ора здійснюють через горловину. Повітря в конвертор подають через фурми. Тривалість процесу конвертації при інших рівних умовах визначається об'ємом вдмухується в конвертор повітря. Витрата повітря залежить від живого перерізу фурм. Заростання фурм призводить до зменшення живого перерізу, а, отже, до зменшення об'єму повітря, що надходить в конвертер за одиницю часу. Це призводить до зниження продуктивності конвертора. Тому велика увага виявляється чищенні фурм та підтриманню в хорошому стані.
У сучасній практиці мідної промисловості використовують горизонтальні конвертери місткістю по міді 40, 75, 80 і 100 тонн. Довжина конверторів коливається в межах 6-12м, діаметр 3-4м. Число фурм 32-62, діаметр 40-50мм.
Горизонтальні конвертери є апаратами періодичної дії. Основними робочими положеннями конвертера залежно від кута його повороту є: заливка штейну, продування штейну, слив шлаку і слив чорнової міді (малюнок 1.23).
- електродвигун; 2 - редуктор; 3 - сальникове пристрій; 4 - зубчастий бандаж; 5 - опорний бандаж; 6 горловина; 7 - фурма-колектор; 8 - кульковий клапан; 9- фурмені трубка; 10-опрно ролик.
Малюнок 1.22 - Принципова схема пристрою конвертера.
Гази, що утворюються при продувці надходять через горловину в герметизований напильнік., встановлений над конвертером, а потім у газоходних систему. Однак у процесі роботи конвертера має місце значний підсос повітря, що досягає 300-400%. Від первинної обсягу технологічних газів.
- заливка штейну; 2- продування штейну; 3 -слів конверторного шлаку; 4 -слів чорнової міді
Малюнок 1.23 - Робочі положення горизонтального конвертера.
Внаслідок цього відбувається істотне розбавлення відхідних газів. Зміст SO 2 в них становить 4-4,5%. Відходять гази використовуються для отримання сірчаної кислоти.
Чорнова мідь має сумарний вміст міді золота і срібла 96-99,4%. Домішки, що знаходяться в чорнової міді сильно погіршують її властивості. Тому вся чорнова мідь підлягає рафінуванню. Рафінування чорнової міді проводять у два етапи. Спочатку мідь очищають від домішок методом вогневого рафінування, а потім вона піддається електролітичному рафінуванню.
7. Вогняне рафінування міді
Чорнова мідь може містити до 3% домішок. У ній містяться наступні основні домішки: Ni, As, Sb, Bi, Pb, Zn, S, Fe, Se, Ne, Au, Ag. Їх зміст коливається в межах. Нижче наведено приблизний склад чорнової міді,%: Cu - 98,3- 99,4; Ni - 0,03-0,3; As - 0,004-0,336; Sb - 0,001-0,007; Bi - 0,013-0,8; S - 0,02-0,26; Fe - 0,001 0,063; Se - 0,01-0,055 Te - 0,0002-0,2; а також Ag і Au.
Ці домішки сильно змінюють властивості міді в гіршу сторону. Тому виникає необхідність процесу рафінування чорнової міді. Рафінування чорнової міді проводиться в два етапи. Першим етапом є вогняне рафінування, а другим - електролітичне рафінування. Основною метою вогневого рафінування чорнової міді є отримання щільних анодів для подальшого електролітичного рафінування і видалення домішок, присутність яких в анодах негативно впливає на процес електролітичного рафінування.
Вогневе або окисне рафінування міді засноване на переважної в порівнянні з основним металом (міддю) схильності окислення ряду домішок з подальшим виділенням їх у вигляді нерозчинних у міді оксидів в самостійну шлакову фазу або частково у вигляді возгонов в газову фазу. Схильність домішок до окислення визначається їх хімічним спорідненістю до кисню або, іншими словами, зміною енергії Гіббса реакції утворення оксидів домішок металів, присутніх в чорнової міді.
Для окислення домішок, які у чорнової міді, через розплавлену чорнову мідь продувають повітря. Реакції окислення протікають на поверхні бульбашок повітря, спливаючих в рідкому металі. З причини того, що концентрація міді в розплаві висока, в першу чергу в розплаві протікає реакція:
Cu + O 2=2Cu 2 O (1.73)
Утворений оксид міді Cu 2 O розчиняється в розплавленої металевої міді
Сu 2 O (тв)=[Cu 2 O] (1.74)
де [Cu 2 O] - рівноважна концентрація оксиду міді в розплавленої міді.
За рахунок конвекції і дифузії оксид міді заповнює весь обсяг розплаву. Розчинність оксиду міді в розплавленої міді досить висока і суттєво залежить від температури:
Температура, о С 1100 1150 1200
Розчинність Сu 2 O в міді,% 5,0 8,3 12,4
При подальшому підвищенні температури розчинність оксиду міді в металевої міді практично не збільшується....
