RU2236659C1 - Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов - Google Patents
Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236659C1 RU2236659C1 RU2003119862/02A RU2003119862A RU2236659C1 RU 2236659 C1 RU2236659 C1 RU 2236659C1 RU 2003119862/02 A RU2003119862/02 A RU 2003119862/02A RU 2003119862 A RU2003119862 A RU 2003119862A RU 2236659 C1 RU2236659 C1 RU 2236659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- current source
- electrodes
- slag
- hearth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов. Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов включает подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией с шихтово-кислородной горелкой, леткой для выпуска жидкометаллической донной фазы, отверстием для отвода технологических газов и пыли, электродами, установленными на подину и подключенными к источнику тока, и электротермической секцией, отделенной от плавильной секции водоохлаждаемой перегородкой, не доходящей до подины, с леткой для выпуска шлака, отверстием для отвода возгонов и технологических газов и электродами, погруженными в шлаковый расплав и подключенными к источнику тока, причем электроды, размещенные в плавильной секции, подключены к одному полюсу источника тока, а электроды, размещенные в электротермической секции, подключены к противоположному полюсу источника тока. Обеспечивается повышение производительности агрегата и увеличение надежности его работы. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов.
Известна печь для переработки свинцово-цинковых материалов, включающая кессонированный водоохлаждаемый корпус-шахту, воздушно-кислородные дутьевые фурмы, внутренний горн с сифоном для накопления и выпуска продуктов плавки (Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. - М.: Металлургия, 1975, с.246).
Известна печь для переработки медно-цинковых материалов, включающая кессонированный водоохлаждаемый корпус-шахту, воздушно-кислородные дутьевые фурмы, передний горн для накопления и выпуска продуктов плавки (Мечев В.В., Быстров В.П., Тарасов А.В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1995, с.246).
Описанные конструкции предназначены для переработки конкретных материалов - либо свинцово-цинковых, либо медно-цинковых материалов и не допускают возможности унификации. Кроме того, к числу недостатков известных конструкций следует отнести необходимость расхода дорогого и дефицитного кокса, возможность переработки только крупнокусковой шихты, в связи с чем концентраты перед плавкой необходимо окусковывать, что отрицательно сказывается на экономичности.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов, включающий подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией с шихтово-кислородной горелкой, леткой для выпуска жидкометаллической донной фазы, отверстием для отвода технологических газов и пыли, и электротермической секцией, отделенной от плавильной секции водоохлаждаемой перегородкой, не доходящей до подины, с леткой для выпуска шлака, отверстием для отвода возгонов и технологических газов и электродами, погруженными в шлаковый расплав и подключенными к источнику тока (Мечев В.В., Быстров В.П., Тарасов А.В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1995, с.195).
Недостатком известной конструкции является ее низкая производительность вследствие нестабильной службы перетока под перегородкой, разделяющей плавильную и электротермическую секции, часто перекрываемого подовыми настылями, а также из-за повышенных потерь ценных компонентов с отвальным шлаком.
Зарастание и перекрытие переточного окна приводит к горячим простоям агрегата и, следовательно, снижению их производительности и увеличению энергозатрат. Размыв настыли и вскрытие перетока, требующий времени и специальных средств, существенно снижает экономичность агрегата.
Заявляемое изобретение направлено на повышение производительности агрегата и увеличение надежности его работы за счет обеспечения возможности использования обедняющих эффектов электролиза шлаковой ванны и электрокапиллярного движения.
Для достижения отмеченного выше технического результата в агрегате для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов, включающем подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией с шихтово-кислородной горелкой, леткой для выпуска жидкометаллической донной фазы, отверстием для отвода технологических газов и пыли, и электротермической секцией, отделенной от плавильной секции водоохлаждаемой перегородкой, не доходящей до подины, с леткой для выпуска шлака, отверстием для отвода возгонов и технологических газов и электродами, погруженными в шлаковый расплав и подключенными к источнику тока, в соответствии с заявляемым изобретением в плавильной секции дополнительно размещены электроды, установленные на подину и подключенные к одному полюсу источника тока, при этом электроды, размещенные в электротермической секции, подключены к противоположному полюсу источника тока.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Проведенные эксперименты показали, что размещение в плавильной секции агрегата электродов, установленных на подину и подключенных к одному полюсу источника тока, при одновременном подключении электродов, размещенных в электротермической секции, к противоположному полюсу источника тока препятствует перекрытию настылью переточного окна за счет автоматического увеличения выделения джоулева тепла в расплаве внутри переточного окна при фиксированной силе тока. При этом в результате электролиза происходит дополнительное обеднение шлака вследствие электрохимического выделения и осаждения нелетучих металлов под действием электрокапиллярных сил, а также интенсификации возгонки летучих (цинка и др.) за счет барботажа, вызванного выделением оксида углерода.
