BRPI0615489B1 - Lead and Zinc Powder Raw Material Processing Unit - Google Patents

Description

UNIDADE DE PROCESSAMENTO DE MATÉRIAS PRIMAS CONTENDO CHUMBO E ZINCO EM PÓ Área técnica A Invenção refere-se a metalurgia não ferrosa, principalmente a unidades dc processamento de matérias primas contendo chumbo e zinco em pó, podendo conter cobre e metais nobres. A tarefa mais importante no aprimoramento de unidades para processamento de matérias primas contendo chumbo e zinco em pó que, à exceção de chumbo, podem conter zinco, cobre e outros elementos valiosos, é o aumento da recuperação de metais em produtos comercializáveis, a intensificação do processo na expansão do espectro de matérias primas processadas, incluindo matéria prima contendo chumbo, obtidas como subprodutos de outros processos industriais cujo armazenamento representam significativo risco ecológico. Há um extenso grupo de matérias contendo chumbo, tais como resíduos de processos hidro-metalúrgicos, conversão de resíduos de pó de cobre, pasta fluida da neutralização e purificação dc soluções tecnológicas que não são processadas ou são processadas em volume insuficientes em unidades bastante conhecidas de forma que são acumulados em depósitos. Além do chumbo, todos os materiais acima mencionados contêm uma quantidade considerável de zinco e cobre reduzindo a complexidade da recuperação de minerais não ferrosos de matéria prima mineral natural.Raw Material Processing Unit Containing Lead and Zinc Powder Technical Area The invention relates to non-ferrous metallurgy, principally raw material processing units containing lead and zinc powder, which may contain copper and noble metals. The most important task in upgrading lead and zinc powder containing raw material processing units which, with the exception of lead, may contain zinc, copper and other valuable elements, is the increased recovery of metals in tradable products, the intensification of process in expanding the spectrum of processed raw materials, including lead-containing raw materials, obtained as by-products of other industrial processes whose storage poses a significant ecological risk. There is an extensive group of lead-containing materials, such as waste from hydro-metallurgical processes, conversion of copper powder residues, neutralization slurry and purification of technological solutions that are either unprocessed or insufficiently processed in well-known units. way they are accumulated in deposits. In addition to lead, all of the above materials contain a considerable amount of zinc and copper reducing the complexity of recovering nonferrous minerals from natural mineral raw material.

Estado da Técnica É conhecida a unidade de processamento de matérias primas contendo chumbo e zinco em pó, onde há uma câmara de fundição vertical, com seção transversal retangular com um queimador, refrigeração a gás, parede vertical resfriada de separação da câmara de fundição do refrigerador a gás, caldeira elétrica separada da câmara de fundição pela parede vertical resfriada de separação, correia revestida, instalações para sangrar produtos de fundição e o piso da caldeira. Portanto, pela proporção entre a diferença dc níveis das bordas inferiores da parede e a distância do teto da câmara de fundição até o lado inferior da parede, separando a caldeira elétrica da câmara de fundição resulta em 0,30 e a proporção entre a distância da borda inferior desta parede até o piso da caldeira, e a diferença dos níveis da borda inferior da parede resulta em 1.23 (Slobodkin L.V. New technology at lead plant UKSZK//Non-ferrous metais, 1987, #9, p. 20-22), A desvantagem desta unidade é baixa recuperação direta de chumbo em lingotes de chumbo, resulte de alta carga de poeira sendo levada da câmara de fundição junto com gases de reação em proporções determinadas pelos componentes estruturais da unidade. O aumento do conteúdo de sulfato em pó em cargas (retorno continuo destes pós através do queimador até a torrefação-fundição) leva à diminuição da temperatura de chama de fusão e a diminuição da velocidade e grau de redução do oxido de chumbo na camada do agente redutor carbono associado a ele. A substância técnica mais próxima da invenção é a unidade de processamento de matérias primas contendo chumbo e zinco em pó onde há uma câmara de fundição vertical de seção transversal retangular com o queimador, o refrigerador a gás, a parede que separa a câmara de fundição do refrigerador a gás, a fornalha elétrica separada da câmara de fundição pela parede de separação, correias revestidas, instalações para sangrar produtos de fundição e o piso da caldeira. Portanto, pela proporção entre a diferença de níveis das bordas inferiores da parede e a distância do teto da câmara de fundição até o lado inferior da parede, separando a caldeira elétrica da câmara de fundição resulta em 0,15-0,29 e a proporção entre a distância da borda inferior desta parede até o piso da caldeira, e a diferença dos níveis da borda inferior da parede resulta em 1.25-2.10 (Patent of Kazakhstan Republic #8705, MPK F27B 17/00, C22B 13/02, published 15.04.2005, Bulletin #4). A desvantagem desta unidade é a redução simultânea da capacidade específica da unidade e a recuperação direta de chumbo dentro dos lingotes de chumbo resultantes da zona morta de escória fundida na extremidade das paredes externas da torre de refrigeração do gás do lado oposto da divisória, separando-a da câmara de fundição. Auto resfriamento da escória de fundição na área desta unidade provoca a formação de crostas e diminuição da intensidade de circulação da escória de fundição entre a fornalha elétrica, a câmara de fundição e a torre de refrigeração do gás. Isto reduz a entrada de calor da fornalha elétrica na camada de agente redutor carbono c resulta em retardamento do processo de fusão a gás por redução carbotérmica.State of the Art The lead and zinc powder raw material processing unit is known, where there is a vertical casting chamber with rectangular cross section with a burner, gas cooling, chilled vertical wall separating the cooler casting chamber gas, electric boiler separated from the smelting chamber by the chilled vertical separation wall, lined belt, facilities to bleed smelting products and the boiler floor. Therefore, by the ratio between the difference in the levels of the lower edges of the wall and the distance from the ceiling of the casting chamber to the lower side of the wall, separating the electric boiler from the casting chamber results in 0.30 and the ratio between the distance of the bottom edge of this wall to the boiler floor, and the difference in levels of the bottom edge of the wall results in 1.23 (Slobodkin LV New Technology at Lead Plant UKSZK // Non-ferrous metals, 1987, # 9, p. 20-22) The disadvantage of this unit is low direct lead recovery in lead ingots, resulting from high dust loading being carried from the casting chamber along with reaction gases in proportions determined by the structural components of the unit. Increasing the content of powdered sulfate powder (continuous return of these powders through the burner to the roasting-melt) leads to a decrease in the melt flame temperature and a decrease in the rate and degree of lead oxide reduction in the agent layer. carbon reducer associated with it. The closest technical substance of the invention is the lead and zinc powder containing raw material processing unit where there is a rectangular cross section vertical casting chamber with the burner, the gas cooler, the wall separating the casting chamber from the gas cooler, the electric furnace separated from the foundry chamber by the separating wall, coated belts, facilities for bleeding foundries and the boiler floor. Therefore, by the ratio between the difference in levels of the lower edges of the wall and the distance from the ceiling of the casting chamber to the lower side of the wall, separating the electric boiler from the casting chamber results in 0.15-0.29 and the proportion between the distance from the bottom edge of this wall to the boiler floor, and the difference in levels of the bottom edge of the wall results in 1.25-2.10 (Patent of Kazakhstan Republic # 8705, MPK F27B 17/00, C22B 13/02, published 15.04 2005, Bulletin # 4). The disadvantage of this unit is the simultaneous reduction of unit specific capacity and direct lead recovery within the lead ingots resulting from the dead slag die cast at the outer wall end of the gas cooling tower on the opposite side of the partition. that of the foundry chamber. Self-cooling of the foundry slag in the area of this unit causes crusting and decreased circulation intensity of the foundry slag between the electric furnace, the casting chamber and the gas cooling tower. This reduces the heat input of the electric furnace into the carbon reducing agent layer and results in retarding the gas melting process by carbothermal reduction.

Problemas de engenharia da presente invenção são o aumento simultâneo da recuperação direta de chumbo dentro do lingote de chumbo e a melhoria da capacidade específica da instalação às custas da diminuição da velocidade do processo de formação de crostas nas paredes da área inferior da torre de refrigeração do gás, aumento da velocidade de circulação e aumento da temperatura do fluxo da escória fundida, fornecendo temperatura adicional à camada de agente redutor carbono e o aumento correspondente da velocidade do processo de redução da fundição a gás. Este problema pode ser resolvido pela organização dc calor intenso dentro do banho de escória fundida sob a torre de refrigeração do gás.Engineering problems of the present invention are the simultaneous increase of direct lead recovery within the lead ingot and the improvement of plant specific capacity at the expense of slowing down the crusting process on the walls of the lower cooling tower area. gas, increased circulation speed and increased molten slag flow temperature, providing additional temperature to the carbon reducing agent layer and the corresponding increase in the speed of the gas smelting reduction process. This problem can be solved by the organization of intense heat within the molten slag bath under the gas cooling tower.

