Шахтна плавка
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Шахтна плавка

Шахтна плавка, металургійний процес, здійснюваний в шахтній печі ; застосовується головним чином в кольоровій металургії для виплавки чорнового свинцю, міді, мідного і нікелевого штейна . Завантажена зверху шихта, що складається з окуськованного металлсодержащего сировини, флюсів і коксу, у міру вигорання коксу і плавлення матеріалів опускається, а вдуваний через фурми повітря або кисень, необхідний для спалювання коксу, і продукти горіння рухаються назустріч шихті. Поблизу фурм утворюється киснева зона, в якій кокс згорає переважно до Co 2 , виділяється основна кількість тепла і досягається максимальна температура. За кисневою зоною утворюється відновна зона, в якій гарячі гази взаємодіють з подальшими шарами коксу по реакції

  Co 2 + З = 2co,

  внаслідок чого гази збагачуються окислом вуглецю, а температура їх знижується, т.к. указанная реакція йде з поглинанням тепла; реакція практично припиняється при 800 °С.

  В кольоровій металургії застосовують відновну, сульфідуючу і окислювальну Ш. п. При відновній свинцевою Ш. п. отримують чорновий свинець, шлак, пил і гази. При підвищеному вмісті в агломераті міді і сірки утворюється також мідний штейн. Гази, що відходять, проходять через електрофільтр або рукавний фільтр, в якому уловлюється пил з підвищеним вмістом оксидів цинку і свинцю. Сульфідуючу Ш. п. окислених нікелевих руд з добавкою піриту або гіпсу ведуть в слабовосстановітельной атмосфері із здобуттям штейна. Окислювальна Ш. п. мідних сульфідних руд має на меті не лише здобуття мідного штейна і видалення порожньої породи з шлаком, але і окислення частини сірки сульфідів і видалення її у вигляді сірчистого ангідриду; розрізняють піритову плавку і напівпіритову плавку . Комбінованою окислювально-відновною плавкою є мідно-сірчана Ш. п. із здобуттям елементарної сірки.

  Найбільш характерні показники Ш. п.: питомий проплав (маса руди, агломерату або шихти, проплавлена за добу на 1 м-коду 2 площі перетину печі в плоскості фурм; при плавці свинцевої і мідної сульфідної шихти питомий проплав дорівнює 50—100, окислених нікелевих руд — 30—40 m/m 2 . cym ), питома витрата коксу (відношення маси коксу до маси завантаженої руди або шихти), міра витягання коштовних металів. Ш. п. в порівнянні з відбивною або зваженою плавками має більш високу продуктивність, низьку температуру газів, що відходять, і відповідно вищий тепловий ккд(коефіцієнт корисної дії); в порівнянні з відбивною плавкою і електроплавленням забезпечує велику десульфурацію. Недоліки Ш. п.: необхідність попереднього кускування сировини, низька концентрація сірчистого ангідриду в газах, що відходять, великий пильовинос.

  Основні тенденції вдосконалення Ш. п. поряд з поліпшенням конструкції шахтної печі полягають в збагаченні дуття киснем і підігріванні дуття, поліпшенні підготовки шихти до плавки, автоматизації управління ходом плавки, а також в поєднанні шахтної плавки з процесами доїзвлеченія коштовних металів з шлаків і вдосконаленні систем газо- і пиловловлювання.

  Літ.: Смирнов Ст І., Шахтна плавка в металургії кольорових металів, Свердловськ, 1955; Клушин Д. Н., Різник І. Д., Соболь С. І., Вживання кисню в кольоровій металургії, М., 1973; Металургія міді, нікелю і кобальту, ч. 1—2, М., 1977.

  І. Д. Різник.