RU2455375C1 - Method to produce nickel matte - Google Patents

Method to produce nickel matte Download PDF

Info

Publication number
RU2455375C1
RU2455375C1 RU2011101318/02A RU2011101318A RU2455375C1 RU 2455375 C1 RU2455375 C1 RU 2455375C1 RU 2011101318/02 A RU2011101318/02 A RU 2011101318/02A RU 2011101318 A RU2011101318 A RU 2011101318A RU 2455375 C1 RU2455375 C1 RU 2455375C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blast
level
tuyeres
coke
furnace
Prior art date
Application number
RU2011101318/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Иванович Шашмурин (RU)
Павел Иванович Шашмурин
Владимир Семенович Загайнов (RU)
Владимир Семенович Загайнов
Михаил Иванович Стуков (RU)
Михаил Иванович Стуков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") filed Critical Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН")
Priority to RU2011101318/02A priority Critical patent/RU2455375C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455375C1 publication Critical patent/RU2455375C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: agglomerate oxidised nickel ore and fuel reducing agent are loaded into the furnace. Oxygenated blasting is fed to the combustion zone and recovery-sulfided melting is carried out. Supply of oxygenated blasting is performed through the blast tuyeres placed at least at two levels Through the first level of the tuyeres the main blast is supplied, and through the second level of the tuyeres, located above the first level, additional oxygenated blasting is supplied. The distance between the tuyeres of the first and second levels is 660-1000 mm, while the number of primary blasting is greater than the number of additional blasting.
EFFECT: increased efficiency and sustainability of work of the furnace, as well as the melt-through of nickel alongside with reduction of coke consumption.
5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки окисленной никелевой руды.The invention relates to metallurgy, and in particular to methods for processing oxidized nickel ore.

Известен способ получения никелевого штейна посредством печного агрегата для пирометаллургической переработки полиметаллического сырья и способ переработки по патенту РФ №2191210. Согласно указанному патенту печной агрегат для пирометаллургической переработки полиметаллического сырья содержит по крайней мере две тесно связанные печи, одна из которых - плавильная печь с фурмами, а другая - конвертер с выпускным отверстием - шпуром и фурмами, при этом две печи взаимно соединены посредством по крайней мере одного канала, один конец которого, ближайший к плавильной печи или к конвертеру, погружен в расплав горизонтально, ниже или выше другого его конца. Согласно изобретению плавильная печь выполнена в виде низкошахтной печи, в которой фурмы для непрерывной продувки кислородсодержащим газом размещены на нескольких уровнях, при этом количество уровней составляет от 2 до 5 на каждый метр по высоте зоны переплава полиметаллического материала, фурмы шахтной печи расположены по высоте печи со смещением оси отверстия фурмы каждого последующего уровня, относительно предыдущего, на расстояние, составляющее 0,35-0,65 от расстояния между осями отверстий фурм предыдущего уровня, конвертер дополнительно снабжен торцевым П-образным газоходом с горизонтальным отводом-царгой, торец которого через герметизирующий уплотнитель соединен со стационарной камерой, диаметр горизонтального конвертера составляет 0,32-0,64 от его длины, а фурмы для подачи кислородсодержащего газа размещены вдоль горизонтальной образующей конвертера.A known method of producing nickel matte by means of a furnace unit for pyrometallurgical processing of polymetallic raw materials and a processing method according to the patent of the Russian Federation No. 2191210. According to the said patent, the furnace unit for pyrometallurgical processing of polymetallic raw materials contains at least two closely connected furnaces, one of which is a melting furnace with tuyeres, and the other is a converter with an outlet - a hole and tuyeres, while the two furnaces are interconnected by at least one channel, one end of which is closest to the melting furnace or to the converter, immersed in the melt horizontally, below or above its other end. According to the invention, the melting furnace is made in the form of a low shaft furnace in which tuyeres for continuous purging with oxygen-containing gas are placed at several levels, with the number of levels ranging from 2 to 5 per meter in height of the remelting zone of polymetallic material, the tuyeres of the shaft furnace are located in height of the furnace with offset the axis of the lance holes of each subsequent level relative to the previous one by a distance of 0.35-0.65 from the distance between the axes of the holes of the lances of the previous level, add the converter no mechanical provided with U-shaped flue-tap horizontal architrave, which face through the sealing gasket is connected with the stationary chamber, the diameter of the horizontal converter of 0,32-0,64 of its length and the lance for supplying oxygen-containing gas are arranged along a generatrix of a horizontal converter.

Способ пирометаллургической переработки полиметаллического сырья согласно патенту №2191210 включает загрузку исходной шихты на основе полиметаллического сырья в плавильную печь, непрерывную продувку кислородсодержащим газом, плавление и перелив жидкого металла в конвертер, отстой расплава, удаление шлака, конвертирование жидкого металла в конвертере продувкой кислородсодержащим газом с последующей подачей в случае необходимости в жидкий металл флюса и выпуск готового металла или штейна. Согласно изобретению в качестве плавильной печи используют низкошахтную печь, непрерывную подачу дутья кислородсодержащего газа осуществляют на разных уровнях по высоте перерабатываемого полиметаллического материала при количестве уровней дутья от 2 до 5 на каждый метр высоты столба проплавляемого полиметаллического материала, через фурмы, расположенные на внешней оболочке шахтной печи со смещением оси отверстия фурмы каждого последующего уровня, считая снизу, на расстояние, составляющее 0,35-0,65 от расстояния между осями отверстий фурм предыдущего уровня, при равных или различных давлении и расходе кислородсодержащего газа по уровням дутья, при этом дутье кислородсодержащим газом осуществляют под давлением от 1 до 10 ати при его расходе от 5 до 75 м32 мин, отстой жидкого металла во внутреннем горне шахтной плавильной печи осуществляют в течение 15-120 мин, в исходную шихту на основе полиметаллического концентрата и/или вторичного сырья различного вида дополнительно вводят сульфидные концентраты с размерами частиц от 30 до 6000 мкм и/или кокс с размерами частиц от 40 до 5000 мкм в количестве 5-55 мас.% от веса используемого при плавке полиметаллического материала, при этом часть кокса в шихте может быть заменена дутьем природного газа или энергетическим углем в количестве 0,18-0,78 от количества кокса в шихте.The method of pyrometallurgical processing of polymetallic raw materials according to patent No. 2191210 includes loading an initial charge based on polymetallic raw materials into a smelting furnace, continuous purging with oxygen-containing gas, melting and pouring liquid metal into a converter, sludge settling, removing slag, converting liquid metal in a converter by purging with oxygen-containing gas filing, if necessary, in a liquid metal flux and the release of the finished metal or matte. According to the invention, a low-shaft furnace is used as a melting furnace, continuous supply of oxygen-containing gas blast is carried out at different levels in height of the processed polymetallic material with a number of blast levels from 2 to 5 per meter of column height of the melted polymetallic material, through lances located on the outer shell of the shaft furnace with the offset of the axis of the hole of the lance of each subsequent level, counting from below, by a distance of 0.35-0.65 from the distance between the axes of the holes of the fu m the previous level, with equal or different pressure and flow rate of the oxygen-containing gas at levels blast while blowing oxygen-containing gas is carried out under a pressure of 1 to 10 psig at a flow rate of 5 to 75 m 3 / m 2 min, sucks the liquid metal in the internal forge a mine smelting furnace is carried out for 15-120 minutes, sulfide concentrates with particle sizes from 30 to 6000 microns and / or coke with particle sizes from 40 to 5000 microns are additionally introduced into the initial charge based on a polymetallic concentrate and / or secondary raw materials of various kinds in the amount of 5-55 wt.% from the weight of the polymetallic material used in the smelting, while part of the coke in the charge can be replaced by natural gas blasting or steam coal in the amount of 0.18-0.78 of the amount of coke in the charge.

