» » Практика электроплавки
28.05.2015

Компоновку цехов электроплавки руд и концентратов осуществляют по схеме цехов отражательной плавки. Электропечи устанавливают параллельно одна другой с разрывом 6—12 м (рис. 15—16). С одной торцовой стороны электропечей располагают конвертерное отделение, штейн в которое подается по желобам прямо от шпурозых отверстий электропечей. С противоположной торцовой стороны электропечей выпускают и убирают отвальный шлак. Пульты управления и печные трансформаторы устанавливают обычно около печей или между ними, что обеспечивает минимальную протяженность низковольтной сети и достаточную оперативность управления работой печей. Ремонт трансформаторов при таком расположении существенно упрощается. Для канализации печных газов каждая электропечь имеет 2—3 вертикальных газохода, coeдиняющих газовую полость печей со сборными горизонтальными газоходами, располагающимися на верхних площадках цеха. Электродную массу подают на площадку набивки электродов при помощи шахтного подъемника.
Обслуживание электропечей во время их работы состоит из следующих основных операций; загрузки шихты, заливки оборотного конвертерного шлака; наращивания, набивки и перепуска электродов; выпуска штейна и шлака; контроля и регулирования режима плавки; наблюдения за нормальным состоянием футеровки и элементов конструкции печи и текущих ремонтов.
Практика электроплавки

Шихта для электроплавки, состоящая из руды, концентратов, оборотных шлаков, флюсов и иногда кокса или угля, проходит предварительную подготовку, заключающуюся в дроблении исходных материалов до крупности не более 10—20 мм, сушке до содержания влаги не выше 2—3%, дозировке и перемешиванию отдельных составляющих. При высоком исходном содержании серы руду и концентраты подвергают окислительному обжигу «на порошок» или агломерирующему обжигу и полученный огарок в горячем виде загружают в электропечи.
Подготовленную шихту из бункеров подают к электропечам скребковыми транспортерами, из точек которых она поступает в печи через отверстия в своде и загружается в шлаковый слой ванны. Шихту загружают разномерно по мере ее плавления; все зеркало ванны должно быть закрыто слоем шихты, а размеры выступающих из ванны откосов необходимо поддерживать постоянными. Не допускается чрезмерная перегрузка печей, могущая привести к загромождению шихтой газовой полости и к ухудшению канализации газов.
Оборотные шлаки заливают в электропечи в жидком виде по желобам через отверстия в торцовой стене со стороны конвертерного отделения и штейновых шпуровых отверстий.
Практика электроплавки

Наращивание и набивку производят с площадок, расположенных на высших отметках над электропечами. Электродная масса, поступающая с электродных заводов, представляет собой смесь мелкого антрацита и кокса с пеком или каменноугольной смолой. Перед загрузкой в электроды ее дробят до кусков размером 50 мм. К верхним кромкам кожухов электродов приваривают новые секции кожухов и в них загружают куски электродной массы. При температуре выше 80° электродная масса начинает размягчаться и плотно заполняет кожух; по мере опускания электрода из этой массы выделяются газы, а при температуре З00—700° она начинает спекаться и постепенно отвердевает. Перепуск электролов осуществляют обычно при отключении тока. Электрод закрепляют на ленточном тормозе Висдома, затем отпускают болты, прижимающие щеки электродозажима, и далее, при ослабленных тормозных колодках, электрод медленно опускается вниз сквозь электродозажим; после этого болты электродозажима зажимают, а электрод включают под напряжение.
Электропечи в настоящее время работают на глубокой ванне, представленной слоем штейна 500—700 мм и слоем шлака 800—1800 мм. Штейн и шлак выпускают через шпуровые отверстия в противоположных торцовых стенках. Штейн, выпущенный в ковши емкостью 12—20 т, с помощью мостовых кранов заливают для дальнейшей переработки в конвертеры. Шлак из электропечей отвозят в отвал в шлаковозных чашах в жидком виде или гранулируют и транспортируют струей воды.
Контроль и регулирование режима электроплавки осуществляют по схеме, приведенной ранее на рис. 7. Особое внимание обращается на состояние ванны — ее глубину, погружение электродов, температуру продуктов плавки, футеровки стен и подины. Основными средствами регулирования режима электроплавки и состояния электропечи являются; мощность или нагрузка печи, изменяемая путем переключения ступеней напряжения, и загрузка печи, варьируемая по количеству и составу шихты.
Контроль за футеровкой и элементами конструкции печей сводится в первую очередь к наблюдению за состоянием подины, выпускных отверстий и свода электропечей. Необходимо предупреждать чрезмерный перегрев штейнового слоя и подины печи во избежание протекания штейна через подину. Выпускные отверстия следует своевременно ремонтировать, чтобы избежать аварийного ухода через них расплава. Свод электропечей должен быть тщательно уплотнен — это предупреждает выбивание газов и заражение ими атмосферы цеха. Необходимо внимательно следить за выполнением работ по наращиванию электродов (наварка кожухов и набивка их электродной массой), так как при недостаточно тщательном выполнении этих операций происходят обрывы электродов, вызывающие простои печей и необходимость извлечения из ванны обрывков электродов.
Основной персонал, обслуживающий электропечь и выполняющий перечисленные операции, состоит из мастера или бригадира, 1—2 загрузчиков, 2—3 горновых, 1—2 рабочих по наращиванию электродов, дежурного на пульте управления, дежурного слесаря-водопроводчика, рабочих на транспорте шихты, шлака и штейна.
Современные электропечи для плавки руд и концентратов имеют следующие основные технические показатели:
Практика электроплавки

Технические показатели по различным разновидностям электроплавки в цветной металлургии приведены в табл. 4.
Оценивая перспективы применения, развития и усовершенствования электроплавки в металлургии цветных металлов, необходимо отметить следующие основные положения. Электроплавка в ближайшие годы займет одно из ведущих мест как процесс переработки рудного сырья и концентратов. Особенно перспективно применение электроплавки для переработки сульфидных и окисленных руд и концентратов, содержащих медь, никель, олово, свинец и цинк. Большую роль будет играть электроплавка как процесс доработки всевозможных шлаков, содержащих в себе кобальт, олово, цинк, никель и другие металлы. Наконец, плавка и рафинирование многих цветных металлов также будет производиться в электропечах.
Практика электроплавки

Развитие и усовершенствование рудной электроплавки в ближайшие годы пойдет по пути применения больших прямоугольных электропечей мощностью от 5000 до 35 000 ква и значительно больших с числом электродов от 3 до 6 при рабочем напряжении от 250 до 450 в. Электроплавку следует вести с глубокой ванной от 1,5 до 2,5 м при значительном заглублении электродов и загрузкой шихты по всему зеркалу ванны. Газовое пространство электропечей должно быть тщательно герметизировано, а отвод газов необходимо осуществлять из нескольких точек по длине печей. Шихта для электроплавки должна проходить высококачественную подготовку, включающую в себя операции усреднения, сушки, дробления, окускования, обжига, тщательной шихтовки и перемешивания. Управление и контроль процесса электроплавки должны быть полностью автоматизированы, причем схема автоматизации должна охватить процессы загрузки шихты и выпуска продуктов плавки, связав их с тепловым, электрическим и газовым режимом.
Для шлакоплавильных электропечей целесообразно ориентироваться также на мощные прямоугольные электропечи с числом электродов от 3 до 9 при рабочем напряжении от 60 до 200 в и значительной глубине ванны. Особое внимание необходимо обращать на систему загрузки восстановителя с распределением его по всему зеркалу ванны и на защиту стенок печей от разрушающего воздействия конвекционных шлаковых потоков.