образование слоя настыли из оксидов на поверхности подины, предохраняющей подину от размывания расплавом. The process is designed for oversaturation of matte with iron and nickel oxides, both due to the oxidation of their sulfides in the reaction zone, and due to the dissolution of revolutions. In this case, it is assumed that a layer of oxide is deposited on the surface of the hearth, which protects the hearth from erosion by the melt.
Данный способ не нашел применения, так как не обеспечивает устойчивой настыли на подине. Это объясняется в частности тем, что образование оксидов на поверхности подины процесс затруднительный, несмотря на увеличение доли кислорода в дутье. Окислы железа легче расплава штейна и переходят в шлаковую фазу. Получающаяся оксидная настыль не имеет плотной структуры, рыхлая и пропитана расплавом штейна, вследствие чего не устойчива к действию сульфидных расплавов и разъедается штейном. Низкая теплопроводность оксидов (в десятки раз меньше металлов) и высокая температура плавления не позволяют наращивать подину до необходимой толщины. Настыль получается с высокими теплоизолирующими свойствами, что не позволяет отводить необходимое количество тепла от настыли и способствовать кристаллизации новых слоев. Это, в лучшем случае, может позволить использовать способ для защиты верхних слоев подины или устранения небольших размывов поверхности подины. This method has not found application, since it does not provide a stable cover on the bottom. This is due in particular to the fact that the formation of oxides on the surface of the hearth is a difficult process, despite an increase in the proportion of oxygen in the blast. Iron oxides are easier to melt matte and pass into the slag phase. The resulting oxide coating has no dense structure, is loose and impregnated with matte melt, which is why it is not resistant to sulfide melts and is corroded by matte. The low thermal conductivity of oxides (ten times less than metals) and the high melting point do not allow the hearth to grow to the required thickness. The flooring is obtained with high heat-insulating properties, which does not allow you to remove the necessary amount of heat from the flooring and contribute to the crystallization of new layers. This, at best, can allow the use of the method to protect the upper layers of the hearth or to eliminate small washouts of the surface of the hearth.
Однако на практике разрушение подины происходит не только за счет разъедания расплавом и постепенным утоньшением окатов. Более опасным является случай: проникновения расплава под верхние окаты подины. В этом случае верхние окаты подины начинают всплывать, что требует аварийной остановки печи. However, in practice, the destruction of the hearth occurs not only due to the erosion by the melt and the gradual thinning of the rounds. More dangerous is the case: penetration of the melt under the upper bones of the bottom. In this case, the upper bones of the hearth begin to float, which requires an emergency stop of the furnace.
Введение дополнительных порций охладителей, совмещенное с увеличением доли кислорода в дутье, приводит к повышению температуры расплава из-за увеличения выделения тепла при горении. Высокая температура расплава повышает активность штейнового расплава и происходит более глубокое проникновение его в разрушающийся слой подины, что приводит к всплытию верхних окатов подины и проникновению разогретых масс расплава до шамотного слоя подины. The introduction of additional portions of coolers, combined with an increase in the proportion of oxygen in the blast, leads to an increase in the temperature of the melt due to an increase in heat generation during combustion. The high temperature of the melt increases the activity of the matte melt and it penetrates deeper into the collapsing layer of the hearth, which leads to the emergence of the upper bones of the hearth and the penetration of the heated masses of the melt to the fireclay layer of the hearth.
В результате настыль, образующаяся при ведении процесса по данному способу, неустойчива в период ведения процесса, не может быть сформирована необходимой толщины, тем самым не обеспечивает надежной защиты подины, что в результате не приводит к продлению срока службы печи. As a result, the crust generated during the process according to this method is unstable during the process, the required thickness cannot be formed, thereby not providing reliable protection of the hearth, which as a result does not extend the life of the furnace.
Задачей изобретения является такое усовершенствование способа переработки медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии, при котором создаются условия для наращивания на подине печи настыли необходимой толщины и устойчивой к действию расплава штейна, что позволяет защитить подину от разрушения без ухудшения качества самого процесса плавки. The objective of the invention is such an improvement in the processing of copper-nickel materials in suspension, in which conditions are created for building up on the hearth of the furnace the necessary thickness and resistance to matte melt, which helps protect the hearth from destruction without compromising the quality of the melting process.
