металлургический агрегат

Формула изобретения

1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ для переработки рудного сырья и обеднения жидких шлаков, содержащий по крайней мере две рабочие электротермические печи с заливочными окнами для жидкого шлака, выпускными отверстиями для выдачи отвального шлака и штейна, отверстиями в своде для газоходов, загрузочных течек и электродов и общим сливным каналом между печами, в каждой печи установлены перегородки с образованием вертикального канала, сообщающегося со сливным каналом, и верхнего и нижнего переточных каналов, отличающийся тем, что он снабжен дутьевой фурмой, установленной в первой печи в нижней части вертикального канала выше уровня нижнего среза перегородки, шибером, установленным в общем сливном канале, а уровень верхнего переточного канала расположен выше уровня общего сливного канала.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительный перегородкой, установленной на подине первой печи под основной перегородкой с образованием с ней Z-образного сифонного канала, нижний горизонтальный участок которого является нижним переточным каналом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для извлечения меди, никеля, кобальта и др. цветных металлов из шлаков.

Известен металлургический агрегат для обеднения конвертерных шлаков, включающий руднотермические печи с заливочным окном для конвертерного шлака, расположенным у торца печи, в котором размещены шпуровые отверстия для выпуска штейна и с отверстиями для выдачи и приемки промежуточного шлака из одной печи в другую и устройство для выдачи отвального шлака.

Недостатком известного агрегата является малоэффективное обеднение конвертерных шлаков.

Прототипом изобретения является металлургический агрегат, включающий в себя две электротермические печи, соединенные между собой соединительным каналом в верхней части агрегата таким образом, что верхняя часть канала расположена на уровне сводов и является их продолжением.

Недостатком известного агрегата является недостаточно высокая эффективность обеднения шлаков, так как процессы восстановления при спокойной ванне идут медленно, а восстановленные металлы находятся в расплаве в дисперсном состоянии и их осаждение в штейновую часть почти не происходит, т.е. потери металлов со шлаком не уменьшаются. Кроме того, при плавке шихты (извлекающая фаза) на поверхности шлака постоянно плавают куски неусвоенной шихты, которые могут по движению шлака заходить в переточный канал и при незначительном снижении температуры под сводом вероятность замерзания канала, т.е. прекращается работа агрегата. Низкая стойкость агрегата к перегрузкам, которая приводит к частым остановкам печей для их замены, снижает его производительность.

Целью изобретения является увеличение извлечения цветных металлов из шлаков.

Поставленная цель достигается тем, что в металлургическом агрегате для переработки рудного сырья, содержащем по крайней мере две электротермические печи с заливочными окнами для жидкого шлака, выпускными отверстиями для выдачи отвального шлака и штейна, отверстиями в своде для газоходов, загрузочных течек, электродов, вертикальную колонну с дутьевой фурмой и сливным каналом, сообщающимся с вертикальной колонной через сифонный канал, согласно изобретению вертикальная колонна выполнена сообщающейся с электротермической печью каналом возврата с возможностью циркулирования расплава, а в сливном канале установлен шибер. Канал возврата расположен выше уровня сливного канала. Сифонный канал соединен с электротермической печью выше уровня соединения с вертикальной колонной, а уровень горизонтальной части сифонного канала расположен на высоте 0,5-0,7 от общего уровня расплава в печи.

Такое конструктивное решение позволяет увеличить степень извлечения цветных металлов за счет того, что при передаче шлака из одной печи в другую происходит его активное перемешивание (барботирование), восстановленные металлы коагулируют, т. е. идет из укрупнение, и осаждение в штейновую ванну происходит легко, тем самым повышая извлечение металлов и снижая их содержание в отвальном шлаке, т.е. уменьшая потери.

На чертеже изображен предлагаемый агрегат в разрезе, который содержит электротермические обеднительные печи 1 и 2, вертикальную колонну 3, сливной канал 4, канал возврата 5, снабженный шибером 6, сифон 7, соединенный с вертикальной колонной окном 8, дутьевую фурму 9, штейновые шпуры 10, окно под заливку шлака 11, загрузочное отверстие 12.

Металлургический агрегат для переработки рудного сырья работает следующим образом.

Жидкий оборотный шлак через заливочное окно 11 поступает непрерывно или периодически в электротермическую печь 1, где подвергается первичному обеднению, затем через сливной канал 4 и сифон 7 поступает в вертикальную колонну 3, где под воздействием фурмы 9 поднимается в электротермическую печь 2. При перекачивании шлака из печи 1 в печь 2 происходит активный барботаж шлака и восстановленные металлы в печи 1 коагулируют, а затем в печи 2 происходит их интенсивное осаждение в штейновую зону. Проходя через шлак печи 2 этот эффект усиливается. Для получения извлекающей фазы в печи загружаются руда, флюсы, твердый восстановитель, твердые обороты.

Кроме того, при транспортировании шлака газообразным восстановителем (природным газом) восстановительный процесс идет также в вертикальной колонне 3 агрегата, что также повышает эффект обеднения шлаков. После перекачки определенной порции шлака в печь 2 производится его отстой путем закрытия шибера 6, после чего шлак циркулирует через канал возврата 5.

По мере накопления штейна последний выпускается через штейновые шпуры 10 каждой печи. Отвальный шлак выпускается из печи 2 через шлаковую летку. Горизонтальная часть сифонного канала расположена на уровне 0,5-0,7 от общего уровня расплава, находящегося в печи и определяется стабильностью поступления шлака из печи 1 в вертикальную колонну 3. Снижение уровня горизонтальной части сифонного канала менее 0,5 увеличивает поступление шлака в вертикальную колонну, что повышает дутьевые нагрузки на фурмы, и возникает возможность их заливки. Увеличение уровня выше 0,7 дает возможность кусочкам непроплавленной твердой шихты увлекаться потоком шлака в вертикальную колонну 3 и закупоривать ее шихтой.

После отстоя и выпуска отвального шлака из печи 2 новая порция шлака перекачивается из печи 1 в печь 2 и производится отстой шлака, как указано выше.

Внедрение предлагаемого агрегата по сравнению с известными устройствами позволяет снизить потери цветных металлов в шлаках путем повышения их извлечения, т.е. повысить эффективность процесса обеднения. Кроме того, агрегат позволяет более оперативно регулировать технологические режимы в каждой из электротермических печей.