Характеристика основного и вспомогательного

Оборудования комплексов

 

3.1 Система подготовки и загрузки шихты

 

Подготовка шихты для печи ПВ-2 осуществляется в штабельном шихтарнике. Используемый при плавке уголь подается со складов непосредственно в бункера печи.

В шихтарнике имеется три секции для закладки штабелей емкостью 11000-13000 т каждая. Для разработки штабеля используются три усреднительные машины типа УБ-120-3 с производительностью 140 м³/час. Усреднительные машины могут перемещаться из одного отсека в другой с помощью траверсной тележки во вспомогательном пролете шихтарника.

После усреднительной машины шихта с помощью скребкового транспортера подается к лопастному питателю, который перегружает ее на ленточные конвейеры Л-113, Л-114, Л-115. Затем шихта транспортируется по двум параллельным линиям, состоящим из ленточных конвейеров Л-116, Л-117, Л-118, Л-119, Л-9, Л-10, Л-11, Л-12 на подвижные реверсивные конвейеры ЛП-13 и ЛП-14. С помощью последних осуществляется загрузка шихтой бункера печи ПВ-1, ОП-3, ОП-4 и далее с помощью реверсивных конвейеров ЛП-15 и ЛП-16 в ПВ-2 и транспортировка шихты в отражательный участок.

Загрузка шихты в печь производится из четырех шихтовых бункеров емкостью по 50 м³. Загрузка шихты в «головные» течки производится из четырех бункеров. Под каждым бункером расположен тарельчатый питатель с регулируемой скоростью вращения. Шихта загружается в течки печи ПВ-2 с помощью транспортера Л-122 из бункеров №№ 3 и 4 (ПВ-2) и с помощью транспортера Л-123 из бункеров №№ 1 и 2 (ПВ-2). Для контроля количества загружаемой в печь шихты на транспортерах 122, 123 установлены весоизмерители.

Система загрузки угля в печь состоит из одного угольного бункера емкостью 40 м³ с двумя дозаторами, подающими уголь на транспортеры Л-1, Л-2. Кусковый уголь подготавливается в ПУУ и транспортируется в плавильный участок МПЦ на ПВ.

 

Печи ПВ

 

Одними из основных элементов комплекса по переработке медьсодержащих концентратов на БМЗ являются плавильные печи ПВ. Они предназначены для плавления медьсодержащей шихты с получением медных штейнов, отвальных шлаков и газов, содержащих диоксид серы (рис.3.1).

Печь шахтного типа имеет горн, выложенный огнеупорным кирпичом, в котором во время работы печи накапливается штейн. Высота горна - 1,1 м. Кладка располагается на подовых плитах, которые установлены на железобетонных фундаментах.

Боковые стенки печи выполнены из медных водоохлаждаемых кессонов, с развалом в верхней части. Между кирпичной кладкой горна и нижним ярусом кессонов находятся подкессонные плиты, компенсирующие взаимную подвижку кирпичной кладки и медных кессонов.

 

Рисунок 3.1 Продольный разрез печи ПВ

 

Таблица 3.1 Характеристика основных параметров печей ПВ

 

1.	Назначение	Переработка сульфидных концентратов способом плавки в жидкой ванне (способ Ванюкова)
2.	Тип печи	ПВ-2050
3.	Производительность по шихте (сухой), т/сут.	1920-2880
4.	Удельный проплав по шихте (сухой), т/час	80-120
5.	Влажность шихты, % не более
6.	Режим работы печи	Непрерывный
7.	Размеры зоны плавления в области фурм:
	- длина, м	17,40
	- ширина, м	2,10
	- площадь, м2	30,13
8.	Высота установки фурм от подины в зоне плавления, мм
9.	Количество фурм в зоне плавления, шт.
10.	Количество мазутных форсунок, шт.
	- в штейновом сифоне
	- в шлаковом сифоне
	- в камере дожигания
	- в штейновом миксере - система МНУ
11.	Топливо	Мазут
12.	Расход, приведенный к нормальным условиям по ГОСТ 2939-63, м3/час.:
	- кислорода технологического
	- воздуха на фурмы
	- кислородно-воздушной смеси на горелки в камере дожигания
13.	Выход отходящих газов, нм3/час.	~36000
14.	Давление, кПа (кгс/см2):
	- технологического кислорода	120 (1,20)
	- воздуха на фурмы	120 (1,20)
	- воздуха на горелки	25 (0,25)
	- кислородно-воздушной смеси	120 (1,20)
15.	Концентрация, %:
	- кислорода в дутье	70,0-93,0
	- диоксида серы в отходящих газах	30-35
16.	Расход оборотной химочищенной воды на охлаждение, м3/час.	~1200
17.	Давление химочищенной воды, кПа (кгс/см2)	600 (6)
18.	Перепад температуры охлаждающей воды, 0С	7 ±3
19.	Температура, 0С:
	- расплава
	- отходящих газов	1250-1350
	- воды на выходе из охлаждающих элементов, не более
20.	Разрежение в аптейке печи, Па	мм в.ст. 0,5-2
21.	Запыленность отходящих газов, г/м3 не более
22.	Выпуск шлакового и штейнового расплава	Сифонный
23.	Аварийный выпуск расплава	Через шпуровые отверстия