Технический результат от использования данного изобретения - увеличение срока службы печи. The technical result from the use of this invention is to increase the life of the furnace.
Технический результат достигается тем, что переработка сульфидных медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии, включает вдувание шихты, состоящей из медно-никелевых материалов и флюсов, кислородсодержащим дутьем в реакционную зону печи, их окисление и плавление, загрузку твердых металлосодержащих охладителей, разделение продуктов плавки в зоне отстоя печи, удаление газов и наращивание настыли на подине. При этом, согласно предлагаемому изобретению, толщину подины уменьшают на 25-80% от проектной величины, металлосодержащие охладители загружают в количестве
(0,07-0,2)•М•((H-Hт)/P)0,5,
где
H - толщина подовой настыли, которую необходимо нарастить;
Hт - текущая толщина подовой настыли;
M - удельная загрузка шихты в печь (т/м2•сутки),
отношение высоты расплава в печи от нижней точки выдачи штейна к ширине ванны поддерживают равной 0,12-0,18, при этом температуру огневой поверхности подины или подовой настыли, образующейся из продуктов плавки металлсодержащих охладителей, поддерживают не более 800oC, а выдачу штейна производят с высоты не менее H от нулевой точки подины.The technical result is achieved by the fact that the processing of sulphide copper-nickel materials in suspension, includes blowing a mixture of copper-nickel materials and fluxes with oxygen-containing blast into the reaction zone of the furnace, their oxidation and melting, loading solid metal-containing coolers, separation of melting products into zone of the furnace sludge, gas removal and building accrued on the bottom. In this case, according to the invention, the thickness of the hearth is reduced by 25-80% of the design value, metal-containing coolers are loaded in an amount
(0.07-0.2) • M • ((HH t ) / P) 0.5 ,
Where
H is the thickness of the hearth floor, which must be increased;
H t - current thickness of the hearth floor;
M - specific charge of the mixture in the furnace (t / m 2 • day),
the ratio of the height of the melt in the furnace from the lower point of the matte to the width of the bath is maintained at 0.12-0.18, while the temperature of the firing surface of the hearth or hearth floor formed from the products of melting metal-containing coolers is supported no more than 800 o C, and the delivery of matte produce from a height of not less than H from the zero point of the hearth.
Для ускорения образования подовой настыли в качестве охладителей используют материалы с содержанием цветных металлов более 60%. To accelerate the formation of a hearth floor, materials with a non-ferrous metal content of more than 60% are used as coolers.
Сущность изобретения заключается в том, что при ведении процесса согласно предлагаемому способу на подине печи происходит образование плотного слоя настыли преимущественно из сплава цветных металлом, стойкого к действию расплава. Сформированная до необходимой толщины настыль обеспечивает защиту подины от разъедания расплавами штейна, что обеспечивает технический результат данного изобретения. The essence of the invention lies in the fact that when conducting the process according to the proposed method, a dense layer is formed on the hearth of the furnace mainly from an alloy of non-ferrous metal, resistant to the action of the melt. Formed to the required thickness, the overlay provides protection of the hearth from erosion by matte melts, which ensures the technical result of this invention.
Прохождение необходимых для образования настыли процессов требует определенного теплового баланса между продуктами плавки (расплавы штейна и шлака, и охладители - медно-никелевые обороты) и подиной. Этот баланс обеспечивается уменьшением толщины подины и увеличением высоты расплава от нижней точки выдачи штейна, а также введением определенного количества охладителей. Так как по мере наращивания настыли изменяются тепловые потоки через подину, количество загружаемых охладителей подается в соответствии с изменением толщины настыли. The passage of the processes necessary for the formation of nastiness requires a certain thermal balance between the products of melting (melts of matte and slag, and coolers - copper-nickel revolutions) and the bottom. This balance is ensured by reducing the thickness of the hearth and increasing the height of the melt from the lower point of the matte, as well as the introduction of a certain number of coolers. Since heat build-up through the hearth changes as the accretion builds up, the number of charged coolers is supplied in accordance with the change in thickness of the accretion.
