» » Шахтная плавка никелевого агломерата
21.05.2015

Шахтная плавка окисленных никелевых руд, их брикетов и агломерата на обычном воздушном дутье характеризуется малой производительностью печей.
При расходе кокса 30—35% от веса проплавленного агломерата, или 50 г на 1 т никеля, стоимость кокса, расходуемого на плавку, составляет почти 50% себестоимости никеля.
В 1940 г. Н.П. Диев и А.Л. Цефт отметили возможность повышения показателей шахтной никелевой плавки применением воздуха, обогащенного кислородом. В 1950 г. на Московском бронзо-латунном заводе под руководством И. Д. Резника (Гинцветмет) была приведена опытная плавка агломерата окисленных никелевых руд на дутье, обогащенном кислородом. Плавка осуществлялась в круглой шахтной печи с сечением в области фурм 0,38 м2. Нижняя часть печи была кессонирована на высоту 1200 мм. Печь имела четыре фурмы диаметром 100 мм. Шлаковая летка была расположена выше шпурового отверстия на 300 мм. Глубина ванны от шпура до оси фурм составляла 600 мм. Для проведения опытов на заводе была смонтирована испарительная станция газификации жидкого кислорода.
Проведенные плавки агломерата на обычном воздушном дутье и на дутье, обогащенном до 39% кислородом, показали, что обычные шахтные печи никелевой плавки без существенного изменения их конструкции пригодны для работы на дутье с 35% кислорода. Плавка протекала при укороченном фокусе горения кокса и сниженной температуре отходящих газов. Температура шлака повысилась на 50—100°.
При работе на дутье, содержащем 31—35% кислорода, расход кокса снижается на 18—23%1 главным образом за счет более полного сгорания кокса до двуокиси углерода, а также вследствие уменьшения количества отходящих газов и снижения их температуры. Сокращение количества отходящих газов снизило унос пылевидных частиц.
Проплав шихты при 31%-ном содержании кислорода в дутье увеличился по сравнению с проплавом на воздушном дутье на 31%, а при 39%-ном содержании кислорода — на 77%, Это обусловлено повышением ингенсивносги сжигания топлива и уменьшением его удельного расхода.
Существенно изменился состав штейна: содержание никеля в нем увеличилось с 18,1 до 21,4%, кобальта с 0,41 до 0.57%, по количество серы сократилось с 16,3 до 7,7%; штейн получился значительно более металлизированным. Содержание никеля в шлаке имело тенденцию к некоторому увеличению, а магнетита понижалось с 3,3 до 1,4 %.
В 1956 г. на комбинате «Южуралникель» была пущена кислородная станция КТ-1000, давшая возможность продолжить экспериментальные исследования. Опытная плавка смеси никелевого агломерата и сырой окисленной руды в печи сеченим 3,6*2=7,2 м2 с дутьем, обогащенным кислородом до 25,7%, сопровождалась увеличением проплава на 31% и снижением расхода кокса на 20%.
Шахтная плавка никелевого агломерата

Но, как ВИДНО из данных табл. 3, при интенсификации процесса повышается содержание никеля в шлаке. Дальнейшее исследование в направлении изыскания путей понижения потерь никеля в шлаках определит эффективность и целесообразность применения кислорода для шахтной плавки окисленных никелевых руд.