» » Плавка медных руд и концентратов в отражательных печах
29.04.2015

Отражательная плавка получила широкое распространение с начала текущего столетия в связи с внедрением в практику флотационного обогащения, продуктом которого является мелкий концентрат, не пригодный для плавки в шахтных печах без предварительного окускования. После того как колосниковая топка была заменена форсунками или горелками, позволившими для отопления печи применять жидкое, пылевидное и газообразное топливо, стало возможно интенсифицировать плавку и перейти к сооружению печей больших размеров. Длина современных отражательных печей — до 40 м, ширина до 10 м.
За сравнительно короткий период (20—30 лет) отражательная плавка стала основным процессом в металлургии меди. Отражательная плавка не применяется только на заводах малой производительности, где экономически целесообразна шахтная плавка с предварительным окускованием концентрата на агломерационных машинах.
В отражательных печах перерабатывают сырые, подсушенные или обожженные концентраты. Шихта отражательной плавки состоит из сульфидов, окислов, сульфатов, карбонатов и других соединений.
Химизм процесса определяется поведением сульфидов и окислов, так как на их долю приходится примерно 90% от веса загружаемых материалов. Физико-химические превращения при плавке протекают под действием высоких температур (выше 1200°) и зависят от химических взаимодействий между твердыми и жидкими продуктами. Вследствие нейтрального или слабоокислительного характера атмосферы печи роль газовой фазы при отражательной плавке ничтожна.
Процесс образования штейна и шлака сводится к следующему. Хорошо перемешанная шихта, находящаяся на откосах, постепенно прогревается теплом горячего потока газов излучающимся от стен и свода. После достижения определенной температуры начинается диссоциация высших сульфидов и карбонатов. Одновременно с диссоциацией высшие сульфиды в контакте с окислами и сульфатами вступают во взаимодействия, в результате которых выделяется сернистый газ.
Низшие сульфиды, (продукты диссоциации), сплавляясь между собой, образуют легкоплавкий штейн, который стекает с откосов на поверхность жидкой ванны, проходит через слой шлака и концентрируется на лещади печи. Окислы металлов и пустой породы, взаимодействуя, образуют шлак. Химические взаимодействия, начавшиеся на откосах, продолжаются в ванне.
Кроме твердой шихты, в отражательную печь заливают конвертерный шлак, который принимает активное участие в окончательном формировании штейна и отвального шлака.