Недостатки ап первой группы (классификация):
Необходимость тщательной шихтоподготовки: сушка, измельчение.
Из-за не совсем правильной физико-химической природы окислительных плавок в данном агрегате, сульфиды обладают высокоразвитой реакционной поверхностью, поэтому кинетически скорость окисления высока, но абсолютная производительность технологии определяется наиболее медленным этапом, а именно процессом отстаивания и разделения фаз в объеме ванн.
Плюсы – богатые серосодержащие газы, высокая производительность, достаточно легкое обслуживание печи.
Лекция 8. Плавка в печах Ванюкова.
Вопрос 1. Теоретические и технологические принципы плавки. Эта печь запатентована в 7 странах. В России – ОАО «Норильский никель», СУМЗ; в СНГ – Балхаш (Казахстан). Является высокоэффективной отечественной разработкой автогенной технологии плавки сульфидного сырья в жидкой ванне (ПЖВ), используемой на предприятиях цветной металлургии России и Казахстана и получившая признание за рубежом. Процесс ПЖВ и печь для ее осуществления были предложены проф. А.В. Ванюковым ( МИСиС) в 1949 г. Впоследствии (1986) название (ПЖВ) было переименовано и ему присвоено имя автора. В настоящее время на ПВ имеется более 100 авторских свидетельств и зарубежных патентов.В медной промышленности первый производственный комплекс ПВ был введен в эксплуатацию на медном заводе НГМК ( 1977), позднее (1985, 1987г.г.) были построены две печи на Балхашском ГМК для переработки медной сульфидной шихты и клинкера цинкового производства [128].
На Среднеуральском медеплавильном заводе ( г. Ревда) печь Ванюкова ( ПВ-1500-2) запущена в эксплуатацию в 1995 году и вторая печь 2010 г.
Основной принцип плавки заключается в следующем.
На поверхность интенсивно барботируемого шлакового расплава загружаются шихтовые материалы. С двух сторон к реакционной шахте примыкают штейновый 1 и шлаковый 2 сифоны (рис.1). Принцип в том, что мощность продувки от 40 до 140 кВт на м3расплава. Это приводит к тому, что сульфидные частицы дробятся на мелкие капли, взвешенные в шлаковой системе. Поэтому реакционная поверхность высока. Как результат, окисление сульфидов протекает очень быстро, в области фурм происходит насыщение расплава газами. Газ – азот и продукты окисленияSO2. Происходит насыщение расплава газами, поэтому плотность расплава в области фурм ниже чем в подфурменной области, кроме того насыщенный газами расплав под воздействием архимедовых сил перемещается над фурмами печи. Учитывая высокую мощность ввода дутья протекает коалисценция – то есть укрупнение мелкодисперсных капель и, достигая гидродинамически неустойчивого размера 5-7мм, эти капли оседают в подфурменную область. Таким образом, в отличие от всех известных технологий происходит вертикальное перемещение расплава. Кратность этого перемещения составляет 100-150 единиц, это приводит к укрупнению капель штейна в шлаке и в итоге к обеднению шлака.
Так это единственный автогенный процесс, который характеризуется получением отвальных шлаков, корме того окислителем сульфидов тут является кислород шлака MeS+Fe3O4MeO+SO2, то есть окислителем работает кислород шлака, ассоциированный с высшими оксидами железа. В результате при вводе (КВС) в шлак содержание магнетита в шлаке невысокое 6-8%. Соответственно и низкое содержание меди в шлаке. Снижаются электрохимические потери со шлаком. Поэтому содержание меди в шлаке ПВ описывается термодинамикой и фактически соответствует равновесному состоянию. Это единственная технология, которая это делает. Дополнительным преимуществом является высокая удельная производительность. Она обусловлена большой мощностью дутья 110т/м3сутки. Единственный конкурент – шахтная перитная плавка с производительностью до 120 т/м3.
Рис.1. Схема агрегата ПВ: 1-фурмы; 2-загрузочные течки; 3,4-шлаковый и штейновый сифоны;
5-газоход