Вопрос: Загрузка анодной печи.

Ответ: Загрузку меди обычно осуществляют с помощью шаржирных или мостовых кранов через окна, расположенные со стороны загрузочного пролета цеха. Выпуск меди производят с противоположной стороны печи через вертикальную щель в продольной стене. Черновую медь заливают по съемным желобам, устанавливаемым в рабочие окна печи. Расплав меди продувают газами с помощью трубок, вводимых через рабочие окна в расплав металла. Большинство отражательных печей оборудованы двумя газомазутными горелками, установленными в торцевой части агрегата. Отходящие газы направляются в боров и далее через газоход попадают в теплоэнергетический агрегат или котел-утилизатор, после чего выбрасываются в атмосферу. Футеруются печи хромомагнезитовыми, периклазохромитовыми и форстерито- хромитовыми огнеупорами.

Продукты процесса:

Анодная медь направляется в цех электролиза меди для получения катодной меди.

Анодный шлак, так как он богат по меди, его направляют в качестве холодных материалов в конвертерный участок.

Газы не имеют в своем составе ценных компонентов, поэтому их выбрасывают в атмосферу.

Огневое рафинирование черновой меди состоит из следующих операций:

Разделка, заделка и просушка летки;

Загрузка печи;

Плавление;

Съем шлака;

Окисление;

Восстановление;

Разлив;

Обработка, сортировка и взвешивание анода;

Разделка, заделка и просушка летки.

После окончания каждого разлива производится разделка выпускного отверстия- летки, заключающаяся в очистке ее от меди, шлака и старой леточной массы на глубину не менее 400 мм от чугунной арматуры. Затем на эту же глубину летка заделывается специальной массой в два слоя по 200 мм:

а) внутренний слой – черной глиной;

б) наружный слой – белой глиной.

Состав черной глины:

- Динасовый мертель – 50%

- Каменный уголь (порошок) – 33%

- Хвосты обогащения (порошок) -17%

Всего: -100 %

Состав белой глины:

- Динасовый мертель – 50%

- Хвосты обогащения (порошок) – 50%

Всего: - 100%

Загрузка печи. В период разделки и заделки летки шаржирном краном в печь загружается твердая шихта, поданная на вагонетках в виде «слитков».

При этом в первую очередь грузятся анодный возврат и лишь после закрытия лещади печи возвратом, производится загрузка бракованных анодов, изложниц и слитков твердой привозной меди.

После просушки летки и загрузки твердой шихты в загрузочное окно устанавливается съемный желоб, футерованный шамотном кирпичом и начинается заливка в печь жидкой медью производится до уровня верхней заправки шлакового порога.

Температура жидкой черновой меди, заливаемой в печь 1150-1200оС.

Количество твердой шихты, загружаемой в печь, обычно не превышает 35-45% от веса жидкого металла.

Вся операция загрузки печи продолжается обычно от 8 до 15 часов и зависит в основном от наличия жидкой меди.

Плавление. Обычный процесс плавления начинается сразу же после загрузки в печь первой порции твердой шихты. Этот период работы печи характерен интенсивным окислением топлива и повышением температуры газов в печи до 1350 0С. Продолжительность плавления зависит от количества загруженной в печь твердой шихты и колеблется от 0,5 до 1,5 часов.

Съем шлака. Съем шлака в процессе огневого рафинирования производят дважды: после плавления и окисления – шлак I периода и в период восстановления – шлак II периода. Так как вместе с черновой медью в печь заливается в жидкий конвертерный шлак, то съем его начинается сразу же после окончания плавления. Операция съема шлака осуществляется следующим образом: в расплавленную ванну через трубки подается сжатый воздух и имеющийся в печи шлак относятся к шлаковому окну и скребком через пороги сгребается в шлаковые

коробки емкостью 0,3 м3, которые убираются шаржирным краном. После остывания шлак выбивается в ковш и направляется на переработку в конвертеры. Количество снятого шлака колеблется от 1,5 до 6 т и зависит, в основном, от частоты слива меди из конвертера и количества шлака залитого в печь с этой медью.

Окисление. Операция окисления проводится для перевода примесей в шлак и начинается практически с момента снятия шлака, когда в ванну печи вставляется первая трубка.

Окисление осуществляется путем ввода в расплавленную медь сжатого воздуха через газовые трубки (8-9 шт.) диаметром 19 мм. Для уменьшения расхода трубок снаружи их обмазывает огнеупорным составом. Воздух для окисления берется от общей магистрали идущей от центральной трубокомпрессорной, его давление до 5 атмосфер.