Недостатком известного способа получения никелевого штейна является неустойчивая работа шахтной печи и обусловленный этим повышенный расход кокса.A disadvantage of the known method for producing nickel matte is the unstable operation of a shaft furnace and the resulting increased consumption of coke.

Вышеуказанные недостатки обусловлены тем, что при плавке никелевых руд, особенно легковосстановимых, происходит неконтролируемое образование настылей из ферроникеля, обусловленное восстановлением железа и никеля из руд, в виду образования восстановительной среды в результате осуществления реакций восстановления двуокиси углерода до оксида углерода, идущих с поглощением тепла.The aforementioned disadvantages are due to the fact that during the smelting of nickel ores, especially easily reducible, uncontrolled formation of ferronickel deposits occurs due to the reduction of iron and nickel from the ores, due to the formation of a reducing medium as a result of the reduction of carbon dioxide to carbon monoxide with heat absorption.

Для контроля за состоянием печей с целью предупреждения настылеобразования и размыва образующихся настылей при помощи сульфидизаторов при аварийных ситуациях часто осуществляют понижение уровня загрузки, что снижает производительность процесса плавки (про плав) и приводит к увеличению расхода топлива (кокса). При интенсивном настылеобразовании нарушается нормальный режим плавки, увеличивается расход кокса (на компенсацию потерь тепла при имеющих место реакциях с поглощением тепла). Для устранения настылей требуется время для их удаления. Образование настылей свидетельствует об образовании зон с повышенной восстановимостью, т.е. с повышенным содержанием оксида углерода. При образовании настылей из ферроникеля затрудняется нормальный процесс плавки, иногда происходит перекрывание канала между горном печи и выносным горном, нарушается нормальная подача дутья через фурмы, часто нарушается гидравлический режим в коксовой постели. Все эти процессы сопровождаются снижением проплава и увеличением расхода кокса.To monitor the condition of the furnaces in order to prevent scaling and erosion of the formed deposits by means of sulfidizers in emergency situations, the load level is often lowered, which reduces the productivity of the melting process (melt) and leads to an increase in fuel consumption (coke). With intensive scaling, the normal melting mode is violated, the coke consumption increases (to compensate for heat losses in reactions with heat absorption). Removing the accretions takes time to remove them. The formation of accretions indicates the formation of zones with increased recoverability, i.e. with a high content of carbon monoxide. During the formation of ferronickel deposits, the normal melting process is hindered, sometimes the channel between the mining furnace and the remote mining is blocked, the normal supply of blast through the tuyeres is disturbed, and the hydraulic regime in the coke bed is often disturbed. All these processes are accompanied by a decrease in melt and an increase in coke consumption.

Технический результат, достигаемый изобретением - повышение производительности способа, повышение проплава окускованной руды или агломерата, сокращение расхода кокса, повышение устойчивости работы печи.The technical result achieved by the invention is to increase the productivity of the method, increase the penetration of sintered ore or sinter, reduce the consumption of coke, increase the stability of the furnace.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения никелевого штейна, включающем загрузку в печь окускованной окисленной никельсодержащей руды и топлива-восстановителя, подачу основного кислородсодержащего дутья в зону горения, восстановительно-сульфилирующую плавку, согласно изобретению подачу кислородсодержащего дутья осуществляют через фурмы, размещенные, как минимум, на двух уровнях, через фурмы первого уровня осуществляют подачу основного дутья, через фурмы второго уровня, расположенные выше фурм первого уровня, осуществляют подачу дополнительного кислородсодержащего дутья, при этом расстояние между фурмами первого и второго уровней составляет 660-1000 мм, а количество основного дутья составляет больше, чем количество дополнительного дутья.The technical result is achieved due to the fact that in the method for producing nickel matte, which includes loading agglomerated oxidized nickel-containing ore and reducing fuel into the furnace, supplying the main oxygen-containing blast to the combustion zone, reduction-sulfonating smelting, according to the invention, the supply of oxygen-containing blast is carried out through tuyeres at least at two levels, through the tuyeres of the first level, the main blast is fed, through the tuyeres of the second level located above the tuyeres of the first level, carry out the supply of additional oxygen-containing blast, while the distance between the tuyeres of the first and second levels is 660-1000 mm, and the amount of the main blast is more than the amount of additional blast.

Количество основного дутья может составлять не менее 60% от общего количества дутья.The amount of the main blast can be at least 60% of the total amount of blast.

Возможно использовать дутье, обогащенное кислородом.It is possible to use a blast enriched with oxygen.

Возможно использовать подогретое дутье.It is possible to use heated blast.

Фурмы соседних уровней целесообразно расположить по отношению друг к другу в шахматном порядке.The tuyeres of neighboring levels should be placed in a checkerboard pattern with respect to each other.

Процесс плавки в шахтных печах осуществляется благодаря теплу, выделяемому при сжигании топлива. Газообразные продукты горения, будучи разогретыми до высоких температур и поднимаясь вверх навстречу опускающейся шихте, отдают ей в процессе теплообмена часть своего тепла. Таким образом, шахтная печь работает по принципу противотока: разогретые газы поднимаются вверх, а холодная шихта и кокс опускаются вниз. Это определяет высокое использование теплоты горения и непрерывность всего процесса. Горение топлива в вагранке имеет не только чисто теплотехническое значение, но оно определяет собой и металлургическую сторону плавки, т.е. производительность печи, качество получаемого никелевого штейна и т.п.The melting process in shaft furnaces is carried out thanks to the heat generated during fuel combustion. Gaseous products of combustion, being heated to high temperatures and rising upward towards the lowering charge, give it part of their heat during heat exchange. Thus, the shaft furnace works according to the counterflow principle: the heated gases rise up, and the cold charge and coke fall down. This determines the high utilization of the heat of combustion and the continuity of the whole process. Combustion of fuel in a cupola is not only of purely thermotechnical significance, but it also determines the metallurgical side of melting, i.e. furnace performance, quality of nickel matte, etc.