Resumo da revelação O problema proposto é resolvido na unidade conhecida para processamento de matérias primas contendo chumbo e zinco em pó, onde há uma câmara de fundição vertical de seção transversal com queimador, torre de refrigeração de gás, parede de separação com elementos de cobre resfriados a água separando a câmara de fundição da torre de refrigeração de gás, fornalha elétrica separada da câmara de fundição por uma parede separadora com os elementos de chumbo resfriados a água, correias revestidas, instalações para sangrar produtos de fundição e o piso da caldeira. Assim, a proporção entre a diferença de nível entre as bordas inferiores das divisórias e a distância do telhado da câmara de fundição até a borda inferior da divisória, separando a fornalha elétrica da câmara de fundição alcança a 0,15-0,29 e a proporção entre a distância da borda inferior desta divisória ao chão da fornalha e a diferença entre os níveis das bordas inferiores da divisória alcança 1.25-2.10. De acordo com a invenção, nas paredes da torre de refrigeração do gás, não mais do que duas tubulações podem ser instaladas no nível da borda inferior da divisória, separando a torre de refrigeração do gás da câmara de fundição com um declive para o chão da fornalha em ângulo com o plano horizontal, determinado pela fórmula a seguir: α = arctg (1οΔΗ/β), onde ct - ângulo em declive da tubulação; k - coeficiente do ângulo em declive da tubulação, igual a 1.11-1.25; ΔΗ - diferença entre os níveis inferiores das divisórias; B - largura interna da torre de refrigeração do gás.Disclosure Summary The proposed problem is solved in the known unit for processing lead and zinc powder raw materials where there is a vertical cross-section casting chamber with burner, gas cooling tower, separation wall with cooled copper elements. water separating the casting chamber from the gas cooling tower, electric furnace separated from the casting chamber by a separating wall with the water-cooled lead elements, coated belts, foundry bleed facilities and the boiler floor. Thus, the ratio between the level difference between the lower edges of the partitions and the distance from the roof of the casting chamber to the bottom edge of the partition separating the electric furnace from the casting chamber reaches 0.15-0.29 and the The ratio of the distance from the bottom edge of this partition to the furnace floor and the difference between the levels of the bottom edges of the partition reaches 1.25-2.10. According to the invention, in the walls of the gas cooling tower, no more than two pipes may be installed at the bottom edge level of the partition, separating the gas cooling tower from the casting chamber with a slope to the floor of the partition. furnace at an angle to the horizontal plane, determined by the following formula: α = arctg (1οΔΗ / β), where ct - slope of the pipe; k - coefficient of the slope of the pipe, equal to 1.11-1.25; ΔΗ - difference between lower levels of partitions; B - internal width of gas cooling tower.

Na forma da invenção é razoável que durante a instalação das duas tubulações elas devem ser montadas cada uma em uma parede lateral oposta da torre de refrigeração de gás, em uma posição espelhada relativamente em seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção em direção ao comprimento interno da torre de refrigeração do gás resulta cm 0,25-0,30. A instalação das tubulações e sua montagem permitem o suprimento de gás contendo oxigênio dentro da superfície da camada de material de carbono, flutuando no banho de escória fundida na área inferior da torre de refrigeração do gás, onde são fornecidos os gases de reação da câmara de fundição. Isto fornece oportunidade para o monóxido de carbono pós queima, contido nos gases de reação da câmara de fundição como resultado das reações de redução de óxidos fundidos na camada de agente redutor carbono, flutuando no banho de escória fundida sob a chama do queimador da câmara de fundição bem como a oportunidade de queima incompleta do combustível carbono sólido na chama, introduzido na carga em baixa capacidade calorífica da matéria prima processada. Em quantidades insignificantes de monóxido de carbono contido nos gases de reação da câmara de fundição, o oxigênio introduzido através da tubulação junto com gás contendo oxigênio, é consumido pela queima de carbono sólido na camada de material de carbono flutuando no banho de escória fundida na área inferior da torre de refrigeração do gás.In the form of the invention it is reasonable that during the installation of the two pipes they should each be mounted on an opposite side wall of the gas cooling tower, in a relatively mirrored cross-sectional position of the gas cooling tower, whose proportion in The direction to the internal length of the gas cooling tower results in 0.25-0.30 cm. Piping installation and mounting allow oxygen-containing gas to be supplied within the surface of the carbon material layer, floating in the molten slag bath in the lower area of the gas cooling tower, where reaction gases from the foundry. This provides an opportunity for post-burn carbon monoxide contained in the melt chamber reaction gases as a result of molten oxide reduction reactions in the carbon reducing agent layer floating in the molten slag bath under the burner chamber flame. smelting as well as the opportunity for incomplete burning of solid carbon fuel in the flame, introduced into the low heat load of the processed raw material. In insignificant amounts of carbon monoxide contained in the smelting chamber reaction gases, oxygen introduced through the piping along with oxygen-containing gas is consumed by burning solid carbon in the layer of carbon material floating in the molten slag bath in the area. bottom of the gas cooling tower.

Na queima de monóxido de carbono, contido nos gases de reação da câmara de fundição ou na queima de carbono sólido na camada de material de carbono, flutuando no banho de escória fundida na área inferior da torre de refrigeração do gás, o calor aumenta, e parcela dele vai para aumentar a temperatura da escória fundida nesta área morta da unidade. O aumento da temperatura da escória de fundição evita a formação de crostas na parte inferior das paredes da torre de refrigeração do gás e aumenta a velocidade de circulação do fluxo de escória fundida entre a fornalha elétrica, a câmara de fundição e a torre de refrigeração do gás aumentando simultaneamente o seu conteúdo de calor. Isto leva ao aumento da entrada de calor na área da camada de agente redutor carbono sob o queimador com fluxo circulante de escória fundida e a redução correspondente da velocidade da fusão a gás. Resultando no aumento da recuperação direta de chumbo dentro dos lingotes de chumbo e da possibilidade de melhoria da capacidade específica da unidade. O aumento da recuperação direta do chumbo dentro dos lingotes de chumbo e o aumento simultâneo da capacidade específica da unidade são conseguidas às custas da redução da alta carga de poeira e, correspondentemente, a redução do conteúdo de pós de sulfato reciclados contidos na carga, indo do queimador à tubulação em declive para o piso da fornalha. Injeção de gás contendo oxigênio através da tubulação com componente dc velocidade do fluxo direcionado para baixo dentro do fluxo de gases de reação, saindo da câmara de fundição, provoca diminuição de sua velocidade na entrada da torre de refrigeração de gás e aumenta a velocidade das partículas de pó em precipitação, levados pelos gases de reação para fora da câmara de fundição.In the burning of carbon monoxide contained in the reaction gases of the casting chamber or in the burning of solid carbon in the carbon material layer, floating in the molten slag bath in the lower area of the gas cooling tower, the heat increases, and portion of it goes to raise the temperature of the molten slag in this dead area of the unit. Increasing the temperature of the slag prevents the formation of crusting on the bottom of the gas cooling tower walls and increases the flow velocity of the molten slag flow between the electric furnace, the casting chamber and the cooling tower of the gas while increasing its heat content. This leads to increased heat input in the area of the carbon reducing agent layer under the molten slag circulating flow burner and the corresponding reduction in the rate of gas melting. Resulting in increased direct lead recovery within the lead ingots and the possibility of improving the specific capacity of the unit. Increased direct lead recovery within the lead ingots and simultaneous increase in unit specific capacity are achieved at the expense of reducing the high dust load and correspondingly reducing the content of recycled sulfate powders contained in the load. from the burner to the downhill pipe to the furnace floor. Oxygen-containing gas injection through the component pipe dc downwardly directed flow velocity into the reaction gas stream exiting the casting chamber causes its velocity at the inlet of the gas cooling tower and increases particle velocity of precipitated dust, carried by the reaction gases out of the casting chamber.

