UA5942U

UA5942U - A method for loading copper charge into the chopping furnace

Info

Publication number: UA5942U
Application number: UA20041210469U
Authority: UA
Inventors: Сергій Петрович Клюєв; Сергей Петрович Клюев; Вадим Олександрович Шпаковский
Original assignee: Сергій Петрович Клюєв; Сергей Петрович Клюев; Вадим Олександрович Шпаковский
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2005-03-15

Abstract

A method for loading copper charge into the chopping furnace involves preliminary heating the furnace to the temperature of 900 - 1000 ºС with main burner operating at full power, and subsequent loading the copper charge through the loading window. During preliminary heating and subsequent loading the copper charge through tuyeres they are continuously blown with compressed air, at that in the course of copper charge loading and submelting thereof oxygen burner is turned on.

Description

Корисна модель відноситься до галузі кольорової металургії зокрема до способів окисного (вогневого) рафінування мідної шихти.The useful model refers to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to methods of oxidative (fire) refining of copper charge.

Відомий спосіб завантаження мідної шихти у відбивну піч, що включає подачу в піч палива повітряної суміші на торцеві пальники та окислювача в процесі завантаження шихти (1).There is a known method of loading a copper charge into a chipping furnace, which includes feeding the fuel air mixture to the end burners and an oxidizer into the furnace in the process of loading the charge (1).

Недоліком цього способу є те, що паливо у піч подають двома частинами: одну частину - через торцеві пальники, а другу - через завантажувальні тічки. Паливо, яке подається у тічки, змішується з холодним повітрям, що підсмоктується за рахунок розрядження у печі. Потрапляння через течки холодного повітря у відбивну піч погіршує теплову роботу печі і знижує технологічні показники плавки, у тому числі продуктивність.The disadvantage of this method is that the fuel is supplied to the furnace in two parts: one part - through the end burners, and the second - through the loading estrus. The fuel supplied to the furnace is mixed with cold air, which is sucked in due to the discharge in the furnace. Ingress of cold air into the chop furnace through ruts worsens the thermal performance of the furnace and reduces the technological indicators of melting, including productivity.

Відомий також спосіб завантаження мідної шихти у відбивну піч, що включає попереднє нагрівання печі до температури 900-1000 градусів Цельсію основним пальником, ввімкнутим на повну потужність, і завантаження мідної шихти через завантажувальне вікно (2).There is also a known method of loading the copper charge into the blast furnace, which includes preheating the furnace to a temperature of 900-1000 degrees Celsius with the main burner turned on at full power, and loading the copper charge through the loading window (2).

Однак недоліком цього способу є тривалий процес завантаження печі.However, the disadvantage of this method is the long process of loading the furnace.

Завданням корисної моделі, що пропонується, є скорочення часу завантаження печі і попереднє очищення міді від домішок.The task of the proposed useful model is to reduce the loading time of the furnace and preliminary cleaning of copper from impurities.

Для виконання зазначеного завдання у відомому способі завантаження мідної шихти у відбивну піч, що включає попереднє нагрівання печі до температури 900-1000 градусів Цельсію основним пальником, ввімкнутим на повну потужність, і наступне завантаження мідної шихти через завантажувальне вікно, пропонується під час попереднього нагрівання і наступного завантаження мідної шихти в піч через фурми постійно продувати стиснене повітря, при цьому в процесі завантаження мідної шихти та її підплавленні вмикають кисневий пальник.To perform the specified task in the known method of loading the copper charge into the blast furnace, which includes preheating the furnace to a temperature of 900-1000 degrees Celsius with the main burner turned on at full power, and the subsequent loading of the copper charge through the loading window, it is proposed during the preheating and the following loading the copper charge into the furnace through the nozzles to constantly blow compressed air, while in the process of loading the copper charge and its melting, the oxygen burner is turned on.

Перераховані вище істотні ознаки корисної моделі, відмінні від прототипу, необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони корисної моделі.The essential features of a utility model listed above, different from a prototype, are necessary and sufficient in all cases covered by the scope of legal protection of a utility model.