Главной горючей составляющей любого топлива является углерод. Поэтому процесс горения топлива рассматривается как процесс горения углерода.The main combustible component of any fuel is carbon. Therefore, the process of burning fuel is considered as a process of burning carbon.

Горением называется химическая реакция соединения кислорода воздуха с горючим веществом - углеродом, сопровождающаяся выделением тепла.Combustion is the chemical reaction of the combination of atmospheric oxygen with a combustible substance - carbon, accompanied by heat.

Существует два вида химических соединений углерода с кислородом: СО2 (углекислый газ или двуокись углерода) и СО (окись углерода).There are two types of chemical compounds of carbon with oxygen: CO 2 (carbon dioxide or carbon dioxide) and CO (carbon monoxide).

Соединение углерода с кислородом может происходить по двум реакциям:The combination of carbon with oxygen can occur in two reactions:

С+1/2O2=СО;C + 1 / 2O 2 = CO;

С+O2=СO2.C + O 2 = CO 2 .

Реакция С+1/2O2=СО называется реакцией неполного горения, т.к. ее продукт СО может гореть и дальше с образованием СO2.The reaction С + 1 / 2O 2 = СО is called the incomplete combustion reaction, because its CO product can burn further with the formation of CO 2 .

Реакция С+О2=СO2 называется реакцией полного горения.The reaction C + O 2 = CO 2 is called a complete combustion reaction.

Обе реакции сопровождаются выделением тепла (экзотермические реакции).Both reactions are accompanied by heat (exothermic reactions).

По реакции С+1/2O2=СО выделяется 26420 ккал/моль (110964 кДж/моль), а по реакции С+O2=СO2 выделяется 94060 ккал/моль (395052 кДж/моль).26420 kcal / mol (110964 kJ / mol) is released by the reaction C + 1 / 2O 2 = СО, and 94,060 kcal / mol (395052 kJ / mol) is released by the С + O 2 = СО 2 reaction.

Кроме вышеприведенных реакций возможна третья реакция - догорание СО, т.к. окись углерода способна гореть по реакции СО+1/2O2=СO2. При этом также выделяется тепло в количестве 67640 ккал/моль (284088 кДж/моль).In addition to the above reactions, a third reaction is possible - the burning of CO, because carbon monoxide is able to burn by the reaction of CO + 1 / 2O 2 = CO 2 . At the same time, heat is also released in the amount of 67640 kcal / mol (284088 kJ / mol).

В промышленных печах невозможно сжечь весь углерод в СO2. В отходящих газах обязательно присутствуют СO2 и СО. Однако изменением условий горения можно регулировать соотношение СO2 и СО в газах, т.е. изменять количество выделяемого тепла.In industrial furnaces, it is not possible to burn all carbon in CO 2 . In the exhaust gases must be present CO 2 and CO. However, by changing the combustion conditions, the ratio of CO 2 and CO in gases, i.e. change the amount of heat generated.

Воздух, проходя через слой кокса, изменяет свой состав, т.к. кислород воздуха расходуется на горение топлива. В результате количество свободного кислорода постепенно уменьшается. Взамен свободного кислорода появляются газообразные продукты горения СO2 и СО. По мере движения потока воздуха через слой кокса состав образующегося газа, т.е. количество в нем кислорода, двуокиси и окиси углерода все время изменяется.Air passing through a layer of coke changes its composition, because air oxygen is consumed for fuel combustion. As a result, the amount of free oxygen is gradually reduced. Instead of free oxygen, gaseous combustion products of CO 2 and CO appear. As the air stream moves through the coke bed, the composition of the resulting gas, i.e. the amount of oxygen, dioxide and carbon monoxide in it changes all the time.

Авторы изобретения, учитывая изменение при горении состава образующегося газа, его распределение по высоте печи и процессов, происходящих при плавлении шихты, достигли заявленного технического результата.The inventors, given the change in combustion of the composition of the resulting gas, its distribution along the height of the furnace and the processes occurring during the melting of the charge, achieved the claimed technical result.

При получении никелевого штейна согласно известному способу часто происходит неконтролируемое образование тугоплавких сплавов ферроникеля (ферроникелякобальта) и образование из него настылей в зоне фурм подачи дутья и в переходном канале.Upon receipt of the nickel matte according to the known method, the uncontrolled formation of refractory alloys of ferronickel (ferronickel-cobalt) and the formation of deposits from it in the zone of the tuyeres of supply of blast and in the transition channel often occur.

Неконтролируемое образование ферроникеля обусловлено следующим.The uncontrolled formation of ferronickel is due to the following.

В качестве основных восстановителей в шахте печи над фурмами являются, в первую очередь, оксид углерода СО и водород. Поскольку концентрация водорода в печи мала, то основным восстановителем является оксид углерода СО.The main reducing agents in the mine shaft above the tuyeres are, first of all, carbon monoxide CO and hydrogen. Since the concentration of hydrogen in the furnace is low, the main reducing agent is carbon monoxide CO.

В соответствии с принципом А.А.Байкова при температурах ниже 570°С происходят реакции восстановления:In accordance with the principle of A.A.Baikov at temperatures below 570 ° C, reduction reactions occur:

3Fe2O3+СО=2Fе3O4+СO2 (37,137 мДж)3Fe 2 O 3 + СО = 2Fе 3 O 4 + СО 2 (37.137 mJ)

Fe3O4+kCO=3Fe+(k-4)CO+4CO2 (17,166 мДж)Fe 3 O 4 + kCO = 3Fe + (k-4) CO + 4CO 2 (17.166 mJ)

При температуре выше 570°С - реакция восстановления:At temperatures above 570 ° C - reduction reaction:

3Fe2O3+СО=2Fе3O4+СO2 (37,137 мДж)3Fe 2 O 3 + СО = 2Fе 3 O 4 + СО 2 (37.137 mJ)

Fe3O4+mCO=3FeO+(m-1)CO+CO2 (20,892 мДж)Fe 3 O 4 + mCO = 3FeO + (m-1) CO + CO 2 (20.892 mJ)

FeO+nCO=Fe+(n-1)CO+CO2 (13,607 мДж)FeO + nCO = Fe + (n-1) CO + CO 2 (13,607 mJ)

