Горизонтальный конвертер медно-никелевого штейна, страница 7

     Рудные материалы, специально загружаемые в конвертер для их переработки за счет избыточного тепла, также холодные. Это – кусковая и сульфидная руда, окускованный флотационный концентрат и другие. И, наконец, в холодном виде в конвертер в ряде случаев загружают и основной исходный материал конвертирования – штейн. Это делают либо специально для ликвидации избытка тепла в конвертере, либо в тех случаях, когда плавильный передел, дающий штейн, пространственно отделен от конвертерного. Иногда в конвертер загружают в холодном виде «белый матт», полученный на стороне, обогащенную массу из других агрегатов и пр.

По тепловым характеристикам холодные материалы, подаваемые на конвертирование, могут быть подразделены на эндо- и экзотермичные. Первые при переработке в конвертере поглощают тепло, вторые – выделяют. Под этим понимается, что собственный тепловой баланс переработки в конвертере эндотермичных материалов характеризуется недостатком тепла, а экзотермичных – избытком. Большинство холодных, перерабатываемых в конвертерах (на воздушном дутье), являются эндотермичными.

К экзотермичным относятся многие привозные металлические материалы на основе железа (различные стали и др.). При их переработке тепло, выделяемое при окислении их компонентов (металлических железа, хрома, марганца и др.), превосходит тепло, уносимое образующимися из них продуктами. Ликвидировать избыток тепла в конвертере загрузкой экзотермичных материалов нельзя. Этими холодными материалами в основном пользуются при конвертировании никелевых и медно-никелевых штейнов с целью извлечь содержащиеся в них цветные металлы.

Эндотермичные холодные материалы по тепловым характеристикам могут быть подразделены на инертные и реакционные. К инертным относятся материалы, с компонентами которых при переработке в конвертере не происходит ощутимых химических превращений. К числу таких материалов относятся шлак (корки, выломки и др.) и готовые продукты конвертирования (металлическая медь в виде лома и анодного скрапа, корки файнштейна и пр.). С компонентами реакционных материалов в конвертере протекают реакции с выделением и поглощением тепла, но суммарный тепловой эффект этих реакций в подводящем большинстве случаев положительный и в основном обеспечивается теплотой окисления компонентов материала (сульфидов, металлов) кислородом дутья. К реакционным холодным материалам относятся холодный штейн, сульфидные рудные материалы, многие металлические отходы и пр.

В приходной части теплового баланса конвертера доминирующими статьями являются физическое тепло жидкого исходного штейна и тепло экзотермических реакций. При богатых штейнах первая статья превышает вторую, при бедных -  наоборот. Доля других статей прихода (физическое тепло дутья, флюса, холодных материалов) обычно составляет 1 – 3%.

В расходной части наиболее весомы (составляют в сумме обычно свыше 85 – 90% общего расхода тепла) физическое тепло готового продукта, конвертерного шлака и газов. Другой существенной статьей являются потери тепла во внешнюю среду (5 – 15%). Тепло эндотермических реакций в балансе обычно незначительно и представлено в основном теплом реакций термической диссоциации компонентов флюса и рудных холодных.

На наших заводах в настоящее время конвертирование ведется почти исключительно на воздушном дутье. За рубежом часто применяют дутье, обогащенное кислородом. Это позволяет расширить тепловые ресурсы процесса и перерабатывать значительное количество рудных материалов, т.е. частично превратить конвертер в плавильный агрегат.

Для конвертирования медно-никелевых штейнов повсеместно применяют горизонтальные конвертеры 40, 80 и 100 т. Этот процесс во многом аналогичен продувке никелевых штейнов. Он заканчивается получением файнштейна, но медно-никелевого.

Наиболее распространен горизонтальный конвертер, имеющий форму горизонтального цилиндра. Конвертер состоит из фундамента, опорных роликов, бочки, напыльника, воздухоподводящей системы, устройства для загрузки флюсов и приводного механизма.