Na instalação da tubulação nas paredes do queimador a gás no nível mais baixo do que o nível da borda inferior da divisória que separa a haste do queimador a gás da câmara de fundição, permanece o efeito da liberação de calor na superfície da escória de fundição. No entanto, a parcela de gases de reação começa a fluir sobre o fluxo de gás contendo oxigênio injetado através da tubulação. Isto leva à redução do efeito de diminuição de gases de reação e diminuição da velocidade de precipitação das partículas de pó, levados para fora da câmara de fundição carregados pelos gases de reação. Ainda mais, a aproximação de gás contendo oxigênio jorra da tubulação para a superfície do banho de escória resultando no aumento do transporte das partículas de poeira já assentadas. Como resultado, a produção de poeira de fundição e sua parcela na carga aumentarão e a temperatura da chama, a proporção da redução de fusão óxida na camada de agente redutor carbono, direciona a recuperação de chumbo dentro do lingote de chumbo e a capacidade específica da unidade será reduzida.When installing the piping on the gas burner walls at a level lower than the lower edge level of the partition separating the gas burner stem from the casting chamber, the effect of heat release on the surface of the casting slag remains. However, the portion of reaction gases begins to flow over the flow of injected oxygen containing gas through the tubing. This leads to a reduction in the effect of decreasing reaction gases and decreasing the precipitation velocity of dust particles carried out of the casting chamber carried by the reaction gases. Further, the approach of oxygen-containing gas gushes from the pipe to the surface of the slag bath resulting in increased transport of already settled dust particles. As a result, casting dust production and its share in the charge will increase and flame temperature, the proportion of oxide melt reduction in the carbon reducing agent layer, directs lead recovery within the lead ingot and the specific capacity of the lead ingot. unit will be reduced.

Na instalação das tubulações em níveis mais altos do que o nível da borda inferior da divisória da área de calor liberado move-se para longe da superfície da escória fundida. Ainda mais, com conteúdo insuficiente de monóxido de carbono nos gases de reação da câmara de fundição, o nível mais alto das tubulações levam à redução do contato entre o gás contendo oxigênio e a camada de material de carbono. Isto reduzirá a produção de calor dentro do banho de escória sob a torre de refrigeração do gás. Como resultado, haverá redução do conteúdo de calor e a intensidade do fluxo de circulação da escória fundida entre a fornalha elétrica, a câmara de fundição e a torre de refrigeração do gás, levará à diminuição da introdução de calor na área de trabalho da camada de agente redutor de carbono sob o queimador. Correspondentemente, haverá diminuição na velocidade da redução da fusão a gás, na recuperação direta de chumbo dentro dos lingotes de chumbo e na capacidade específica da unidade.In the installation of the pipes at levels higher than the lower edge level of the released heat area partition moves away from the surface of the molten slag. Further, with insufficient carbon monoxide content in the smelting chamber reaction gases, the higher level of the pipes leads to reduced contact between the oxygen containing gas and the carbon material layer. This will reduce heat production within the slag bath under the gas cooling tower. As a result, the heat content will be reduced and the flow intensity of the molten slag circulation between the electric furnace, the smelting chamber and the gas cooling tower will lead to decreased heat input into the working area of the slag. carbon reducing agent under the burner. Correspondingly, there will be a decrease in the rate of gas melt reduction, direct lead recovery within the lead ingots and unit specific capacity.

Na determinação dos declives da tubulação em um ângulo com o plano horizontal com coeficiente k, que é menor do que 1,11, a área da liberação de calor do monóxido de carbono após a queima nos gases de reação da câmara de fundição se moverão para fora da superfície da escória de fundição. Além do mais, gás contendo oxigênio injetado através da tubulação durante algum tempo de operação da unidade após o sangramento da escória não estará em contacto com a camada de material de carbono e na torre de refrigeração do gás. Como resultado, o fluxo total de calor para dentro do banho de escória sob a torre de refrigeração do gás será reduzido. Isto reduzirá o efeito do processo de diminuição da velocidade de formação de crostas 11a parte inferior das paredes da torre de refrigeração do gás, bem como a intensidade de circulação do fluxo de escória fundida entre a fornalha elétrica, a câmara de fundição e a torre de refrigeração do gás e seu conteúdo de calor. Portanto, haverá diminuição da saída de calor para dentro da camada de agente redutor carbono, sob a chama do queimador e simultaneamente 0 grau de redução da chama de fundição. Como resultado, a recuperação direta de chumbo dentro do lingote de chumbo e a capacidade específica da unidade serão reduzidas. Redução adicional da recuperação direta de chumbo dentro do lingote de chumbo e a capacidade específica da unidade é estipulada, neste caso, pela redução da velocidade da precipitação das partículas de poeira, levadas para fora da câmara de fundição pelos gases de reação. Assim, haverá aumento da produção de poeira de fundição e sua parcela na carga e a temperatura da chama e 0 grau de redução de fundição óxida na camada de agente redutor carbono será reduzida. Como resultado, haverá uma diminuição simultânea na recuperação direta de chumbo nos lingotes de chumbo e na capacidade específica da unidade.In determining the pipe slopes at an angle to the horizontal plane with coefficient k, which is less than 1.11, the area of carbon monoxide heat release after flaring in the reaction gases of the casting chamber will move to off the surface of the foundry slag. In addition, oxygen-containing gas injected through the pipe for some time of operation of the unit after slag bleeding will not be in contact with the carbon material layer and the gas cooling tower. As a result, the total heat flux into the slag bath under the gas cooling tower will be reduced. This will reduce the effect of the process of slowing down the bottom of the gas cooling tower walls, as well as the intensity of circulation of the molten slag flow between the electric furnace, the casting chamber and the cooling tower. gas cooling and its heat content. Therefore, there will be a decrease in heat output into the carbon reducing agent layer under the burner flame and simultaneously the degree of reduction of the casting flame. As a result, direct lead recovery within the lead ingot and unit specific capacity will be reduced. Further reduction of direct lead recovery within the lead ingot and the specific capacity of the unit is stipulated, in this case, by reducing the velocity of precipitation of the dust particles carried out of the smelter by the reaction gases. Thus, there will be increased production of casting dust and its share in charge and flame temperature and the degree of reduction of oxide casting in the carbon reducing agent layer will be reduced. As a result, there will be a simultaneous decrease in direct lead recovery in lead ingots and unit specific capacity.

No ajuste dos declives da tubulação para 0 piso da fornalha em um ângulo com um plano horizontal com coeficiente k, que é maior do que 1,25, bem como no caso de instalação de tubulações em níveis inferiores ao nível da borda inferior da divisória que separa 0 refrigerador a gás da câmara de fundição, a parte dos gases de reação começará a fluir sobre 0 gás contendo oxigênio injetado através da tubulação. Isto leva à redução do efeito de diminuição de velocidade dos gases de reação e a uma diminuição na velocidade de precipitação das partículas de pó, levadas para fora da câmara de fundição. Além do mais, 0 aumento do ângulo de declive das tubulações na superfície do banho de escória resultará em levantamento das partículas já assentadas e espalhará finas gotas de escória derretida no fluxo para cima dos gases de reação. Como resultado, aumentará a produção de pó de fundição e sua parcela na carga e a temperatura da chama e 0 nível de redução de fusão óxida na camada de agente carbono redutor, diminuirá. Portanto, a recuperação direta de chumbo dentro do lingote de chumbo c a capacidade específica da unidade também diminuirão.When adjusting the pipe slopes to the furnace floor at an angle with a horizontal plane with coefficient k which is greater than 1.25, as well as when installing pipelines below the lower edge level of the partition. separating the gas cooler from the casting chamber, the portion of the reaction gases will begin to flow over the injected oxygen-containing gas through the tubing. This leads to a reduction in the rate-slowing effect of the reaction gases and a decrease in the precipitation velocity of the dust particles taken out of the casting chamber. Moreover, increasing the slope angle of the pipes on the surface of the slag bath will result in lifting of the settled particles and scattering fine drops of molten slag in the upward flow of the reaction gases. As a result, the casting powder production will increase and its share in the charge and the temperature of the flame and the level of oxide melt reduction in the reducing carbon layer will decrease. Therefore, direct lead recovery within the lead ingot and specific unit capacity will also decrease.