Восстановление оксидов железа, никеля и кобальта происходит синхронно (с образованием тугоплавкого сплава ферроникеля), а восстановление оксидов кобальта происходит опережающими темпами. Возможно поэтому потери кобальта Со больше, чем потери никеля, а коэффициенты распределения кобальта между штейном и шлаком на порядок ниже, чем для никеля. Диаграммы состояния двойных систем Ni-Fe, Ni-Co, Co-Fe образуют непрерывные ряды твердых растворов, соответственно и тройная система Ni-Co-Fe обладает полной взаимной растворимостью. При всех соотношениях эти три металла образуют однородные сплавы с температурой плавления выше 1400°С (Хансен М., Андерко X. Структуры двойных сплавов. - М.: Металлургиздат, 1962, т.1, 607 с, т.2 1488 с; Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник в 3 т. под ред. Н.П.Лякишева, М.: Машиностроение, 1996-2000; Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. - М.: Металлургия, 1988, 784 с.; Диаграммы состояния металлических систем, вып.I-XXXIX. - М.: ВИНИТИ, 1959-1992).The reduction of iron, nickel and cobalt oxides occurs simultaneously (with the formation of a refractory alloy of ferronickel), and the reduction of cobalt oxides occurs at a faster pace. Perhaps that is why the loss of cobalt Co is greater than the loss of nickel, and the distribution coefficients of cobalt between matte and slag are an order of magnitude lower than for nickel. The state diagrams of binary systems Ni-Fe, Ni-Co, Co-Fe form continuous rows of solid solutions, respectively, and the ternary system Ni-Co-Fe has complete mutual solubility. For all ratios, these three metals form homogeneous alloys with a melting point above 1400 ° C (Hansen M., Anderko X. Structures of double alloys. - M .: Metallurgizdat, 1962, v.1, 607 s, v.2 1488 s; Diagrams states of double metal systems. Handbook in 3 volumes, edited by N.P. Lyakishev, M .: Mechanical Engineering, 1996-2000; Gasik M.I., Lyakishev N.P., Emlin B.I.Theory and technology of production of ferroalloys . - M.: Metallurgy, 1988, 784 p .; State diagrams of metal systems, issue I-XXXIX. - M.: VINITI, 1959-1992).

Кобальт также входит в образующийся тугоплавкий сплав, поскольку его мало, образующийся сплав авторы называют ферроникелем.Cobalt is also included in the resulting refractory alloy, since it is small, the authors call the resulting alloy ferronickel.

Состав приведенных газов от фурменного пояса до высоты 2100-2400 мм над фурменным поясом имеет повышенное содержание оксида углерода, т.е. имеет восстановительный характер. Такая среда способствует восстановлению соединений железа и никеля и появлению тугоплавких соединений (сплавов) и настылей ферроникеля, нарушающих нормальный безаварийный ход печи. Это особенно проявляется при плавке хорошо восстановимых руд.The composition of the reduced gases from the tuyere belt to a height of 2100-2400 mm above the tuyere belt has a high content of carbon monoxide, i.e. has a restorative character. Such a medium promotes the reduction of iron and nickel compounds and the appearance of refractory compounds (alloys) and ferronickel deposits that disrupt the normal trouble-free operation of the furnace. This is especially evident when smelting well-reduced ores.

Таким образом, для снижения реакций, идущих с поглощением тепла и реакций, обеспечивающих восстановление железа и никеля с образованием сплава ферроникеля, необходимо снизить объем реакций, идущих с выделением СО путем его дожигания.Thus, in order to reduce the reactions occurring with the absorption of heat and the reactions providing the reduction of iron and nickel with the formation of an alloy of ferronickel, it is necessary to reduce the volume of reactions proceeding with the release of CO by its afterburning.

Регулирование этих реакций обеспечивается тем, что в заявляемом способе осуществляют подачу кислородсодержащего дутья на уровне выше, чем уровень первого (основного) дутья не менее чем на 660-1000 мм. Введение второго уровня дутья, расположенного по отношению к первому уровню дутья на расстоянии 660-1000 мм, позволяет расширить зону плавления и, соответственно, увеличить удельный проплав и полноту извлечения никеля.The regulation of these reactions is ensured by the fact that in the inventive method, oxygen-containing blast is supplied at a level higher than the level of the first (main) blast by at least 660-1000 mm. The introduction of a second level of blast, located relative to the first level of blast at a distance of 660-1000 mm, allows you to expand the melting zone and, accordingly, increase the specific melt and the completeness of nickel extraction.

Для этого в печь вводят второй уровень фурм (у большинства печей уровень расположения фурмы основного дутья находится на высоте около 1400 мм от подины печи). На существующих печах на каждой стороне печи расположено до 15 фурм. Соответственно, при использовании на шахтных печах плавок согласно заявляемому способу в первом и втором ряду фурм будет расположено, например, по 15 фурм с каждой стороны печи.To do this, a second level of tuyeres is introduced into the furnace (for most furnaces, the location of the tuyere of the main blast is at an altitude of about 1400 mm from the bottom of the furnace). On existing stoves, up to 15 tuyeres are located on each side of the kiln. Accordingly, when using swimming trunks in shaft furnaces according to the claimed method, in the first and second row of tuyeres, for example, 15 tuyeres will be located on each side of the furnace.

Подача дутья через второй уровень фурм обеспечивает осуществление реакции СО+1/2O2=СО2. Тем самым обеспечивается снижение содержания СО в печи, обеспечивается подавление восстановительной атмосферы, способствующей образованию ферроникеля, и обеспечивается снижение объема реакций, идущих с поглощением тепла.The supply of blast through the second level of the tuyeres ensures the implementation of the reaction CO + 1 / 2O 2 = CO 2 . This ensures a decrease in the CO content in the furnace, suppresses the reducing atmosphere that promotes the formation of ferronickel, and reduces the volume of reactions that occur with heat absorption.

Образование настылей обусловлено также тем, что в процессе плавки никельсодержащей руды кислородсодержащее дутье, подаваемое в кислородную зону, проходит через кокс, при этом кислород дутья взаимодействует с углеродом кокса по вышеописанным реакциям.The formation of deposits is also due to the fact that during the smelting of nickel-containing ore, oxygen-containing blast supplied to the oxygen zone passes through the coke, while the oxygen of the blast interacts with coke carbon by the above reactions.

При этом, как уже отмечалось, при реакции неполного горения выделяется количество тепла, значительно меньшее, чем при реакции полного горения. Следовательно, реакция неполного горения сопровождается меньшим выделением тепла по отношению к реакции горения, что сопровождается охлаждением печи.In this case, as already noted, during the incomplete combustion reaction, an amount of heat is released, significantly less than during the complete combustion reaction. Therefore, the incomplete combustion reaction is accompanied by less heat in relation to the combustion reaction, which is accompanied by cooling of the furnace.

В процессе горения при прохождении выделяющегося при горении углекислого газа СO2 он взаимодействует, в свою очередь, с углеродом кокса по реакции: С+СO2=2СО. Эта реакция сопровождается поглощением тепла (-41220) ккал/моль (173124 кДж/моль), приводящим к понижению температуры в зоне реакции, и повышением восстановительной способности газов за счет образования оксида углерода СО.During combustion during the passage of CO 2 emitted during combustion, it interacts, in turn, with coke carbon by the reaction: C + CO 2 = 2CO. This reaction is accompanied by the absorption of heat (-41220) kcal / mol (173124 kJ / mol), which leads to a decrease in temperature in the reaction zone and an increase in the reduction ability of gases due to the formation of carbon monoxide CO.

