RU2003010C1

RU2003010C1 - Furnace for continuous melting in melt

Info

Publication number: RU2003010C1
Authority: RU
Inventors: Станислав Сергеевич Паршин; Олег Борисович Ранский; Николай Трофимович Лифенко; Александр Яковлевич Гармс
Original assignee: Паршин Станислав Сергеевич; Райский Олег Борисович Лифенко Николай Трофимович; Гармс Александр Яковлевич
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1993-11-15

Abstract

Изобретение относитс к цветной-металлургии и может быть использовано дл непрерывной переработки сульфидных руд и концентратов, например медных, медно-цинковых и никелевых Печь содержит плавильную камеру, кессонированный по с е фурмами, подину, свод шлаковый и штейновый сифоны со сливными порогами, загрузочные, устройство и газоотвод щий ракт. В плавильной камере перпендикул рно оси фурм установлена перегородка с окном в нижней части, котора отдел ет барботажную зону от загрузочной Рассто ние между перегородкой и кессонированным по сом с фурмами составл ет - 30-ть калибров выходного отверсти фурмы. Соотношение площадей горизонтальных сечений на уровне фурм барботируемой и загрузочной зон - не менее 0,2. Така конструкци печи позвол ет исключить образование промежуточного сло , содержащего магнетит, и снизить потери меди со шлаком в 1,3 - 1.5 раза 3 илThe invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used for the continuous processing of sulfide ores and concentrates, for example, copper, copper-zinc and nickel. The furnace contains a melting chamber, coffered with its tuyeres, a bottom, a slag and matte siphon vault with drain thresholds, loading device and gas outlet. A partition with a window in the lower part is installed in the melting chamber perpendicular to the axis of the tuyeres, which separates the bubble zone from the loading distance. The distance between the partition and the coffered tank with tuyeres is 30 calibres of the tuyere outlet. The ratio of the horizontal cross-sectional areas at the tuyeres of the bubbling and loading zones is at least 0.2. This design of the furnace eliminates the formation of an intermediate layer containing magnetite, and reduces the loss of copper with slag by 1.3 - 1.5 times 3 sludge

Description

VOVO

§§

ЫS

ОABOUT

SS

оabout

Ичоорр -енир относитс к цветной ме .плчГ.гни и гожет быть использовано дл Ichorr-enir refers to the color of the plaque G. rot and can be used for

( .р .ррпмой переработки сульфидных руд(.r. rrrpm processing sulfide ores

и концентрата, например медных, медноцинковыхи никелевых.and concentrate, for example copper, copper-zinc and nickel.

Извести печь лл непрерывной плавкиLime Continuous Melting Furnace

lu ep ianoB D расплаве, содержаща шахту lu ep ianoB D melt containing mine

ьсргикрл /.ой перегородкой, кессонироt ii чый с фурмами, подипу, свод, , ,ый и шг йговий сифоны со сливными srhikrl / oy septum, caissoniroi ii with tuyeres, subtype, vault,,,, and si ygovy siphons with drain

, згл рузочпое устройство и газоотодлщ .ш трэчг, zgl hitch device and gas outlet .sh trachg

Ф,(.ш d гсщепы по одну сторону пе ,ч i .(.и 5fuix. к ререш , , ;, i L,, ci:a от isa наF, (. W d gsshchepy on one side ne, h i. (. And 5fuix. K resh,,;, i L ,, ci: a from isa to

р.-- с.м Трое зи1 , , ,| , з sM, рм оодгеr .-- s.m Three zi1,,, | , s sM, rm oodge

i,. ч OV4 - , t- . (Ч - ;ОМКМi ,. h OV4 -, t-. (H -; OMKM

. , . ОЯ О fvOlU, ilOfO с И KQRO , „ ,iu , „ л fhii рГОНОМ CUJTECTCrf ,2 1 о ,i 02 0,5 Bb coifci от уровни t ,c jci. фУР 1-1- s oro . кон i. ,. ОЯ О fvOlU, ilOfO с и KQRO, „, iu,„ л fhii rHONE CUJTECTCrf, 2 1 о, i 02 0,5 Bb coifci from levels t, c jci. FUR 1-1- s oro. con i