Формированию настыли необходимого химического состава способствует определенное количество охладителей в ванне расплава и отсутствие избытка кислорода в дутье. Наращиванию и сохранению настыли определенной толщины способствует поддержание определенной температуры на границе расплава и подины и/или образующейся подовой настыли, а также загрузка определенного количества охладителей и слив штейна с высоты не менее требуемой толщины подовой настыли. A certain amount of coolants in the melt bath and the absence of excess oxygen in the blast contribute to the formation of the required chemical composition. The growth and preservation of the coating of a certain thickness is facilitated by maintaining a certain temperature at the boundary of the melt and the hearth and / or the resulting hearth floor, as well as loading a certain number of coolers and draining the matte from a height not less than the required thickness of the hearth floor.
Требуемая толщина подовой настыли определяется несколькими факторами. Во-первых, необходимостью надежной защиты подины и прилегающих к ней стен печи от расплава. Во-вторых, минимизацией тепловых потерь. В-третьих, перерабатываемым сырьем, так как при переработке в печи ряда оборотов необходима большая высота расплава. The required thickness of the hearth floor is determined by several factors. Firstly, the need for reliable protection of the hearth and adjacent furnace walls from melt. Secondly, minimizing heat loss. Thirdly, the processed raw materials, since a large melt height is required when processing a series of revolutions in a furnace.
Настыль образуется из продуктов, содержащихся в загружаемых охладителях и штейне при их разделении в процессе плавки на тяжелые, относительно тугоплавкие, и более легкие фракции. Тяжелые фракции, содержащие высокие концентрации цветных металлов (медь и никель), под действием силы тяжести опускаются на дно ванны, где вследствие более высокой температуры плавления эти фракции застывают, образуя настыль. При кристаллизации этих продуктов образуется плотный слой богатый по содержанию цветных металлов. Часть же продуктов из охладителей, переходит в штейновую фазу, снимая при расплавлении избыток тепла от расплава. Фракции бедные по цветным металлам, в частности содержащие окисленное железо, переходят в шлак. Чтобы проходили успешно процессы описанные выше, необходимо создание ванны с более высоким слоем расплава, чему также способствует увеличение уровня расплава от нижней точки выдачи штейна. Nastily is formed from products contained in chargeable coolers and matte when they are separated during the smelting process into heavy, relatively refractory, and lighter fractions. Heavy fractions containing high concentrations of non-ferrous metals (copper and nickel), under the influence of gravity, sink to the bottom of the bath, where, due to the higher melting point, these fractions solidify, forming a crust. Upon crystallization of these products, a dense layer rich in the content of non-ferrous metals is formed. A part of the products from the coolers goes into the matte phase, removing during melting the excess heat from the melt. Fractions poor in non-ferrous metals, in particular, containing oxidized iron, go to slag. In order for the processes described above to be successful, it is necessary to create a bath with a higher melt layer, which also contributes to an increase in the melt level from the lower point of the matte.
Образующаяся настыль защищает подину от воздействия расплавов, что обеспечивает значительное увеличение срока эксплуатации печи и, в частности, экономии огнеупорных материалов, так как в этом случае отпадает необходимость в укладке верхних окатов огнеупорного кирпича на подине. При эксплуатации печи с обычной толщиной подины, выполненной по заложенной (проектной) схеме футеровки (шамотный и хромомагнезитовый слои), данный способ позволяет создать за счет настыли защитный слой на разрушающейся подине и тем самым обеспечить продолжение эксплуатации печи. Для этого удаляют ее верхние слои, а вместо них, ведя процесс плавки согласно предлагаемому способу, создают слой настыли с высоким содержанием цветных металлов. Сформированная настыль в силу ее высокой плотности и хорошего сцепления с огнеупорными материалами подины надежно удерживается на ней, обеспечивая защиту, и тем самым продление срока службы печи. The resulting build-up protects the hearth from the effects of melts, which provides a significant increase in the life of the furnace and, in particular, the saving of refractory materials, since in this case there is no need to lay the upper bricks of the refractory brick on the bottom. When operating a furnace with the usual thickness of the hearth, made according to the laid (design) lining scheme (chamotte and chromomagnesite layers), this method allows you to create a protective layer on the collapsing hearth due to accretion, and thereby ensure continued operation of the furnace. To do this, remove its upper layers, and instead, leading the melting process according to the proposed method, create a layer of nastily with a high content of non-ferrous metals. Formed nastily due to its high density and good adhesion to the refractory materials of the hearth is firmly held on it, providing protection, and thereby extending the life of the furnace.