Молекула СО2 является линейной: O-С-О. Обе связи кислорода с углеродом равноценны, следовательно, энергия 41220 ккал/моль - это энергия, потраченная на отрыв атомов углерода от тела (кусков) кокса.Molecule 2 is a linear CO: O-CO. Both bonds of oxygen with carbon are equivalent, therefore, the energy 41220 kcal / mol is the energy spent on detaching carbon atoms from the body (pieces) of coke.

При плавке окисленных никелевых руд нет необходимости поддерживать повышенную восстановительную атмосферу. Чем полнее топливо сжигается до СО2, тем лучше показатели плавки.When melting oxidized nickel ores, there is no need to maintain an increased reducing atmosphere. The fuller the fuel is burned to CO 2 , the better the smelting performance.

Для того чтобы снизить вероятность образования настылей из ферроникеля в печи, необходимо снизить концентрацию восстановительных газов (СО) путем их сжигания СО+1/2О2=СO2, одновременно будет происходить более полное сжигание топлива, расширяться зона повышенных температур, благоприятных для процесса плавки, и увеличиваться проплав рудного сырья (повышение производительности).In order to reduce the likelihood of formation of ferronickel layers in the furnace, it is necessary to reduce the concentration of reducing gases (CO) by burning CO + 1 / 2O 2 = CO 2 , at the same time, more complete combustion of the fuel will occur, and the zone of elevated temperatures favorable for the melting process will expand , and increase the penetration of ore raw materials (increased productivity).

Для этого авторами предложено ввести второй уровень кислородсодержащего дутья, расположенный выше, чем первый основной уровень дутья на 660-1000 мм, что вытекает из фиг.1.To this end, the authors proposed to introduce a second level of oxygen-containing blast located higher than the first main level of blast by 660-1000 mm, which follows from figure 1.

Расстояние между обоими уровнями дутья (между фурмами первого уровня и второго уровня) выбрано исходя из того, что в этом промежутке происходит интенсивное выделение СО.The distance between both levels of the blast (between the tuyeres of the first level and the second level) is selected based on the fact that intense CO release occurs in this gap.

Подав кислородсодержащее дутье на уровне выше, чем уровень первого дутья, мы обеспечим осуществление в печи выше указанного уровня реакции СО+1/2O2=СО2, которая идет с выделением тепла в количестве, значительно большем, чем при реакции неполного горения. Тем самым, появляется возможность компенсировать потери тепла в печи от реакции восстановления двуокиси углерода СО2.By supplying an oxygen-containing blast at a level higher than the level of the first blast, we will ensure that the reaction CO + 1 / 2O 2 = CO 2 is carried out in the furnace above the level that produces heat in an amount significantly greater than during the incomplete combustion reaction. Thus, it becomes possible to compensate for the heat loss in the furnace from the carbon dioxide CO 2 reduction reaction.

Таким образом, регулирование восстановительной среды и расширение зоны печи с повышенной температурой позволяют существенно снизить вероятность образования настылей ферроникеля, повысить устойчивость работы и производительность шахтных печей при одновременном снижении расхода кокса.Thus, the regulation of the reducing environment and the expansion of the zone of the furnace with high temperature can significantly reduce the likelihood of formation of ferronickel deposits, increase the stability and productivity of shaft furnaces while reducing coke consumption.

Обеспечение высокой температуры в печи позволяет существенно снизить вероятность образования настылей.Providing high temperature in the furnace can significantly reduce the likelihood of formation of accretions.

На фиг.1 приведено изменение состава газовой среды по высоте шахтной печи при холодном воздушном дутье при подаче дутья через первый (основной) уровень фурм (график СО, изображенный сплошной линией).Figure 1 shows the change in the composition of the gaseous medium along the height of the shaft furnace during cold air blasting when the blast is fed through the first (main) tuyere level (CO graph, shown by a solid line).

При подаче дутья через второй уровень фурм график содержания СО (зависимость содержания СО по высоте печи от уровня основной фурмы) имеет характер, изображенный пунктирной линией. Т.е. содержание СО снижается.When blowing air through the second tuyere level, the graph of the CO content (the dependence of the CO content along the furnace height on the level of the main tuyere) has the character shown by a dashed line. Those. CO content is reduced.

Ранее для обеспечения полноты сжигания топлива до СО2 применяли дутье, обогащенное кислородом. При этом условия горения сдвигаются в сторону более полного сжигания и экономии топлива. Но и в этих условиях, особенно при плавке легко восстановимых руд, наблюдается образование настылей из ферроникеля и обусловленные этим расстройства работы (хода) печей, т.е. наблюдается повышенная восстановимость газовой среды и повышенное содержание СО.Previously, oxygen enriched blast was used to ensure complete combustion of fuel to CO 2 . In this case, the combustion conditions shift towards more complete combustion and fuel economy. But even in these conditions, especially when melting easily reducible ores, the formation of ferronickel deposits is observed and the disturbances in the operation (progress) of the furnaces, i.e. there is an increased reducibility of the gaseous medium and an increased content of CO.

Целесообразность расположения фурм второго уровня в шахматном порядке по отношению к фурмам первого уровня объясняется следующим.The appropriateness of staggering the tuyeres of the second level in relation to the tuyeres of the first level is explained by the following.

На участках между фурмами наблюдается наибольший дефицит кислорода и создается наиболее высокая концентрация оксида углерода, т.е. восстановительная среда, сопровождающаяся поглощением тепла (охлаждением печи) и одновременно образованием настылей тугоплавких соединений ферроникеля. Поэтому подача дутья в эту зону и подавление восстановительной атмосферы ведут к разогреву печи в этой зоне, расширению зоны плавления, снижению образования настылей ферроникеля.In the areas between the tuyeres, the greatest oxygen deficiency is observed and the highest concentration of carbon monoxide is created, i.e. reducing medium, accompanied by heat absorption (cooling of the furnace) and at the same time the formation of deposits of refractory ferronickel compounds. Therefore, the supply of blast to this zone and the suppression of the reducing atmosphere lead to the heating of the furnace in this zone, the expansion of the melting zone, and the reduction of the formation of ferronickel deposits.

Все это благоприятно сказывается на устойчивости работы печей, т.к. резко снижаются аварийные остановки, отпадает необходимость частого осмотра состояния печей путем снижения уровня загрузки. В результате повышается производительность печей, снижается расход кокса. Ожидаемое снижение расхода кокса и увеличение производительности более 15%. Снижение расходов на ремонтные работы.All this favorably affects the stability of the furnaces, as emergency stops are sharply reduced, there is no need for frequent inspection of the condition of furnaces by lowering the load level. As a result, the productivity of the furnaces increases, and the coke consumption decreases. The expected decrease in coke consumption and an increase in productivity of more than 15%. Reduced repair costs.

