СПОСОБ ВЕЛЬЦЕВАНИЯ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК C22B19/38 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности, предназначено для переработки цинковых кеков, руд, шлаков и др. матмериалов вельцеванием.

Известен способ вельцевания цинксодержащих материалов с введением в шихту, коксика и получением клинкера (см. книгу Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. Металлургия цинка и кадмия. М.: Металлургиздат, 1969, с. 393-409).

Недостатком известного способа является то, что при температуре процесса (1200-1250^oC), которую поддерживают с целью максимальной отгонки цинка из исходного сырья, в вельц-печи происходит нежелательное явление - расплавление шихты, приводящее к образованию "жидкой ванны". Образующаяся "жидкая ванна" размывает огнеупорную футеровку печи, что требует более частого ее ремонта и тем самым снижает коэффициент использования вельц-печи.

Известен способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов с введением в шихту вельцевания для снижения образования в печи "жидкой ванны" клинкера в количестве от 5 до 20% к весу цинксодержащего материала (см. а.с. N 634625 по кл. C 22 B 19/38).

Недостатком известного способа является узкая возможность его применения в основном только при вельцевании легкоплавких цинксодержащих шлаков.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является способ вельцевания цинксодержащих материалов с дозировкой в шихту кальцийсодержащего флюса, в частности оксида кальция (см. а.с. N 622680 по кл. C 22 B 19/38).

Недостатком известного способа является загрузка оксида кальция совместно с шихтой с верхнего загрузочного конца печи, что приводит к повышению образования настылей в зоне сушки и восстановления шихты при переработке цинковых кеков и отдельных видов шлаков и т.п.

Предложен способ вельцевания цинксодержащих материалов, включающий подачу кальцийсодержащего флюса путем вдувания его воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера.

Предложенный способ испытан в полупромышленных условиях. Испытания показали, что предложенный способ позволяет повысить стойкость огнеупоров в зоне формирования клинкера печи (от 3 до 10 м от разгрузочного конца печи) и увеличить кампанию работы печи между текущими ремонтами с 3 до 4 мес.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предложенного способа.

Проверка способа вельцевания цинксодержащих материалов осуществлялось следующим образом.

В трубчатую вращающуюся печь размером 4 х 2,5 м загружались подсушенные цинковые кеки и коксовая мелочь через течку, установленную на верхней головке печи. Шихта за счет вращения и наклона печи продвигалась по длине печи, проходя последовательно зоны сушки, восстановления металлов и формирования клинкера. В противоток движению шихты проходил пылегазовый воздушный поток. Пыль улавливалась рукавными фильтрами и очищенный газ выбрасывался через трубу в атмосферу. С разгрузочного конца печи, где происходила выгрузка клинкера, дополнительно подавался в печь воздух высокого давления (2-6 атм) для обеспечения необходимого количества в реакционном пространстве печи кислорода для горения твердого углеродистого восстановителя (топлива) и окисления паров металлов и др. сернисто-органических соединений.

Кальцийсодержащий флюс крупностью минус 1 мм (при использовании - извести-пыленки содержание оксида кальция в ней составляло 80%) загружался в бункер. С использованием дозаторов за счет вакуума, создаваемого воздухоструйным эжектором, кальцийсодержащий флюс транспортировался в поток сжатого воздуха, вдуваемого в разгрузочную головку печи. Основная масса кальцийсодержащего флюса осаждалась в зоне формирования клинкера в области высоких температур эксплуатации футеровки 1100-1250^oC. Испытания показали, что при вдувании кальцийсодержащего флюса воздухом высокого давления (2-6 атм) в зону формирования клинкера (от 3 до 10 м от разгрузочного конца печи) в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера повышается стойкость огнеупора в зоне повышенных температур эксплуатации и тем самым увеличивается кампания работы печи. В то же время повышения настылеобразования и увеличения ремонтных работ на выбивку настылей не зафиксировано.

В таблице приведены сравнительные данные проверки вельцевания известного способа (по прототипу) и предлагаемого.

Как видно из данных таблицы, при использовании предлагаемого способа вельцевания цинксодержащих материалов возрастает кампания работы печи с 3 до 4 мес.

Способ может быть использован для переработки цинковых кеков, руд, шлаков и других материалов вельцеванием. Способ осуществляют путем вельцевания цинксодержащих материалов в смеси с твердым углеродистым восстановителем и кальцийсодержащим флюсом, при этом кальцийсодержащий флюс подают в печь за счет вдувания его воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера. Использование способа позволит увеличить кампанию работы печи за счет увеличения стойкости футеровки и уменьшения настылеобразования. 1 табл.

Способ вальцевания цинксодержащих материалов, включающий подачу в печь цинксодержащего материала, твердого углеродистого восстановителя и кальцийсодержащего флюса, отличающийся тем, что подачу кальцийсодержащего флюса осуществляют путем вдувания его воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера.