Рафинированная медь Украины
  5.1. Плавильная печь

В условиях ОАО "АЗОЦМ" подготовка сырья к плавке ведется следующим образом.

Для переработки вторичного сырья на заводе имеется печь огневого рафинирования модели FR-120. Технические характеристики газовой печи приведены в табл. 5.1:

Таблица 5.1. Технические характеристики газовой печи огневого рафинирования меди

Технические характеристики газовой печи огневого рафинирования меди

Таблица 5.1. Технические характеристики газовой печи огневого рафинирования меди (продолжение)

Технические характеристики газовой печи огневого рафинирования меди

Отражательная печь представляет собой огнестойкую камеру, которая расположена на фундаменте и помещена в стальную конструкцию. Конструкция печи состоит из 3 основных частей: круглый корпус изготовлен из стального листа, изолирующий слой огнеупоров из алюмоселикатов (Al2O3 *SiO2) и слой огнеупоров из хромомагнезита (Cr2O3*MgO).

Под печи опирается на фундаментное основание, свод печи - подвешенного типа (подвесная деталь конструкции состоит из 2 кирпичей, изготовленных из хромомагнезита, соединенных вокруг центральной опоры). Внешний вид свода печи приведен на рис. 5.1.

Рисунок 5.1. Свод печи

Свод печи огневого рафинирования меди

Печь оснащена двумя горелками: основной, работающей на воздушно-газовой смеси и дополнительной кислородной, сокращающей время плавки. На рис. 5.2 показан вид основной горелки, на рис. 5.3 - кислородной.

Рисунок 5.2. Основная горелка, установленная в боковой стороне печи со стороны смотрового окна

Основная горелка, установленная в боковой стороне печи со стороны смотрового окна

Рисунок 5.3. Кислородная горелка, установленная в своде печи

Кислородная горелка, установленная в своде печи огневого рафинирования меди

Выше уровня зеркала расплава расположены пять дутьевых фурм, которые вмонтированы в заднюю стену печи и показаны на рис. 5.4. Во время плавки дутьевые фурмы посредством наклона печи погружаются под зеркало расплава, и в них подается воздух или газ (в зависимости от протекания того или иного технологического процесса). Первоначально дутьевых фурм было три, но затем их количество было увеличено, что позволило повысить интенсивность перемешивания расплава по объему печи и снизить время на полное протекание технологических этапов плавки.

Рисунок 5.4. Дутьевые фурмы, вмонтированные в заднюю стенку печи

Дутьевые фурмы, вмонтированные в заднюю стенку печи огневого рафинирования меди

Загрузка сырья и флюсов в печь производится с помощью загрузочной машины через загрузочное окно, которое расположено в передней стенке печи. Процесс загрузки печи показан на рис. 5.5.

Рисунок 5.5. Загрузка шихты в печь огневого рафинирования

Загрузка шихты в печь огневого рафинирования

При технологическом процессе раскисления меди применяются специальные флюсы. При расплавлении загружаемые флюсы взаимодействуют с расплавом, и образующиеся в результате химической реакции продукты взаимодействия переходят в шлак. Образовавшийся шлак после каждой присадки флюса подлежит удалению с поверхности расплава через шлаковое окно в изложницы. Удаление шлака производят специальными скребками. Шлаковое окно печи показано на рис. 5.6.

Рисунок 5.6. Шлаковое окно, через которое производится скачивание шлака

Шлаковое окно печи огневого рафинирования меди, через которое производится скачивание шлака

В начале освоения процесса огневого рафинирования меди цикл операций по загрузке и плавка в печи продолжались примерно 8 часов, а в настоящее время этот процесс занимает максимум 6 часов. Такое уменьшение времени связано с тем, что в печь подается дополнительное количество предварительно подогретого до 60 oС воздуха на изотермическое окисление металических примесей. Для обеспечения этой операции печь была дооснащена воздуходувкой.

Специалистам завода удалось решить еще одну немаловажную проблему. Первоначально при сливе металла из печи в болоте печи оставалось 5 т чистой меди: уровень летки печи (вид летки печи приведен на рис. 5.4 и 5.7) и максимальный угол наклона печи не позволяли в полном объеме производить слив чистой меди.

Рисунок 5.7. Летка печи (слив металла)

Летка печи  огневого рафинирования меди (слив металла)

Согласно предварительно сделанным расчетам по кладке футеровочных материалов при ремонте печи уровень летки печи был смещен на один ряд ниже, в результате чего:

  • объем загружаемой шихты в печь увеличился с 120 т до 124 т
  • выход металла с каждой плавки увеличился на 3-4 т.

Выполненная модернизация печи и проведенные технологические разработки в настоящее время позволяют использовать в качестве исходных материалов ранее невостребованное в условиях производства сырье: до 100 % лома меди 2 группы (лом меди с полудой и пайкой) с минимальным содержанием меди 92 % и до 10 % лома бронзы с содержанием алюминия, железа, марганца, цинка.

При переработке сырья время на такие технологические процессы, как загрузка, расплавление, окисление и рафинирование увеличивается, но в результате из сырья, которое нигде в мире не перерабатывается методом огневого рафинирования, получается высококачественная электротехническая медь.

Лучшая аналогичная технология рафинирования меди, внедренная фирмой La Farga Lacambra, не позволяет получать из такого сырья медь выше марки М3. Поэтому была разработана новая технологическая схема процесса рафинирования и, как следствие, изменено количество, способ и технологические условия применения флюсов.

  5.1. Плавильная печь
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