Na instalação de duas tubulações, uma em cada parede lateral da torre de refrigeração do gás posicionados espelhados e invertidos relativamente à sua seção axial transversal, 0 efeito de resolver 0 problema proposto é melhorado. Isto é determinado pelos dois fatores a seguir: Primeiro, a instalação de dois eixos de tubulação, que são espelhados e invertidos relativamente à seção transversal axial da torre de refrigeração do gás leva a um aumento da superfície de transferência de calor para o banho de escória pela queima de gases de reação de monóxido de carbono na camada do agente redutor carbono. Correspondentemente, com o mesmo efeito térmico da reação de gases pós queima ou da queima de carbono sólido na camada do agente redutor carbono na superfície da escória fundida, o incremento de calor no volume de banho de escória sob a torre de refrigeração do gás aumenta. O aumento do conteúdo de calor da escória fundida resulta em aumento da velocidade de sua circulação e aumenta o ganho de calor na área de fluxo de reações de redução. O resultado é aumento adicional de recuperação direta de chumbo no lingote de chumbo e melhoria da capacidade específica da unidade.In the installation of two pipes, one on each side wall of the gas cooling tower positioned mirrored and inverted relative to its axial cross section, the solve effect of the proposed problem is improved. This is determined by the following two factors: First, the installation of two pipe shafts that are mirrored and inverted relative to the axial cross section of the gas cooling tower leads to an increase in the heat transfer surface for the slag bath. by burning carbon monoxide reaction gases in the carbon reducing agent layer. Correspondingly, with the same thermal effect as the post-burn gas reaction or solid carbon burn in the carbon reducing agent layer on the molten slag surface, the heat increase in the slag bath volume under the gas cooling tower increases. Increasing the heat content of molten slag results in increased flow velocity and increased heat gain in the area of reduction reaction flow. The result is an additional increase in direct lead recovery in the lead ingot and an improvement in specific unit capacity.

Em segundo lugar, a instalação de duas tubulações, uma em cada lado da torre de refrigeração do gás, espelhados e invertidos em relação à sua seção axial transversal leva a efeitos adicionais de aumento de recuperação direta de chumbo dentro dos lingotes de chumbo e da capacidade específica da unidade em detrimento da carga de pó e correspondentemente, do aumento do conteúdo de sulfatos em pó reciclados na carga entrando no queimador. A diminuição da carga de pó é estipulada pela injeção de gás contendo oxigênio através das duas tubulações, instaladas em paredes opostas da torre de refrigeração do gás e espelhados e invertidos em relação à sua seção transversal axial, e leva à rotação do fluxo dos gases de ração para cima 11a torre de refrigeração do gás e fluxo saindo da câmara de fundição. Como resultado há um componente centrífugo da velocidade das partículas promovendo sua precipitação total nas paredes da torre de refrigeração do gás. O efeito de montar a finalização do problema é melhorado pelo aumento da distância de cada tubulação até a seção axial transversal da torre de refrigeração do gás. Isto é estipulado pelo aumento da transferência do calor total da superfície entre a área de liberação de calor dos gases de reação pós queima ou queima de carbono sólido e 0 do banho de escória. Corrcspondentemente, há aumento do ganho de calor dentro do volume do banho de escória, 0 aumento de seu conteúdo de calor e aquele da velocidade de circulação da escória fundida nesta área da unidade. Isto leva a um aumento da entrada de calor na área de reações de redução e 0 aumento de sua velocidade. O resultado disso é 0 aumento da recuperação direta de chumbo c da capacidade específica. Ainda mais, 0 aumento da distância entre os eixos da tubulação fortalece 0 efeito rotatório da torre de refrigeração do gás para cima e fluxo de gases de reação que levam a uma precipitação mais completa das partículas de pó nas paredes da torre de refrigeração do gás. O efeito maior é alcançado na distância dos eixos das tubulações da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás cuja proporção para seu comprimento interno chega a 0,25-0,30. Nesta distância, alcança-se máxima superfície de contacto da área de liberação de calor e o banho de escória derretida, tanto quanto o fluxo de gases queimando em tubulações opostas parem para fechar. Além do mais, nesta distância alcança-se efeito perceptível de rotação dos gases de reação em fluxo para cima e a velocidade de precipitação de partículas de pó nas paredes da torre de refrigeração do gás sem aquecer demais o revestimento pelo fluxo de gases incandescentes da pós queima de monóxido de carbono (ou queima de carbono sólido na superfície da camada de material carbônico).Secondly, the installation of two pipes, one on each side of the gas cooling tower, mirrored and inverted relative to their axial cross section leads to additional effects of increased direct lead recovery within the lead ingots and capacity. unit specific to the detriment of the dust load and correspondingly the increased content of recycled sulfate powder in the cargo entering the burner. The reduction of the dust load is stipulated by the injection of oxygen containing gas through the two pipes, installed on opposite walls of the gas cooling tower and mirrored and inverted in relation to their axial cross section, and leads to the rotation of the gas flow. upward 11a gas cooling tower and flow coming out of the foundry chamber. As a result there is a centrifugal component of particle velocity promoting its total precipitation on the walls of the gas cooling tower. The effect of mounting the termination of the problem is enhanced by increasing the distance from each pipe to the axial cross section of the gas cooling tower. This is stipulated by the increase in total surface heat transfer between the heat release area of the solid carbon afterburning reaction and 0 of the slag bath. Correspondingly, there is an increase in heat gain within the slag bath volume, an increase in its heat content and that of the molten slag circulation velocity in this area of the unit. This leads to an increase in heat input in the area of reduction reactions and an increase in its velocity. The result is increased direct lead recovery and specific capacity. Further, increasing the distance between the pipe shafts strengthens the rotational effect of the upstream gas cooling tower and reaction gas flow leading to more complete precipitation of the dust particles on the walls of the gas cooling tower. The greatest effect is achieved on the distance of the axes of the pipes of the axial cross section of the gas cooling tower whose proportion to its internal length reaches 0.25-0.30. At this distance, the maximum contact surface of the heat release area is reached and the molten slag bath as far as the flow of gases burning in opposite pipes stops to close. Moreover, this distance achieves a noticeable effect of upward reaction gas rotation and the velocity of precipitation of dust particles on the walls of the gas cooling tower without overheating the coating by the flow of incandescent powders. carbon monoxide burning (or solid carbon burning on the surface of the carbon dioxide layer).