 

С торцов плавильная зона печи ограничена штейновой и шлаковой перегородками, выполненными из двух рядов медных глиссажных водоохлаждаемых кессонов. Водоохлаждаемые перегородки защищены со стороны сифонов кладкой из огнеупорного кирпича толщиной 460-690 мм. Нижние части перегородок для исключения возможностей попадания штейна на водоохлаждаемые элементы перегородок до 1100 мм от подины выложены огнеупорным кирпичом. В нижней части шлаковой и штейновой перегородок имеются арочные отверстия высотой от подины соответственно 1050 и 500 мм. Эти отверстия служат для выпуска соответственно шлака и штейна из плавильной зоны в шлаковый и штейновый сифоны.

Сверху плавильная часть печи перекрывается водоохлаждаемыми сводовыми кессонами с подъемом свода от головной части печи к аптейку. В сводовых кессонах оформлены отверстия диаметром 360 мм для загрузки шихты в печь.

Для заливки расплава в печь предусмотрено отверстие в торцевой стенке печи выше штейнового сифона. Расплав заливается в отверстие из ковша краном по желобу, расположенному над штейновым сифоном.

Шлаковый сифон служит для непрерывного выпуска шлакового расплава из печи при постоянном уровне расплава в плавильной зоне и первичного обеднения шлака от крупных включений штейна.

Шлаковый сифон конструктивно является продолжением плавильной зоны и примыкает к наружной части шлаковой перегородки. Стенки сифона и подина выполнены из огнеупорного кирпича. На уровне расплава футеровка охлаждается закладными кессонами. Сверху шахта сифона перекрывается сводовыми водоохлаждаемыми кессонами. В боковых стенках сифона имеются три отверстия. Два окна для выпуска шлака - одно рабочее для выпуска шлака в миксер и одно резервное, третье отверстие предназначено для мазутной форсунки, обогревающей шлаковый сифон. Высота порога шлакового окна определяет высоту расплава в плавильной зоне печи. Для аварийного выпуска расплава из сифона имеются расположенные на различной высоте шпуровые отверстия. Шлаковый расплав перетекает из сифона в шлаковый миксер по переточному водоохлаждаемому желобу. Расплав в желобе обогревается газами от мазутной форсунки, проходящими из сифона в шлаковый миксер.

В своде шлакового сифона имеется отверстие для замера уровней штейновой и шлаковой ванны, а также для определения наличия промежуточного слоя и настыли.

Штейновый сифон служит для обеспечения непрерывного выпуска штейнового расплава из печи без колебаний уровня штейна в плавильной зоне печи. Сифон примыкает к печи со стороны штейновой перегородки и является продолжением плавильной зоны. Боковые и торцевые стенки штейнового сифона выполнены из огнеупорного кирпича. Свод, как и над плавильной зоной и шлаковым сифоном, состоит из сводовых водоохлаждаемых кессонов.

Для выпуска штейна в торцевой стенке сифона имеется штейновое окно, расположение порога которого определяет высоту штейновой ванны в плавильной зоне печи, также выпуск может осуществляться в ковши через резервное штейновое окно или через шпуровые отверстия, расположенные на различной высоте в торцевой стенке штейнового сифона, через шпуровое отверстие в плавильной части печи.

Сифон обогревается мазутной форсункой, расположенной в специальном отверстии выше уровня расплава в боковой стенке напротив основного штейнового окна. Штейновый желоб футерован огнеупорным кирпичом и обогревается газами от форсунки.

При строительстве ПВ-2 был выведен из огневой зоны котел-утилизатор (охладитель газа) с целью исключения случаев попадания воды в печь при образовании свищей в трубопроводах.

 

Аптейк

 

Для сопряжения печи ПВ-2 с охладителем газа (ОГ) запроектирована и смонтирована новая конструкция аптейка.