Постійна продувка через фурми стиснутого повітря під час попереднього нагрівання печі і завантаження в неї мідної шихти, а також вмикання кисневого пальника у процесі завантаження мідної шихти при її підплавненні, дозволяє скоротити загальний час завантаження і створити в печі необхідне окисне середовище.Constant blowing through nozzles of compressed air during pre-heating of the furnace and loading of the copper charge into it, as well as turning on the oxygen burner during the loading of the copper charge during its remelting, allows you to reduce the total loading time and create the necessary oxidizing environment in the furnace.

Пропонується під час попереднього нагрівання печі повітря через фурми продувати в обсязі 0,3-0,5 від розрахункової максимальної потреби, що заощаджує енергоспоживання.It is recommended to blow air through nozzles during the preheating of the furnace in the amount of 0.3-0.5 of the calculated maximum need, which saves energy consumption.

Пропонується також мідну шихту в піч подавати лотками за допомогою завантажувальної машини так, щоб попередній край лотка підходив, але не перетинав факел кисневого пальника, при цьому при кожному наступному завантаженні вже завантажену мідну шихту проштовхувати лотком у сторону задньої стінки печі.It is also suggested to feed the copper charge into the furnace in trays with the help of a loading machine so that the previous edge of the tray fits, but does not cross the torch of the oxygen burner, and at the same time, with each subsequent loading, the already loaded copper charge should be pushed through the tray towards the rear wall of the furnace.

Запропонований процес скорочує час завантаження мідної шихти в піч і дозволяє розподілити її рівномірними шарами.The proposed process reduces the time of loading the copper charge into the furnace and allows it to be distributed in uniform layers.

Пробу на кисень та хімічний склад домішок у шихті і розплаві пропонується відбирати після завантаження 45- 5095 мідної шихти. Це дає можливість вчасно робити коригування окисного середовища в печі.A sample for oxygen and the chemical composition of impurities in the charge and melt is suggested to be taken after loading 45-5095 copper charge. This makes it possible to adjust the oxidizing environment in the furnace in time.

У процесі завантаження мідної шихти та її підплавленні пропонується при відкритому завантажувальному вікні кисневий пальник вмикати на 0,5 його потужності, а при закритому завантажувальному вікні - на повну потужність. Повітря через фурми продувати в обсязі 0,4-0,92 від розрахункової максимальної потреби, підтримуючи наявність кисню у розплаві в межах 1500-2000 ррт.In the process of loading the copper charge and its melting, it is suggested to turn on the oxygen burner at 0.5 of its power when the loading window is open, and at full power when the loading window is closed. Blow air through nozzles in the amount of 0.4-0.92 of the calculated maximum need, maintaining the presence of oxygen in the melt within 1500-2000 parts per million.

Такий режим роботи пальників і фурм дає можливість заощаджувати витрати кисню і повітря, а також підтримувати необхідну температуру й окисне середовище в печі.This mode of operation of burners and nozzles makes it possible to save oxygen and air consumption, as well as to maintain the necessary temperature and oxidizing environment in the furnace.

При наявності кисню в розплаві менш 1000 ррт пропонується газ в основний пальник подавати в обсязі 0,89- 0,93 при максимальному подаванні повітря, кисневий пальник вмикати на повну потужність, а повітря у фурми подавати в обсязі 0,75-0,91 максимального. Це заощаджує витрати природного газу і створює окисне середовище в печі для прискорення насичення киснем розплаву до норми.In the presence of oxygen in the melt less than 1000 ppt, it is suggested to supply gas to the main burner in the volume of 0.89-0.93 at the maximum air supply, turn on the oxygen burner at full power, and supply air to the nozzles in the volume of 0.75-0.91 of the maximum . This saves natural gas consumption and creates an oxidizing environment in the furnace to accelerate oxygen saturation of the melt to normal.

Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.