Na distância dos eixos da tubulação da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás cuja proporção para seu comprimento interno é menor do que 0,25, a superfície de troca de calor de gases quentes e o banho de escória e o efeito rotatório para cima dos gases de reação, diminui. Como resultado, há uma diminuição simultânea do fluxo de calor, transferido para o volume do banho de escória fundida, e do grau de precipitação das partículas de pó nas paredes da torre de refrigeração do gás. Correspondentemente, há uma diminuição do efeito de aumento do conteúdo de calor adicional da escória fundida, aumento da velocidade correspondente de sua circulação no banho de escória bem como do efeito de redução da carga de pó de sulfato reciclado na unidade. Assim, o fluxo através da tubulação não resulta em aperfeiçoamento máximo possível do efeito do aumento da capacidade específica da unidade, bem como da recuperação direta de chumbo dentro do lingote de chumbo às custas do aumento da produção de calor na área de reações de redução escoando com a chama de fundição e o fluxo de fundição circulando no banho de escória, que fornecería o aumento de velocidade da fusão óxida nas camadas do agente carbono redutor. A uma distância dos eixos da tubulação da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção ao comprimento interno da torre de refrigeração do gás ó mais do que 0,30, o efeito da transferência de calor dos gases incandescentes dentro do banho dc escória fundida e o eleito rotatório para cima dos gases de reação, determinando o nível de precipitação de pó nas paredes da torre de refrigeração do gás não é aumentado. No entanto, a área de queima a alta temperatura do monóxido de carbono em gases de reação e do carbono sólido na camada de carbono está se aproximando das paredes da unidade, sensivelmente aumenta a carga de calor na correia revestida naquela área e aumentando assim a probabilidade dos revestimentos se queimarem. A invenção está ilustrada nos desenhos. Na figura 1 tem-se uma vista geral da unidade para processar matéria prima contendo chumbo e zinco em pó; nas figura 2 e 3 - seções AA e BB da torre de refrigeração do gás, apresentado na figura 1 com a instalação de 1 tubulação. Na figura 4 - Seção BB da torre de refrigeração do gás apresentada na figura 2 com a instalação de duas tubulações. A unidade consiste de uma câmara de fundição vertical 1 de seção transversal retangular, no telhado do qual o queimador 2 para alimentação de carga, oxigênio, pó de reciclagem e agente redutor sólido está instalado, divisórias 3 com elementos de cobre refrigerados a água, que instalados verticalmente e dividindo a câmara de fundição I da torre de refrigeração do gás 4 em cujas paredes laterais estão instaladas as tubulações 5 e 6 para fornecimento dc gás contendo oxigênio, a fornalha elétrica 7, adjacente à câmara de fundição e dela separada pela divisória vertical 8 com elementos de cobre refrigerados a água, total para a câmara de fundição, a fornalha elétrica e a torre de refrigeração do gás do piso da fornalha 9, a correia revestida 10 e as instalações para sangria de produtos de escória de fundição 11. A unidade funciona da seguinte maneira: Carga em pó, composta de matéria prima chumbo e de chumbo-zinco (chumbo, chumbo-zinco, chumbo-cobre, chumbo-cobre-zinco, concentrados de chumbo-prata, pós de chumbo, resíduos contendo chumbo, refinos reciclados de lingotes de chumbo, pasta de baterias e outros subprodutos de chumbo) fluxos e, caso necessário, combustível de carbono sólido (coque, coque de petróleo, negro, marrom ou carvão) após secagem da umidade existente para menos dc 1% é misturada com agente redutor carbono inoído (coque, coque de petróleo, negro, marrom ou carvão) e transferido para o queimador 2 (vide figura 1) através do qual o fluxo do processo de oxigênio (94-99% CA) é forçado para dentro da câmara de fundição I da unidade. Na câmara de fundição 1 sob o efeito da radiação da chama e das altas temperaturas dos gases superiores da fornalha (T=l 100-1200°C) a carga é inflamada, oxidada e fundida a um estado de suspensão com a produção de óxido fundido disperso. Na parte inferior da câmara de fundição 1, a temperatura da chama alcançada é de 1350-1450°C. O grau de dessulfurização da carga é controlado pela alteração da proporção do consumo da carga e oxigênio no queimador 2 O agente redutor carbono moído transferido junto com a carga (que é coque, coque de petróleo, negro ou carvão) com tamanho granular de 5-20 mm é aquecido enquanto se move em direção à chama e então entra na superfície do banho de escória. A presença na construção da divisória 8, montada para baixo do telhado da fornalha e parcialmente submersa na escória fundida permite dividir o espaço de gás da câmara de fundição 1 e a fornalha elétrica 7 e para formar na superfície do banho de escória sob a chama do queimador uma camada porosa de agente redutor carbono de altura necessária. Ele fornece redução da perda de metais não terrosos na escória fundida à custa da redução da criação de atmosfera na fornalha elétrica e aumenta a velocidade de pequenas partículas de precipitação de metais reduzidos no fundo da fase metálica, resultante da sua coagulação e engrossamento da camada de agente redutor carbono na estrutura porosa. O óxido fundido disperso no processo de fusão contínua vai para uma camada porosa de agentes redutores carbono moído e vazam através dele por meio de redução seletiva. Óxidos de chumbo são reduzidos a chumbo metálico e óxidos de zinco ficam na escória fundida, que junto com o chumbo metálico flui sob a divisória 8 da câmara de fundição 1 para a fornalha elétrica 7 servindo para acumular e assentar os produtos da fundição com sua separação por peso específico e caso necessário - para sangria parcial do zinco da escória fundida pela alimentação de agentes redutores carbono de tamanho pequeno na superfície do banho de escória da fornalha elétrica. Óxidos de cobre, semelhantes a óxidos de chumbo são reduzidos na camada de agentes redutores carbono em metal e transferidos para os lingotes de chumbo, sulfetos de metais não ferrosos apresentados na fundição a gás disperso ou dividido entre fases metálicas ou de escória na carga de dessulfurização num grau maior do que 90-94% ou grau menor da carga de dessulfuração, formam uma fase individual de resíduos, formando no processo de fundição o assentamento de produtos na fornalha elétrica. Isso permite efetuar uma retirada de cobre grosso modo dos lingotes de chumbo, com recuperação do excesso de cobre das matérias primas contendo chumbo e zinco processadas para matéria polimetálica diretamente na unidade.In the distance of the axes of the pipe of the axial cross section of the gas cooling tower whose proportion to its internal length is less than 0.25, the hot gas heat exchange surface and the slag bath and the upward rotational effect. of the reaction gases decreases. As a result, there is a simultaneous decrease in the heat flux transferred to the volume of the molten slag bath and the degree of precipitation of the dust particles on the walls of the gas cooling tower. Correspondingly, there is a decrease in the effect of increasing the additional heat content of molten slag, increasing the corresponding velocity of its circulation in the slag bath as well as the effect of reducing the charge of recycled sulphate powder in the unit. Thus, flow through the pipeline does not result in the maximum possible improvement of the effect of increasing unit specific capacity, as well as direct lead recovery within the lead ingot at the expense of increased heat output in the area of runoff reactions. with the smelting flame and smelting flow circulating in the slag bath, which would provide the increased rate of oxide fusion in the reducing carbon agent layers. At a distance from the axes of the cross-sectional pipe of the gas cooling tower, the proportion of which is the internal length of the gas cooling tower is more than 0.30, the effect of heat transfer of the incandescent gases within the dc bath molten slag and the elected rotational upward reaction gas, determining the level of dust precipitation on the walls of the gas cooling tower is not increased. However, the high temperature burn area of carbon monoxide in reaction gases and solid carbon in the carbon layer is approaching the unit walls, significantly increasing the heat load on the coated belt in that area and thus increasing the probability of the coatings burn out. The invention is illustrated in the drawings. Figure 1 shows an overview of the unit for processing lead and zinc powder containing raw materials; Figures 2 and 3 - sections AA and BB of the gas cooling tower, shown in Figure 1 with the installation of 1 pipe. In figure 4 - Section BB of the gas cooling tower shown in figure 2 with the installation of two pipes. The unit consists of a vertical casting chamber 1 of rectangular cross-section, on the roof of which the charge feed burner, oxygen, recycling powder and solid reducing agent is installed, partitions 3 with water-cooled copper elements, which installed vertically and dividing the foundry chamber I of the gas cooling tower 4 into which side walls are installed the oxygen-containing gas pipes 5 and 6, the electric furnace 7, adjacent to the foundry chamber and separated therefrom by the vertical partition. 8 with water-cooled copper elements, total for the foundry chamber, electric furnace and furnace floor gas cooling tower 9, coated belt 10 and foundry slag product bleed facilities 11. A Unit works as follows: Powder charge, composed of lead and zinc lead (lead, zinc lead, lead co lead-copper-zinc, lead-silver concentrates, lead powders, lead-containing wastes, recycled lead ingot refining, battery pulp and other lead by-products) streams and, if necessary, solid carbon fuel (coke) , petroleum coke, black, brown or charcoal) after drying the existing moisture to less than 1% is mixed with an inoid carbon reducing agent (coke, petroleum coke, black, brown or charcoal) and transferred to burner 2 (see figure 1) through which the oxygen process flow (94-99% AC) is forced into the casting chamber I of the unit. In the casting chamber 1 under the effect of flame radiation and the high temperatures of the upper furnace gases (T = 1,100-1200 ° C) the charge is ignited, oxidized and fused to a state of suspension with the production of molten oxide. scattered. In the lower part of the casting chamber 1, the flame temperature reached is 1350-1450 ° C. The degree of desulphurization of the charge is controlled by changing the proportion of charge and oxygen consumption in the burner. 2 The ground carbon reducing agent transferred together with the charge (which is coke, petroleum coke, black or coal) with a granular size of 5- 20 mm is heated as it moves toward the flame and then enters the surface of the slag bath. The presence in the construction of the partition 8, mounted below the furnace roof and partially submerged in the molten slag allows to divide the gas space of the casting chamber 1 and the electric furnace 7 and to form on the surface of the slag bath under the flame of the furnace. burner a porous layer of carbon reducing agent of required height. It provides reduction of loss of non-earth metals in molten slag at the expense of reducing atmosphere creation in the electric furnace and increases the velocity of small particles of reduced metal precipitation at the bottom of the metal phase, resulting from their coagulation and thickening of the layer. carbon reducing agent in the porous structure. The molten oxide dispersed in the continuous melting process goes to a porous layer of ground carbon reducing agents and leaks through it through selective reduction. Lead oxides are reduced to metallic lead and zinc oxides remain in the molten slag, which along with the metallic lead flows under the partition 8 from the casting chamber 1 to the electric furnace 7 serving to accumulate and settle the foundry products with their separation. by specific weight and if required - for partial slag zinc bleed by feeding small size carbon reducing agents onto the surface of the electric furnace slag bath. Copper oxides, similar to lead oxides, are reduced in the layer of carbon to metal reducing agents and transferred to lead ingots, non-ferrous metal sulfides presented in the dispersed gas smelting or divided between metal or slag phases in the desulphurization charge. In a degree greater than 90-94% or less of the desulphurization charge, they form an individual phase of waste, forming in the casting process the laying of products in the electric furnace. This allows for a rough removal of copper from lead ingots, with recovery of excess copper from lead and zinc-containing raw materials processed to polymetallic matter directly in the unit.