Новая конструкция аптейка представляет из себя шахту прямоугольного сечения 7100х4000 мм с верхней отметкой 19020 мм. Шахта смонтирована на основании ранее эксплуатировавшегося котла-утилизатора, представляет собой кирпичную кладку с рядами закладных кессонов, связанную мощным металлическим каркасом, воспринимающим весовую нагрузку огнеупоров и кессонов. Водяная разводка охлаждения кессонов аптейка вынесена в самостоятельную циркуляцию.

Сверху аптейк закрыт подвесным сводом из хромомагнезитового кирпича марки ХПТ № 5 (см.чертеж ХМ-126793-2).

Электромиксер шлака

 

Электромиксер шлака предназначен для совмещения непрерывного выпуска шлака из печи ПВ-2 и периодической разгрузки шлака в шлаковозы.

Электромиксер представляет собой прямоугольную шестиэлектродную электропечь с футеровкой из периклазохромитового, хромомагнезитового и шамотного кирпича. С внешней стороны на уровне расплава кладка дополнительно охлаждается прикладными медными водоохлаждаемыми кессонами. Миксер имеет металлический каркас, состоящий из продольных и торцевых рам, стянутых сверху и снизу тягами с пакетами тарельчатых пружин, обеспечивающих самокомпенсацию теплового расширения. Миксер опирается на поперечные и продольные металлические балки, расположенные на колоннах бетонного фундамента.

Свод арочного типа из периклазохромитового кирпича имеет шесть отверстий диаметром 650 мм для ввода графитовых электродов и отверстие для присоединения газохода диаметром 850 мм. Перепуск и наращивание электродов производится с помощью монорельса Q = 16/3,2 т.

Шлак поступает в миксер через специальное окно в боковой стенке из шлакового сифона по желобу. Желоб обогревается газами, проходящими из сифона в миксер.

Шлак из миксера выпускается через две летки. По мере накопления из миксера выпускается штейн. Для этого имеется шпуровое отверстие с желобом со стороны конвертерного пролета, а также для выпуска штейна с правой стороны в шлаковый пролет.

 

Таблица 3.2 Характеристика шлакового электромиксера

 

Наименование параметров	Единица измерения	Величина
Номинальная мощность двух трансформаторов	кВа
Напряжение на высокой стороне	В
Напряжение на низкой стороне	В	89-178
Максимальный ток электродов	А
Диаметр электродов	мм
Удельный расход электроэнергии на тонну шлака Количество электродов	кВтч/т шт.	40-80
Рабочая глубина шлаковой ванны	мм
Максимальная глубина шлаковой ванны	мм
Площадь пода миксера	м2	51,5
Емкость миксера	м3
Уровень расплава рабочий	мм
Расчетный расход воды на охлаждение	м3/час
Удельный расход электродов	кг/т	0,67

 

Для всех шести электродов применяется реечная система перемещения. Питание к электродам подается от двух трехфазных трансформаторов мощностью по 4,5 МВт.

 

Штейновый миксер

 

Штейновый миксер предназначен для приема и накопления штейна, выпускаемого из штейнового сифона печи Ванюкова. При использованияиштейнового миксера создается возможность выдачи штейна из ПВ при соблюдении постоянного уровня расплава в печи.

Штейновый миксер представляет из себя металлическую бочку (по типу бочки 40-тонного конвертера), футерованную изнутри в два оката огнеупорами: наружный окат (230 мм) изготовлен из шамота, внутренний окат миксера – из хромомагнезитового кирпича (230 мм). Торцы миксера футерованы также в два слоя: наружный – шамот, а внутренний – из хромомагнезита.

Миксер установлен горизонтально на катки и имеет возможность поворачиваться вокруг продольной оси.

Штейн подается в миксер по заливному желобу через отверстие в торцевой стенке, через горловину штейн заливается в ковши, которые транспортируются тележкой и при помощи крана сливаются в конвертера.

С целью поддержания температуры штейна в миксере он отапливается мазутом.

Мазут подается в миксер при помощи форсунки, расположенной в торцевой части бочки под углом 15⁰ к горизонту.

Расход мазута для поддержания температуры в миксере 1200^о С составляет 160-200 кг/час. Распыление мазута производится сжатым воздухом давлением 1,5-3,0 атм, расход которого равен 10% от необходимого для горения. Остальной воздух подается от вентилятора с давлением 100-150 мм Н₂О.

На миксере горение мазута контролируется приборами КИПиА.

 

Рисунок 3.2 Штейновый миксер