Для завантаження мідної шихти у відбивну піч з робочою ємністю 120 т попередньо проводять сортування мідної шихти і навантаження її у короби. При цьому як мідну шихту використовують мідний брухт.To load the copper charge into the blast furnace with a working capacity of 120 tons, the copper charge is first sorted and loaded into boxes. At the same time, copper scrap is used as a copper charge.

Одночасно з цим починається робота з розігрівання печі, для цього основний пальник вмикають на повну потужність (витрата газу - 650-680 м куб/год; витрата повітря - 6500-7500 м куб/год), а через фурми подають повітря в обсязі 0,3-0,5 від розрахункової максимальної потреби (200-300 м куб/год). Контроль зростання температури футеровки печі здійснюється за показниками термопари, яка розташована у верхній частині печі.At the same time, work on heating the furnace begins, for this the main burner is turned on at full power (gas consumption - 650-680 m3/h; air consumption - 6500-7500 m3/h), and air is supplied through the nozzles in a volume of 0, 3-0.5 of the estimated maximum demand (200-300 m3/h). Control of the temperature rise of the furnace lining is carried out according to the indicators of the thermocouple, which is located in the upper part of the furnace.

Завантаження починається після повного виведення печі на режим, коли температура футеровки печі досягне 900-1000 градусів Цельсію, і наявності більш ніж 8095 мідної шихти, яка підготовлена для завантаження, при цьому відсутня частина повинна бути підготовлена під час завантаження.Loading begins after the furnace is fully brought to the mode when the temperature of the furnace lining reaches 900-1000 degrees Celsius, and there are more than 8095 copper charges that are prepared for loading, while the missing part must be prepared during loading.

Для створення високих температур в печі під час завантаження й у процесі рафінування передбачений кисневий пальник, що має чотири ступені регулювання.To create high temperatures in the furnace during loading and during the refining process, an oxygen burner with four adjustable levels is provided.

Операція завантаження починається з того, що короб із мідною шихтою зважується на електронних кранових вагах, а потім мідна шихта з короба вивантажується на лоток завантажувальної машини. У цей час кисневий пальник працює на повну потужність (газ - 200 м куб/год; кисень - 500 м куб/год).The loading operation begins with the case of copper charge being weighed on an electronic crane scale, and then the copper charge is unloaded from the case onto the tray of the loading machine. At this time, the oxygen burner is operating at full capacity (gas - 200 m3/h; oxygen - 500 m3/h).

Лоток із мідної шихтою підводиться до печі, відкривається заслінка завантажувального вікна й одночасно кисневий пальник вмикається на 0,5 її потужності (газ - 100 м куб/год; кисень - 200...250 м куб/год).The tray with the copper charge is brought to the furnace, the shutter of the loading window is opened and at the same time the oxygen burner is switched on at 0.5 of its capacity (gas - 100 m3/h; oxygen - 200...250 m3/h).

При цілком відкритій заслінці здійснюється завантаження мідної шихти з лотка у простір печі, при цьому лоток завантажувальної машини подається в піч на її глибину так, щоб передній край лотка підходив впритул до факелу кисневого пальника, але не перетинає його. При кожному наступному завантаженні раніше накопичена мідна шихта проштовхується завантажувальною машиною у сторону задньої стінки печі для завантаження її рівномірними шарами.When the damper is completely open, the copper charge is loaded from the tray into the furnace space, while the tray of the loading machine is fed into the furnace to its depth so that the front edge of the tray comes close to the torch of the oxygen burner, but does not cross it. With each subsequent loading, the previously accumulated copper charge is pushed by the loading machine towards the rear wall of the furnace to load it in uniform layers.

Перша (проміжна) проба на визначення хімічного складу домішок і наявність у розплаві кисню в розплаві відбирається після завантаження 60 т мідної шихти.The first (interim) sample to determine the chemical composition of impurities and the presence of oxygen in the melt is taken after loading 60 tons of copper charge.

Після кожного завантаження у момент виходу лотка завантажувальної машини з печі кисневий пальник вмикається на повну потужність, а заслінка завантажувального вікна закривається.After each loading, at the moment the tray of the loading machine leaves the furnace, the oxygen burner is switched on at full power and the shutter of the loading window is closed.