Parte da energia de calor, liberada pelas fornalhas elétricas junto com o fluxo circulante de escória fundida do banho total de escória, vai para a câmara de fundição e parcialmente saturado pela camada de agentes redatores de carbono. Junto com o fluxo de calor, indo com a fundição a calor, com o ganho de calor da fornalha elétrica permite compensar o consumo de calor pelas reações endotérmicas da redução de óxidos em camadas carbônicas porosas. A escória e o chumbo são sangrados através das instalações 11 da fornalha elétrica 7 e então transferidos para processamento para produção de produtos comercializáveis.Part of the heat energy, released by electric furnaces along with the circulating molten slag flow from the total slag bath, goes to the smelting chamber and partially saturated by the carbon-reducing layer. Along with the heat flux, going with the heat casting, with the electric furnace heat gain allows to compensate the heat consumption by the endothermic reactions of the reduction of oxides in porous carbonic layers. Slag and lead are bled through facilities 11 of electric furnace 7 and then transferred to processing for production of marketable products.

Gases de reação de dióxido de enxofre da câmara de fundição 1, formados pela fusão continua da carga fluem sob a divisória 3 instalada debaixo do telhado da fornalha que não entra em contacto com a superfície da escória fundida e então vai para resfriamento na torre de refrigeração do gás 4.Sulfur dioxide reaction gases from the casting chamber 1 formed by continuous melting of the charge flow under the partition 3 installed under the furnace roof that does not contact the surface of the molten slag and then goes to cooling in the cooling tower. of gas 4.

Na parte de baixo da torre de refrigeração do gás, gases de reação, contendo monóxido de carbono, são pós queimados às custas do fornecimento de gás contendo oxigênio fornecido pelas tubulações 5, 6; parte da energia de calor liberada aqui é absorvida pelo fluxo de escória fundida circulando no banho de escória total da unidade e vai para a câmara de fundição para dentro de uma camada de agente redutor carbono adicionando o fluxo de calor indo junto com a fundição a calor e a escória fundida da fornalha elétrica. Isto aumenta a possibilidade de compensar o consumo de calor pelas reações endotérmicas da redução de óxidos na camada carbônica porosa. Gases dc reação enfraquecidos pelo monóxido de carbono fluem para cima no dispositivo da torre de refrigeração de gás e são resfriados à custa da troca de calor com as superfícies resfriadas a água das paredes da torre.At the bottom of the gas cooling tower, reaction gases containing carbon monoxide are post-burned at the expense of supplying oxygen-containing gas supplied by the pipes 5, 6; Some of the heat energy released here is absorbed by the molten slag flow circulating in the unit's total slag bath and goes into the smelter chamber into a layer of carbon reducing agent by adding the heat flux going along with the heat cast. and the molten slag of the electric furnace. This increases the possibility of compensating for heat consumption by endothermic oxide reduction reactions in the porous carbonic layer. Reaction gases weakened by carbon monoxide flow up into the gas cooling tower device and are cooled at the expense of heat exchange with the water-cooled surfaces of the tower walls.

Depois que os gases da refrigeração a gás 4 são purificados no precipitador eletrostático (não mostrado nos desenhos) vão para utilização de enxofre com a produção de produtos comercializáveis (ácido sulfúrico, enxofre elementar, anidro sulfúrico ou sais). O pó, capturado pelo precipitador eletrostático retorna continuamente para fundição. A invenção é ilustrada pelos exemplos da unidade de operação.After the gas cooling gases 4 are purified on the electrostatic precipitator (not shown in the drawings) they go to sulfur use for the production of marketable products (sulfuric acid, elemental sulfur, anhydrous sulfuric or salts). The dust captured by the electrostatic precipitator continually returns to casting. The invention is illustrated by the examples of the operation unit.

Exemplo I (por protótipo). Na unidade piloto de KIVCKT (área transversal da câmara de fundição - 1,4 m”, altura da câmara de fundição- 3,3 m, área transversal da torre de refrigeração do gás - 1,44 m2, área do piso da fornalha elétrica- 5 m2, capacidade de geração do transformador da fornalha elétrica - 1200 kW) tendo diferentes proporções entre as bordas inferiores das divisórias e a distância entre o telhado da câmara de fundição até a borda inferior da divisória, separando a fornalha elétrica da câmara de fundição, que é igual a 0,28 e proporção entre a distância da borda inferior da divisória, separando a fornalha elétrica da câmara de fundição até o piso da fornalha e a diferença entre os níveis das bordas inferiores das divisórias igual a 1,25 onde foi efetuado o processamento da carga, preparada a partir de concentrado de sulfeto de chumbo, pós de chumbo, resíduos da produção de zinco contendo chumbo, pasta de baterias, fluxos de quartzo e óxido de cálcio livres nas seguintes composições, em %: 34,0 de chumbo, 9,6 de zinco, 1,1 de cobre, 12,3 de ferro, 10,2 de enxofre, 8,4 de dióxido de silício, 4,1 de óxido de cálcio. Para compensar a baixa capacidade calorífica da carga foi introduzida nela carvão em pó com a seguinte composição em %: 42,5 de carbono sólido, 28,0 de voláteis e 30,0 de cinza contendo, em %: 9,0 de ferro, 55,8 de dióxido de silício e 4,5 de óxido de cálcio.Example I (per prototype). At KIVCKT pilot unit (foundry chamber transverse area - 1.4 m ”, foundry chamber transverse height - 3.3 m, gas cooling tower transverse area - 1.44 m2, electric furnace floor area - 5 m2, electric furnace transformer generating capacity - 1200 kW) having different proportions between the lower edges of the partitions and the distance between the roof of the casting chamber to the bottom edge of the partition, separating the electric furnace from the casting chamber , which is equal to 0.28 and ratio of the distance from the bottom edge of the partition separating the electric furnace from the casting chamber to the floor of the furnace and the difference between the levels of the lower edges of the partition equal to 1.25 where it was Cargo processing was prepared from lead sulphide concentrate, lead powders, lead-containing zinc production waste, battery paste, quartz and calcium oxide fluxes. % in the following compositions: 34.0 lead, 9.6 zinc, 1.1 copper, 12.3 iron, 10.2 sulfur, 8.4 silicon dioxide, 4.1 calcium oxide. In order to compensate for the low heat capacity of the cargo, coal powder with the following composition in% was introduced: 42.5 solid carbon, 28.0 volatile and 30.0 ash containing, in%: 9.0 iron, 55.8 silicon dioxide and 4.5 calcium oxide.

Como agente redutor foi usado fino de coque, contendo em %: 85,5 de carbono, 1,3 de ferro, 7,2 de dióxido de silício, 1,3 de óxido de cálcio. Durante os testes foram processadas 50 t de carga. Os resultados obtidos na operação da unidade encontram-se na tabela 1 - Comparação dos dados de operação do protótipo e da unidade proposta com uma tubulação.Coke thinner was used as reducing agent, containing in%: 85.5 carbon, 1.3 iron, 7.2 silicon dioxide, 1.3 calcium oxide. During the tests 50 tons of load were processed. The results obtained in the operation of the unit are shown in table 1 - Comparison of the operating data of the prototype and the proposed unit with a pipe.

Exemplo 2. Testes foram feitos na modernização de acordo com a invenção declarada (reivindicação 1) unidade piloto de K1VCET que tinha parâmetros e condições como no Exemplo 1. Assim, a tubulação foi instalada na parede lateral da refrigeração de gás na superfície plana de sua seção axial transversal ao nível da borda inferior da divisória separando a torre de refrigeração do gás da câmara de fundição, com inclinação em direção ao piso da fornalha em ângulo com o plano horizontal, determinado por um coeficiente k, igual a 1,2, No total foram processadas 48 t. de carga.Example 2. Tests were made on the modernization according to the stated invention (claim 1) K1VCET pilot unit which had parameters and conditions as in Example 1. Thus, the pipe was installed on the side wall of the gas cooling on the flat surface of its axial cross-section at the bottom edge of the partition separating the gas cooling tower from the foundry chamber, inclined towards the furnace floor at an angle to the horizontal plane, determined by a coefficient k, equal to 1.2, No total were processed 48 t. loading

Exemplo 3. Testes foram efetuados em condições semelhantes ao exemplo 2, mas as tubulações foram mudadas em direção ao fundo da borda inferior da divisória da separação que separa a torre de refrigeração do gás da câmara de fundição, a uma distância de Ah, cuja proporção na diferença das bordas inferiores das divisórias de ΔΗ chega a 0,2.Example 3. Tests were carried out under conditions similar to example 2, but the pipes were moved toward the bottom of the bottom edge of the separation partition separating the gas cooling tower from the foundry chamber at a distance of Ah whose proportion in the difference of the inferior edges of the dividers of ΔΗ it reaches 0,2.