.o;ne CH43i:ib пь лев 1- i 1 J 3 pj3s.o; ne CH43i: ib pi lion 1- i 1 J 3 pj3s

1. ,I,ULi,1 r unccriiO i конструкции1., I, ULi, 1 r unccriiO i designs

м bi,itq го, letiHon циркул ци m bi, itq go, letiHon compass qi

„м.гз ,j{ j/ e огранм (ечнсп обь , v, jl ,iLl, Q РеМОО.гСДСТоО МПОЙ (ViH30C l/ Or „Mhz, j {j / e limit (vb, v, jl, iLl, Q) ReMOO.gDSTOO MPOI (ViH30C l / Or

, j. UO К Oi - r«t П 0 i CG,), Pri4Hi J, j. UO К Oi - r «t П 0 i CG,), Pri4Hi J

,,J1 v ,1 l.i.ij ПрО 3; С ro KUU,, J1 v, 1 l.i.ij Pro 3; With ro kuu

и кащстс , o ч. ., ,.a, , v, п ааки t. i . u .ivi и vt, ,/,ч r:aer потери меди с oi.5u-v иым .омand kashsts, o h., .a,, v, v aa t. i. u .ivi and vt,, /, h r: aer loss of copper with oi.5u-v i.om

Изиболее близкой по технической сущности к предпагасмой вл етс печь до плавки сульфидных материалов в расплаве, содержаща плавильную камеру, подину, свод, кессокированный по с с фурмами, шлаковый л штеинозый сиф01 Ы, загрузочное устройство и газоотвод щий трак г.The closest in technical essence to the pre-gas flow is a furnace for sulphide materials melting in a melt, containing a melting chamber, a hearth, a vault, cessated in time with tuyeres, a slag steinose sip01Y, a charging device and a gas exhaust duct.

К недостаткам этой конструкции также относитс наличие в печи промежуточного сло расплава, ч го затрудн ет разделение фаз и увеличивает потери цветных металлов с отвальным шлаком. Кроме того, промышленные печи дл плавки в расплаве работают на штейны с содержанием меди 40-50%, а получение Белого матта и черновой меди металлургии не практикуют.The disadvantages of this design also include the presence of an intermediate melt layer in the furnace, which makes phase separation difficult and increases the loss of non-ferrous metals with dump slag. In addition, industrial melt melting furnaces operate on matte with a copper content of 40-50%, and the production of White Matt and blister copper is not practiced in metallurgy.

Предлагаемое устройство решает задачи получени белого матта, черновой меди и разрушени промежуточного сло расплава , содержащего магнетит, за счет циркул ционного газлифтного перемешивани расплава совместно с загружаемой шихтой, вовлечени в циркул цию бедных слоев штейна и дополнительной его обработки окислителемThe proposed device solves the problems of producing white matte, blister copper and destroying the intermediate layer of a magnetite-containing melt by means of circulating gas-lift mixing of the melt together with a charge being charged, involving poor matte layers in the circulation, and additionally treating it with an oxidizing agent

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого устройства, заключаетс в снижении потерь меди с отвальным шлаком при одновременном повышении содержани этого металла в получаемом штейне, вплоть до выплавки белого матта и черновой меди. Технический результат достигаетс тем.The technical result that can be obtained by implementing the proposed device is to reduce copper losses with waste slag while increasing the content of this metal in the resulting matte, up to the smelting of white matte and blister copper. The technical result is achieved by that.

0 что в печи дл непрерывной плавки материалов в расплаве, содержащей плавильную камеру, кессонированный по с с фурмами, подину, свод, шлаковый и штейновый сифоны со сливными порогами, загрузочное уст5 ройство и газоотвод щий тракт, согласно предлагаемому изобретению в плавильной камере печи перпендикул рно оси фурм ус- анозлена перегородка с окном нижней чгсти, раздел юща камеру на барботируе0 МУ О зону с кессонирозанным по сом и фурмами , и зафузочную, причем рассто ние между перегородкой и кессонированным почсом с фурмами составл ет 7-30-ть ка- либроо выходного отверсти фурмы, а соот5 ношение площадей горизонтальных сечений барботируемой и загрузочной зон на уроьне фурм не менее 0,2.0 that in a furnace for continuous melting of materials in a melt containing a melting chamber, coffered with tuyeres, a bottom, a vault, slag and matte siphons with drain thresholds, a loading device and a gas outlet, according to the invention, in the melting chamber of the furnace is perpendicular the axis of the tuyeres a partition with a lower part of the window is installed, dividing the chamber into a sparging zone for the caissonirozed area with tuyeres and tuyeres; 7-30 tons of caliber of the lance outlet, and the ratio of the horizontal cross-sectional areas of the bubbled and loading zones at the lance of the lances is not less than 0.2.

