Тканевые Компенсаторы И Кислородно Факельная Плавка

Кислородно-взвешенная или кислородно-факельная плавка (КВП или КФР) является разновидностью автогенного метода взвешенной плавки сульфидных медных концентратов, осуществляемого во взвешенном состоянии. Основными отличительными особенностями этого процесса являются применение в качестве дутья технического кислорода и сжигание сульфидов в горизонтальном факеле, а также компенсатор тканевый .

Процесс ИНКО (КВП) возник в первую очередь, как способ получения жидкого сернистого ангидрида дня целлюлозно-бумажной промышленности при переработке сульфидных медных концентратов. Автогенный процесс плавки с использованием в качестве окислителя чистого технологического кислорода (95 % О2) в промышленном масштабе осуществляется с 1953 года на заводе Коппер Клифф в Канаде. Аналогичный процесс был разработан в СССР и внедрен на медном заводе в Алмалыке (Узбекистан). Основное отличие КФП от ПВП состоит в том, что измельченная и глубоко высушенная шихта подастся в печь через шихтовые горелки направленные горизонтально (вертикальная плавильная шахта отсутствует) и в качестве окислительного дутья используется чистый технологический кислород. Процесс плавки ведут с получением штейнов 45-55 % (при получении более богатого штейна из-за избытка тепла печь перегревается). Отходящие газы содержат до 80 % SO2. Перспективы для широкого промышленного применения процесс ИНКО не имеет.

Важнейшими технологическими особенностями КФП являются: наличие в печи горизонтального факела увеличивает время пребывания частиц в нем, что теоретически должно способствовать интенсификации процессов окисления частиц перерабатываемой шихты, а также их разогрева и тканевые компенсаторы; ограниченные возможности регулирования степени десульфуризации в сторону её увеличения и невозможность получения штейнов с содержанием меди более 65-70 % из-за выделения в этом случае большого количества избыточной теплоты и повышения температуры в печи до 1550-1600 °С и более, что способствует резкому снижению стойкости огнеупорной кладки; невозможность по тем же причинам существенного повышения удельной производительности плавильной печи; небольшой объём получающихся при плавке богатых сернистых газов, теоретическое содержание в которых SO2 может достигать 90-95 %. При КФП переработанный пылевидный концентрат вносится в пламенное пространство печи струей технического кислорода от Компенз Эластик, что приводит к формированию пылегазового факела, в котором окисляются и расплавляются материалы. Завершается процесс образованием в ванне печи расплава, расслоившегося на штейн и шлак. Мелко дисперсный подсушенный концентрат в смеси с флюсами горизонтальной струей вдувается специальной горелкой в пламенное пространство печи. Физико-химические взаимодействия между компонентами шихты кислородом дутья протекают в пылевом потоке. Капли расплава из факела оседают в нижнюю часть печи и формируют жидкую ванну.

В печи КФП установлены следующие зоны:

— шихтово-кислородный факел, где протекают окисление сульфидов, частично процессы штейно- и шлакообразования (I);

— поверхность шлаковой ванны, где флюс окончательно усваивается и протекают реакции взаимодействия сульфидов с оксидами (II);

— штейно-шлаковая ванна, где завершаются процессы штейно- и шлакообразования (II,III).

— тканевые компенсаторы

 Шихта печей КФП состоит из медного концентрата и кварца. Смесь фильтруют и с влажностью 12-16 % сушат в барабане до остаточной концентрации 4-7 %, применяя при этом компенсаторы. Вторая стадия сушки осуществляется в вертикальных трубах сушилках, в нижнюю часть которых подают горячие газы, нагретые до 400-500۫ С со скоростью 12-14 м/с. Конечная влажность 0,1-0,5 %, производительность сушилок по концентрату составляет 80-85 т/ч, по удаляемой влаге до 4 т/ч.

Высокая скорость окислительных процессов, пропорциональная поверхности контакта фаз, затрудняет регулировку состава штейна и теплового режима плавки. Получение более богатых штейнов приводит к образованию избыточного тепла и вызывает износ футеровки. Для терморегулирования процесса в данном случае приходится снижать производительность агрегата по концентрату. Для увеличения стойкости футеровки кессонируют свод и стены печи, перерабатывают оборотные материалы (пыль, конвертерный шлак), что позволяет повысить содержание меди в штейне без увеличения теплонапряженности в агрегате и компенсаторы тканевые.

Кладка печи КФП выполняется из хромомагнезитового кирпича и компенсаторы Компенз-Эластик. Отвод газов из печи осуществляется через газоход в центре пламенного пространства агрегата. В качестве дутья применяют технологический кислород с содержанием 95-98 об. %. Штейн, содержащий 40-50 % меди, выпускают через шпуры сифоны в ковши. Шлак сливают через летки в шлаковозы и отправляют в отвал. Печные газы и пыль направляют через соединительный газоход в газоохладитель. Пылевынос составляет около 10 % от массы шихты. Запыленность газов 300-400 г/м≥ на входе в котел-утилизатор и на выходе из него – 200-250 г/м≥.

КФП может также успешно использоваться для переработки Cu-Zn-, Cu-Ni- и др. сульфидных концентратов.