Шахтная плавка

Шахтная печь представляет собой агрегат с вертикальным рабочим пространством, в который сверху загружают шихту и топливо, а снизу через специальные отверстия (фурмы) вдувают воздух. Зона наиболее высоких температур в шахтной печи располагается вблизи фурм и называется фокусом печи. Шихта, по мере расплавления опускается вниз, а на ее место загружают новые порции. Жидкие продукты плавки (штейн и шлак) непрерывно стекают во внутренний горн печи и далее выпускаются в отстойный горн. Печные газы имеют встречное (противоточное) шихте движение и удаляются в газоход через колошниковые устройства.

Шахтная плавка характеризуется следующими особенностями:

1) В шахтных печах можно перерабатывать только кусковый материал. Практикой установлено, что лучшие результаты шахтной плавки получаются при крупности кусков шихты 50-100мм. Допускается загрузка кусков меньших размеров, но не менее 10-20 мм. Для плавки в шахтных печах более мелких материалов(флотационных концентратов или рудной мелочи) их необходимо предварительно окусковывать агломерацией или брикетированием.

2) Углеродистым топливом при шахтной плавке может служить только металлургический кокс, являющийся наиболее дорогим и дефицитным видом топлива.

3) Химические превращения при шахтной плавке распределяются следующим образом: в верхней части шахты развиваются главным образом эндотермические реакции; в нижней – экзотермические(реакции горения и окисления, шлакообразования и др.).

Высота шахтных печей медной плавки от пода до колошника, при высоте столба шихты 4-5 м, составляет 6-8 м. Длина – от 4 до 15 м. Шахта печи собрана из отдельных кессонов, связанных между собой болтами. Кессоны представляют собой коробки, сваренные из котельного железа. Толщина внутренней стенки кессона – 10-20, наружной – 8-10 мм. Толщина слоя циркулирующей в кессоне воды составляет 100-120 мм. Температура поступающей в кессоны воды обычно составляет 35-45С, а отводится с температурой 45-55С. Под и стенки внутреннего горна изготовлены из огнеупорного кирпича.

Штейн шахтной плавки содержит 30-40% меди, 23-25% серы, 2-4% цинка, 0,5-1% свинца, 5% кислорода, 20-25% железа.