На фиг 1 представлена печь, продоль- нмй разрез; на фиг 2 - то же, вид сверху; наIn Fig. 1, a furnace is shown in longitudinal section; in Fig 2 is the same, a top view; on the

0 i- ir-3 7О хэ поперечный разрез.0 i- ir-3 7О he cross section.

Печь ск-люч&е плавильную камеру 1 с подиной 2, сводом 3, шлаковым 4 и штейно- вгм 5 сифонами. В ппавильной камере 1 расположена вертикальна перегородка 6сThe furnace is equipped with a melting chamber 1 with a hearth 2, vault 3, slag 4 and matte vgm 5 siphons. In the pilot chamber 1 there is a vertical partition 6c

5 нижним окном 7 дл перетока расплава. Пере ородка 6 раздел ет оанну плавильной ка- меры 1 на барботируемую зону 8 с кессонированным по сом 9 и фурмами 10 и чебарбогируемую загрузочную 11, над кото0 рой в своде 3 размещены загрузочные устройства 12 и газоход 13 дл отвода газа.5 by bottom window 7 for melt flow. Partition 6 divides the smelting chamber 1 channel into a bubbling zone 8 with coffer 9 and tuyeres 10 and a chebarbodable loading 11, above which loading devices 12 and a gas duct 13 for venting gas are located in the arch 3.

Печь работает следующим образом. В разогретую плавильную камеру 1 заливают штейн и Шлак и посредством фурм в барбо5 тажную зону 8 подаетс дутье Затем включают загрузку сульфидного сырь и флюсов и через загрузочные устройства 12 материал подаетс в небарбогируемую загрузочную зону 11.The furnace operates as follows. Matte and Slag are poured into the preheated melting chamber 1 and blasting is supplied by means of tuyeres to the barbotage zone 8. The sulphide feed and fluxes are then charged and through the charging devices 12, the material is fed into the non-barbulated loading zone 11.

Q П ри подаче дуть в фурмы 10 вследствие газлифтного зффекта создаетс направленна циркул ци расплава между барботируемой 0 и загрузочной 11 зонами плавильной камеры, расплав шлака переливаетс черезQ When feeding into the tuyeres 10, due to the gas lift effect, a directed melt circulation is created between the bubbling 0 and loading 11 zones of the melting chamber, the slag melt is poured through

5 перегородку 6 в небарботируемую загрузочную зону 11, а непрерывно загружаема шихта увлекаетс нисход щим потоком расплава через нижнее окно перетока 7 под перегородку 6 и подаетс затем непосредственно на фурмы 10 Массоеа скорость циркул ции расплава зависит от высоты перегородки 6 и глубины погружени фурм 10 в расплав и регулируетс интенсивностью дуть а также уровнем расплава в шлаковом сифоне 4 Технологические газы отвод тс через газоход 13.5, the baffle 6 into the non-sparged loading zone 11, and the continuously charged charge is carried away by the downward flow of the melt through the lower flow window 7 under the baffle 6 and then is fed directly to the tuyeres 10 and is controlled by the intensity of the blow as well as the level of the melt in the slag siphon 4. Process gases are vented through a duct 13.

