Зачем нужны металлургические печи? «В них плавят металл» — это правильный ответ, но слишком общий. Если говорить конкретнее, то в них медь освобождается от примесей.
Делается это реакциями окисления и удаления примесей, когда во время плавки медного концентрата в расплавленное вещество вводятся кислород и шлакообразующие материалы.
В результате железо и другие ненужные компоненты «связываются» и выводятся в шлак, а сера, реагируя с кислородом, улетучивается в виде газа. Медь же концентрируется в жидком расплаве или штейне — это полупродукт, который идет на производство черновой меди.
Из статьи вы узнаете, какими бывают металлургические печи, как проходят плавильные процессы у них внутри и какая печь по весу превосходит самолет.
Отражательная печь
На медеплавильном комбинате «Святогор» в ней плавят шихту — смесь из руды, шлака, флюсов и других компонентов, которую нужно переработать для получения чистовой меди.
В цифрах и в реальности процесс выглядит впечатляюще: шихта подается в печь из открытых вагонов емкостью 4-4,5 тонны, ее полная суточная загрузка составляет 1,5 тысячи тонн, температура плавления внутри — плюс 1 480 °C.
Отличительная особенность отражательной печи в том, что при капремонте ее приходится строить почти заново. Например, для возведения свода и стен необходимо более 1 000 тонн огнеупорного кирпича разных форм и размеров.
Короткобарабанная печь
В этой печи на «Производстве сплавов цветных металлов» в Верхней Пышме получают промежуточный продукт производства товарного свинца или «черновой» свинец.
Короткобарабанная печь выглядит как металлический цилиндр. Внутри он полый и облицован огнеупорными кирпичами. Вместе с ними печь весит 80 тонн — это на тонну больше «Боинга 737-800» вместе с пассажирами и грузом.
На торцах цилиндра с противоположных сторон есть два технологических отверстия: первое предназначено для загрузки сырья, во втором установлена газокислородная горелка.
Еще одно отверстие в печи называют «лёткой» — через него сливаются продукты плавки.
Вельц-печь
Свое название печь получила из-за процесса, который в ней происходит.
Вельцеваним (от нем. wälzen — катать, перекатывать) называют переработку отходов металлургического производства во вращающейся печи с целью дополнительного извлечения ценных металлов.
Чтобы получить цинк, шихта внутри вельц-печи нагревается до 1 250-1 350°С. В это же время сама печь вращается со скоростью один оборот за одну-две минуты при наклоне в два градуса. Это обеспечивает правильное движение и перемешивание шихты.
В результате получается вельц-окись с содержанием цинка около 55-70%. Она используется для производства цинковых белил, которые применяются химической, фармацевтической, лакокрасочной промышленностях, а также для изготовления искусственной кожи, шин и других изделий из резины.
А что за агрегат на фото, похожий на мини-экскаватор? Он служит для замены огнеупорной кладки внутри. Его стрела выбивает части требующие ремонта и нарост, который образуется в печи. Сила удара этого «малыша» запросто может обрушить всю печь.
Печь Ванюкова
Суть изобретения ученого-металлурга Андрея Ванюкова — плавка металла в жидкой «ванне». Первая промышленная печь такого типа впервые появилась в 80-е годы на «Среднеуральском медеплавильном заводе» в городе Ревда, где производят черновую медь.
Металл плавится в печи за счет очень большого количества тепла, выделяемого при интенсивных химических реакциях. Это позволяет получать более 600 тонн черновой меди в сутки.
Чтобы выдерживать серьезные нагрузки и не терять производительность, в конструкции «ванны» есть огнеупорные изделия и кессоны — это медные элементы, по которым двигается вода для охлаждения. Во внутреннем пространстве между кессонами находится жидкий расплав.
Еще одно преимущество печи Ванюкова, помимо высокой эффективности — экономия топлива. Она может перерабатывать шихту, используя минимальное количество природного газа.
Плавильный агрегат «Победа»
Это промышленный агрегат совмещенного процесса плавки-конвертирования.
Продукты, получаемые в «Победе» — богатая масса, которая направляется на конвертирование с получением черновой меди, и оборотный шлак для переработки в шахтных печах.
Медьсодержащие материалы перерабатываются благодаря теплу, которое образуется при их продувке кислородно-воздушной смесью. Этот принцип работы похож на тот, что используется в печи Ванюкова. Только производительность «Победы» немного меньше — до 400 тонн в сутки.
Работает этот плавильный агрегат на «Медногорском медно-серном комбинате».
Если понравилась статья, то подписывайтесь на наш канал PRO ПРОМ.
Здесь мы просто объясняем сложные вещи, показываем «внутреннюю кухню» металлургии и необычные химические эксперименты. Переходите по этой ссылке, если любите узнавать что-то новое.
Для подписки достаточно нажать большую оранжевую кнопку ниже, если читаете нас с телефона. Если же вы сидите в Дзене с компьютера, то кнопку можно найти под описанием канала 😉
Что еще почитать на канале?
Как сделать серную кислоту полезной? — рассказываем в каких областях промышленности используется серная кислота и показываем химический опыт из лаборатории Медногорского медно-серного комбината >>>>
Взгляд изнутри. Для чего обогревают воздух в шахте? — объясняем зачем подогревать воздух там, где так тепло, и приоткрываем завесу тайны над устройством шахты >>>>
В 10 раз тоньше волоса. Необычные фото под микроскопом — увлекательная подборка из частиц металлов, сфотографированных при многократном увеличении >>>>