Атмосфера в печи в этот период поддерживается окислительной при отрицательном давлении 0,5 ммвод.ст. Продолжительность окисления колеблется от 1 до 2,5 часов и зависит главным образом, от доводки черновой меди в конвертерах и от количества и качества твердой шихты.

Конец окисления металла определяется по внешнему виду пробы, налитой в изложницу размером 100х50х40 мм. Поверхность ее должна иметь гладкий вид с утяжкой посередине, а металл в изложнице крупнокристаллическую структуру и кирпично-красный цвет без металлического блеска.

Содержание кислорода в металле к концу окисления должно быть 0,4-0,5%, температура металла 1180-12000С.

Восстановление. Так как во время окисления примесей окисляется, и часть меди то после снятия шлака проводится ее восстановление.

Процесс восстановления меди производится воздухомазутной эмульсией, вводимой в расплавленную ванну при помощи трубок аналогичных окислительным.

Воздухомазутная эмульсия приготовляется в специальном смесителе, установленном у каждой печи, в которой подается мазут, давление 5-6 атм. и воздух давлением не менее 4-5 атм.

Мазут к смесителю подводится от общей магистрали мазутопровода. Для регулирования количества мазута, поступающего к смесителю мазутопровод снабжен вентилем и расходометром. Давление мазута контролируется по манометру.

В период восстановление отключается форсунки и атмосфера в печи поддерживается восстановительной с положительным давлением +2 +3,5 мм. вод. столба. Температура отходящих газов в борове не должна превышать 12000С. Температура металла при восстановлении 1140-11800С. Конец восстановления определяется по внешнему виду отлитого пробного штычка. Поверхность пробы должна быть мелкоморщинистой без утяжки в изломе – мелкокристаллическая структура.

Операция восстановления по времени длится от 0,5 до 2,0 часов, зависит от температуры металла, количества подаваемого восстановителя и глубины окисления в предыдущей операции.

Разлив. Для разлива меди из печи открывается летка, для чего ломком срубается верхняя часть заделки, которая в процессе разлива постоянно подрубается для поддержания необходимой струи.

Медь из печи через летку по футерованному желобу поступает в промежуточный ковш (футерованный и просушенный), емкостью 0,18 м3, из которого медь выливается в изложницу карусельной разливочной машины производительностью 45 т/час. На машине установлено 20 медных изложниц, отливаемых в участке при разливе металла в специальную форму.

Подъем и спускание ковша осуществляется при помощи пневмоподъемника. Важным фактором при разливе меди является охлаждение анодов, в следовательно и температура изложниц, которая должна быть в пределах 120-1300С. Поэтому во время движения карусели изложницы входят под зонт, где охлаждаются водой. Чтобы аноды не приваривались к изложницам, последние перед заполнением металлом опрыскиваются раствором огнеупорной глины.

Обработка, сортировка и маркировка анодов. Обработку анодов производят вручную при помощи зубила и кувалды. Обрубаются заусеницы, выправляется полотно и уши, разравниваются вздутия и т.д.

Полотно анодов должно быть равным, изгиб по вертикали допускается не более 5 мм.

По поверхности и краям не должно быть: заплесок и утолщений кромок, более 5 мм; шишек и пузырей высотой более 7 мм; углублений и выступов более 3 мм.

Не допускается на поверхности анода включений шлака, глины, угля и других немедных включений.

Размер анода должен быть: длина 910 5 мм, ширина 820 5 мм. Толщина анода на расстоянии 200-250 мм от верхней кромки допускается от 38 до 43 мм. Аноды, толщина которых составляют от 33 до 38 мм и от 39 до 43 мм, сортируются в отдельные партии, если они не имеют других дефектов.

Толщина анодов внизу должна быть меньше на 4-6 мм толщины верха.

Химический состав анодной меди, в %:

Cu+Ag – 99,10 Ni – 0,041 O2 = 0,08

Fe – 0,004 As – 0,068

S – 0,005 Sb – 0,056

Bi – 0,002 Pb – 0,17

Маркировка анодов производится выбиванием номера плавки на контактных ушах анодов. При клеймении анодов, погруженных на вагонетки, клеймо ставится на 2-х крайних анодах с обеих концов вагонетки. Аноды, находящиеся на эстакаде, клеймятся поштучно каждый.