Уменьшение толщины подины на 25-80% по сравнению с проектной обеспечивает повышение отвода тепла от нижних слоев расплава и уменьшает тепловой поток от верхних слоев расплава, за счет удаления поверхности подины от разогретых слоев, что создает благоприятные условия для формирования настыли. A decrease in the thickness of the hearth by 25-80% compared to the design provides an increase in heat dissipation from the lower layers of the melt and reduces the heat flux from the upper layers of the melt, due to the removal of the surface of the hearth from the heated layers, which creates favorable conditions for the formation of a crust.
Загрузка охладителей в рекомендуемом количестве обеспечивает формирование настыли необходимого состава, а также снимает часть тепла от нижних слоев расплава. При этом количество подаваемых охладителей зависит от толщины сформированной подовой настыли - Hт. Это обеспечивает необходимое ведение процесса плавки и формирование подовой настыли определенного химического состава с высоким содержанием цветных металлов (Ni - 45-60%, Cu - 30-55%, Fe - 1-З%, S - 4-10%) и поддержание определенного качества штейна.The loading of coolers in the recommended amount ensures the formation of a coating of the required composition, and also removes part of the heat from the lower layers of the melt. The number of supplied coolers depends on the thickness of the formed hearth nastily - H t This provides the necessary conduct of the melting process and the formation of a hearth bed of a certain chemical composition with a high content of non-ferrous metals (Ni - 45-60%, Cu - 30-55%, Fe - 1-Z%, S - 4-10%) and maintaining a certain matte qualities.
Поддержание отношения высоты расплава в печи от нижней точки выдачи штейна к ширине ванны от 0,12 до 0,18, обеспечивает необходимую тепловую емкость расплава и одновременно способствует снижению нагрева нижних слоев штейна и поверхности подовой настыли, так как при этом возрастает расстояние до верхних горячих слоев расплава. Maintaining the ratio of the height of the melt in the furnace from the lower point of the matte to the width of the bath from 0.12 to 0.18, provides the necessary thermal capacity of the melt and at the same time helps to reduce the heating of the lower layers of matte and the surface of the hearth, as this increases the distance to the upper hot layers of melt.
Поддержание температуры на огневой поверхности подины или образующейся подовой настыли из продуктов металлсодержащих охладителей не более 800oC обеспечивает кристаллизацию тяжелых композиций на поверхности подины или подовой настыли и препятствует ее оплавлению, позволяя сохранять заданную толщину подовой настыли и тем самым надежно защитить верхний окат подины.Maintaining the temperature on the firing surface of the hearth or the resulting hearth floor from metal-containing cooler products of not more than 800 o C provides crystallization of heavy compositions on the surface of the hearth or hearth floor and prevents its melting, allowing you to maintain a given thickness of the hearth floor and thereby reliably protect the top okat of the hearth.
Выдача штейна с уровня не менее H от нулевой точки подины обеспечивает движение разогретых потоков штейна при его скачивании (в период наращивания подины) преимущественно в верхней части расплава, тем самым не допуская активные и разогретые массы расплава штейна к образующейся подовой настыли, что способствует стабильности настыли по толщине и теплофизическим свойствам. The delivery of the matte from a level of at least H from the zero point of the hearth ensures the movement of the heated matte streams when it is downloaded (during the hearth build-up) mainly in the upper part of the melt, thereby preventing the active and heated masses of the matte melt from forming the hearth formed, which contributes to the stability of the mat by thickness and thermophysical properties.
