RU2236474C1 - Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов - Google Patents
Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236474C1 RU2236474C1 RU2003120316/02A RU2003120316A RU2236474C1 RU 2236474 C1 RU2236474 C1 RU 2236474C1 RU 2003120316/02 A RU2003120316/02 A RU 2003120316/02A RU 2003120316 A RU2003120316 A RU 2003120316A RU 2236474 C1 RU2236474 C1 RU 2236474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- bath
- jet
- radius
- blowing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 13
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Предложенный способ относится к процессам струйно-окислительного типа, применяемым для переработки сульфидных медных и медно-никелевых материалов в цветной металлургии. Способ включает окислительную продувку сульфидных медных и медно-никелевых штейнов, которую осуществляют 3-9 газокислородными струями, равномерно распределенными и исходящими от одной внутренней окружности ванны, причем каждая струя имеет дополнительный наклон 15-30° в горизонтальной плоскости ванны между проекцией струи и радиусом ванны в точке исхода струи, при этом величину радиуса R0, м, определяемого точкой падения струи, устанавливают из отношения 
, где R - радиус ванны, м. Продувку сульфидных медных и медно-никелевых штейнов проводят в стационарных металлургических печах с вертикальным цилиндрическим рабочим пространством, обеспечивается увеличение удельной производительности конвертирования. 1 табл., 2 ил.
Description
Предлагаемый способ относится к металлургии, в частности к процессам струйно-окислительного типа, применяемым для переработки сульфидных медных и медно-никелевых штейнов в автогенном режиме.
Известны следующие способы окислительной продувки расплава.
1. Верхняя, вертикальная продувка расплава в Вертикальном кислородном конвертере, заключающаяся в подаче дутья через единичную вертикальную не погруженную в расплав фурму (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. - М.: Металлургия, 2000. С.280-286);
2. Донная продувка в Бессемеровском конвертере, заключающаяся в подаче дутья через днище конвертера (Воскобойников ВТ., Кудрин В.А., Якушев А.М. - М.: Металлургия, 2000. С.308-310);
3. Двусторонняя боковая продувка в Печи Ванюкова, заключающаяся в подаче дутья в шлако-штейновую эмульсию (ПЖВ) (Воскобойников ВТ., Кудрин В.А., Якушев А.М. - М.: Металлургия, 2000. С. 712-713);
4. Односторонняя боковая продувка расплава в Горизонтальном конвертере, заключающаяся в погруженной подаче дутья с одной стороны аппарата (Воскобойников ВТ., Кудрин В.А., Якушев А.М. - М.: Металлургия, 2000. с. 715-716);
Указанные способы окислительной продувки расплавов не позволяют значительно увеличить удельную производительность металлургических печей.
Известен способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов (а.с. СССР №120646. Бюл. №12, 1959 г.), принятый за прототип, заключающийся в окислительной продувке воздухом штейнов в стационарном аппарате с помощью дутьевых струй, направленных под углом 70-80° к прямоугольному зеркалу ванны.
Недостатком способа-прототипа является низкая удельная производительность при конвертировании штейнов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение удельной производительности конвертирования.
Технический результат достигается тем, что в способе конвертирования медных и медно-никелевых штейнов путем обработки их газокислородными струями, направленными под углом к зеркалу ванны 70-80°, согласно изобретению продувку осуществляют 3-9 газокислородными струями, равномерно распределенными и исходящими от одной внутренней окружности ванны, причем каждая струя имеет дополнительный наклон 15-30° в горизонтальной плоскости ванны между проекцией струи и радиусом ванны в точке исхода струи, при этом величину радиуса R0, м, определяемого точкой падения струи, устанавливают из отношения 
, где R - радиус ванны, м.
Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез ванны, на фиг.2 - поперечный. На фигурах изображены: 1 - цилиндрический корпус ванны; 2 - рабочее пространство ванны; 3 - зеркало ванны; 4 - исходящие точки струи; 5 - точка падения струи на зеркало ванны, R0 - радиус окружности, определяемый точкой падения струи, м; R - радиус ванны, м.
Круглое зеркало ванны обеспечивает вращение штейна под действием кинетической энергии струй, каждая из которых направлена под углом 70-80° к зеркалу ванны, имеющим дополнительный наклон 15-30° в горизонтальной плоскости ванны между проекцией струи и радиусом ванны в точке исхода струи.
Угол наклона меньше 15° приводит к выбросу расплавленного штейна и не создает эффективного вращения, т.к. кинетическая энергия струй затрачивается на лобовой удар о расплавленный штейн, плотность которого в тысячи раз превосходит плотность газокислородной смеси. При угле наклона больше 30° происходит “проскальзывание” струи газа по зеркалу ванны и уменьшается усвоение кислорода дутья штейном.
Количество пространственно ориентированных струй определяется следующими возможностями:
- менее 3 не позволяет создать интенсивное вращательное движение штейна;
- более 9 приводит к осложнению конструкции дутьевого узла и затрудняет обслуживание аппарата.
Оптимальное отношение радиуса, определяемого точкой падения струи, к радиусу ванны в пределах 
, установлено на основе экспериментальных данных. При указанном отношении радиусов создается максимальная скорость вращения штейна и циклонный эффект в газовой фазе над расплавом. R - радиус ванны, выбирается из технологических возможностей, которые зависят от требуемой производительности и технических возможностей.
Предельная дутьевая нагрузка, которая определяется наступлением массированных выбросов расплавленного штейна из рабочего пространства аппарата при превышении некоторого удельного количества дутья, оптимальное отношение радиусов 
, а также пространственная ориентация струй, создающая эффект вращения расплавленного штейна и циклонный эффект в газовой фазе над штейном установлена на основании следующих экспериментов.