Интенсивна циркул ци всей шлаковой ванны совместно с загружаемой шихтой преп тствует образованию промежуточного сло за счет многократной промывки зге расплавл емыми сульфидами шихты. Вме- сте с тем при определенных услови х обеспечиваетс вовлечение в циркулирующий поток расплава верхнего бедного сло штейновой ванны и дополнительна обработка этого штейна окислителем непосред- ственно на фурмах. Это способствует обогащению штейновой ванны и досшхе- нию в предлагаемом аппарате одной из главных целей - пр мого получени белою матта или черновой меди из концентрата. Количества штейна, увлекаемого г повторную обработку, определ етс МЕССОВОИ-ОКО- ростью .„циркул ции, а также уровнем сливного порога штейнового сифона и регулируетс в допустимых пределах,The intense circulation of the entire slag bath together with the charge being loaded prevents the formation of an intermediate layer due to the repeated washing of it with molten charge sulfides. At the same time, under certain conditions, the upper poor layer of the matte bath is involved in the circulating melt flow and the matte is further treated with an oxidizing agent directly on the tuyeres. This contributes to the enrichment of the matte bath and the attainment of one of the main goals in the apparatus of the invention - the direct production of white matte or blister copper from a concentrate. The amount of matte carried away by the reprocessing is determined by the MES-OV. Circulation, as well as the level of the drain threshold of the matte siphon, and is controlled within acceptable limits.

Расположение перегородки перпендикул рно оси фурм позвол ет ссущесюмть (азлифтную циркул цию расплава го зсем длине барботируемой зоны Дл .noctИРОНИЯ эффекта направленной циркул ции пол- ностьювсей ванны как вбарботлруемоплах и в загрузочной зонах требуетс соблюдение следующих условий: рассто ние между перегородкой и кессонированным почсэм с фурмами (ширина барботэжной зоны а, см.фиг.2) составл ет 7-Зи-чь калибров зы- ходного отверсти фурмы, а соотношение площадей горизонтальных сечений ча уооз- не фурм барботируемой и загрузочной сонThe location of the partition perpendicular to the axis of the tuyeres makes it possible (azlift circulation of the melt throughout the length of the bubbling zone. For the effect of directional circulation of the entire bath, both in the bubble bath and in the loading zones, the following conditions must be observed: the distance between the boundaries of the partition (the width of the bubble zone a, see Fig. 2) is 7-cm of the tuyere exit hole calibers, and the ratio of the horizontal cross-sectional areas of the non-bubbling and loading tuyeres he

Fi Fi

-Р- - не менее 0,2.-P- - not less than 0.2.

«F2"F2

Длина плавильной камеры выбираетс в соответствии с заданной производительностью аппарата и поставленными технологическими задачами - выплавка богатого штейна, белого матта, черновой меди. При ширине барботажной зоны а менее 7-ми калибров выходного отверсти фурмы имеет место механическое и тепловое воздействие дутьевой струи непосредственно на перегородку, что сопровождаетс скалываФормула изобретени The length of the melting chamber is selected in accordance with the set capacity of the apparatus and set technological tasks - smelting rich matte, white matte, blister copper. When the width of the bubble zone and less than 7 calibres of the outlet of the lance there is a mechanical and thermal effect of the blast jet directly on the partition, which is accompanied by spalling

ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ, содержаща плавильную камеру, кессонированный по с с фурмами, подину, свод, шлаковый сифон со сливными порогами, загрузочноеFURNACE FOR CONTINUOUS MELTING OF MATERIALS IN MELT, containing a melting chamber, coffered with tuyeres, bottom, vault, slag siphon with drain thresholds, loading

нием гарниоа а с noaopxHocii. перегородки , ее перефеву ч быстрому износу При ширине барбет ажной зоьь а более 30-ти калибров выходного отверсти фурмы вследствие снижени газлифтного эффекта движение расплава в барботируемой камере и циркул ци ванны замедл ютс , массо- обмекные процессы в подфурменнои зоне затормаживаютс и возникает опасность образовани промежуточного сло . Вовлечение в повторную обработку бедного штейна практачесivs прекращаетс , получение богатых шгейчов становитс затруднительным , з выплавка белого матта св зана со значительным перечислением шлака.garnioa a with noaopxHocii. the partitions, its refitting is quick to wear When the width of the barbet is more than 30 calibres of the tuyere outlet, due to the decrease in the gas-lift effect, the melt movement in the bubbler chamber and the circulation of the bath are slowed down, mass-flow processes in the tuyere zone are inhibited, and there is a danger of formation of an intermediate layer. The recycle of poor matte practically ceases, obtaining rich shaiges becomes difficult, smelting of white matte is associated with a significant enumeration of slag.

