yandex.metrica
Вторичная цветная металлургия

Конвертирование черной меди

Черная медь, полученная шахтной плавкой вторичного сырья, содержит 80—85% меди, остальное примеси других металлов и окислы. Для удаления основной массы примесей жидкий металл в конвертере продувают воздухом. Конвертер частично используется так же, как плавильный агрегат для расплавления лома и оборотов в тех случаях, когда выделяющегося в конвертере тепла вследствие окисления примесей более чем достаточно для нормального хода процесса конвертирования. При недостатке тепла в конвертер добавляют кокс. В конвертере развивается температура 1200—1350°. В условиях высокой температуры и сильно окислительной среды примеси удаляются с газами в виде паров металлов и окислов, а также в значительной мере шлакуются кремнеземом флюса, образуя силикатные шлаки.

Цинк улетучивается из металла в парообразном виде, а затем окисляется до окиси и удаляется с газами.

В условиях конвертирования может образоваться летучая закись олова SnO, но большая часть олова образует нелетучую окись SnO2, которая переходит в шлак.

Свинец и сурьма также в виде окислов удаляются с газами или переходят в шлак.

Никель, окисленный до NiO, частично шлакуется кремнеземом, значительная часть его, а также окислов сурьмы образует с Cu2O соединения, растворимые в меди. В процессе конвертирования и последующего рафинирования никель и сурьма являются наиболее трудно удаляемыми примесями.

Железо легко окисляется и шлакуется в самом начале конвертирования.

Полученную после конвертирования черновую (конвертерную) медь передают в жидком виде в рафинировочные печи. Шлак первого слива с высоким содержанием олова и других металлов разливают на конвейерной разливочной машине, после чего он поступает в шахтные печи бронзо-латунного производства. Шлак второго слива является оборотным в процессе конвертирования.

Устройство конвертера

На рис. 91 показан горизонтальный конвертер емкостью 15 т меди. Конвертер представляет собой футерованный барабан, снабженный устройством для подачи воздуха давлением 1—1,5 атм. Кожух конвертера 1 изготовлен из листовой стали толщиной не менее 15 мм. Механизм для поворота состоит из электродвигателя 2, редуктора 3, системы зубчатой передачи 4, связанной с зубчатым венцом 5 на кожухе барабана, ходовых роликов 6 и бандажа 7.

конвертер

Подвод воздуха осуществляется по центру вращения конвертера воздухопроводом, имеющим шарнирное устройство с сальниковым уплотнением 8, для обеспечения подачи воздуха в воздушную коробку 9, вращающуюся вместе с конвертером. Из воздушной коробки воздух поступает в фурмы 10. Особенностью конструкции фурм является шариковый клапан 11, который позволяет вводить в фурму инструмент для прочистки и автоматически запирает ее при удалении инструмента.

Конвертер футерован хромомагнезитовым кирпичом. Между кожухом и футеровкой сделана засыпка из асбестита. Горловина 12 служит для заливки жидкого металла и загрузки холодных присадок, а также для производства ремонтов футеровки внутри конвертера. Над конвертером установлен напыльник — колпак, соединенный с системой пылеулавливания.

Заливку жидкого металла и загрузку твердых присадок в конвертер осуществляют при помощи мостового крана.

Работа у конвертера

В порожний конвертер, повернутый в нерабочее положение, загружают кокс и кварц. Пускают дутье, после чего заливают жидкие компоненты шихты — конвертерный шлак второго слива и затем черную медь. Дают первую порцию холодных присадок. Конвертер повертывают в рабочее положение и начинают первую продувку до оплавления и оседания шихты холодных присадок, затем заливают второй ковш черной меди. Загружают вторую порцию холодных присадок и ведут вновь продувку до выгорания всего кокса и получения жидких шлаков. Сливают первый шлак, слив ведут тонкой струей; содержание меди в шлаке должно быть не более 25%.

Начинают вторую продувку до получения качественной пробы. Продувку ведут без добавки кварца до насыщения металла закисью меди. Пробу отбирают ломиком через фурму. При удовлетворительной пробе ломик покрыт ровной «рубашкой» бордового цвета. Проба должна быть хрупкой и иметь в изломе ровную мелкокристаллическую структуру. Второй — оборотный шлак сливают осторожно тонкой струей с тем, чтобы недопустить одновременно слива металла. Последний можно определить по цвету — он более светлый с голубоватым оттенком. Присутствие металла можно определить также пересечением струи ломом, металл пузырится на ломе, а при удалении лома из струи застывает на нем в виде корольков. После второго слива шлака отливают пробу металла для контроля полноты продувки.

Черновую медь из конвертера сливают в ковши, в которых ее подают на разлив в изложницы или непосредственно заливают в жидком виде в анодные печи. Конвертерная медь используется на отливку изложниц для анодной меди.

В процессе конвертирования особое внимание следует уделять состоянию фурм. Дутье можно выключать тогда, когда исключается контакт фурменных отверстий с жидкими продуктами плавки. Во время работы фурмы прочищают ломиками-фурмовками.

В процессе эксплуатации конвертера горловину периодически очищают и заправляют огнеупорной глиной. Футеровку конвертера в местах износа ремонтируют посредством термитной смеси, состоящей из порошка алюминия и окислов железа с добавкой хромомагнезитового порошка.