Процесс плавления окисленных никелевых руд осуществляется при слоевом сжигании кокса. При этом из практики известно, что при размере кусков кокса крупнее 40 мм оптимальным являются слои кокса (при среднем диаметре кусков кокса 55-65 мм) 180-200 мм. Для более мелкого кокса требуются более мелкие слои. Равномерное распределение последних более затруднительно. Исходя из этого условия, с учетом удельного расхода кокса организуется подача материалов в шахтную печь (кокс, флюсы, агломераты, брикеты, сульфидизаторы и т.п.).The melting process of oxidized nickel ores is carried out by layer-by-layer burning of coke. Moreover, it is known from practice that with coke pieces larger than 40 mm, coke layers are optimal (with an average coke pieces diameter of 55-65 mm) 180-200 mm. For smaller coke, finer layers are required. The uniform distribution of the latter is more difficult. Based on this condition, taking into account the specific consumption of coke, material is supplied to the shaft furnace (coke, fluxes, agglomerates, briquettes, sulfidizers, etc.).

В настоящее время существует несколько вариантов технологий, связанных с подготовкой руды и подачей дутья в шахтные печи: воздушное дутье, дутье, обогащенное кислородом, подогретое дутье. Следует отметить, что совершенствование процесса интенсификации процесса плавки никелевых руд было связано с процессом интенсификации сжигания топлива, т.е. с интенсификацией подачи дутья. Однако одновременно с интенсификацией процесса сжигания топлива понизился коэффициент распределения никеля между штейном и шлаком, т.е. увеличились потери никеля со шлаком. Кроме того, в настоящее время при плавке окисленных никелевых руд в шахтных печах при слоевом сжигании топлива предъявляются высокие требования к качеству топлива (кокса), а именно - оптимальным является использование крупных кусков кокса размером более 40 мм, т.к. при использовании более мелкого кокса происходит увеличение его расхода. Также использование более мелких классов топлива ведет к образованию повышенных количеств СО, т.е. способствует созданию восстановительной атмосферы для железа и никеля и, соответственно, к образованию настылей из ферроникеля.Currently, there are several technology options associated with the preparation of ore and the supply of blast in shaft furnaces: air blasting, oxygen-rich blasting, heated blasting. It should be noted that the improvement of the intensification of the nickel ore smelting process was associated with the intensification of fuel combustion, i.e. with intensification of the supply of blast. However, simultaneously with the intensification of the fuel combustion process, the distribution coefficient of nickel between matte and slag decreased, i.e. losses of nickel with slag increased. In addition, at present, when melting oxidized nickel ores in shaft furnaces during layer-by-layer burning of fuel, high demands are made on the quality of the fuel (coke), namely, the use of large pieces of coke larger than 40 mm is optimal, because when using smaller coke, its consumption increases. Also, the use of smaller classes of fuel leads to the formation of increased amounts of CO, i.e. contributes to the creation of a reducing atmosphere for iron and nickel and, consequently, to the formation of nastronie from ferronickel.

Опыт авторов показывает, что при слоевом сжигании топлива (кокса) при введении второго уровня дутья, расположенного на расстоянии 660-1000 мм по отношению к первому уровню фурм требования к качеству кокса, в том числе, к размеру кусков кокса, снижается. Повышается полнота использования его химического потенциала. Например, при замене кокса крупнее 40 мм на кокс крупнее 25 мм расход кокса изменится менее чем при однорядном дутье.The authors' experience shows that when layer-by-layer burning of fuel (coke) with the introduction of the second level of blast located at a distance of 660-1000 mm relative to the first level of tuyeres, the requirements for the quality of coke, including the size of pieces of coke, are reduced. The completeness of the use of its chemical potential increases. For example, when replacing coke larger than 40 mm with coke larger than 25 mm, coke consumption will change less than with single-row blasting.

Распределение общего количества дутья по двум уровням фурм целесообразно обеспечить в следующем количестве:It is advisable to ensure the distribution of the total amount of blast into two tuyere levels in the following amounts:

- объем (количество) дутья в первом основном (нижнем) уровне фурм должно быть более, чем объем дутья во втором уровне (верхнем уровне), чтобы исключить возникновение второго очага горения топлива;- the volume (quantity) of blast in the first main (lower) level of the tuyeres should be more than the volume of blast in the second level (upper level) in order to exclude the occurrence of the second focus of fuel combustion;

- оптимально дутье в первом основном (нижнем) уровне фурм должно составлять не менее 60% от общего количества дутья.- optimally the blast in the first main (lower) tuyere level should be at least 60% of the total blast quantity.

На фиг.2 изображено сечение шахтной печи, на котором слева изображены зона горения и распределение температуры в поперечном сечении печи при одном уровне дутья (основном); справа изображены зона горения и распределение температуры в поперечном сечении печи при двух уровнях дутья (согласно заявляемому способу).Figure 2 shows a cross section of a shaft furnace, on which the combustion zone and the temperature distribution in the cross section of the furnace at the same blast level (main) are shown on the left; on the right shows the combustion zone and temperature distribution in the cross section of the furnace at two levels of blast (according to the claimed method).

Результаты плавления никельсодержащих руд согласно заявляемому способу иллюстрируются в Таблице.The results of the melting of Nickel-containing ores according to the claimed method are illustrated in the Table.

Где в колонке 1 указаны номера позиций, относящихся к разным видам топлива и условиям дутья. Расшифровка колонки 1 приведена после Таблицы.Where in column 1 are the item numbers relating to different types of fuel and blast conditions. The interpretation of column 1 is given after the Table.

№ п/пNo. p / p Расход кокса, %Coke consumption,% Содержание в штейне, %Matte content,% Содержание в шлаке, %The content in the slag,% Удельный проплав, т/м2*сутSpecific melt, t / m 2 * day Увеличение проплава, %The increase in penetration,% Niшт/Niшл.Nsht / Nishl. Сокращение расхода кокса, %Coke consumption reduction,% NiNi CoCo SS NiNi SS 1one 30thirty 12,012.0 0,240.24 19,6519.65 0,120.12 0,370.37 28,028.0 00 100one hundred 00 22 20,4420,44 10,110.1 0,720.72 22,122.1 0,160.16 0,380.38 43,3643.36 00 63,163.1 00 33 2828 12,012.0 0,240.24 19,719.7 0,1150.115 0,350.35 28,928.9 3,03.0 104,4104.4 6,76.7 4four 30thirty 10,7210.72 0,210.21 19,6519.65 0,0850,085 0,330.33 31,831.8 3,83.8 127127 00 55 30thirty 10,8410.84 0,230.23 19,5619.56 0,060.06 0,360.36 28,028.0 00 180180 00 66 2828 12,0512.05 0,230.23 20,120.1 0,1150.115 0,350.35 30,030,0 7,07.0 105105 6,76.7 77 2626 12,0512.05 0,220.22 19,819.8 0,1100,110 0,360.36 32,032,0 14,314.3 110110 13,313.3 88 25,525.5 12,112.1 0,250.25 20,520.5 0,1050.105 0,350.35 32,332.3 15,415.4 115115 15,015.0 99 25,525.5 12,112.1 0,250.25 20,520.5 0,0780,078 0,360.36 32,132.1 14,614.6 150150 15,015.0 1010 18,518.5 10,410,4 0,780.78 22,322.3 0,1020.102 0,380.38 47,7847.78 10,210,2 102,0102.0 11,611.6 11eleven 18,018.0 10,510.5 0,760.76 22,422.4 0,1020.102 0,30.3 48,5048.50 11,811.8 102,0102.0 11,411,4

Расшифровка колонки 1 Таблицы:Decoding column 1 Tables:

1. Кокс металлургический крупнее 40 мм, средний размер 60 мм. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.1. Metallurgical coke is larger than 40 mm, the average size is 60 mm. Air blast without heating, tuyere level - one (main), smelting of ore briquettes.