1. Эксперименты на холодных моделях с жидкостями различной плотности и вязкости. Экспериментами установлена возможность многократного увеличения удельной дутьевой нагрузки, определены оптимальные значения пространственной ориентации струй.
2. Эксперимент в укрупненном масштабе. Рабочим пространством являлся металлургический футерованный ковш с рабочим объемом 1 м3. В качестве жидкости применялся расплав медно-никелевого штейна, содержащий:
Сu - 6,0%, Ni - 10,5%, Fe - 48,3%, S - 28,6% и прочие.
В ходе эксперимента удельная нагрузка на объем ковша составила: νуд=63 нм3/мин·м3.
По предлагаемому способу конвертирование медных и медно-никелевых штейнов ведут в стационарных металлургических печах с цилиндрическим рабочим пространством, оснащенных фурмами для пространственно ориентированной подачи газокислородной смеси под давлением 4-6 атм. Медные и медно-никелевые штейны состоят из сульфидов цветных металлов, поэтому конвертирование идет за счет тепла экзотермических реакций окисления.
Способ конвертирования штейна обуславливает определенную предельную дутьевую нагрузку. Экспериментами на моделях и промышленных объектах определены следующие значения предельной дутьевой нагрузки на 1 м3 рабочего объема аппарата, указанные в таблице.
По предлагаемому способу за счет вращения расплавленного штейна и возникновения циклонного эффекта в цилиндрическом рабочем пространстве печи резко уменьшается выброс брызг, что позволяет многократно увеличивать удельную производительность. Непогруженный способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов позволяет увеличить дутьевую нагрузку до 60 нм3/мин·м3 и выше.
Таким образом, от применения пространственно ориентированного способа конвертирования штейнов достигается технический эффект: увеличение производительности до 5 раз.
Claims (1)
- Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов путем обработки их газокислородными струями, направленными под углом к зеркалу ванны 70-80°, отличающийся тем, что продувку осуществляют 3-9 газокислородными струями, равномерно распределенными и исходящими от одной внутренней окружности ванны, причем каждая струя имеет дополнительный наклон 15-30° в горизонтальной плоскости ванны между проекцией струи и радиусом ванны в точке исхода струи, при этом величину радиуса R0, м, определяемого точкой падения струи, устанавливают из отношениягде R - радиус ванны, м.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120316/02A RU2236474C1 (ru) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120316/02A RU2236474C1 (ru) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2236474C1 true RU2236474C1 (ru) | 2004-09-20 |
| RU2003120316A RU2003120316A (ru) | 2005-03-10 |
Family
ID=33434042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003120316/02A RU2236474C1 (ru) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2236474C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2397261C1 (ru) * | 2009-09-10 | 2010-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Способ переработки медно-никелевых штейнов |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2099457A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Kennecott Corp | Blister copper production by converting particulate matter |
| RU2018879C1 (ru) * | 1992-05-15 | 1994-08-30 | Виктор Константинович Ляпидевский | Способ регистрации треков заряженных частиц |
-
2003
- 2003-07-02 RU RU2003120316/02A patent/RU2236474C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2099457A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Kennecott Corp | Blister copper production by converting particulate matter |
| RU2018879C1 (ru) * | 1992-05-15 | 1994-08-30 | Виктор Константинович Ляпидевский | Способ регистрации треков заряженных частиц |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2397261C1 (ru) * | 2009-09-10 | 2010-08-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Способ переработки медно-никелевых штейнов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003120316A (ru) | 2005-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2573846C2 (ru) | Система и способ анодного рафинирования меди | |
| RU2025496C1 (ru) | Способ дожигания активных горючих газов и устройство для его осуществления | |
| KR100207154B1 (ko) | 금속과 금속합금의 제조방법및 그의 제조를 위한 용융환원용기 | |
| RU2261922C2 (ru) | Способ получения металлов и металлических сплавов | |
| AU747445B2 (en) | Apparatus and process system for preheating of steel scrap for melting metallurgical furnaces with concurrent flow of scrap and heating gases | |
| JP3249816B2 (ja) | シュラウド付きランスによる先端サブマージド注入 | |
| RU2254375C2 (ru) | Способ прямой выплавки и устройство для его осуществления | |
| CZ20004907A3 (cs) | Nádoba pro přímé tavení a způsob přímého tavení | |
| JP2001032006A (ja) | 直接製錬法の開始方法 | |
| CN1314954A (zh) | 直接熔炼方法 | |
| JP2001158906A (ja) | 直接製錬法 | |
| JPS59157480A (ja) | 冶金方法およびその装置 | |
| TW568952B (en) | A direct smelting process and apparatus | |
| RU2226219C2 (ru) | Способ прямой плавки | |
| RU2236474C1 (ru) | Способ конвертирования медных и медно-никелевых штейнов | |
| CN1430679A (zh) | 用于将颗粒材料注射到一个容器中的设备 | |
| KR100331739B1 (ko) | 비철제련로의노내부부착물제거방법및장치 | |
| RU2276691C2 (ru) | Способ и устройство для прямой плавки | |
| CA1142366A (en) | Method of converting a bath of non-ferrous molten metal matte | |
| JP4585319B2 (ja) | オーブン | |
| JPH10510880A (ja) | 複数の容器を有する傾動式冶金ユニット | |
| US3666871A (en) | Continuous charging of an electric arc steelmaking furnace | |
| RU2591929C2 (ru) | Способ прямой плавки | |
| US3432289A (en) | Method of refining copper | |
| JP7215224B2 (ja) | アーク式電気炉における排滓方法及び溶融金属の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050703 |