Полярность электродов, их материал, размеры, количество и размещение в электротермической и плавильной секциях, а также электрические параметры установки определяются в каждом конкретном случае, исходя из технологических, конструктивных и режимных параметров агрегата, что составляет предмет “ноу-хау” для заявляемого изобретения.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом. На чертеже показан заявляемый агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов. Агрегат содержит подину 1, корпус 2 с расположенными в нем плавильной секцией 3 с шихтово-кислородной горелкой 4, электродами 5, установленными на подину 1 и подключенными к источнику тока (на чертеже не показан), леткой 6 для выпуска жидкометаллической донной фазы, отверстием 7 для отвода технологических газов и пыли и электротермической секцией 8, отделенной от плавильной секции 3 водоохлаждаемой перегородкой 9, с леткой 10 для выпуска шлака, отверстием 11 для отвода возгонов и технологических газов и электродами 12, подключенными к источнику тока (на чертеже не показан). Разделяющая плавильную и электротермическую секции водоохлаждаемая перегородка 9 выполнена не доходящей до подины 1 с образованием переточного окна 13. Установленные в плавильной секции 3 электроды 5 погружены в металлизированную донную фазу 14 и подключены к одному полюсу источника тока, например отрицательному, а электроды 12, установленные в электротермической секции 8, погружены в шлаковый расплав 15 и подключены к противоположному полюсу источника тока, например положительному.
Агрегат работает следующим образом.
Шихта, приготовленная из концентратов, флюсов и оборотной пыли, через шихтово-кислородную горелку 4 потоком технического кислорода вдувается в плавильную секцию 3, где сульфиды окисляются и плавятся совместно с флюсами. Перегретый расплав стекает в отстойную часть плавильной секции 3, где происходит разделение продуктов плавки с образованием металлизированной донной фазы (штейна, металла) и шлака. Расплав через переточное окно 15 попадает в электротермическую секцию 8, которая служит для обеднения шлака в восстановительном режиме, включая осаждение тяжелой металлизированной фракции (штейна, металла) в донную фазу и отгонку летучих компонентов (в первую очередь цинка).
Расплав в электротермической секции 8 обогревается электроэнергией, вводимой с помощью электродов 12. Обедненный шлак удаляют из агрегата через летку 10, металлизированную донную фазу - через летку 6; технологические газы и пыль (возгоны) отводят через отверстия 7 и 11 и направляют на дальнейшую переработку.
Между электродами разной полярности 5 и 12, установленными в плавильной и электротермической секциях, разделенных перегородкой 9, в расплаве, проходящем через переточное окно 15, протекает электрический ток.
В нормальном режиме донные слои расплава достаточно прогреты, переточное окно 15 полностью свободно от настылей; при этом электрический ток в переточном окне протекает преимущественно через металлизированную донную фазу, электропроводность которой много больше, чем у шлака. В этом случае электрическое сопротивление расплава минимально и при фиксированной силе тока источника джоулево тепло, выделившееся при похождении расплава через переточное окно 15, также минимально.
При отклонении режима от нормального (снижение температуры донных слоев, изменение состава расплава и др.) создаются условия для усиленного настылеобразования, постепенного зарастания и перекрытия настылью переточного окна 15. Одновременно этот процесс увеличивает удельное электрическое сопротивление расплава, проходящего через переточное окно 15, и уменьшает площадь сечения последнего. Это приводит к увеличению электрического сопротивления и при фиксированной силе тока источника - к увеличению выделения джоулева тепла в переточном окне, что препятствует настылеобразованию, способствует размыванию настыли и поддержанию, таким образом, переточного окна в нормальном рабочем состоянии в автоматическом режиме.
При протекании постоянного тока через шлаковый расплав в электротермической секции 8 в результате электролиза происходит дополнительное обеднение шлака, при котором частицы нелетучих металлов выделяются из химического раствора и вместе с остальными каплями нелетучих металлов, содержащимися в шлаке, под действием сил тяжести и электрокапиллярных сил оседают на подине агрегата.
При катодной поляризации электродов 5 и, следовательно, металлизованной донной фазы и анодной поляризации электродов 12 в результате электролиза шлака в прианодных областях за счет образования оксида углерода создаются зоны барботажа. Поскольку в тех же зонах выделяется и подавляющая часть вводимой мощности, то катодная поляризация донной фазы дополнительно интенсифицирует отгонку из шлака летучих компонентов (в первую очередь - цинка). Процесс возгонки особенно усиливается, поскольку соседние зоны интенсивной возгонки у анодов 12, расположенных подряд, частично совмещаются одна с другой.
За счет раздельной установки электродов разной полярности в электротермической и плавильной секциях зона растекания тока существенно смещается вниз, приближаясь к подине, что приводит к повышению температуры в нижних слоях ванны, особенно в узкой зоне переточного окна 15, и, следовательно, позволяет исключить его перекрытие настылями.
Проверку устройства проводили на опытно-экспериментальной установке заявляемой конструкции. Переработке подвергали сульфидную шихту, состоящую из гранул, содержащих в среднем, мас.%: меди - 26; свинца - 1,6; цинка - 11; железа - 24; серы - 34.