2. Кокс металлургический крупнее 40 мм, средний размер 60 мм. Дутье, обогащенное кислородом, уровень фурм - один (основной), плавка агломерата.2. Metallurgical coke larger than 40 mm, average size 60 mm. Oxygen enriched blast, tuyere level - one (main), sinter melting.

3. Кокс из угольной шихты с добавкой спекающейся с выходом летучих веществ 17,8% в количестве 40%; зольность кокса 8%, выход летучих веществ кокса 0,7%, средний размер кусков кокса 68 мм. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.3. Coke from a coal charge with the addition of caking with the release of volatile substances 17.8% in an amount of 40%; the coke ash content is 8%, the volatiles yield of coke is 0.7%, the average size of coke pieces is 68 mm. Air blast without heating, tuyere level - one (main), smelting of ore briquettes.

4. Кокс металлургический крупнее 40 мм в количестве 50% от общего количества топлива; кусковой нефтяной кокс размером (40-100) мм в количестве 50% от общего количества топлива. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.4. Metallurgical coke larger than 40 mm in an amount of 50% of the total amount of fuel; lump petroleum coke with a size of (40-100) mm in an amount of 50% of the total amount of fuel. Air blast without heating, tuyere level - one (main), smelting of ore briquettes.

5. Кокс металлургический крупнее 40 мм 50% и антрацит классов (40-100) мм 50%. Дутье воздушное без нагрева, уровень фурм - один (основной), плавка рудных брикетов.5. Metallurgical coke is larger than 40 mm 50% and anthracite classes (40-100) mm 50%. Air blast without heating, tuyere level - one (main), smelting of ore briquettes.

6. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:6. Metallurgical coke larger than 40 mm, smelting briquettes. Airless blast without heating (cold blasting) with the distribution of blasting levels:

- основной (нижний) уровень 90% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 90% of the total amount of blast;

- дополнительный (верхний) уровень 10% от общего количества дутья.- an additional (upper) level of 10% of the total blast quantity.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.An additional level is located above the main 800 mm.

7. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:7. Metallurgical coke larger than 40 mm, briquetting. Airless blast without heating (cold blasting) with the distribution of blasting levels:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 70% of the total amount of blast;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.- an additional (upper) level of 30% of the total blast quantity.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.An additional level is located above the main 800 mm.

8. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:8. Metallurgical coke larger than 40 mm, briquetting. Airless blast without heating (cold blasting) with the distribution of blasting levels:

- основной (нижний) уровень 60% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 60% of the total amount of blast;

- дополнительный (верхний) уровень 40% от общего количества дутья.- an additional (upper) level of 40% of the total blast quantity.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.An additional level is located above the main 800 mm.

9. Кокс металлургический крупнее 40 мм в количестве 70% и антрацит классов (40-100) мм в количестве 30%, плавка рудных брикетов. Воздушное дутье без нагрева (холодное дутье) с распределением дутья по уровням:9. Metallurgical coke larger than 40 mm in the amount of 70% and anthracite grades (40-100) mm in the amount of 30%, smelting of ore briquettes. Airless blast without heating (cold blasting) with the distribution of blasting levels:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 70% of the total amount of blast;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.- an additional (upper) level of 30% of the total blast quantity.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.An additional level is located above the main 800 mm.

10. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка агломерата. Воздушное дутье, обогащенное кислородом с распределением дутья по уровням:10. Metallurgical coke larger than 40 mm, sinter smelting. Air blast enriched with oxygen with the distribution of blast by levels:

- основной (нижний) уровень 70% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 70% of the total amount of blast;

- дополнительный (верхний) уровень 30% от общего количества дутья.- an additional (upper) level of 30% of the total blast quantity.

Дополнительный уровень расположен выше основного на 800 мм.An additional level is located above the main 800 mm.

11. Кокс металлургический крупнее 40 мм, плавка агломерата. Воздушное дутье, обогащенное кислородом с распределением по уровням:11. Metallurgical coke larger than 40 mm, sinter smelting. Oxygen enriched air blast with level distribution:

- основной (нижний) уровень 65% от общего количества дутья;- the main (lower) level of 65% of the total amount of blast;

- дополнительный (второй уровень) на 800 мм выше основного - 25% от общего количества дутья;- additional (second level) 800 mm above the main one - 25% of the total blast quantity;

- третий уровень - на 1000 мм выше второго - 10% от общего расхода дутья.- the third level - 1000 mm higher than the second - 10% of the total blast consumption.

Введение третьего уровня позволяет уменьшить потери тепла от химического недожига топлива и одновременно улучшить условия обслуживания печей (сделать их более комфортными), т.к. СО будет дожигаться в слое шихты и отдавать тепло шихте, а не догорать на колошнике, не ухудшать условия содержания газоходов, пылеулавливающих устройств и дымососов. Т.е. улучшаются условия эксплуатации газоходов, пылеулавливающего оборудования и дымососов.The introduction of the third level makes it possible to reduce heat losses from chemical underburning of fuel and at the same time improve the service conditions of furnaces (make them more comfortable), because CO will be burned in the charge layer and give heat to the charge, and not burn out on the top, do not worsen the conditions of the flues, dust collecting devices and smoke exhausters. Those. operating conditions of gas ducts, dust collecting equipment and smoke exhausters are improved.

Общая высота загрузки 5,0-5,5 м от уровня фурм.The total loading height is 5.0-5.5 m from the tuyere level.

Использование заявляемого способа обеспечивает:Using the proposed method provides:

1. Нормализацию работы шахтных печей, облегчение работы обслуживающего персонала.1. Normalization of the operation of shaft furnaces, facilitating the work of maintenance personnel.

2. Снижение расхода кокса и повышение устойчивости работы шахтных печей за счет сокращения аварийных остановок (за счет снижения потерь тепла в печи, снижения восстановительной атмосферы), что позволяет повысить производительность печей на 5-15%.2. Reducing coke consumption and increasing the stability of shaft furnaces by reducing emergency stops (by reducing heat loss in the furnace, reducing the reducing atmosphere), which allows to increase the productivity of furnaces by 5-15%.