Exemplo 4. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do Exemplo 2, mas as tubulações foram movidas para cima em relação ao nível da borda inferior, separando a torre de refrigeração do gás da câmara de fundição a uma distância de Ah, cuja proporção de diferença dos níveis das bordas inferiores da divisórias Al I chega a 0,2 Exemplo 5. Testes foram conduzidos em condições semelhantes às do exemplo 2, mas a tubulação estava inclinada em direção ao piso da fornalha e em ângulo com o plano horizontal, determinado pelo coeficiente k, igual a 1,11.Example 4. Tests were carried out under conditions similar to those of Example 2, but the pipes were moved upwards from the bottom edge level, separating the gas cooling tower from the casting chamber at a distance of Ah whose proportion of difference lower boundary levels of the Al I partitions reach 0.2 Example 5. Tests were conducted under conditions similar to those of example 2, but the piping was inclined towards the furnace floor and at an angle to the horizontal plane determined by the coefficient k, equal to 1.11.

Exemplo 6. Testes foram efetuados sob condições semelhantes às do exemplo 2, mas a tubulação foi inclinada em direção ao piso da fornalha em um ângulo com o plano horizontal, determinado pelo coeficiente k igual a 1,25.Example 6. Testing was performed under conditions similar to those of example 2, but the piping was inclined toward the furnace floor at an angle to the horizontal plane, determined by the coefficient k equal to 1.25.

Exemplo 7. Testes foram efetuados sob condições semelhantes às do exemplo 2, mas a tubulação foi inclinada em direção ao piso da fornalha em um ângulo com o plano horizontal, determinado por um coeficiente k, igual a 1,00.Example 7. Tests were performed under conditions similar to those of example 2, but the piping was inclined toward the furnace floor at an angle to the horizontal plane, determined by a coefficient k, equal to 1.00.

Exemplo 8. Testes foram efetuados sob condições semelhantes às do exemplo 2, mas a tubulação foi inclinada em direção ao piso da fornalha em um ângulo com o plano horizontal, determinado pelo coeficiente k, igual 1,30.Example 8. Tests were performed under conditions similar to those of example 2, but the piping was inclined toward the furnace floor at an angle to the horizontal plane, determined by the coefficient k, equal to 1.30.

Exemplo 9, Testes foram efetuados sob condições semelhantes na forma do exemplo 2, mas a tubulação foi instalada na parede do fundo da torre de refrigeração do gás na superfície plana de sua seção axial longitudinal com inclinação em direção ao piso da fornalha em um ângulo com o plano horizontal, determinado pelo coeficiente k, igual a 1,20.Example 9, Tests were performed under similar conditions as in Example 2, but the tubing was installed on the bottom wall of the gas cooling tower on the flat surface of its longitudinal axial section inclined toward the furnace floor at an angle with the horizontal plane, determined by the coefficient k, equal to 1,20.

Resultados dos testes dos exemplos 1-9 são fornecidos na tabela 1, Exemplo 10. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas para fornecer gás contendo oxigênio, cada um em um lado oposto da parede lateral do refrigerador de gás. As tubulações foram instaladas em uma superfície plana da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás no nível da borda inferior da divisória que separa a torre de refrigeração do gás da câmara de fundição com inclinação em direção ao piso da fornalha em um ângulo com o plano horizontal determinado pelo coeficiente k, igual a 1,20.Test results from examples 1-9 are provided in table 1, Example 10. Tests were performed under conditions similar to those in example 2, but two pipes were installed to supply oxygen-containing gas, each on an opposite side of the side wall of the refrigerator. of gas. The pipelines were installed on a flat surface of the axial cross section of the gas cooling tower at the level of the bottom edge of the partition separating the gas cooling tower from the die chamber inclined toward the furnace floor at an angle to the horizontal plane determined by the coefficient k equal to 1,20.

Exemplo 11. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas cm que uma das tubulações foi movida da seção axial transversal plana da torre de refrigeração do gás a uma distância de Δ1, cuja proporção ao comprimento interno da haste L alcança 0,27 Exemplo 12. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do Exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas em que cada uma das duas tubulações opostas foram movidas da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás a uma distância, cuja proporção ao seu comprimento interno - Al/L alcançou 0,20.Example 11. Tests were performed under conditions similar to those of example 2, but two pipes were installed as in example 10, except that one of the pipes was moved from the flat axial cross section of the gas cooling tower at a distance of Δ1, whose ratio to the inner length of the rod L reaches 0.27 Example 12. Tests were performed under conditions similar to those of Example 2, but two pipes were installed as in example 10, except only that each of the two opposite pipes were moved from the section transverse axial position of the gas cooling tower at a distance, the proportion of which having its internal length - Al / L reached 0.20.

Exemplo 13. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas em cada uma das duas tubulações opostas foi movida da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção ao comprimento interno - ΔΙ/L alcançou 0,25.Example 13. Tests were carried out under conditions similar to those of example 2, but two pipes were installed as in example 10, different only in each of the two opposite pipes was moved from the axial cross section of the gas cooling tower, whose proportion to length - ΔΙ / L reached 0.25.

Exemplo 14. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas em cada uma das duas tubulações opostas foi movida da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção ao comprimento interno - ΔΙ/L alcançou 0,27.Example 14. Tests were performed under conditions similar to those of example 2, but two pipes were installed as in example 10, different only in each of the two opposite pipes was moved from the axial cross section of the gas cooling tower, whose proportion to length - ΔΙ / L reached 0.27.

Exemplo 15. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas em cada uma das duas tubulações opostas foi movida da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção ao comprimento interno - ΔΙ/L alcançou 0,30.Example 15. Tests were performed under conditions similar to those of example 2, but two pipes were installed as in example 10, different only in each of the two opposite pipes was moved from the axial cross section of the gas cooling tower, whose proportion to length Internal - ΔΙ / L reached 0.30.

Exemplo 16. Testes foram efetuados em condições semelhantes às do exemplo 2, porém duas tubulações foram instaladas como no exemplo 10, diferente apenas em cada uma das duas tubulações opostas foi movida da seção axial transversal da torre de refrigeração do gás, cuja proporção ao comprimento interno - ΔΙ/L alcançou 0,35.Example 16. Tests were carried out under conditions similar to those of example 2, but two pipes were installed as in example 10, different only in each of the two opposite pipes was moved from the axial cross section of the gas cooling tower, whose proportion in length Internal - ΔΙ / L reached 0.35.

Os dados da unidade de operação dos exemplos 10 a 16 constam da tabela 2 (Comparação dos dados de operação da unidade proposta com uma c duas tubulações) em comparação com os dados do exemplo 2 da tabela 1.The operating unit data of examples 10 to 16 are shown in table 2 (Comparison of the proposed unit operating data with one and two pipes) compared to the data of example 2 of table 1.

Como pode ser visto pela comparação dos dados dos exemplos 1 e 2-9 da tabela 1, a unidade proposta comparada com o protótipo permite aumentar a recuperação direta de chumbo dentro de lingotes de chumbo em 3,03-3,06 % e aumentar a capacidade específica da unidade em 0,4-0,6 %. Demonstra-se que o uso do nível proposto de instalação de tubulações e o ângulo do nível de declive para o piso da fornalha proporciona a obtenção de volume crescente de recuperação direta de chumbo dentro de lingotes de chumbo e da capacidade específica da unidade (comparar os exemplos 2,5 e 6 com exemplos 3,4, 7 e 8).As can be seen by comparing the data from examples 1 and 2-9 of table 1, the proposed unit compared to the prototype allows to increase direct lead recovery within lead ingots by 3.03-3.06% and increase the specific unit capacity by 0.4-0.6%. The use of the proposed pipeline installation level and slope level angle for the furnace floor has been shown to provide increasing volume of direct lead recovery within lead ingots and unit specific capacity (compare examples 2,5 and 6 with examples 3,4, 7 and 8).