Использование в качестве охладителей материалов с высоким содержанием цветных металлов - более 60%, позволяет ускорить процесс формирования подовой настыли, так как уменьшается время на выделение богатых (по цветным металлам) фаз в процессе плавки и их кристаллизации. The use of materials with a high content of non-ferrous metals as coolers - more than 60%, makes it possible to accelerate the formation of a hearth flooring, since the time for the separation of rich (non-ferrous metals) phases during the melting process and their crystallization is reduced.
Если уменьшить толщину подины менее 25% от проектной, то тепловой поток через подину будет недостаточный для создания необходимых условий, благоприятных для формирования подовой настыли. If you reduce the thickness of the hearth less than 25% of the design, then the heat flow through the hearth will be insufficient to create the necessary conditions favorable for the formation of the hearth floor.
Если уменьшить толщину подины более чем на 80% от проектной, то возможно полное разрушение подины расплавом ранее, чем будет сформировала необходимая подовая настыль. Кроме того, в процессе эксплуатации значительно возрастают тепловые потери через подину. If you reduce the thickness of the hearth more than 80% of the design, it is possible complete destruction of the hearth by the melt earlier than the necessary hearth formation has formed. In addition, during operation, heat losses through the bottom increase significantly.
Если производить загрузку охладителей меньше, чем 0,07•M•((H-Hт/H)0,5, то формирование настыли протекает медленно или может прекратиться, так как будет нарушен не только тепловой баланс, но и необходимый материальный баланс.If coolers are loaded less than 0.07 • M • ((HH t / H) 0.5 , then the formation of nastily proceeds slowly or may stop, since not only the heat balance, but also the necessary material balance will be disturbed.
Если загружать охладители в количестве больше, чем 0,02•M•((H-Hт/H)0,5, то, вследствие переохлаждения расплава, возможен неконтролируемый рост настыли, вплоть до застывания расплава, и нарушение технологического процесса плавки.If you load coolers in an amount greater than 0.02 • M • ((HH t / H) 0.5 , then, due to the overcooling of the melt, uncontrolled growth of the coating can occur, up to the solidification of the melt, and disruption of the melting process.
Если поддерживать отношение высоты расплава в печи от нижней точки выдачи штейна к ширине ванны менее 0,12, то возрастает тепловой поток от штейна на подину печи и повышается химическая активность штейна вследствие роста температуры (более 800oC), что приводит к разрушению окатов подины или образующейся подовой настыли. При этом тепловая емкость расплава недостаточна для загрузки необходимого количества охладителей, что приведет к нарушению технологии плавки (в частности, повышается содержание ценных компонентов в шлаке).If you maintain the ratio of the height of the melt in the furnace from the lower point of the matte to the width of the bath is less than 0.12, then the heat flux from the matte to the bottom of the furnace increases and the chemical activity of the matte increases due to an increase in temperature (more than 800 o C), which leads to the destruction of the hearth okata or formed hearth. At the same time, the thermal capacity of the melt is insufficient to load the required number of coolers, which will lead to a violation of the melting technology (in particular, the content of valuable components in the slag increases).
Если отношение высоты расплава в печи от нижней точки выдачи штейна к ширине ванны более 0,18, то тепловой поток недостаточен для поддержания подовой настыли необходимой толщины, что приведет к самопроизвольному наращиванию настыли, тем самым уменьшая полезную емкость печи. Также возможно попадание штейна в шлак при сливе последнего. If the ratio of the height of the melt in the furnace from the lower point of the matte to the width of the bath is more than 0.18, then the heat flux is insufficient to maintain the hearth flooring of the required thickness, which will lead to spontaneous buildup of the flooring, thereby reducing the useful capacity of the furnace. It is also possible that matte can get into the slag when the latter is drained.
Если температура на огневой поверхности подины или образующейся подовой настыли будет выше чем 800oC, то начнется процесс оплавления образующейся настыли или будет невозможно ее образование на подине.If the temperature on the firing surface of the hearth or the resulting hearth floor is higher than 800 o C, the process of melting the formed floor will begin or it will be impossible to form on the hearth.