При завантаженні печі основний пальник працює на повну потужність, а повітря через фурми продувається в обсязі 0,4-0,92 від розрахункової максимальної потреби (250-550 м куб./год), підтримуючи наявність кисню у розплаві в межах 1500-2000 ррт.When loading the furnace, the main burner works at full capacity, and air is blown through the nozzles in the amount of 0.4-0.92 of the estimated maximum demand (250-550 m3/h), maintaining the presence of oxygen in the melt in the range of 1500-2000 ppt .

У тому випадку, якщо коли наявність кисню у розплаві досягає 1000 ррт чи менш, подальше завантаження і розплавляння здійснюється в окисному середовищі, для цього газ у основний пальник подається в обсязі 0,89- 0,93 (580-630 м куб/год) при максимальному подаванні повітря, кисневий пальник вмикається на повну потужність, а повітря у фурми подається в обсязі 0,75-0,92 від максимального (450-550 м куб/год).In the event that when the presence of oxygen in the melt reaches 1000 ppt or less, further loading and melting is carried out in an oxidizing environment, for this, gas is supplied to the main burner in the amount of 0.89-0.93 (580-630 m3/h) at maximum air supply, the oxygen burner is turned on at full power, and air is supplied to the nozzles in a volume of 0.75-0.92 of the maximum (450-550 m3/h).

Після повного завантаження печі наявність кисню у розплаві повинна бути в межах 1500-2000 ррт.After the furnace is fully loaded, the presence of oxygen in the melt should be within 1500-2000 ppm.

Запропонований спосіб дозволяє зменшити час на завантаження сировини і часткове розплавляння брухту з 8 годин за існуючою технологією до 4,5-5 годин за пропонованою технологією.The proposed method allows to reduce the time for loading raw materials and partial melting of scrap from 8 hours according to the existing technology to 4.5-5 hours according to the proposed technology.

Джерела інформації: 1. Авторське посвідчення СРСР Мо 623893, кл. С22815/04, 1978 р. 2. Чижиков Д.М. Металлургия тяжельх металлов, М. - Л. 1948, стр. 792-793 (прототип).Sources of information: 1. Author's certificate of the USSR Mo 623893, cl. C22815/04, 1978. 2. Chizhikov D.M. Metallurgy of heavy metals, M. - L. 1948, pp. 792-793 (prototype).

Claims

1. The method of loading the copper charge into the blast furnace, which includes preheating the furnace to a temperature of 900 - 1000 "With the main burner turned on at full power, 1 subsequent loading of the copper charge through the loading window, which differs in that during the preheating and the following while loading the copper charge, the furnace is constantly blown through the nozzles with compressed air, while the oxygen burner is turned on during the loading of the copper charge and during its melting.

2. The method according to claim 1, which differs in that during the preheating of the furnace, air is blown through nozzles in a volume of 0.3 - 0.5 of the calculated maximum need.

3. The method according to point I, which differs in that the copper charge is fed into the furnace in trays using a loading machine so that the front edge of the tray fits, but does not cross the torch of the oxygen burner, while at each subsequent loading the already loaded copper charge is pushed through the tray towards the rear wall of the oven.

4. The method according to claims 1, 3, which differs in that the sample for oxygen and the chemical composition of impurities in the copper charge and melt is taken after loading 45 - 50 95 copper charge.

5. The method according to claims 1, 3 1 4, which differs in that in the process of loading the copper charge and during its melting, the oxygen burner is turned on when the loading window is open at 0.5 of its power, and when the loading window is closed - at full power, at this air is blown through the nozzles in a volume of 0.4 - 0.02, from the calculated maximum need, maintaining the presence of oxygen in the melt within 1500 - 2000 ppm.

6. The method according to claims 1, 3 1 4, which differs in that when the oxygen in the melt is less than 1000 ppt, gas is fed into the main burner in a volume of 0.89 - 0.93 at maximum air supply, the oxygen burner is turned on at full power, and air is supplied to the nozzles in a volume of 0.75 - 0.92 from the maximum.