Está também demonstrado que a escolha da parede da torre de refrigeração do gás na instalação de uma tubulação para fornecer gás contendo oxigênio praticamente não influencia os dados da unidade de operação (comparar os exemplos 2 e 9). A instalação de duas tubulações uma em cada lado oposto da parede lateral da torre de refrigeração do gás não melhora os dados da unidade de operação quando comparado com a variante da instalação de uma tubulação no caso de cada uma destas tubulações estar situada em um mesmo lado da seção transversal da torre de refrigeração do gás (comparar os exemplos 2 e 10 da tabela 2). O movimento dos eixos das tubulações que não estão em espelho em relação à seção axial transversal da torre de refrigeração do gás fornece uma melhora nos dados da unidade de operação, mas não propicia um efeito máximo adicional possível na solução do problema proposto, (comparar os exemplos 2 e 11 com os exemplos 13 e 15 da tabela 2). Tubulações espelhadas movem-se em relação à seção transversal axial da torre de refrigeração do gás com o uso proposto dos níveis dc proporção de distância dos eixos das tubulações até a seção axial transversal da torre de refrigeração do gás com seu comprimento interno (0,25-0,30) proporcionando aumento adicional da recuperação direta de chumbo em 0,13% e aumento da capacidade específica da unidade em 0,33% relativamente à variação com o uso de uma tubulação (comparar exemplos 12, e 13-15). A redução desta proporção de nível menor proposto que 0,25 reduz a recuperação direta de chumbo e a capacidade específica da unidade aproximando estes dados à variante da operação da unidade com uma tubulação (comparar os exemplos 12 e 2). O aumento do nível da proporção maior que o proposto de 0,30 não resulta em maior incremento no volume da unidade de operação (comparar os exemplos 15-16), mas perceptivelmente aumenta a possibilidade de dano térmico ao revestimento às custas da aproximação a ele dos gases dc reação pós queima da área de alta temperatura da câmara dc fundição Alcm do mais, como pode ser visto nas tabelas 1 e 2, a presente invenção permite reduzir despesas específicas em energia elétrica em aproximadamente 6,2-6,8 % e aumentar a vida útil da unidade em aproximadamente 3-5% às custas de alimentar a área de banho dc escória sob a torre de refrigeração do gás, causando diminuição na velocidade do processo de formação de crostas naquela área da unidade.It is also demonstrated that the choice of the gas cooling tower wall in the installation of a pipeline to supply oxygen containing gas hardly influences the operating unit data (compare examples 2 and 9). Installing two pipes one on each opposite side of the gas cooling tower sidewall does not improve the operating unit data when compared to the variant of installing one pipe if each of these pipes is located on the same side. cross section of the gas cooling tower (compare examples 2 and 10 of table 2). The movement of the non-mirror pipe axes relative to the axial cross-section of the gas cooling tower provides an improvement in operating unit data, but does not provide an additional maximum possible effect on the solution of the proposed problem. Examples 2 and 11 with Examples 13 and 15 from Table 2). Mirrored pipes move relative to the axial cross section of the gas cooling tower with the proposed use of the pipeline axis distance levels to the axial cross section of the gas cooling tower with its internal length (0.25 -0.30) providing an additional 0.13% increase in direct lead recovery and a 0.33% increase in unit specific capacity over piping variation (compare examples 12, and 13-15). Reducing this proposed level ratio lower than 0.25 reduces direct lead recovery and unit specific capacity by approximating this data to the unit operating variant with a pipe (compare examples 12 and 2). Increasing the ratio ratio higher than the proposed 0.30 level does not result in a larger increase in operating unit volume (compare examples 15-16), but noticeably increases the possibility of thermal damage to the coating at the expense of approaching it. In addition, as can be seen from Tables 1 and 2, the present invention allows to reduce specific expenses on electricity by approximately 6.2-6.8% and increasing the life of the unit by approximately 3-5% at the expense of feeding the slag bath area under the gas cooling tower, causing a slow crusting process in that area of the unit.

Tabela 1. Comparação dos dados de operação do protótipo e da unidade proposta com uma tubulação.Table 1. Comparison of prototype and proposed unit operating data with a pipe.

Claims (4)

1. UNIDADE DE PROCESSAMENTO DE MATÉRIAS PRIMAS CONTENDO CHUMBO E ZINCO EM PÓ compreendendo câmara de fundição vertical (I) com seção transversal retangular com queimador (2), torre de refrigeração do gás (4), parede divisória (3) com elementos de cobre refrigerados a água separando a câmara de fundição (!) da torre de refrigeração do gás (4), fornalha elétrica (7) separada da câmara de lutidiçâo pela divisória (8) com elementos de cobre refrigerados a água, correia revestida (10), unidades para sangrar produtos de escória fundida (l l ), piso da fornalha (9); a diferença de proporção entre os níveis das bordas inferiores da divisória e a distância do telhado da câmara de fundição (1) até a borda inferior da divisória, separando a fornalha elétrica (7) da câmara de fundição (1), alcançando 0,15-0,29 c a proporção entre a distância da borda inferior desta divisória até o piso da fornalha (9) e a diferença entre os níveis da borda inferior das divisórias chegam a 1,25-2,10 caracterizada pelo fato de que nas paredes da torre de refrigeração do gás (4) não há mais do que duas tubulações (5, 6) e que estão no nível da borda inferior da divisória (3), separando a torre de refrigeração do gás (4) da câmara de fundição (I) com um declive em direção ao piso da fornalha (9) em plano horizontal, determinado pela seguinte fórmula: α = arctg (k-AH/B), onde ot - ângulo de declive das tubulações; k - coeficiente do ângulo dc dceiivc das tubulações, igual a 1,11-1,25; AH - diferenças dos níveis das bordas inferiores das divisórias; B - largura interna da torre de refrigeração do gás.1. RAW AND ZINC POWDER RAW PROCESSING UNIT comprising vertical casting chamber (I) with rectangular cross-section with burner (2), gas cooling tower (4), partition wall (3) with copper elements water cooled by separating the casting chamber (!) from the gas cooling tower (4), electric furnace (7) separated from the fighting chamber by the partition (8) with water-cooled copper elements, coated belt (10), units for bleeding molten slag products (ll), furnace floor (9); the difference in ratio between the levels of the bottom edges of the partition and the distance from the roof of the casting chamber (1) to the bottom edge of the partition, separating the electric furnace (7) from the casting chamber (1), reaching 0.15 -0.29 c and the ratio of the distance from the bottom edge of this partition to the furnace floor (9) and the difference between the levels of the bottom edge of the partitions is 1.25-2.10 characterized by the fact that on the walls of the partition gas cooling tower (4) there are no more than two pipes (5, 6) which are at the lower edge level of the partition (3), separating the gas cooling tower (4) from the casting chamber (I ) with a slope towards the furnace floor (9) in a horizontal plane, determined by the following formula: α = arctg (k-AH / B), where t - slope angle of the pipes; k - coefficient of pipe angle dc, equal to 1.11-1.25; AH - differences in the levels of the lower edges of the partitions; B - internal width of gas cooling tower. 2. UNIDADE DE PROCESSAMENTO DE MATÉRIAS PRIMAS CONTENDO CHUMBO E ZINCO EM PÓ de acordo com a reivindicação I, caracterizada pelo fato de que na instalação de duas tubulações (5 e 6) elas são montadas cada uma em uma parede oposta da torre dc refrigeração de gás (4) espelhados e invertidos em relação à sua seção axial transversal.Raw material processing unit containing lead and zinc powder according to claim 1, characterized in that in the installation of two pipes (5 and 6) they are each mounted on an opposite wall of the cooling tower of gas (4) mirrored and inverted in relation to their axial transverse section. 3.3 UNIDADE DE PROCESSAMENTO DE MATÉRIAS PRIMAS CONTENDO CHUMBO E ZINCO EM PÓ de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato de que na instalação das duas tubulações (5 c 6) cada uma está montada a uma distância da seção axial transversal da torre de refrigeração de gás (4), cuja proporção em relação ao comprimento interno da torre de refrigeração do gás alcança 0,25-0,30.RAW AND ZINC POWDER RAW PROCESSING UNIT according to claims 1 and 2, characterized in that in the installation of the two pipes (5 and 6) each is mounted at a distance from the axial cross-section of the turret. gas cooling (4), whose ratio to the internal length of the gas cooling tower reaches 0.25-0.30.