Если выдавать штейн с уровня менее H от нулевой точки подины, то горячие и активные массы расплава будут омывать подовую настыль, что приведет к ее интенсивному оплавлению и уменьшению необходимой для защиты подины толщины. Кроме того, нарушится требуемое качество выдаваемого штейна, так как он будет обогащаться цветными металлами из подовой настыли. If matte is issued from a level less than H from the zero point of the hearth, the hot and active masses of the melt will wash the hearth floor, which will lead to its intense melting and a decrease in the thickness necessary to protect the hearth. In addition, the required quality of the issued matte is violated, as it will be enriched with non-ferrous metals from the hearth floor.
Если загружать охладители с содержанием цветных металлов менее 60%, то для выделения тяжелых и тугоплавких фракций потребуется больше времени, это увеличит время формирования настыли. If you load coolers with a non-ferrous metal content of less than 60%, then it will take more time to isolate heavy and refractory fractions, this will increase the formation time of the nastily.
Изобретение поясняется рисунками. На фиг. 1 изображена печь в период наращивания подовой настыли. На фиг. 2 изображена печь после наращивания подовой настыли. Печь взвешенной плавки содержит: корпус 1, подину 2, подовую настыль 3, слой штейна 4, слой шлака 5, охладители 6, нулевую точку подины 7, нижнюю точку выдачи штейна 8. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows the furnace during the build-up of the hearth floor. In FIG. 2 shows the furnace after building the hearth floor. The suspension smelting furnace contains: body 1,
Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов во взвешенном состоянии включает вдувание шихты, состоящей из медно-никелевых материалов и флюсов, кислородсодержащим дутьем в реакционную зону печи (не показано), загрузку охладителей, содержащих цветные металлы. Окисленные и расплавленные продукты разделяются в зоне отстоя печи на шлак 5 и штейн 4. Толщину подины 2 уменьшают на 25-80% по сравнению с проектной. Образующуюся газовую фазу удаляют из печи. Охладители 6 подают в количестве (0,07-0,2)•M•((H-Hт/H)0,5, (где H - требуемая толщина подовой настыли, Hт - текущая толщина подовой настыли, M - удельная загрузка шихты в печь (т/м2-сутки)). Отношение высоты расплава в печи от нижней точки выдачи штейна 8 к ширине ванны расплава поддерживают в диапазоне от 0,12 до 0,18. Температуру на огневой поверхности подины 2 или образующейся подовой настыли 3 поддерживают не более 800oC. Выдачу штейна 4 производят с точки 8 не менее H от нулевой точки 7 подины 2.A method for processing sulphide copper-nickel materials in suspension involves blowing a mixture of copper-nickel materials and fluxes with oxygen-containing blast into the reaction zone of the furnace (not shown), loading coolers containing non-ferrous metals. The oxidized and molten products are separated in the sludge zone of the furnace into
Для ускорения образования подовой настыли в качестве охладителей используют материалы с содержанием цветных металлов более 60%. To accelerate the formation of a hearth floor, materials with a non-ferrous metal content of more than 60% are used as coolers.
Пример конкретного осуществления предлагаемого способа. An example of a specific implementation of the proposed method.
Предлагаемый способ был реализован на ПВП-1 Надеждинского металлургического завода НГМК. The proposed method was implemented at PVP-1 of the Nadezhda Metallurgical Plant NMMC.
В процессе эксплуатации печи при замере высоты расплава был отмечен подъем верхних окатов в нескольких участках подины, вызванный проникновением штейна в глубь подины. Возможность всплытия подины требовала аварийной остановки печи и проведения ремонтных работ, которые останавливали функционирование одной из двух линий до 6 месяцев. During operation of the furnace, when measuring the height of the melt, the rise of the upper okat was noted in several sections of the hearth, caused by the penetration of matte deep into the hearth. The possibility of surfacing the bottom required an emergency stop of the furnace and repair work, which stopped the functioning of one of the two lines for up to 6 months.