3. Снижение текущего (относительного) расхода кокса в рабочей колоше на 5-10%.3. Reducing the current (relative) consumption of coke in the working spike by 5-10%.

4. Снижение влияния качества кокса, в том числе по крупности, на технологические показатели шахтной плавки.4. Reducing the influence of coke quality, including by size, on the technological indicators of mine smelting.

5. Повышение эффективности использования кокса и обусловленные улучшением экологических условий за счет снижения выбросов СО, СО2 и SO2.5. Improving the efficiency of use of coke and due to improved environmental conditions by reducing emissions of CO, CO 2 and SO 2 .

6. Повышение проплава за счет расширения зоны плавления и увеличения продолжительности работы печей; снижение потерь никеля со шлаками.6. The increase in penetration due to the expansion of the melting zone and increase the duration of the furnaces; reduction of nickel losses with slags.

Ожидаемое общее снижение расхода кокса - не менее 15%.The expected overall reduction in coke consumption is at least 15%.

Ожидаемое повышение производительности печей - не менее 15%.The expected increase in furnace productivity is at least 15%.

Claims (5)

1. Способ получения никелевого штейна, включающий загрузку в печь окускованной окисленной никельсодержащей руды и топлива-восстановителя, подачу основного кислородсодержащего дутья в зону горения, восстановительно-сульфидирующую плавку, отличающийся тем, что подачу кислородсодержащего дутья осуществляют через фурмы, размещенные как минимум на двух уровнях, причем через фурмы первого нижнего уровня осуществляют подачу основного дутья, через фурмы второго уровня, расположенные выше фурм первого уровня, осуществляют подачу дополнительного кислородсодержащего дутья, при этом расстояние между фурмами первого и второго уровней составляет 660-1000 мм, а количество основного дутья составляет больше, чем количество дополнительного дутья.1. The method of producing nickel matte, including loading into the furnace a bit of oxidized nickel-containing ore and reducing fuel, supplying the main oxygen-containing blast to the combustion zone, sulphiding reduction smelting, characterized in that the supply of oxygen-containing blasting is carried out through lances located at least at two levels moreover, through the tuyeres of the first lower level, the main blast is fed, through the tuyeres of the second level located above the tuyeres of the first level, the filler is supplied oxygen-containing blast, the distance between the tuyeres of the first and second levels is 660-1000 mm, and the amount of the main blast is greater than the amount of additional blast. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество основного дутья составляет не менее 60% от общего количества дутья.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of the main blast is at least 60% of the total amount of blast. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют дутье, обогащенное кислородом.3. The method according to claim 1, characterized in that they use blast enriched with oxygen. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют подогретое дутье.4. The method according to claim 1, characterized in that use heated blast. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что фурмы первого и второго уровней расположены по отношению друг к другу в шахматном порядке. 5. The method according to claim 1, characterized in that the tuyeres of the first and second levels are arranged in a checkerboard pattern with respect to each other.
RU2011101318/02A 2011-01-13 2011-01-13 Method to produce nickel matte RU2455375C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011101318/02A RU2455375C1 (en) 2011-01-13 2011-01-13 Method to produce nickel matte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011101318/02A RU2455375C1 (en) 2011-01-13 2011-01-13 Method to produce nickel matte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2455375C1 true RU2455375C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46848562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011101318/02A RU2455375C1 (en) 2011-01-13 2011-01-13 Method to produce nickel matte

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455375C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113293296A (en) * 2021-05-31 2021-08-24 中伟新材料股份有限公司 Method for producing low grade nickel matte by melting, reducing and vulcanizing nickel oxide ore

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85102902A (en) * 1985-04-19 1986-10-15 北京有色冶金设计研究总院 Process for boiling smelting
RU2042724C1 (en) * 1993-04-23 1995-08-27 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method for processing of materials containing nonferrous metals and hydrogen
RU2184162C2 (en) * 2000-02-14 2002-06-27 Государственное унитарное предприятие Восточный научно-исследовательский углехимический институт Method for producing nickel matte
RU2191210C2 (en) * 1999-10-08 2002-10-20 Багрянцев Константин Иванович Furnace unit for pyrometallurgical reprocessing of polymetallic raw material and reprocessing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85102902A (en) * 1985-04-19 1986-10-15 北京有色冶金设计研究总院 Process for boiling smelting
RU2042724C1 (en) * 1993-04-23 1995-08-27 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method for processing of materials containing nonferrous metals and hydrogen
RU2191210C2 (en) * 1999-10-08 2002-10-20 Багрянцев Константин Иванович Furnace unit for pyrometallurgical reprocessing of polymetallic raw material and reprocessing method
RU2184162C2 (en) * 2000-02-14 2002-06-27 Государственное унитарное предприятие Восточный научно-исследовательский углехимический институт Method for producing nickel matte

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113293296A (en) * 2021-05-31 2021-08-24 中伟新材料股份有限公司 Method for producing low grade nickel matte by melting, reducing and vulcanizing nickel oxide ore
CN113293296B (en) * 2021-05-31 2024-04-26 中伟新材料股份有限公司 Method for producing low nickel matte by smelting, reducing and vulcanizing nickel oxide ore

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2106413C1 (en) Method of pig iron production
Atsushi et al. MIDREX processes
CA2320654C (en) A direct smelting process
JP2008255494A (en) Direct smelting method for producing metal from metal oxide
CN111575427B (en) Hydrogen metallurgy process with near zero emission
KR930009970B1 (en) Process for smelting or melting ferrous or non-ferrous metal from self-reducing agglomerates or metal
AU2008301652B2 (en) Process for producing molten iron
EP1098997B1 (en) A direct smelting process
JP4326581B2 (en) How to operate a vertical furnace
RU2455375C1 (en) Method to produce nickel matte
US20240035103A1 (en) Process for the production of carburized sponge iron
RU2422538C2 (en) Procedure for metallurgical multi-purpose gasification of solid fuel
RU2678557C2 (en) Metallurgical furnace
US8557014B2 (en) Method for making liquid iron and steel
Chatterjee Hot metal production by smelting reduction of iron oxide
RU2336478C2 (en) Vanyukov furnace for melting materials containing non-ferrous and ferrous metals
AU2012209477A1 (en) Method and apparatus for making liquid iron and steel
JPH06108132A (en) Cylindrical furnace and production of molten iron using this furnace
RU2611229C2 (en) Processing method of metallurgical raw materials and device for such method implementation
JP4005683B2 (en) Vertical furnace operation method for treating powdered waste
US20150061200A1 (en) Apparatus for making liquid iron and steel
KR20230138002A (en) Off-gas recovery from direct reduction process
AU778743B2 (en) A direct smelting process
JP2022531896A (en) Methods for smelting metal-containing raw materials
JPS5918443B2 (en) Pig iron manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160114