Способ конвертирования медно-никелевых штейнов Советский патент 1982 года по МПК C22B15/06 

1

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к конвертированию медно-никелевых штейнов.

Известен способ конвертирования медно-никелевого штейна, включающий продувку его кислородом воздуха до файнштейна, в процессе которого железо окисляется и переводится в шлак с помощью флюсующих силикатных добавок, задаваемых в количестве, обеспечивающем получение силикатного шлака с содержанием кремнекислоты 23- 260/0 1.

Недостатками известного способа являются получение больщого объема шлака, низкая стойкость футеровки, низкий коэффициент использования конвертера под дутьем.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к предлагаемому является способ конвертирования медно-никелевого штейна, включающий продувку его воздухом при 1140-1240°С, шлакование железа кварцевым флюсом с получением файнштейна и конвертерного шлака с содержанием кремнекислоты 17-20% 2.

Недостатками способа являются ограниченная пропускная способность по воздуху

из-за высокой вязкости шлака, низкий коэффициент использования конвертера под дутьем из-за значительных простоев конвертера при сливе большого объема получаемых шлаков, низкая стойкость футеровки из-за повышенного содержания кремнекислоты в шлаках и связанная с этим малая продолжительность кампании конвертера, ограниченная переработка собственных холодных оборотов, низкое извлечение цветных металлов.

10

Целью изобретения является интенсификация процесса, увеличение кампании конвертера и повышение извлечения цветных металлов.

Цель достигается тем, что при способе

15 конвертирования медно-никелевых штейнов, включаюшем подачу кварцевого флюса, продувку штейна воздухом, перевод железа в шлак и варку файнштейна, кварцевый флюс задают только на варку файнштейна в коли2Q честве 15-20% от варочной массы, а шлакование железа ведут шлаками от варки файнштейна и кремнийсодержащими оборотами. Предложенный способ опробован в про мышленных условиях на Норильском горнометаллургическом комбинате. Испытания

проводят на горизонтальном конвертере емкостью 100 т на медно-никелевом штейне следующего состава: медь 8,5-9,5; никель 13,8-14.5; кобальт 0,50-0,53; сера 23,5- 24,5; железо 50,5-52,0; остальное - прочие.

Пример / (по известному способу). В конвертер заливают 5 ковшей штейна (75 т) и продувают воздухом при расходе 610 /мин. Задают 15 т кварцевогофлюса и еш,е

2ковша штейна (30 т) и после 40 мин продувки получают шлак. Шлак в количестве

4 ковшей (60 т) сливают в течение 25 мин. Состав шлака следуюш.ий; %: Ni 1,9; Си 1,8; Со 0,40; SiOz20,5; остальное - железо, кислород и прочие.

После слива шлака в конвертер заливают

3ковша штейна (45 т) и продувают воздухом при расходе 610 , загружают 25 т кварцевого флюса и после 60 мин прот дувки получают шлак. Шлак в количестве

4ковшей (60 т) сливают в течение 25 мин. Состав шлака следующий, %: Ni 1,9; Си 1,8; Со 0,40; SiOz 19,5; остальное - железо, кислород и прочие. После слива шлака оставшуюся варочную массу в количестве 70 т продувают до файнштейна. Продолжительность дутья 25 мин, расход воздуха 620 мин. Кампания конвертера при такой технологии составляет 26 сут.

Пример 2 (по предложенному способу). Все операции и состав продуктов по примеру 1 до получения варочной массы, но в полученную варочную массу добавляют кварцевый флюс в количестве 10,5 т (количество варочной массы составляет 70 т), что соответствует 15/о от веса варочной массы. Затем варочную массу продувают до получения файнштейна. Продолжительность продувки составляет 22 мин. Расход воздуха 680 /мин. После слива файнштейна на варочный шлак, оставшийся в конвертере, заливают свежий штейн в количестве 5 ковшей (75 т) и продувают воздухом без добавки кварцевого флюса при расходе воздуха 680 , заливают еще 2 ковша штейна (30 т) и после 35 мин продувки получают шлак. Полученный в количестве 3 ковшей (45 т) шлак сливают в течение 20 мин. Состав шлака следующий, %: N1 2,1; Си 1,95; Со 0,41; SiOa 10,5; остальное - железо, кислород и прочие. После слива шлака в конвертер заливают 3 ковша (45 т) штейна, загружают 20 т кремнийсодержащих оборотов и продувают в течение 55 мин при расходе воздуха 680 . Получают шлак в количестве 3,5 ковшей (57,5 т), который сливают в течение 22 мин. Состав щлака следующий Ni 2,0; Си 1,85; Со 0,4; SiO 12,5; остальное - железо, кислород и прочие. Полученную варочную массу обрабатывают как описано выше. Кампания конвертера по предложенному способу составляет 34 сут.

Примеры 3-5 (по предложенному способу). Все операции проводят по примеру 2, но на варочную массу добавляют 9, 14 и 15т кварцевого флюса, что составляет соответственно 13, 20 и 22% от веса варочной массы.

Результаты конвертирования медно-никелевых штейнов по известному и предложенному способам по примерам приведены в таблице.

Количество кварцевого флюса, добавляемогр на варку

Расход дутья, нг /мин

Продо.пжительность

дутья, мин

Количество шлака, т

Продолжительность слива

шлака, мин

Кампания конвертера,

сут.

Состав шлака, %: Си

N1

Со

SiOj

20 660

13

22 650

685

89 101

93

95

114,5

110

42,5

45

48

Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс конвертирования за счет повышения пропускной способности конвертера по дутью на 8,9670; увеличить время нахождения конвертера под дутьем на 8,5%; повысить рабочую кампанию конвертера на 21,270; повысить прямое извлечение цветных металлов за счет увеличения переработки холодных оборотов.

Кроме того, предлагаемый способ не требует дополнительного оборудования.

Формула изобретения

Способ конвертирования медно-никелевых штейнов, включающий подачу кварцевого флюса, продувку штейнов воздухом, перевод железа в шлак и варку файнштейна.

отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, увеличения кампании конвертера и повышения извлечения цветных металлов, кварцевый флюс задают только на варку файнштейна в количестве 15-20% от варочной массы, а шлакование железа ведут шлаками от варки файнштейна и кремнийсодержашими оборотами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Конвертирование медно-никелеврго штейна. Технологическая инструкция. Министерство цветной металлургии СССР, «Союзникель, Норильский горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина, Норильск, 1980, с. 48-51.