Для реализации предлагаемого способа продолжили эксплуатацию печи, доведя до удаления разрушающихся окатов расплавом. После чего расплав из печи был скачен и проведен внешний осмотр печи. Было отмечено, что удалены 2 оката примерно с 30% площади подины. Промеры показали, что удалено 0,8 м (60%) от проектной толщины (1,4 м) подины. На поверхность подины, где были удалены окаты, загружены охладители и начат подъем уровня расплава. Для предотвращения активного разъедания нижних окатов подины расплавом и поддержания температуры огневой поверхности подины не выше 800oC, производили принудительное охлаждение днища печи за счет обдува воздухом с помощью вентиляторов (более 30000 нм3/ч). Контроль температуры подины осуществляли по данным термопар, вмонтированных в подину и тепловизионными обследованиями. По мере расплавления охладителей вводились их новые порции. В качестве охладителей использовали обороты (например, конвертерный шлак). Уровень расплава в печи от нижней точки выдачи штейна поддерживали 1,2-1,3 м (отношение к ширине ванны расплава 0,15-0,16). Штейн выдавали через шпуровое отверстие, расположенное на высоте 0,83 м от нулевой точки подины. Качество штейна в период испытаний составляло от 43 до 50. По мере эксплуатации подины происходило дальнейшее удаление верхних окатов печи. Поэтому загрузку охладителей производили с учетом только удаленной поверхности подины. В зависимости от содержания кислорода в охладителях уменьшали его долю в дутье, обеспечивая только необходимое количество для протекания автогенного процесса. Требуемая высота подовой настыли H составляла 0,8 м. Режимы загрузки и результаты наращивания настыли сведены в таблицу. Необходимое количество охладителей (минимальное и максимальное значения) рассчитаны по формуле изобретения.To implement the proposed method, the operation of the furnace was continued, leading to the removal of collapsing okata by the melt. Then the melt from the furnace was downloaded and an external inspection of the furnace was carried out. It was noted that 2 okata were removed from about 30% of the bottom area. Measurements showed that 0.8 m (60%) was removed from the design thickness (1.4 m) of the hearth. Coolers are loaded onto the surface of the hearth where the okat were removed, and the melt level has begun to rise. To prevent active erosion of the bottom okatina of the hearth by the melt and to maintain the temperature of the fire surface of the hearth not higher than 800 o C, forced cooling of the furnace bottom was carried out by blowing air with fans (more than 30,000 nm 3 / h). The temperature of the hearth was controlled according to thermocouples mounted in the hearth and thermal imaging surveys. As the coolers melted, new portions of them were introduced. As coolers used revolutions (for example, converter slag). The melt level in the furnace from the lower point of the matte was maintained at 1.2-1.3 m (the ratio to the width of the melt bath was 0.15-0.16). Matte was issued through a hole in the hole located at a height of 0.83 m from the zero point of the bottom. The quality of the matte during the test period was from 43 to 50. As the hearth exploited, further removal of the upper rounds of the furnace took place. Therefore, the loading of coolers was made taking into account only the remote surface of the hearth. Depending on the oxygen content in the coolers, its share in the blast was reduced, providing only the necessary amount for the flow of the autogenous process. The required height of the bottom cover H was 0.8 m. The loading modes and build-up results of the cover were summarized in the table. The required number of coolers (minimum and maximum values) are calculated according to the claims.
К началу шестого месяца имели настыль от 600 до 650 мм. Таким образом, проведенные работы подтвердили работоспособность предлагаемого способа и позволили продолжить эксплуатацию печи без ухудшения качества штейна. By the beginning of the sixth month they had an overlay from 600 to 650 mm. Thus, the performed work confirmed the efficiency of the proposed method and allowed to continue the operation of the furnace without compromising the quality of the matte.
Ведение процесса согласно предлагаемого способа имеет следующие преимущества. The process according to the proposed method has the following advantages.
