Анодное отделение металлургии

Анодное отделение металлургии.

На переработку в анодные печи поступает жидкая черновая медь, анодные остатки, регенеративные катоды, бракованные аноды и изложницы, анодный скрап, в отдельных случаях привозная медь в слитках и цветной лом на медной основе.

Полный цикл плавки складывается из следующих операций:

- подготовка печи к плавке;

- загрузка материалов и их плавление;

- окисление и съем шлака;

- восстановление;

- розлив.

После окончания разливки металла отключают форсунку и производят визуальный осмотр футеровки печи, состояние летки, горловины, шлакового окна и газоходного уплотнения. В случае обнаружения дефектов в футеровке, производят ремонт доступных участков путем бетонировки огнеупорной массой. Для заделки порога рабочих окон и горловины применяется огнеупорная глина.

Перед загрузкой материалов для следующей плавки тщательно очищают горловину, шлаковое окно, летку, меняют графитовый носок, очищают уплотнение и, в случае необходимости, срывают «бороду» с подвижной части газохода.

Загрузку твердой черновой меди и оборотов (анодные остатки, бракованные основы и брак ЦЭМ, бракованные аноды, вышедшие из строя медные изложницы, небольшие «козлы» и скрап) производят при повернутой печи в сторону рабочей площадки на угол (10-12)°, что создает удобства при загрузке материала совком или «лягушей» и предохраняет футеровку лобовой части горловины от ударов.

Загрузку производят в присутствии плавильщика только при наличии на горловине печи крышки-рамы, предохраняющей от разрушения футеровку горловины.

Твердую шихту в печь загружают мостовым электрическим краном грузоподъёмностью Q = 5 + 5 т. Анодные остатки, скрап, бракованные основы и выбивку из разливочных ковшей загружают с помощью совков. Бракованные аноды и изложницы загружают с помощью приспособления типа «лягуша». Слитки черновой меди загружают с помощью съемного грузозахватного приспособления типа клещей, в этом случае печь устанавливают в нужное положение. В целях предупреждения разрушения футеровки печи разовая загрузка слитков черновой меди не должна превышать две штуки, бракованных анодов - пять штук.

Анодные остатки и бракованные основы разрешается загружать «лягушей», при этом высота стопки загружаемых материалов не должна превышать 500 мм.

Для предотвращения разрушения подины печи в первую очередь загружают «легкие» материалы: анодные остатки, бракованные основы, скрап, служащие «подстилкой». При отсутствии легких материалов слитки черновой меди в количестве 10-15 штук загружаются с помощью «лягуши» при наклонном положении печи в сторону рабочей площадке на 30-40°. Загрузку твердой шихты до набора полной емкости ванны (200 т) осуществляют в несколько приемов, порциями. Окончание загрузки каждой порции определяют высотой штабеля загруженных материалов в печь, расстояние от которой до нижней кромки футеровки горлови­ны не должна быть менее 500 мм.

Определение расстояния от штабеля загруженной шихты до нижней кромки футеровки горловины производят визуально через рабочее окно. После загрузки каждой порции на горловину печи устанавливают технологическую или глухую крышку и начинают процесс плавления, при котором увеличивается до максимальной производительность форсунки по расходу мазута (750 л/ч). При этом температура отходящих газов в аптейке печи поднимаются до 1300-1350 °С.

Для сокращения времени плавления необходимо периодически поворачивать печь на небольшой угол (10-20)°. Последующую загрузку очередной порции шихты осуществляют после полной осадки и частичного расплавления ранее загруженной шихты.

Готовность к загрузке последующей порции определяют визуально через рабочее окно. Во избежание выброса жидкого металла через горловину в период загрузки слитков черновой меди нельзя допускать полного расплавления шихты.

Заливку жидкой черновой меди из восьмикубовых ковшей осуществляют мостовым электрическим краном грузоподъемностью 20/80/20 через горловину печи без крышки-рамы с наклоном на 50-60 °С в сторону рабочей площадки.

Поворот печи с глухой крышкой в сторону слива шлака запрещается на любой угол, в сторону КРМ - на угол более 50 °С. Поворот печи с технологической крышкой в сторону карусельной машины запрещается на любой угол, в сторону слива шлака - на угол более 60°.

Процесс начинают после расплавления всей порции меди без предварительного съема шлака при незначительном количестве его на ванне или с частичным съемом, когда слой шлака на поверхности ванны значителен 50-70 мм. После съема шлака в начале процесса окисления медь подшихтовывается одним совком кварцевого песка.

Окисление ведется сжатым воздухом, подаваемым через фурмы, а шлак с поверхности ванны отгоняют к горловине вводимыми трубками.

Для защиты обслуживающего персонала на горловину надевают технологическую крышку, а перед печью устанавливают теплоизоляционный экран.

Для заводки трубок в расплав используют окно в крышке, окно в бочке печи, а также торцевое рабочее окно со стороны горелочного устройства.

Атмосферу в печи поддерживают окислительной на протяжении всего процесса окисления, коэффициент избытка воздуха 1,15-1,30. Съем шлака проводят через горловину печи с помощью деревянных или металлических скребков в двухкубовый ковш, установленный на тележке. При установке печи для съема шлака расплав не должен доходить до верхней кромки порога горловины на 40-60 мм. При нормальном качестве черновой меди процесс окисления длится 50-90 минут.

Не следует допускать переокисления меди, для чего процесс съема шлака начинать с появления на пробе мелкого «червяка», к концу операции проба меди должна иметь ровную поверхность, что соответствует 0,6-0,7 % кислорода. Перед началом восстановления шлак должен быть полностью снят, температура расплава 1150-1200 °С.

Восстановление закиси меди ведут паромазутной эмульсией. На период восстановления отопительную систему отключают, но с частичной подачей компрессорного воздуха для снижения сажеобразования и предохранения горелки от прогара.

Паромазутную эмульсию вводят в расплав через одну трубку, заведенную через рабочее окно со стороны горелочного устройства. Расход мазута при восстановлении поддерживают в пределах 40-50 л/час при соотношении мазута к пару 1:1 по весу.

Пар для получения смеси поступает по отдельному паропроводу с разводкой на каждую печь давлением 4-6 атм.

Мазут на элеватор-смеситель подают из общего мазутопровода давлением  6-6,6 атм. и подогретым до 70-90 °С.

Розлив металла начинают после получения готовой пробы металла и доведения его до температуры 1250-1280 °С, поддерживая восстановительную атмосферу в печи. После начала розлива, по мере необходимости, восстановление повторяют на 10-12 минут без прекращения процесса разливки.

Для  смазки изложниц применяют раствор сульфата бария плотностью 1,4 -1,45 г/см3.

Важным фактором при разливке металла является охлаждение анодов, а следовательно, и  температура  изложниц,  которая должна быть в пределах 180 -200 °С.

Таблица 9. Химический состав продуктов огневого рафинирования

В процентах

Наименование	Cu + Ag	Pb	Fe	S
Анодная медь	99,2 - 99,4	0,05-0,18	0,005 - 0,01	0,003 - 0,004
Анодный шлак	32,0 - 46,0	6-12	-	0,5 - 1,5