Абсолютное знзчонне ширины барбо- тажной зи ч ппйсильнои камеры может ли- ыт ропстьс (при соблюдении услови из/шжрнмого BWUJO) мо цмос ыо систем кис- лсрого-волл,утн01о снабжени , конструкцией фургч чнь х устройств 1 выбираетс с гаоантироватъ аз- лифт ч ч и . -so noM-iOtfv сечению бэрбо- зо1 LI Соблюдение услови ооо1мо ои 1 ппо цадеч горизонтгльныхсеченмь ми ур QVC «byop-jJ 0, обеспечива ,The absolute width of the sparging chamber and the pressure chamber can be grumbled (subject to the condition of the BWUJO / WZHRM), the system can be supplied with acid-wall systems, utilities, and the design of the wagon devices 1 is selected from gas h and. -so noM-iOtfv cross-section of barebozo1 LI Fulfillment of the condition ooo1mo oi 1 for small horizontal sections ur QVC “byop-jJ 0, ensuring

ei цирг л,нц|/о о-,:плавг однозремекно и по ne/ Hb i. iy tC4GHi.nO загрузочной зон,ы При узеличопип , ,ioi. :дч гормзонтальнсго сечени ззгоузои о Г. ч-оны р м соответствуюFI щогч c -iir . nun соотношени -F-AOei circl l, nc | / o o -,: float is one-track and with respect to ne / Hb i. iy tC4GHi.nO boot zones, s When uzelichopip,, ioi. : dz of the horizontal zzgouzoy cross section of G. h-ony rm corresponding to FI shogch c -iir. nun -F-AO ratios

зкачен 0,2 пцс газлифгной циркул ции pacri/isos т место лишь на ограничен1 ом у гстир вапиы - а нзпосредстоен- поч бппоосг tc псре 0родчс Образование злсюЛнь. Ш R загрузочной камере приводит f in; ч,нию шихты на стенках Я|0й са-исри г -lonnce.0.2 pcc of gas-assisted circulation pacri / isos was downloaded; it only takes place at a limited 1 ohm in gstir wapia - and only indirectly tcpcpccprodcs Education malignant. W R the boot chamber leads f in; h, niy charge on the walls of I | 0y sa-isri r -lonnce.

Испытан го белого матта в гзслифтмом устроЛсгве подобного типа показывают oicyiciEiie маглетчгспого проме- усуточиогс сло в подфурмопной зоне и снижение со,ооп.сЈНи меди в выпускаемом из :ici,u шгао по сравнению с обычной п/авкоГ. а расп зн- а 1,3-1,5 раза.A tested white matte in a gsliftmode of a similar type shows an oicyiciEiie maglet industry that has a layer in the subpharmic zone and a decrease in cooperic copper in commercially available from: ici, u shao compared to conventional semi-commercial grade. and the recognition is 1.3-1.5 times.

(JD) Ва.мЮчОи А.В. Плав к в жидкой ванне. lit.: i:. ia/i.,yp i,,, I9S8, с.15.(JD) A.M. Melt to in a liquid bath. lit .: i :. ia / i., yp i ,,, I9S8, p.15.

устройство и газоотводчщий тра.чт отпича ющагс теп, чтс в плавильной камера печи лерпендмчулчрко к осп фурм установлена г.ерегсрг дкч с окно в нихмей части оа дел юш. камепу на барботируемую онуThe device and the gas discharge trap are due to the fact that in the melting chamber of the furnace Lerpendmchulchrko for smallpox tuyeres, a gas generator has been installed with a window in them of a part of the island Kamepa on Onot sparged

С K.;CCOr;t pf)Sa. ПОЯСОМ И ИC K.; CCOr; t pf) Sa. BELT AND AND

загрузочную, причем рассто ние между перегородкой и кессонированным по сом с Фурмами составл ет 7-30 калибров выходного отверсти фурмы, а отношение плоф иг .Уloading, and the distance between the partition and the coffered box with the tuyeres is 7-30 calibres of the outlet of the tuyere, and the ratio is flat.

фиг. 2FIG. 2

щадей горизонтальных сечений на уровне фурм барботируемой и загрузочных зон не менее 0,2.sparing horizontal sections at the level of tuyeres bubbling and loading zones of at least 0.2.

/3/ 3

.З.3