Способ удаления настылей в шахтных печах Советский патент 1988 года по МПК F27B1/00 

i

Irr

Е

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к переработке настылей в плавильных агрегатах, и может быть использовано для плавки и удаления настылей -в шахтных печах вельц-печах, электропечах при производстве свинца, меди, никеля и олова.

Цель изобретений - снижение рас- хода кокса и ускорение процесса удаления настылей.

Настыли шахтных печей для выплавки черного свинца имеют состае, мас. %:

Свинец 28,0-31,2 Цинк23,0-25,8

Железо5,0-17,0

Медь 3,8-10,5 Сера9,8-17,8

Оксид кремния 10,5-12,1 Оксид кальция 5, Фазовый минералогический анализ настыли показал, что она состоит из следующих фаз: сфалерит (ZnS), халь копирит (CujFeS), галенит (PbS), пирит (FeSj), магнетит (Fe504), причем тугоплавкой фазы (ZnS) содержится 27,5%, которая имеет температуру плавления более .1600 С.

При плавлении указанной НЭСТЕДПИ смесью, состоящей из кокса,и вторых щелочных плавов качественного рафинирования свинца, тугоплавкий сульфид цинка настыли (ZnS) взаимодей- ствует с оксидом натрия щелочных ппа ВОВ по известной реакции

ZnS + NajO NajS + ZnO, . Образующийся оксид цинка восстанавливается углеродом кокса по реакции

ZnO + С Znf 4-СО. Кроме того, сульфид свинца (PbS), содержащийся в настыле, также взаимодействует с оксидом натрия (Na,jO) по реакции t

3PbS+2Na20 3Pb+2NajS+SOa . способствует химическоьсу растворе- -нию настыли. Растворение настылей проходит с образованием легкоплавкой эвтектики (ZZnS Na S) температурой плавления , которая в условиях шахтной плавки переходит в продукты шахтной плавки (шлак, штейн). Увеличение скорости плавления настылей в присутствии соды и кокса проходит при 830-1070 С и степень разложения за 20 мин составляет 80%. Поэ.тому загрузка смеси кокса и вторь(х щелочных плавов качественного рафинирования Свинца оказывается более эффек0

с

ю

5

0

5

. 5

,

О

5 Q

тивной, чем загрузка одного кокса, так как позволяет быстрее проплавить настыЛь шахтной печи за счет химического ее растворения и образования легкоплавкой эвтектики. Кроме того, (при использовании в смеси вторых плавов щелочного рафинирования свинца) дополнительно из них извлекается свинец.

Предлагаемый способ плавки настылей проверен в лабораторных условиях.

Пример 1 (известный). В разогретую до 1250°С электрическую печь ставят шамотный тигель с навеской настыли 140,0 г (линейный размер настыли 80 мм) и коксом 40 г, на настыль ставят силитовый стержень (шток), который свободно закрепляют на рь1чаге с делениями. По мере плавления настыли силитовый стержень (шток) перемещают и после вьщержки 60 мин настыль проплавляется на 42,1 мм (перемещение штока). Масса из тигля вьшивается и охлаждается, вес непроплавленной наст ьши составляет 78,2 г. Скорость плавления настыли составляет (78,0-42,1):60 0,59 мм/мин, при зтом расход кокса 30% от веса настыли.Пример 2. В разогретую до 1250 С электрическую печь ставят шамотный тигель с навеской настыли 150 г (линейный размер настыли 89 мм) и смесью кокса с вторыми плавами качественного рафинирования свинца, причем количество вторых плавов составляет 4 г, а кокса 39 г или 0,1 г вторых плавов на 1 г кокса. На настыль ставят силитовый стержень (шток) с делениями. А по перемещению силитового стержня в процессе плавки настыли и продолжительности опыта определяют скорость плавления. Перемещение силитового стержня составляет 48 мм, продолжительность плавки 60 мин, вес непроплавленной настыли 68 г. Скорость плавления настыли 48:60 0,80 мм/мин. При этом расход кокса 26% от веса настыли. Из примера видно, что оплавление настылей с использованием смеси кокса и вторых плавов проходит эффективно. Так, скорость плавления увеличивается с 0,59 до 0,84 мм/мин при снижении расхода кокса с 30 до 26% от веса настыли.

Пример 3. Опыт проводят при аналогичных условиях и состава

смеси для плавки настыли, что и в примере 2. Навеска настыли составляе 154,5 г (линейный размер настыли 90,8 мм). Количество кокса 41) г или 25,8% от веса настыли,. а количество вторых плавов 6 г или 0,15 г на 1 г кокса. После плавки в течение 60 мин получено непроплавленной настыли 59,6 г (линейный размер 31,2 мм). Скорость плавления 60:60 1 мм/мин;

Остальные опыты (примеры 4-7) прр водят при аналогичных условиях и состава смеси при различных расходах вторых плавов щелочного рафинирования свинца на 1 кг кокса.

Результаты плавки настылей по примерам 1-7 приведены в таблице. Лучшие показатели получены в примерах 3-6 (расход кокса 21-25,8%, а по известному способу 30% от веса настылей; скорость плавления настылей 1,0-1,35 мм/мин, по известному способу 0,59 мм/мин).

Плавка настылей смесью кокса и вторых плавов качественного рафинирования свинца в количестве 0,1 кг на 1 кг кокса (пример 2) не дает больших преимуществ (расход кокса 26, а по известному способу 30% от веса настылей; скорость плавления настыпей 0,80 мм/мин, по известному способу 0,59 мм/мин) из-за недостатка вторых плавов качественного рафинирования в смеси с коксом.

0

5

0

5

0

Плавка настылей смесью кокса и вторых плавов качественного рафинирования свинца в количестве 0,35 кг на 1 кг кокса (пример 7) также не дает больших преимуществ (расход кокса 22%, а по примеру 6 21% от веса настылейJ скорость плавления настылей 1,35 мм/мин, а по примеру 6 - также 1,35 мм/мин). Поэтому плавка по примеру 7 нецелесообразна.

Предлагаемый способ удаления настылей по сравнению с известным позволит снизить расход кокса на 4,2-9,0% от веса настылей и увеличить скорость плавления настыпей в 1,7-2,3 раза.

Кроме того, предлагаемьй способ позволит дополнительно извлекать цветные металлы (свине, цинк) , содержащиеся во вторых плавах качественного рафинирования свинца, свинец - в черновой свинец, а цинк - в шлак.

Формула изобретения

Способ удаления настылей в шахтных печах, включающий оплавление их коксом, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода кокса и ускорения процесса удаления настылей, одновременно с коксом в зону плавления настыпей подают вторые плавы качественного рафинирования свинца в количестве О,15-0,30 кг на 1 кг кокса.

Изобретение относится к спосо- . бам переплавки настылей коксом в пла- вильньЬс агрегатах. Целью изобретения является снижение расхода кокса и ускорение процесса удаления настылей. На поверхность настыли, находящейся 3 плавильной печи при темпера- Туре 1100- 1400 с, подают одновременно кокс и вторые плавы качественного рафинирования свинца в количестве 0,15-0,30 кг на 1 кг кокса и плавят до полного удаления настылей . 1 табл.