Горизонтальные конвертеры применяют в цветной металлургии при производстве меди и никеля. В медеплавильном производстве предусмотрена операция конверти­рования медного штейна в горизонтальной конвертере, заключающаяся в продувке штейна с добавкой флюса воздухом (иногда с добавкой кислорода) при температуре 1100-1350° С. Окисляя серу и железо в итоге получают черновую медь и шлак, как побочный продукт плавки.

При производстве никеля из окисленных руд осуществляют конвертирование — продувку воздухом в горизонтальном конвертере никелевого штейна с добавкой кварцевого флюса. При этом в результате окисления железа и части серы получают никелевый файнштейн и шлак. В горизонтальных конвертерах перерабатывают также медно-никелевые штейны, полученные из медно-никелевых сульфидных руд; продуктом является файнштейн, содержащий сульфиды никеля и меди.

Применяют горизонтальные конвертеры с верхним и боковым отводом газов. На рис. 2.74 показана конструкция горизонтального конвертера с верхним отводом газов. Конвертер имеет форму горизонтального цилиндра (бочки) с двумя торцовыми днищами 15 по краям.

Корпус конвертера сварной и выполнен из листовой стали марок СтЗ и 09Г2С толщиной 20-36 мм. Изнутри конвертер футерован хромомагнезитовым кирпичом, толщина футеровки 280-380 мм, а в области фурменного пояса она увеличена до 450- 800 мм. Для компенсации температурного расширения футеровки 11 между ней и корпусом делают засыпку магнезитовым порошком толщиной 10 мм. Торцовые днища соединены с корпусом стяжными шпильками с затяжкой гаек через пружи­ны 14, сжатие которых компенсирует температурное расширение футеровки 11 при ее разогреве.

Вблизи торцовых днищ на корпусе закреплены два опорных бандажа (кольцевых обода) 10, опирающихся через ролики 20 на фундаментные опоры 18. Бандажи отливают из стали 35Л, 45Л, обычно они имеют двутавровый профиль высотой 600- 1000 мм и шириной 300-350 мм. Один из бандажей (левый на рис. 2.74) отливают заодно с приводным зубчатым венцом 9.

В середине верха корпуса имеется отверстие, на котором закреплена футерован­ная горловина 12. Горловина служит для заливки штейна, слива продуктов плавки и отвода газов. Корпус горловины литой стальной. Для защиты корпуса конвертера и фурмоколлектора от брызг штейна и шлака к горловине крепится стальной фар­тук 13. Для загрузки в конвертер флюса в одном из днищ предусмотрено отверстие и специальное пневматическое загрузочное устройство 8.

Поворот конвертера вокруг горизонтальной оси обеспечивает привод, включаю­щий асинхронный двигатель 1, трехступенчатый цилиндрический редуктор 3, пе­редающий церез зубчатую муфту 4 вращение подвенцовой шестерне 5, входящей в зацепление с зубчатым венцом 9. Для фиксированной остановки конвертера в лю­бом положении предусмотрены два тормоза 2. Поворот конвертера производят с ча­стотой 0,7мин-1. Дополнительно к основному двигателю предусмотрен аварийный электродвигатель с питанием от аккумуляторной батареи, включающийся автомати­чески в случае отключения электроэнергии и выводящий конвертер из под дутья. Шестерни изготовляют из сталей 45, 45Л, 45ХН, 50Л; венцы из литых сталей 35Л, 45Л, с модулем 24-36 мм.

Дутье (воздух) подают в конвертер через фурмы 17, расположенные в линию на одной стороне корпуса. Воздух к конвертеру поступает из цехового воздухопровода через сальниковое устройство 6 и соединительный патрубок 7, прикрепленный к од­ному из днищ и вращающийся вместе с конвертером. Ось патрубка должна совпадать с осью конвертера, чтобы обеспечивалась нормальная работа сальникового устрой­ства. Разводку воздуха вдоль корпуса конвертера производят через закольцованный воздухопровод, верхняя ветвь 16 а которого представляет собой трубу, а нижняя — фурмоколлектор 166 (овальная стальная труба) к которому прикреплены фурмы 17. Фурма— это проходящая через футеровку стальная трубка диаметром от 40 до 51 мм. В противоположной от фурмы стенке фурмоколлектора предусмотрено клапанное устройство (шариковый клапан) 19, позволяющее производить прочистку фурмы (фурмовку) ломиком во время работы конвертера.

