Стандарт устанавливает технические требования к производственным ресурсам, технологии конвертирования, получаемым продуктам, контролю технологических операций и работы оборудования, нормализации процесса и оперативному учету его результатов.
Как ранее уже говорилось, конвертирование любых видов штейнов происходит в конвертерах. Наиболее распространен горизонтальный конвертер, имеющий форму горизонтального цилиндра. Конвертер состоит из фундамента, опрных роликов, бочки, напыльника, воздухоподводящей системы, устройства для загрузки флюсов и приводного механизма.
Фундамент представляет две массивные железобетонные плиты, на которых установлены опорные ролики и приводной механизм. Опорные ролики из литой стали расположены попарно, по две пары на каждый из фундаментных плит.
Бочка - основная рабочая часть конвертера. Ее цилиндрический сварной кожух состоит из котельного железа, футерованного изнутри магнезитовым или хромомагнезитовым кирпичем. Между кирпичем и кожухом насыпан слой огнеупорной засыпки. Снаружи на кожухе по его концам устроены два стальных опорных бандажа, которые опираются на опорные ролики. Имеется большая кольцевая шестерня, служащая последним звеном привода. Воздух в конвертер подводится через фурмы, находящиеся на стенке бочки в один ряд параллельно оси цилиндра. Отвод газов, загрузку материалов и выпуск продуктов осуществляют через горловину в верхней части бочки, представляющую прямоугольное отверстие, укрепленное стальным воротником.
Воздухоподводящая система конвертера состоит из стального воздухопровода, имеющего сальниковое соединение с магистральным воздухопроводом, подводящих фурменных рукавов и самих фурм.
Напыльник конвертера собран из котельного железа и литых плит и представляет колпак, свободно соединяющий горловину конвертера с газоотводящей системой.
Приводной механизм конвертера состоит из двух электромоторов и редуктора для уменьшения числа оборотов. Один электромотор обычно переменного тока и предназначен для текущей работы. Второй постоянного тока и служит для аварийного поворота конвертера при внезапном отключении дутья.
Основные преимущества конвертеров: отсутствие расхода топлива и электроэнергии, высокая интенсивность работы и большая производительность. Высокая степень удаления железа, серы и других примесей. Получение газов с высоким содержанием SO2, позволяющим утилизировать их для производства серной кислоты, возможность переработки холодных материалов- штейна, корок, руд и концентратов.
Недостатки: несовершенство процесса шлакообразования и невозможность получения отвального шлака, пониженное прямое извлечение металлов, трудоемкость прочистки фурм, периодичность процесса и потребность частых остановок конвертера, большой расход воздуха высокого давления.
Работа конвертеров слагается из комплекса химических и физических процессов, протекающих в ванне расплавленного штейна, продуваемого воздухом. Общая картина развития и взаимосвязь основных процессов в конвертере представляются следующим образом. Расплавленный, в нашем случае, медно-никелевый штейн заливают в конвертер через горловину и продувают воздухом в присутствии кварцевого флюса. После продувки образовавшийся конвертерный шлак сливают, заливают новую порцию штейна, загружают кварц и повторяют продувку. Постепенно в конвертере образуется обогащенная масса. Перерабатываемый расплавленный штейн образует ванну в нижней части конвертера. На поверхности ванны плавают кусочки кварцевого флюса, а также находится слой образующегося при продувке жидкого конвертерного шлака.
Воздух подаётся в ванну через специальные фурменные отверстия. Давление воздуха превосходит гидростатическое давление слоя расплавленного штейна, в следствии чего струя воздуха проникает в слой штейна на некоторое расстояние от фурменной стенки. Воздушная струя , проникая в массу расплавленного штейна, разбивается на большое число мелких пузырьков, вступающих в активное химическое взаимодействие с сульфидами и металлами. Высокая температура ванной (1200 – 1300°С), расплавленное сосотояние материалов, значительная поверхность контакта воздуха и расплава интенсифицирует химические процессы окисления, протекающие с очень большими скоростями. Основные окислительные процессы в конвертере - реакция окисления железа и серы, которые обеспечивают тепло, необходимое для нормального протекания процесса, без затраты топлива и электроэнергии. В результате окисления серы образуется газообразный сернистый ангидрид, который смешивается с азотом воздушного дутья и остатками непрореагировавшегося кислорода. Эта газовая смесь всплывает на поверхность ванны в районе, прилежащем к фурмам, и заполняет газовый обьем конвертера, из которого она под небольшим положительным давлением удаляется через горловину. В результате окисления железа образуются окислы FeO и Fe 3O 4 , находящиеся в ванне в жидком состоянии и удаляемые из ванны с конвертерным шлаком.
В работающем конвертере непрерывно движутся жидкие и твердые материалы и продукты плавки. Основными причинами этого движения являются динамическое воздействие на ванну воздушных струй, истекающих из фурм, а также всплывание газовых пузырьков, усиленное тепловым расширением их под влиянием нагрева в результате экзотермических тепловыделений. Наибольшие тепловые выделения в конвертерах происходят в те периоды их работы, когда ванна содержит в себе заметное количество металлического или сернистого железа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.