ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлургические печи — поставщики сернистого газа из "Технология серной кислоты и серы Часть 1" Во второй главе мы уже видели, что значительное количество серы из сернистых медь- и цинкосодержащих руд вместе с концентратами поступает на металлургические заводы. Здесь сера концентратов превращается в конце концов в сернистый газ. Посмотрим, в каких аппаратах медеплавильных заводов получается сернистый газ и какого он качества с точки зрения возможности его использования для переработки на серную кислоту. [c.200] Получение меди из сернистых руд проводится по одной из двух схем. Первая схема (старая) состоит в том, что руда сначала плавится в ватер-жакетах, где из нее получается более богатый медью материал, так называемый штейн. Далее штейн подвергается процессу бессемерования в конверторах, где получается черновая медь. [c.200] По второй схеме (новой) первой стадией обработки концентрата является его обжиг в обжиговых печах с целью понижения содержания серы. Плавка для получения штейна проводится в так называемых отражательных печах. Выплавка черновой меди, как и по первой схеме, проводится в конверторах. [c.200] Степень выжигания серы из концентрата определяется тем, какое содержание меди должно быть в штейне. [c.201] В зависимости от содержания серы в обжигаемом материале содержание SOg в обжиговых газах колеблется от 1 до 6%. При нормальном концентрате, получаемом из комплексных сернистых руд, обжиговые газы должны быть нормальной концентрации по SO2 (5—7%). [c.201] Температура тходящих из печи газов 400—600°. Выше 900° температура в печи держаться не должна, так как может произойти спекание материала. [c.201] Получение штейна. По второй (новой) схеме выплавки меди штейн получается в отражательных печах. [c.201] Сущность отражательной печи состоит в следующем обжигаемый материал тонким слоем располагается на длинном горизонтальном или почти горизонтальном поду печи и обогревается сверху горячими газами, получаемыми от сжигания топлива. Основной недостаток отражательных печей — плохое использование тепла, так как газы выходят из печи при очень высокой температуре. Отражательные печи поэтому оказались способньши конкурировать с ватер-жакетами только после того, как тепло отходящих газов стали использовать для получения пара. [c.201] Из всей серы, поступившей в отражательную печь, около 25% сгорает в SOg и уходит с газами. Остальная часть серы выходит из печи со штейном в виде сернистых соединений меди и железа. Состав газов, отходящих из отражательной печи, примерно следующий (в процентах). [c.203] Температура газа при выходе из печи должна быть такой, чтобы шлаки в задней части печи не застывали, что соответствует 1 100—1 300°. [c.203] По второй схеме выплавки меди, штейн получается непосредственно из руды в так называемых вате р-ж а к е т а х. [c.203] Конструкция ватер-жакета представлена на рис. 99. Основу ватер-жакета составляют охлаждаемые водой стенки, состоящие из трех рядов кессонов А , Aj и Лз. Шихта поступает в печь с загрузочной или колошниковой площадки В через окно В. Воздух подается снизу по распределительной трубе Г к фурмам. Для подачи воды, охлаждающей кессоны, служит водонапорная линия Ж. Часть шахты, расположенная ниже уровня фурм, называется внутренним горном и ограничивается снизу лещадью 3. В старых печах расплавленные материалы выпускались через отверстие в специальном кессоне И по жолобу К- Позже стали устраивать снаружи передовой горн, в котором можно было бы накапливать большое количество штейна. [c.203] Процесс плавки, богатой сернистыми соединениями руды (пиритная плавка), в ватер-жакете идет следующим образом. По мере того как нижние слои шихты плавятся, верхние опускаются все ниже и ниже и понемногу прогреваются. В некоторых местах медный и серный колчедан разлагаются, выделяя серу и давая сернистое железо и полусернистую медь. Пары серы здесь не сгорают. Они сгорают уже в самом верху печи за счет кислорода воздуха, засасываемого в загрузочные окна. В этом месте сгорает загружаемое с шихтой топливо за счет сернистого газа, пришедшего из нижних слоев печи. Спускаясь ниже, шихта попадает в область высокой температуры, называемую фокусом. Здесь происходит окисление сернистых соединений (главным образом FeS) и плавление шихты с образованием SOj и FeO. Закись железа соединяется с кремнеземом руды и загружаемого кварца и в виде силиката окиси железа дает основу шлака. В процессе окисления части FeS выделяется такое количество тепла, что материал, и в том числе часть самого FeS, плавится. Расплавленные сернистая медь и сернистое железо стекают вниз, образуя штейн. Окислившееся сернистое железо в виде силиката закиси железа идет в шлак. В шлак же переходят расплавленные глинозем и кремнезем руды. Добавленный в руду в виде флюса известняк разлагается на окись кальция и Oj. aO идет в шлак, уменьшая его удельный вес и повышая его легкоплавкость. [c.203] В отходящих из ватер-жакетов газах концентрация SOg держится равной 4—6%. Такие газы могут быть вполне использованы для производства серной кислоты. Вытеснение ватер-жакетов отражательными печами происходит в основном по той причине, что ватер-жакет может работать только на кусковой руде, так как при загрузке шахты мелочью через нее трудно пропускать воздух и газы. [c.203] Однако содержание SO2 в конверторном газе по причине периодичности работы конвертора колеблется в широких пределах, так что нормальная работа на конверторном газе возможна лишь при условии соответствующей организации работы конверторов(поочередная загрузка и остановка). [c.205] Вернуться к основной статье