ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики автогенных процессов из "Топливо Кн2" Автогенными принято называть технологические процессы, идущие преимущественно за счет тепла, выделяющегося при окислении сырьевых материалов. Традиционным является, например, использование химической энергии сырья на нагрев дутья и расплавление холодных присадок при конвертировании штейнов, а также при протекании процессов обжига сульфидов в кипящем слое. Работы по расширению области применения химической энергии сульфидных материалов в производстве меди привели в начале 50-х годов XX в. к созданию принципиально новых, работающих в автогенном режиме агрегатов для плавки на штейн, а также опытных полупромышленных и промышленных установок для непрерывного производства черновой меди. Преимущества, которыми они обладают по сравнению с топливными и электрическими печами аналогичного технологического назначения, заключаются в значительном (примерно в два раза) сокращении энергозатрат на весь технологический цикл получения черновой меди и практически полной ликвидации выбросов сернистого газа в атмосферу на стадии производства штейна [11.3, 11.5,11.6,11.99] (см. также п. 11.7.6). Вместе с тем увеличение количества реализуемых в агрегате технологических процессов привело к существенному усложнению режима его тепловой работы, так как будучи печью, в рабочем пространстве которой идут процессы нафева и растворения шихты, он одновременно выполняет функции высокотемпературного реактора для глубокого окисления сульфидов. Режимные параметры тепловой работы афегата и принципы компоновки его конструкгивных элементов во многом зависят от состава перерабатываемых в нем шихтовых материалов. Разнообразие применяемого при производстве тяжелых цветных металлов сульфидного сырья привело к созданию целой серии различных в конструктивном отношении печей для плавки на штейн, представляющих собой афегаты со смешанным режимом тепловой работы. [c.452] Основные преимущества печей для автогенной плавки, обеспечившие им широкое распространение в промышленности, связаны с тем, что они работают в режиме печей-теплогенераторов, при котором коэффициент использования химической энергии сульфидов стремится к максимальному значению, т.е. в этом случае теплообменный КПД по сульфидам Л 1 (см. кн. 1, гл. 4). Из анализа теплового баланса автогенной плавки следует, что каждый килоджоуль, выделившийся при окислении сульфидов и израсходованный на нафев исходных реагентов и продуктов экзотермических реакций до средней температуры зоны технологического процесса, эквивалентен примерно 3,3 кДж, выделившимся при сжигании топлива в отражательных печах, и 4-5 кДж, расходуемым на производство электроэнергии, являющейся источником тепла в руднотермических печах для плавки на штейн Замена топливных печей автогенными привела к резкому сокращению (в ряде случаев к полному исключению) расхода топлива при производстве штейна. Наряду с энергосбережением, снижение расхода топлива позволило значительно уменьшить обьем отводимых из печи газов, что дало возможность организовать их эффективную очистку от пыли и утилизацию содержащейся в технологических газах серы и других ценных компонентов. [c.452] Использование сульфидов в качестве основного источника тепла в автогенных процессах вместе с отмеченными преимуществами имеет ряд существенных недостатков. Они проявляются в том, что при переходе от топливных печей к автогенным управление тепловой работой агрег становится более сложным. Например, существенно сокращается возможность варьировать в широком диапазоне составами шихтовых материалов и параметрами теплового и температурного режимов плавки с целью более полного разделения ее продуктов. Трудности, возникающие при организации тепловой работы печей автогенной плавки на штейн, вызваны в основном тем, что сульфиды представляют собой низкосортное топливо для той части зоны технологического процесса, в которую энергия поступает за счет теплообмена. [c.453] Чтобы повысить эффективность использования химической энергии сульфидов при организации, так называемого, сульфидного факела [1 . 7,11.24] (см. также п. 11.10), в современном производстве применяют практически все доступные способы интенсификации теплообмена между зонами такого факела и технологического процесса. Используют, например, для окисления сульфидов технически чистый кислород, подогревают воздушное дутье и обогащают его кислородом, вместо сульфидов в качестве источника тепла для части зоны технологического процесса применяют природный газ, мазут, пылеуголь и электричество. Многообразие способов интенсификации теплообмена в рабочем пространстве печей для автогенной плавки привело к чрезвычайному разнообразию конструкций. Сжигание сульфидов в потоке кислорода ведут в печах для кислородно-факельной плавки с горизонтальным расположением технологического факела. В агрегатах для взвешенной плавки, работающих на подогретом и обогащенном кислородом дутье, шихтовый факел размещают в вертикально расположенной реакционной шахте. Подачу топлива непосредственно в зону технологического процесса осуществляют в агрегатах для плавки сульфидов в печи Ванюкова, работающей на воздушном дутье. В последнее время широкое распространение получил смешанный вариант, когда наряду с обогащением дутья кислородом в рабочем пространстве печи сжигают топливо. Подобные режимы реализуют и в печах Ванюкова, и в агрегатах (типа ПВП), используемых при плавке сульфидов во взвешенном состоянии, что позволило значительно улучшить условия их тепловой работы. Аналогичный режим с использованием дополнительных источников тепла применяют в агрегатах для кислородной, взвешенной, циклонной, электротермической плавки (КИВЦЭТ), в зонах технологического процесса (ванне) которых получают тепло, используя электроэнергию. [c.453] Вернуться к основной статье