Рассмотрена возможность автогенной плавки на низкокремнистых шлаках в агрегате с принципиально новым способом подачи дутья в режиме высокотемпературного управляемого теплообмена.
Рассмотрен альтернативный вариант конвертирования медных металлических материалов в агрегате с интенсивным тепломассопереносом, формируемым топливными фурмами высокого давления. В лабораторных условиях на огневой модели проведена экспериментальная проверка конвертирования медных металлических отходов в режиме аппарата струйного вращения.
На сегодняшний день в нашей стране, также как практически во всех странах мира, вследствие интенсивной разработки месторождений цветных металлов в значительной степени отработаны запасы богатых и легкообогатимых руд. В переработку вовлекают рудное сырье со сравнительно низким содержанием ценных компонентов, тонковкрапленное и соответственно трудно поддающееся обогащению. Кроме того, после распада Советского Союза за рубежом оказались более легкообогатимые руды и основными источниками получения медных и цинковых концентратов в России стали колчеданные медно-цинковые, комплексные руды, которые обогащаются с более низкими показателями. В то же время металлургическое производство с каждым годом предъявляет все более высокие требования к качеству концентратов, удовлетворить которые можно только с применением комбинированных обогатительных, химических, гидро- и пирометаллургических технологий.
В статье рассматривается совместная пирометаллургическая переработка медных штейнов и медно-цинковых материалов сложного состава. Дана термодинамическая оценка этого процесса. Предложен новый способ переработки медно-цинковых материалов и его аппаратурное оформление.
Рассмотрены существующие способы подачи дутья в расплав. Показана возможность увеличения удельной производительности автогенной печи, снижение брызгоуноса и потерь тепла во внешнюю среду с помощью пространственно ориентированной подачи дутья, которая придает расплаву регулируемое вращательное движение. Описан принципиально новый класс радиально осевых фурм, обеспечивающих пространственно ориентированную подачу дутья.
Одной из главных особенностей металлургических агрегатов, основанных на продувке сульфидного материала, является способ подачи дутья. Существуют два принципиальных способа подачи дутья: погруженное и непогруженное. Первый способ характеризуется высокими тепловыми нагрузками на фурменный пояс, поэтому применение технического кислорода невозможно или требует интенсивного охлаждения, что связано с повышенными потерями тепла во внешнюю среду. Непогруженная подача дутья свободна в выборе дутья и ограничена по производительности лишь предельным количеством дутья. При использовании аппарата струйного вращения конструкция радиально-осевых фурм позволяет увеличить предельное количество дутья в 6-10 раз. Для кругового движения вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрическом сосуде, возникающего в результате воздействия распределенных по свободной поверхности касательных напряжений, получено аналитическое решение уравнения Навье - Стокса. Математическая модель позволяет определить оптимальные параметры процесса и конструктивные особенности аппаратуры для интенсификации массообменных процессов.
