Способ удаления настылей в медерафинировочных печах Советский патент 1987 года по МПК C22B15/14 

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к цветной металлургии, для удаления тугоплавких оксидных настылей в анодных печах рафинирования меди от никеля и других примесей.

Целью изобретения является повышение извлечения меди в готовую продукцию путем снижения выхода оборотов и увеличение межремонтной кампа- НИИ печей.

Способ осуществляется следующим образом.

При подаче вместо флюса в качестве реагента, размывающего настыль, расплава черновой меди и углерод- водородсодержащего восстановителя при 1200-1280 С происходит избирательное восстановление оксидов меди и никеля настылей насыщенной водородом медью. Полученный медно-никеле- вый сплав растворяется в расплаве, а остальные составляющие настылей (оксиды железа и кремния) осыпаются в виде твердых частиц крупностью 0-3 мм, всплывают на поверхность расплава и при его окислительном рафинировании шлакуют оксид никеля. Насыщение расплавленной меди водородом и контактирование ее с поверхностью настыли способствует ускорению восстановления настыли и более эффективному использованию восстановителя. При этом содержащиеся в настылях медь и никель (67-72% Си и 8- 1,3% Hi) полностью переходят в черновую медь, после чего полученный расплав направляют на рафинирование.

Восстановитель используют для на- водораживания меди при содержании в ней кислорода менее 0,1%,что приводит к ускорению растворения настылей без подачи других реагентов (флюсов) с переходом меди и никеля в расплав черновой меди,

В анодную печь для огневого рафинирования черновой меди, содержащуто настыли и за счет этого сократившую полезный объем ванны, запивают черновую медь до наполнения печи, при котором медь контактирует со всей поверхностью настылей, снимают образовавшийся первьш никелевый шлак, Затем подают в расплав углерод-водо- родсодержащий восстановитель (при- родный газ, мазут) при 1200-1280 С, при этом происходит избирательное восстановление оксидов меди и никеля

5

0

5

О

5

5

0

0

5

0

настылей насыщенной водородом медью, находящейся в непрерывном -контакте с поверхностью настылей, плавление полученного медно-никелевого сплава и растворение его в расплаве. Температуру 1200-1280 С поддерживают обогащением дутья кислородом в отопительных торцовых горелках. В течение всего процесса по ходу удаления настылей отбирают пробы расплавленной меди для определения содержания в ней кислорода и никеля методом экспресс-анализа. Пробу меди отбирают из печи ложкой и заливают ее в изложницу. При снижении концентрации кис-порода в меди до 0,1% подачу восстановителя в расплав пpioдoлжaют до прекращения роста в нем концентра- цйи никеля, после чего подачу восстановления прекращают, а расплав рафинируют с получением оборотного шлака и анодной меди.

Пример. Анодная медерафини- ровочная печь сократила полезный объем ванны на 1,55 м и содержала 7 т настыпей (плотность настыли 4,5 т/м) с содержанием 8,92 и

68,76% меди. В печь ковшами емкостью J

10,8 м мостовым краном залили 200 т черновой меди. Черновая медь содержала 1,2% никешя. Температура ее составляла 1190 С. После окончания заливки черновой меди шлакосъемной машиной сняли первый шлак, количество которого состсшило 6т, а содержание в нем Meffs-i и никеля.- 37,63 и 21,22% соответственно. Оставшаяся медь содержала 0,58% никеля и 0,2% кислорода. Посше этого начали удалять настьши, для чего закрыли печь крышкой, подали на фурмы природный газ и вели продувку меди при расходе природного газа 500 нм /ч, поддерживая температуру в печи 1250 С газокислородной горелкой. Через 30 мин содержание кислорода в меди снизилось до 0,1%, Продувку продолжали до прекращения роста концентрации никеля в расплавленной меди. Продол- - жительность удаления настылей соста-- вила 2ч, В течение этого времени настьть была полностью растворена, объем печи восстановлен. Полученный расплав с содержанием 0,92% никеля в количестве 202 т с находящимися на его поверхности твердыми оксидами железа и .кремния направили на огневое рафинирование, в процессе которого получили 198,2 т анодной меди с содержанием 99,41% Си и 0,35% никеля. При этом из настыпей непосредственно в анодную медь извлечено 76,5% (3,68 т) меда получено 2,9 г никелевого оборотного ишака, что в 5 раз меньше, чем по известным способам, и снизились безвозвратные потери медл на 0,15%. За счет этого повышение извлечения меди из настылей в готовую продукцию составило 23%. Износ кладки печи визуально не наблюдался.

Для уточнения технологических режимов по предложенному способу были проведень промьшленные испытания, результаты которых (опыты 1-6) в сравнении известным способом (опыт 7 приведены в таблице.

Из приведенных данных в таблице видно, что в качестве реагента при удалении настылей необходимо использовать расплав черновой меди, а в расплав подавать углерод-водородсо- держащий восстановитель при. 1200- 1280 с до прекращения роста в расплаве концентрации никеля.

При осуш;ествлении способа по изобретению продолжительность межремонт-

ной кампании анодн1.1Х печей увеличивается в среднем на 8 сут. Кроме того, снижаются затраты на передел за счет исключения флюсов при удалении настылей, а также повышается извлечение меди в готовую продукцию из настылей на 23% за счет снижется выхода оборотов.

Формула изобретения

Способ удаления настыпей в меде- рафинировочных печах, включающий оплавление настылей, подачу на них реагента и непрерывное контактирование расплава реагента с настылью с получением оборотного шлака, о т - |Личающийся тем, что, с целью повьппения извлечения меди в готовую продукцию за счет снижения выхода оборотов и увеличения межремонтной кампании печей, в качестве реагента используют Черновую медь, поданную на рафинирование, при этом перед рафинированием в расплав меди подают углерод-водородсодержащго восстановитель до прекращения увеличе- ния концентрации никеля в черновой меди, поддерживая теьтературу расплава 1200-1280°С.

I о

о p.о

« с Rд

QJ

S .- в5

ее ш о

П5 в и

и

« Ф.

О и О о, J ж

s. 3Щ

p

S

f U Я

. e Ш о H n Ю s .a c

S w (Q о t

pq К m S К

О

го

г О

О

r

Ю О

tN|

««

о

s

Cv|

o

ЧО fn

о

CO

о

sj«

in

CM

«

in

in

O

n

о in

CM

о in

CN

о u

r o

-J- o

ГО

f

Изобретение предназначено для удаления настылей в металлургических печах, например медерафинировочных. Целью изобретения является повышение извлечения меди в готовую продукцию путем снижения выхода оборотов и . увеличение межремонтной кампании печей. В печь на настыль заливают черновую медь. В расплав меди подают уг- лерод-водородсодержащий восстановитель до прекращения увеличения концентрации никеля в черновой меди. Температуру расплава поддерживают в пределах 1200-1280. 1 табл.