RU2180722C2

RU2180722C2 - Arc melting furnace

Info

Publication number: RU2180722C2
Application number: RU95114794/02A
Authority: RU
Inventors: С.Г. Майзель
Original assignee: Майзель Сергей Гершевич
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 2002-03-20

Abstract

FIELD: ferrous and non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: furnace used, in particular, to produce pure copper in recovering copper-containing slag has lining body accommodating melting chamber made in the form of truncated cone contracting in upward direction. Placed inside melting chamber are three electrodes. Tap hole is provided at bottom base of melting chamber. Diameter or cone top base equals 0.6 to 0.8 of cone height. EFFECT: improved separation of copper from secondary slag. 1 dwg

Description

Изобретение относится и цветной металлургии, в частности к устройствам для получения чистой меди при переработке медьсодержащих шлаков. The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to devices for producing pure copper in the processing of copper-containing slag.

Известна электропечь для непрерывной плавки оловянных концентратов, содержащая свод, стены, разделительную перегородку, отверстие в своде для заливки шлака, электроды и вогнутую подину (А.С. СССР 222665, МКИ С 22 В 25/02, оп. 1966 г.). Known electric furnace for continuous melting of tin concentrates, containing a arch, walls, a dividing wall, a hole in the arch for pouring slag, electrodes and a concave bottom (AS USSR 222665, MKI C 22 V 25/02, op. 1966).

Недостатком известной электропечи является то, что в процессе электроплавки шлаков на подине образуются настыли, что приводит к снижению извлечения из шлаков ценных компонентов, в том числе и меди. Кроме того, конструкция печи усложнена из-за раздельно выполненных камер нагрева и плавления, образованных с помощью разделительной перегородки. A disadvantage of the known electric furnace is that slags are formed on the bottom during electric smelting of slag, which leads to a decrease in the extraction of valuable components from slags, including copper. In addition, the design of the furnace is complicated due to the separately executed heating and melting chambers formed by a dividing wall.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является установка для плавления шихты в печи, содержащая футерованный корпус с расположенной внутри него камерой плавления, сливную летку для выпуска металла и отверстие для выпуска шлака, расположенное выше порога переливания. Сверху корпус закрыт съемной крышкой, через которую проходят три электрода (з. Франции 2663723, МКИ F 27 B 3/22, 3/08, 3/20, оп. 27.12.91 г. ). The closest in technical essence to the proposed technical solution is the installation for melting the charge in the furnace, containing a lined housing with a melting chamber located inside it, a drain gap for the release of metal and an opening for the release of slag located above the transfusion threshold. The casing is closed on top by a removable cover through which three electrodes pass (see France 2663723, MKI F 27 B 3/22, 3/08, 3/20, op. 27.12.91).

В такой установке нагрев и плавление осуществляются в одной камере, однако не исключено настылеобразование на стенках печи, что приводит к снижению извлечения из шлаков ценных компонентов, в том числе и меди. Размещение летки и сливного отверстия для шлака выше порога переливания не способствует полному разделению вторичных шлаков и чистой меди при разливке. In such an installation, heating and melting are carried out in one chamber, however, bed formation on the walls of the furnace is not ruled out, which leads to a decrease in the extraction of valuable components from slags, including copper. Placing a tap hole and a drain hole for slag above the transfusion threshold does not contribute to the complete separation of secondary slag and pure copper during casting.

Задача, положенная в основу предлагаемого технического решения, заключается в создании дуговой электропечи, обеспечивающей увеличение выхода чистой меди при переработке медьсодержащих шлаков. The task underlying the proposed technical solution is to create an electric arc furnace that provides an increase in the yield of pure copper in the processing of copper-containing slag.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

В дуговой плавильной печи, содержащей футерованный корпус с расположенной внутри корпуса камерой плавления, электроды и сливную летку, согласно предлагаемому техническому решению камера плавления выполнена в форме сужающегося кверху усеченного конуса, а сливная летка размещена у нижнего основания конуса. При этом диаметр верхнего основания конуса выполнен равным 0,6-0,8 высоты конуса. According to the proposed technical solution, the melting chamber is made in the form of a truncated truncated tapering upward cone, and the drainage notch is located at the lower base of the cone in an arc melting furnace containing a lined body with a melting chamber located inside the body, electrodes and a drain notch. The diameter of the upper base of the cone is made equal to 0.6-0.8 of the height of the cone.

Применение новой геометрической формы камеры плавления обеспечивает поддержание однородной температуры во всем расплаве, что устраняет настылеобразование и позволяет увеличить выход чистой меди. Размещение летки у нижнего основания конуса обеспечивает слив вначале металла, находящегося внизу камеры плавления, а затем шлака, что также способствует увеличению выхода чистого металла. The use of a new geometric shape of the melting chamber ensures the maintenance of a uniform temperature throughout the melt, which eliminates scattering and allows to increase the yield of pure copper. Placing the tap hole at the lower base of the cone provides a drain first of the metal located at the bottom of the melting chamber, and then the slag, which also contributes to an increase in the yield of pure metal.

Диаметр верхнего основания усеченного конуса обусловлен тем, что увеличение его размера более 0,8 высоты конуса не обеспечит поддержания однородной температуры расплава в процессе плавки, а следовательно, не устраняется настылеобразование, что не позволяет увеличить выход чистой меди при переработке медьсодержащих шлаков. При диаметре верхнего основания конуса менее 0,6 его высоты без увеличения выхода чистой меди снижается удельная производительность печи. The diameter of the upper base of the truncated cone is due to the fact that an increase in its size more than 0.8 the height of the cone will not ensure the maintenance of a uniform melt temperature during the smelting process, and consequently, bed formation is not eliminated, which does not allow to increase the yield of pure copper during the processing of copper-containing slag. When the diameter of the upper base of the cone is less than 0.6 of its height without increasing the yield of pure copper, the specific productivity of the furnace decreases.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение не известно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна". Analysis of the known technical solutions allows us to conclude that the claimed invention is not known from the prior art, which indicates its compliance with the criterion of "novelty."

Сущность заявляемого изобретения для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The essence of the claimed invention for a specialist does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Возможность использования заявляемого изобретения в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "промышленная применимость". The possibility of using the claimed invention in industry allows us to conclude that it meets the criterion of "industrial applicability".

На чертеже изображена предлагаемая печь, разрез. The drawing shows the proposed furnace, section.

Дуговая плавильная печь состоит из футерованного корпуса 1 с расположенной внутри него камерой плавления 2, выполненной в форме сужающегося кверху усеченного конуса. Внутри камеры плавления 2 размещены электроды 3, 4, 5. Сливная летка 6 размещена у нижнего основания камеры плавления 2. The arc melting furnace consists of a lined body 1 with a melting chamber 2 located inside it, made in the form of a truncated cone tapering upward. Electrodes 3, 4, 5 are placed inside the melting chamber 2. A drain 6 is located at the lower base of the melting chamber 2.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

В камеру плавления 2 загружают сверху медьсодержащий шлак, в который погружают электроды 3, 4, 5 и подают на них ток. Происходит нагрев, а затем и плавление шлака. В процессе плавки вторичный шлак скапливается наверху, а медь - внизу. Слив происходит через сливную летку, причем первой сливается медь, находящаяся внизу, а затем шлак. Copper-containing slag is loaded into the melting chamber 2 from above, into which the electrodes 3, 4, 5 are immersed and a current is supplied to them. There is heating, and then melting of the slag. In the smelting process, secondary slag accumulates at the top, and copper at the bottom. Drainage occurs through a drainage notch, with the copper at the bottom being drained first, and then the slag.

Процесс плавки медьсодержащих шлаков проводится в дуговой трехэлектродной сталеплавильной печи с рабочим пространством, выполненным в виде сужающегося кверху усеченного конуса, и сливной леткой, размещенной у нижнего основания конуса. The process of smelting copper-containing slag is carried out in an arc three-electrode steel-smelting furnace with a working space made in the form of a truncated cone tapering upwards and a drain tap located at the lower base of the cone.

Состав исходного перерабатываемого материала, в %: Pb - 0,2-0,9; Cu - 25-32; Fe - 1-3; Zn - 15-20; Ni - 0,5-2; Sn - 0,1-0,2; Sb - 0,007-0,008; S - 0,08; Cr - 0,02; Аu - 0,0001; Аg - 0,01. The composition of the raw material processed, in%: Pb - 0.2-0.9; Cu 25-32; Fe - 1-3; Zn - 15-20; Ni - 0.5-2; Sn is 0.1-0.2; Sb - 0.007-0.008; S is 0.08; Cr 0.02; Au - 0.0001; Ag - 0.01.

Пример 1. Отношение диаметра верхнего основания конуса к его высоте составляет 0,7. При таком соотношении обеспечивается выделение меди из шлака в количестве 96% при удельной производительности печи 0,7 т/м³ ч.Example 1. The ratio of the diameter of the upper base of the cone to its height is 0.7. This ratio ensures the release of copper from slag in an amount of 96% with a specific furnace capacity of 0.7 t / m ³ h.

Пример 2. Отношение диаметра верхнего основания конуса к его высоте равно 0,6. Степень выделения меди из шлака при этом составляет 95%, а производительность печи - 0,7 т/м³• ч.Example 2. The ratio of the diameter of the upper base of the cone to its height is 0.6. The degree of copper extraction from slag in this case is 95%, and the furnace capacity is 0.7 t / m ³ • h.

Пример 3. Отношение диаметра верхнего основания конуса к его высоте устанавливается равным 0,8. Степень извлечения меди из шлака составляет 99%, а производительность печи 0,7 т/м³• ч.Example 3. The ratio of the diameter of the upper base of the cone to its height is set equal to 0.8. The degree of copper extraction from slag is 99%, and the furnace capacity is 0.7 t / m ³ • h.

При соотношении диаметра верхнего основания конуса к его высоте меньше 0,6 степень извлечения меди не увеличивается, а удельная производительность печи снижается. When the ratio of the diameter of the upper base of the cone to its height is less than 0.6, the degree of copper extraction does not increase, and the specific productivity of the furnace decreases.

Увеличение соотношения диаметра верхнего основания конуса к его высоте более 0,8 сопровождается появлением настылеобразования. An increase in the ratio of the diameter of the upper base of the cone to its height of more than 0.8 is accompanied by the emergence of nastylation.

Claims

An arc melting furnace comprising a lined body with a melting chamber located inside the body, electrodes and a drainage gap, characterized in that the melting chamber is made in the form of a truncated cone tapering upward, and the drainage gap is located at the lower base of the cone, while the diameter of the upper base of the cone is 0 , 6-0.8 height of the cone.