косів, розчиняє в собі більш тугоплавкі компоненти і потрапляє в шар шлакового розплаву. З цього моменту починається поділ шлакової і штейновой фаз. Краплі оксидної фази розчиняються в загальній масі шлаку, який постійно є в печі, а краплі штейну проходять через шар шлаку і утворюють у нижній частині ванни самостійний штейновий шар.
Швидкість відстоювання крапель штейну буде тим вище, чим більша краплі. Дуже дрібні штейновий включення в умовах відбивної плавки не завжди встигають відстоятися за час перебування розплаву печі, яке становить 10-14 годин. Ці краплі виносяться разом зі шлаком.
При переробці у відбивних печах обпалених концентратів, що вже пройшли термічну обробку в печах киплячого шару, механізм плавлення буде іншим. У цьому випадку частинки недогарка розтікаються по поверхні шлаку і контактують з нею. У результаті цього оксидні плівки розчиняються в шлаку, а сульфідні зерна осідають на дно розплаву, утворюючи штейн.
При плавці в відбивної печі сирого і обпаленого концентрату матиме місце різний хімізм процесу плавки.
При плавці сирих концентратів основними хімічними процесами є процеси термічної дисоціації вищих сульфідів і взаємодія сульфідів заліза з магнетитом, вступникам в піч з оборотним конверторним шлаком.
2FeS 2=2FeS + S 2 (1.28)
FeS 2 + 5,5O 2=Fe 2 O 3 + 4SO 2 (1.29)
Fe 2 O 3 + FeS=7Fe 3 O 4 + SO 2 (1.30)
Fe 3 O 4 + FeS + 5SiO 2=5 (2FeO · SiO 2) + SO 2 (1.31)
Сумарна Десульфуризація в цьому випадку зазвичай становить 45 - 55%.
У огарки вищі сульфіди відсутні, так як вони вже розклалися при випалюванні в печі киплячого шару. Тому плавка недогарка головним чином зводиться до хімічної взаємодії між оксидами і сульфідами:
Cu 2 O + FeS=Cu 2 S + FeO (1.32)
Fe 2 O 3 + FeS=7Fe 3 O 4 + SO 2 (1.33)
Утворений магнетит взаємодіє з сульфідом заліза, як і у випадку плавки необпаленої концентрату:
3Fe 3 O 4 + FeS + 5SiO 2=5 (2FeO · SiO 2) + SO 2 (1.34)
Десульфуризація при плавці обпалених концентратів становить 20 - 25%.
Склад заводських штейнів відбивної плавки в залежності від складу матеріалу, що переробляється і методу плавки (без випалу і з випалюванням) коливається в наступних межах,%: Сu - 15-60; Fe - 30-40; S - 23-26; Pb - до 1; Zn-до 6; Ni- до 0,5. Крім того, в них містяться благородні метали, селен, телур і ряд інших цінних і шкідливих домішок.
Склад реальних шлаків відбивної плавки коливається в наступних межах,%: Cu - 0,3-0,8; FeO - 35-55; CaO - 1,5-22; Al 2 O 3 - 3,0-10,0; Zn - до - 8; S - 0,5-1,5.
Відходять гази відбивних печей являють собою суміш технологічних і топкових газів. Технологічні гази утворюються в результаті термічної дисоціації вищих сульфідів і карбонатів, а також у результаті взаємодії сульфідів з вищими оксидами заліза. Обсяг відхідних газів відносно невеликий. Основну масу відхідних газів складають топкові гази, що утворюються в результаті спалювання палива. Тому відходять гази містять незначну кількість сірчистого ангідриду. Його вміст у відхідних газах коливається в межах 0,5-1,5%. Такі гази непридатні для виробництва сірчаної кислоти. Їх найчастіше випускають в атмосферу, що, природно, завдає величезної шкоди довкіллю. Практична неможливість утилізації відхідних газів відбивних печей є серйозним недоліком відбивної плавки.
Пилу відбивної плавки утворюються в результаті виносу газовим потоком частинок переробляється і возгонов. Возгони при відсутності належної системи пиловловлення разом з газами потрапляють в атмосферу. Найбільший винос пилу спостерігається при плавці обпалених концентратів.
В якості палива в відбивних печах може бути використані вугільний пил, мазут, природний газ. Найбільш поширеним паливом в даний час є природний газ, який спалюється в пальниках з надлишком повітря 1,05. Це дозволяє підтримувати в печі слабо окислювальну атмосферу. Хімічна інертність атмосфери відбивних печей унеможливлює регулювати ступінь десульфуризації, а, отже, і склад штейну. Саме тому для отримання багатьох по міді штейнів з бідних концентратів доводиться проводити їх попередній окислювальний випал.
Робоча температура в відбивної печі на відстані 3-10м від передньої стінки становить 1550-1660 о С. Ця зона високих температур є плавильної зоною. У міру віддалення від зони плавлення температура знижується до 1150-1200 про С. Ця зона в печі працює як відстійник розплаву.
Необхідність підтримки температури порядку в кінці печі обумовле...
