Оборудование шахтных печей

Шахтная плавка вторичного медьсодержащего сырья характеризуется очень высокой удельной производительностью, достигающей 80÷100т/м2/сутки. Печи обычно сооружают небольших размеров с площадью сечения в области фурм до 10м2. Ширина печей в области фурм 1,1÷2,1 м. Наиболее распространены печи шириной 1,52 м. Длина печей равна 2,9÷8 м. Так на одном медеплавильном заводе бывшего СССР действовала печь с площадью сечения в области фурм 5,4 м2. На печи установлены 24 фурмы (по 3 на каждом кессоне) диаметром 125мм каждая. Из 12 кессонов печи 8 боковых с фурмами и 4 торцевых без фурм. Чугунные плиты горна печи футерованы внутри хромомагнезитовым кирпичом, снаружи – шамотным. Верхняя часть шахты имеет такую же футеровку, как и горн, нижняя высокотемпературная часть и опорные балки кессонированы. Колошник выполнен из шамота, и имеет два загрузочных окна с кессонированными заслонками, которые отрываются электроприводами. Компания печи составляет 6 ÷10 месяцев.
На заводе в г. Кировграде (Россия) установлена печь с сечением в области фурм 8,35 м2 (рис. 2.3). Шахта печи смонтирована из стальных кессонов с водяным или испарительным охлаждением. Водоохлаждающие кессоны представляют собой полую коробку, кессон испарительного охлаждения – стальную плиту, к которой приварены стальные трубы, теплоизолированные и окожушенные снаружи алюминиевым листом. В нижней части кессона вмонтированы 2÷3 стальные фурменные трубки, в которые через фурменные коробки по жестким или гибким стальным рукавам поступает воздух. Кессоны устанавливают на кладку внутреннего горна и крепят к прямоугольному в сечении воздухопроводу, опоясывающему печь. При водяном охлаждении шахтную печь оснащают кольцевым водопроводом и сливным желобом, при испарительном – кольцевым водо- или паропроводом. Верхнюю часть кессонированной шахты печи обрамляют литой стальной колошниковой воронкой, опирающейся на металлоконструкцию

. Надколошниковое устройство выполняют из шамотного кирпича, кладку заключают в стальную раму, а газоходы примыкают к своду. В нижней части устройства располагаются загрузочные окна, оборудованные стальными отклоняющимися или подъемными водоохлаждаемыми заслонками. На колошниковой площадке находится загрузочная воронка, в которую вагонетками рудничного типа доставляют шихту.
Для разделения жидких продуктов плавки непосредственно у шахтной печи располагают передний горн, объём которого определяется размерами печи: на 1м2 площади её сечения в области фурм приходится 4÷6 м3 объёма горна. Длина горна обычно равна 1,5 м, ширина 2,5÷4м. Горн устанавливают на бетонном основании, кладку из шамотного и хромомагнезитового кирпича заключают в стальной кожух. На боковые стены горна обычно укладывают отработанные коробчатые кессоны, роль свода выполняет шлаковая корка. Шлак из горна выпускают через порог в кладке стены, чёрную медь – через летки.
Так как шлак, вытекающий из горна, может содержать запутавшиеся и неотстоявшиеся корольки металла, то целесообразно шлак пропускать через отстойник, где корольки металла дополнительно удаляются из шлака.
С целью повышения эффективности разделения чёрной меди и шлака, уменьшения потерь цветных металлов передние горны на некоторых заводах делают с электрообогревом. В частности, на Кировградском медеплавильлном комбинате эксплуатируется электрообогреваемый отстойник. Использование внешнего горна-отстойника исключает простои печи при выпуске чёрной меди из внутреннего горна, позволяет снизить содержание меди в шлаке и создает резерв металла, необходимый для нормальной работы конвертерного отделения. Колошник и газоход печи кессонированы