Продление срока службы печи за счет увеличения длительности экспулатации подины, что предотвращает остановку печи в частности и линии в целом на 3-6 месяцев. При этом верхние окаты подины не укладываются, а вместо нижнего шамотного слоя можно использовать хромомагнезитовый слой, что кроме увеличения срока службы печи позволяет экономить огнеупорные материалы. При уменьшении толщины подовой настыли, в процессе эксплуатации печи, ее наращивание производится согласно режимам данного способа, что позволяет устранить остановки печи на ремонты для замены подины. Extending the life of the furnace by increasing the duration of the exploitation of the hearth, which prevents the furnace from stopping in particular and the line as a whole by 3-6 months. At the same time, the upper bows of the hearth do not fit, and instead of the lower chamotte layer, a chromomagnesite layer can be used, which, in addition to increasing the life of the furnace, can save refractory materials. With a decrease in the thickness of the hearth floor, during operation of the furnace, its buildup is carried out according to the modes of this method, which eliminates the furnace stops for repairs to replace the hearth.
Устранение аварийной остановки печи при нарушении целостности верхних окатов подины (подъем верхних, окатов подины при проникновении расплавов) за счет удаления разрушающихся окатов и наращивания слоя настыли вместо удаленных слоев, что позволяет продолжить эксплуатацию печи. Elimination of the emergency stop of the furnace in case of violation of the integrity of the upper hearth ok (raising the upper, hearth of the hearth when the melt penetrates) by removing collapsing okat and building up the layer accrued instead of the removed layers, which allows the furnace to continue to operate.
Кроме того, в результате создается печь принципиально новой конструкции - с изменяемой глубиной подины, что дает еще одну возможность управления процессом, за счет регулирования массой расплава в более широких пределах. In addition, as a result, a furnace of a fundamentally new design is created - with a variable depth of the hearth, which gives another opportunity to control the process by controlling the mass of the melt over a wider range.
Следует также отметить, что способ, в процессе его реализации для наращивания настыли, позволяет перерабатывать обороты. It should also be noted that the method, in the process of its implementation for building up the accrue, allows you to process momentum.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115860A RU2118385C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115860A RU2118385C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118385C1 true RU2118385C1 (en) | 1998-08-27 |
| RU97115860A RU97115860A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20197412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97115860A RU2118385C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118385C1 (en) |
-
1997
- 1997-09-24 RU RU97115860A patent/RU2118385C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технологическая инструкция ТИ 48.0401.14.109-34-88 - Норильск: 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4822388A (en) | Method of operating mineral wool cupolas and using spent electrolytic aluminum pot lining | |
| AU2007204927A1 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
| RU2348881C2 (en) | Liquid-phase furnace for smelting materials containing ferrous and nonferrous metals | |
| CA2935206C (en) | Method for making steel in an electric arc furnace and electric arc furnace | |
| RU2118385C1 (en) | Method for processing copper-nickel sulfide materials in suspended state | |
| JP6516264B2 (en) | Method of treating copper smelting slag | |
| US2535536A (en) | Flux for purifying metals | |
| JP6183753B2 (en) | Ferronickel smelting slag | |
| US4490169A (en) | Method for reducing ore | |
| RU2336478C2 (en) | Vanyukov furnace for melting materials containing non-ferrous and ferrous metals | |
| US3168394A (en) | Purification of aluminum | |
| RU2484165C2 (en) | Method of producing aluminium-silicon alloys and smelting-reducing hearth furnace to this end | |
| EA004365B1 (en) | Bottom structure for a smelting furnace | |
| RU2291199C1 (en) | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace | |
| RU2150523C1 (en) | Method of aluminothermic refining of dust-like zinc dross fraction | |
| US1549511A (en) | Crucible for alumino-thermic processes | |
| AU2002333938B2 (en) | Arrangement and method for tapping a molten phase from a smelting furnace | |
| WO2009099348A1 (en) | Furnace for smelting in a liquid bath materials containing non-ferrous and ferrous metals and refractory formations | |
| US3215422A (en) | Reverberatory furnaces | |
| JP6665693B2 (en) | Reduction method in copper refining furnace | |
| SU1060307A1 (en) | Method of cleaning tap-hole | |
| SU661032A1 (en) | Method of remelting metal waste | |
| SU572504A1 (en) | Method for maunfacturing iron and its alloys from iron ore | |
| RU2197535C2 (en) | Method of making steel in electric arc steel- melting furnace | |
| RU2401964C2 (en) | Furnace for smelting materials containing non-ferrous and ferrous materials and high-melting formations in liquid bath |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20090713 |