» » Плавка оловянных концентратов в отражательных печах
07.05.2015

Для плавки оловянных концентратов наиболее распространены отражательные печи.
В отражательных печах можно плавить мелкие концентраты, использовать любое топливо (твердое, жидкое, газообразное), получать более бедные шлаки, чем в шахтных печах. Кроме того, в отражательных печах меньший унос пыли, чем в шахтных, и легко управлять составом отходящих газов и нагревом садки, которую можно и перемешивать.
Эти достоинства объясняют широкое применение отражательных печей и для выплавки олова из богатых концентратов, шлаков, съемов от рафинирования олова, пыли и др.
При отоплении углем расход его составляет 20—25% от веса садки, однако известны случаи большего расхода угля — до 30—35% и выше.
Тафель рекомендует добавлять уголь в шихту в зависимости от содержания в ней олова; при содержании в шихте 50—55% Sn—12% угля, 55—60% Sn—15%; 60—62% Sn—17,5%; 62-67% Sn—20%.
При отоплении мазутом его расход 200—250 кг/т шихты. Для подачи мазута в печь требуемое давление воздуха составляет 400—500 мм вод. ст.
Оловянный концентрат шихтуют с восстановителем и известью и тщательно перемешивают перед загрузкой в печь. Садку в печи постепенно нагревают до 900° для вытапливания восстанавливаемого олова, а затем температуру повышают до 1300—1400° для полного расплавления садки и лучшего отделения олова от шлака. Общая продолжительность плавки 6—12 час.
Выход олова в черновой металл, в шлак и в пыль зависит от состава исходного сырья и содержания в нем олова. Например, при плавке концентратов, содержащих 65—75% Sn, извлечение олова в черновой металл составляет 85—90%; при плавке концентратов, содержащих 50—65% Sn, извлечение падает до 73—84%; при плавке шихты, содержащей 20—50% Sn, оно колеблется в пределах 40—70%.
Первичные шлаки содержат от 4 до 12% Sn, а иногда и выше, извлечение олова в шлаки 4—8%.
Примерный состав шлаков: 4—12% Sn, 22—30% SiO2, 12—14% Al2O3. 14—15% CaO, 17—22% FeO, 0,2% As, 0,3% S.
Газы из отражательных печей уносят до 30 г/м3 пыли, которая содержит 50—60% Sn. В пыль извлекается 10—12% Sn. Примерный состав пыли: 50—60% Sn, 1,5—2% SiO2, 3—5% Al2O3, 0,4—1% CaO1 0,3—0,6% Fe2O3, 0,7—0,9% S.
Пыль проплавляют в отражательных печах вместе с концентратами, имеющими невысокое содержание олова.
Железистые крицы содержат до 30—35% Sn, в них извлекается 3—4% Sn.
Примерный состав чернового олова, получаемого при плавке оловянных концентратов в отражательных печах: 97—98,5% Sn, 0,3% Pb, 1,5% Fe, 0,22% Cu, 0,3% As, 0,1% Sb, 0,05% S, 0,01% Bi.
От переплавки богатых шлаков в тех же печах получаются бедные шлаки, содержащие 0,3—1,5% Sn. Пыль при переплавке богатых шлаков содержит около 20% Sn.
Можно отметить, что скорость газов в отражательных печах невелика — около 5 м/сек, а при форсированном режиме она возрастает до 8 м/сек.
Автоматическое управление плавкой в отражательных печах — это автоматическое поддержание нужной температуры в плавильной зоне печи, автоматическая подача топлива, регулирование необходимого соотношения между расходом топлива и воздуха, подача вторичного воздуха, поддержание постоянной тяги.
Работа отражательных печей определяется их проплавом. В зависимости от состава шихты, топлива, размеров печей и прочих условий проплав, как показывают собранные H.Н. Мурачом данные, может изменяться в довольно широких пределах:
Плавка оловянных концентратов в отражательных печах

На заводах России в отражательных печах проплавляют до 1,8 т/м2 шихты в сутки. Увеличение проплава достигнуто за счет изменения загрузки печи шихту загружают не в середину печи через свод, а засыпают по бокам вдоль свода печи, создавая откосы. При такой загрузке увеличивается поверхность соприкосновения шихты с пламенем и, кроме того улучшаются условия горения топлива, так как имеется свободное пространство для потока газов.
Олово жидкотекуче. Поэтому оно проникает в малейшие щели пода и стенок печи.
Чтобы предупредить потери олова, под укладывают на мало проницаемой для жидкого олова набойке в железном кожухе. В этом кожухе собирается олово, проникшее через под. Стенки печи выкладывают из хорошего шамота, свод — из динаса, а под — из магнезитового кирпича.
Изучение стойкости в печи разных огнеупорных обмазок, которые наносили после ремонта печей на остывшие шамотные стены, показало, что лучше всех защищает стенки смесь из 70% магнезита с 20% огнеупорной глины и 10% воды. Ho эта обмазка, как и другие, оказалась непригодной для защиты свода печи, так как при сушке и разогреве печи отдельные кирпичи смещаются.
На рис. 9 показана отражательная печь с площадью пода 24 м2. Длина печи 8950 мм, ширина 2800 мм; глубина ванны для олова 400 мм. Для загрузки печи установлено с каждой стороны по шесть загрузочных воронок. Мазутные форсунки расположены в передней торцовой стенке печи.
Железный кожух печи покоится на столбах, чтобы олово, проникающее сквозь неплотности кладки в кожух, охлаждалось воздухом и застывало внизу.
Отражательные печи завода Лонгхорн (США) имеют следующие размеры пода: длину 12 м, ширину 3,6 м, глубину ванны для олова 0,6 м.
Плавка оловянных концентратов в отражательных печах

Плавка оловянных концентратов в отражательных печах