Длительность испытаний - 72 часа.
В результате плавки был получен:
штейн состава, мас.%: меди - 50,0; свинца - 2,0; цинка - 2,3; железа - 21; серы - 22;
шлак состава, мас.%: меди - 0,26; свинца - 0,15; цинка - 1,0; железа - 35; диоксида кремния - 37; оксида кальция - 10.
Испытания показали надежную непрерывную работу заявляемой конструкции, которая обеспечивает повышение производительности агрегата вследствие глубокого обеднения шлака по ценным металлам и бесперебойную службу, исключающую горячие простои агрегата.
Claims (1)
- Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов, включающий подину, корпус с расположенными в нем плавильной секцией с шихтово-кислородной горелкой, леткой для выпуска жидкометаллической донной фазы, отверстием для отвода технологических газов и пыли, и электротермической секцией, отделенной от плавильной секции водоохлаждаемой перегородкой, не доходящей до подины, с леткой для выпуска шлака, отверстием для отвода возгонов и технологических газов и электродами, погруженными в шлаковый расплав и подключенными к источнику тока, отличающийся тем, что в плавильной секции дополнительно размещены электроды, установленные на подину и подключенные к одному полюсу источника тока, при этом электроды, размещенные в электротермической секции, подключены к противоположному полюсу источника тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119862/02A RU2236659C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119862/02A RU2236659C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236659C1 true RU2236659C1 (ru) | 2004-09-20 |
RU2003119862A RU2003119862A (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=33434036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119862/02A RU2236659C1 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236659C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009099348A1 (ru) * | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Zufar Garifullinovich Salihov | Печь для плавки в жидкой ванне материалов, содержащих цветные, черные металлы и тугоплавкие образования |
RU2482199C2 (ru) * | 2008-09-16 | 2013-05-20 | Алкоа Инк. | Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов |
RU2817274C1 (ru) * | 2023-02-15 | 2024-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная Компания Интехпром" (ООО "ИК "Интехпром") | Устройство пирометаллургической переработки сульфидных руд и концентратов |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003119862/02A patent/RU2236659C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МЕЧЕВ В.В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1995, с.195. ГУДИМА Н.В. и др. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. - М.: Металлургия, 1975, с.246. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009099348A1 (ru) * | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Zufar Garifullinovich Salihov | Печь для плавки в жидкой ванне материалов, содержащих цветные, черные металлы и тугоплавкие образования |
RU2482199C2 (ru) * | 2008-09-16 | 2013-05-20 | Алкоа Инк. | Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов |
US8728385B2 (en) | 2008-09-16 | 2014-05-20 | Alcoa Inc. | Sidewall and bottom electrode arrangement for electrical smelting reactors and method for feeding such electrodes |
RU2817274C1 (ru) * | 2023-02-15 | 2024-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная Компания Интехпром" (ООО "ИК "Интехпром") | Устройство пирометаллургической переработки сульфидных руд и концентратов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003119862A (ru) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107699711B (zh) | 铜熔炼方法 | |
RU2368673C2 (ru) | Способ и установка для извлечения металла из содержащего этот металл шлака | |
CN104302792B (zh) | 用于处理非铁冶炼的渣滓的方法 | |
CN101845554A (zh) | 以废杂铜和硫化铜精矿为原料熔炼铜的方法 | |
CN105925805A (zh) | 铅锌矿冶炼方法 | |
WO2023246367A1 (zh) | 一种含硫化锑矿熔盐电解连续化生产的方法及装置 | |
JP2017128808A (ja) | 亜鉛含有廃棄物からの亜鉛の回収方法 | |
CN107475752B (zh) | 一种锡渣低温熔盐电解清洁冶金方法及装置 | |
RU2360984C1 (ru) | Способ извлечения металлов платиновой группы | |
CN112899494B (zh) | 一种粗铅连续精炼脱铜并产出高品位冰铜的方法 | |
RU2236659C1 (ru) | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов | |
CN108677023A (zh) | 锌渣熔化熔析的方法及装置 | |
CN205687989U (zh) | 用于铅锌矿冶炼的设备 | |
CN114150162A (zh) | 处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备 | |
US2539743A (en) | Electrolytic refining of impure aluminum | |
US3909243A (en) | Recovery of both brass and zinc from metallurgical residues by carbon flotation method | |
SE431792B (sv) | Sett att driva en likstroms-ljusbagsugn | |
US4402491A (en) | Apparatus for reclaiming lead and other metals | |
US531309A (en) | Alfred guillaume | |
SU1316367A1 (ru) | Печь дл непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне | |
RU2235258C1 (ru) | Электропечь для переработки техногенного сырья | |
RU126811U1 (ru) | Печь для непрерывной переработки материалов в жидкой ванне | |
RU2090811C1 (ru) | Печь для непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне | |
RU2235257C1 (ru) | Электропечь для переработки техногенного сырья | |
CN105907988A (zh) | 用于铅锌矿冶炼的设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050704 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100704 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130704 |