, MgO - 6%.
Хоча сумарний вміст нікелю та міді в шлаку невисоке, тим не менш, витяг цих металів в штейн складає близько 90%. Низьке витяг нікелю та міді в штейн обумовлюється великим виходом шлаку.
2.12 Плавка на штейн сульфідних нікелевих руд і концентратів на штейн в електричній печі
Для електроплавкі сульфідних мідно-нікелевих руд і концентратів використовують руднотермічечскіе печі. По хімізму реакцій електроплавка сульфідної сировини фактично є аналогом відбивної плавки. Однак механізм плавлення шихти в відбивної печі і в електропечі різний.
Ванна розплаву Руднотермічних печі складається з двох шарів: шлакового і штейновий. Висота верхнього шлакового шару складає 1700-1900 мм, а нижнього штейновий шару - 600-800 мм. Завантажувана в електропіч тверда шихта занурена в шлаковий шар ванни у вигляді конічних куп, як це показано на малюнку 2.5.
Рисунок 2.5 - Розташування шихти в робочому просторі електропечі.
Частина шихти розтікається по поверхні шлаку. Плавлення шихти здійснюється за рахунок тепла, яке виділяється в жужільному шарі при пропущенні через нього електричного струму. Електричний струм у шлаковий розплав здійснюється за допомогою трьох або шести вугільних електродів.
Глибина занурення електродів в шлаковий розплав становить 300-500мм.
Виділення тепла в жужільному розплаві відбувається двома шляхами: за рахунок виникнення мікроскопічних дуг на межі електрод - розплавлений шлак (40-80%) і за рахунок виділення джоулева тепла (20-40%).
У результаті виділення тепла шлаковий розплав розігрівається. Найбільша температура шлакового розплаву спостерігається в безпосередній близькості від поверхні електродів. Тут шлак найбільш насичений бульбашками. Щільність цього розплаву менше, ніж розплаву знаходиться далеко від поверхні електрода. Шлак, що має меншу щільність, буде підніматися вгору уздовж поверхні електрода і розтікатися по поверхні розплавленого шлаку, в усі сторони від електрода. Стикаючись з шихтою, плаваючою на поверхні розплаву, гарячий шлак віддає їй своє тепло, подплавляет Шихтових купу і охолоджується. Більш холодний шлак має велику щільність і опускається вниз і сова потрапляє до бічної поверхні електрода. Таким чином в жужільному розплаві маємо місце циркуляція шлаку, яка схематично показана на малюнку 2.6.
Малюнок 2.6 - Схема циркуляції шлаку в Руднотермічних печі.
Циркуляційне рух шлаку забезпечує масо-і теплообмін у ванні печі. Це дає можливість розігрівати шлак до температури порядку 1 450 о С і більше. Тому в електропечі можна переробляти тугоплавкі шихти.
Рідкими продуктами електроплавкі є мідно-нікелевий штейн і шлак. Склад штейнів коливається в таких межах: Ni - 7-16%; Cu - 7-2%; Co - 0,3-0,5%; Fe - 47-53%; S - 23-27%. Штейни випускаються при температурі 1100-1150 о С.
Шлаки Руднотермічних плавки мають наступний склад: Ni - 0,07 0,11%; Cu - 0,06-0,10%; Co - 0,03-0,04%; SiO 2 - 41-45%; FeO - 24-30%; MgO - 10-22%; Al 2 O 3 - 5-12%; CaO - 3-5%.
Зі складу шлаків видно, за змістом нікелю і кобальту вони значно біднішими шлаків інших плавок на штейн.
У процесі електроплавкі утворюються також гази. В основному вони складаються N 2, O 2, СО 2 і SО 2. Освіта газів пов'язано в основному з термічною дисоціацією вищих сульфідів (при плавці окатишів), карбонатів і горіння вуглецевих матеріалів шихти і електродів. Взаємодія між вищими оксидами заліза і сульфідами носить другорядний характер. У зв'язку з цим Десульфуризація приелектроплавке сульфідних нікелевих руд і окатишів становить 15-20%, а агломерату 2-5%. Тому відходять гази процесу електроплавкі сульфідних руд і концентратів бідні за змістом SO 2. Температура газів, що відходять не перевищує 600 о С. Обсяг відходять із процесу електроплавкі газів приблизно в 10 разів менше обсягу газів при плавці сульфідних руд і концентратів в відбивної печі. У зв'язку з цим пиловиносу з електропечі невеликий і становить не більше 0,5% від маси шихти.
Для плавки сульфідних руд і концентратів використовують прямокутні печі з трьома або шістьма електродами. Площа трёхелектродних печей («Северонікель») становить 58м 2, а шестіелектродних - 113-184м 2. Ширина печей коливається в межах 5,2-6,7м. Печі обладнані самообжігающіміся вугільними електродів. Електроди являють собою залізний кожух діаметром 1200мм, заповнений вуглецевої масою. По мірі згорання і опускання електродів кожух нарощують. Електродна маса в міру опускання електрода нагрівається. У процесі нагрівання електродна маса висушується, спікається і перетворюється в щільни...
