ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1997 года по МПК F27B17/00 

Изобретение относится к области металлургии. Известно очень много печей автогенной плавки: печи взвешенной, факельной, циклонной, ПЖВ плавок и различных комбинаций. Некоторые конструкции печей предусматривают внутрипечное восстановление сернистых газов /пат.США N 4236700, кл.F 27 B 3/24, авт.св.N 813102 и др. То же самое предусматривается и в наших патентах /пат.США N 4294433/ и др. Однако, конструкции этих печей не приспособлены, кроме плавления, для одновременного обеднения шлака и восстановления газов. В авт. св. N 813102 предусмотрено разделение печи на две камеры плавильную и обеднительную, а подина выполнена наклонной. В конструкции нет особенностей для восстановления газов, а для восстановления шлака предусмотрено использование природного газа, либо угля с загрузкой на поверхность. Последний способ мало эффективен в обычных условиях. Как показали исследования, восстановление шлака идет медленно и неполно. Более эффективен Кивцетный агрегат, где шлак проходит через коксовый фильтр и дообедняется в печи электроплавки (авт.св. N 1002379, 954408).

С целью решения задачи использования дешевого высокосернистого угля для получения серы и обеднения шлаков предлагается печь /факельная, циклонная, взвешенная плавки и др./, спаренная с газогенератором, который соединен с печью по принципу сообщающихся сосудов. Это позволяет организовать газификацию углей на ванне горячего шлака под давлением, величина которого будет зависеть от высоты столба расплава в печи. Газификатор снабжен несколькими рядами фурм, которые работают или отключают в зависимости от уровня шлака в газогенераторе, что в свою очередь зависит от давления в нем. Газ используется для восстановления серы в аптейке печи или другом месте. Может использоваться для подтопки печи при переработке окисленного сырья или с недостатком серы. Шлак по мере плавления перетекает из печи плавки и проходит через газогенератор, отдавая тепло на газификацию, и обедняется. Выпускается шлак непрерывно через сифон газогенератора или при переработке окисленного сырья через сифон печи (в случае загрузки угля и руды в газогенератор).

На чертеже приведен плавильный агрегат 1 типа ПЖВ /можно факельную печь и др./ с газогенератором 2. Печь и газогенератор снабжены фурмами 3 для подачи в расплав кислородного дутья и горючего газа. Печь и газогенератор снабжены сифонами 4, 10 и шпурами 11. Печь имеет загрузочное устройство 7, газоход 5, газоход с шибером 6, соединяющий газогенератор с печью. Газогенератор имеет герметичное загрузочное устройство 8 и газоход горючего газа 9.

Работает печь следующим образом.

Через сифон 4 или 11 заливается из другой печи шлак до уровня H и включаются фурмы в печи и газогенераторе, затем ведется загрузка руды через загрузочное устройство 7, а уголь/торф/ через загрузочное устройство 8. При этом шибера 6 и 9 закрыты для повышения давления в газогенераторе до необходимого.

По достижении нужного давления в газогенераторе 2, из которого расплав отжимается в сифоны 4, 10 и далее направляется в ковши. Максимальное давление в газогенераторе 2 будет при H₄, при этом в газификаторе будет работать только нижний ряд фурм, через которые подается в расплав кислород, пар и сверху через загрузочное устройство 8 топливо. При выходе на режим через шибера 6 или 9 газ отбирается при поддержании в газогенераторе 2 необходимого по технологии давления. Расход газа регулируется положением шиберов 6 и 9.

В печи 1 идет процесс как в обычной ПЖВ. Газ может предварительно очищаться от пыли. При накоплении металла или штейна он выпускается через сифон 12.

При выходе на режим уровень выпуска шлака в сифоне 10 снижают и шлак из печи 1 будет выпускаться только через сифон 10, проходя через газификатор, где он и будет обедняться. Для увеличения давления в газификаторе печь выполнена с шахтой в подине, причем низ шахты соединен каналом с нижней частью газификатора. По сравнению со всеми известными печами показатели будут значительно выше. Печь более эффективно может перерабатывать смешанные и окисленные руды. Производительность печей возрастет в 1,4-1,5 раза за счет интенсификации обеднения шлака /не надо длительного отстоя/, особенно резко у печей факельной плавки и взвешенной, где лимитирующей стадией является доработка шлака /разделение со штейном, выделение мелкой взвеси металла из шлака и т.д./. В целом возрастет извлечение металлов и серы: процесс восстановления серы будет проходить при высоких температурах.

Печь для плавки руд и концентратов цветных металлов, имеющая плавильную камеру с горелками-фурмами, загрузочное устройство, отверстия для выхода газа, устройства для выпуска расплава, отличающаяся тем, что она имеет шахту в подине и снабжена газогенератором, соединенным каналом в нижней части с шахтой, причем газогенератор и шахта имеют сифоны для выпуска расплавов.

Использование: изобретение относится к цветной металлургии. Сущность изобретения: в печи, содержащей плавильную камеру с фурмами-горелками, загрузочные устройства, отверстия для выхода газа, устройства для выпуска расплава, в подине выполнена шахта, соединенная каналом с газификатором. 1 ил.

Печь для плавки руд и концентратов цветных металлов, содержащая плавильную камеру с фурмами-горелками, загрузочные устройства, отверстия для выхода газа, устройства для выпуска расплава, отличающаяся тем, что она имеет шахту в подине и снабжена газогенератором, соединенным в нижней части с шахтой каналом, причем газогенератор и шахта имеют сифоны для выпуска расплавов.