Клапанное устройство конвертера (рис. 2.75) состоит из кольцевого уплотнения 1, запорного ша­рика 2, притертого к сферической седловине и кар­манной полости 3. При подаче сжатого воздуха в фурмоколлектор 4 шарик прижимается к седло­вине и не пропускает воздух. При необходимости прочистки фурменной трубки 5 в фурмоколлектор через уплотнение 1 вводят ломик. Ломик отжима­ет шарик от седловины и заталкивает его в кар­манную полость 3. В этом положении уплотнение обжимает ломик и препятствует выходу сжатого воздуха в атмосферу. Шарики диаметром 50-80 мм стандартные, подшипниковые. Фурменные трубки делают из жаропрочных сталей.

В медеплавильном производстве применяют горизонтальные конвертеры вмести­мостью 40, 75, 80 и 100т. При наружном диаметре 3,5-4м и длине 6-Им на них размещают от 30 до 62 фурм.

Для отвода конвертерных газов в систему газоочистки почти вплотную к горло­вине и фартуку прилегает напыльник.

Применяют напыльники водоохлаждаемые и неводоохлаждаемые. Последние часто прогорают, поэтому в настоящее время установка их нецелесообразна. Во - доохлаждаемыи напыльник собран из отдельных кессонов, образующих полость с плоскими стенками над горловиной. Передняя кессонная стенка напыльника не вплотную подходит к горловине и прикрывается передвижной заслонкой из жаро­стойких сталей. Форма напыльника обеспечивает герметизацию конвертера при его повороте при продувке на угол 30-35°.

Существующие конвертеры с верхним отводом газов не позволяют полностью герметизировать горловину. Поэтому в атмосферу цеха попадают вредные сернистые
газы, особенно при наклонах конвертера. Уменьшается также содержание сернистого ангидрида в отходящих газах вследствие сильного подсоса воздуха в напыльник (сернистый лнгидрид используют для производства серной кислоты).

Эти недостатки устраняются в конвертерах с боковым отводом газов (рис. 2.76). У таких конвертеров газы отводятся по газоходу с герметичным уплотнением.

Его корпус 5 выполнен из листовой стали толщиной 20-45 мм и футерован внутри хромомагнезитовым кирпичом. В левой верхней торцевой части корпуса выполне­но газоотводящее отверстие; вокруг него к корпусу жестко крепится П-образный газоход 4, заканчивающийся прикрепленной к нему цилиндрической царгой 1. 11- образный газоход с царгой вращаются (при вращении конвертера), при этом ось вращения царги совпадает с горизонтальной осью конвертера. Конец царги через поворотное сальниковое уплотнение 3 входит в стационарную газовую камеру 2, а из камеры газ отводится по стационарному газоотводу. Осаждающаяся в камере 2 пыль периодически удаляется.

С противоположном от П-образного газохода стороны конвертера расположена за­грузочная горловина 6. Для устранения возможных выбросов газа в цех загрузочная горловина перекрывается водоохлаждаемой крышкой, подвешенной на подвижной стреле.

К корпусу конвертера прикреплены два бандажа 7; они установлены на роли­ковые опоры 12. Для равномерного нагружения опор применяют противовес 13, компенсирующий неуравновешенность П-образного газохода.

Поворот конвертера осуществляют от привода, включающего электродвига­тель 11, редукторы 10 и подвенцовую шестерню 9, входящую в зацепление с зуб­чатыми венцом 8.

Фурмы расположены так же, как и в конвертере с верхним отводом газов (см. рис. 2.74), т. е. имеется фурмоколлектор с возможностью прочистки фурм в процессе работы конвертера.