ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

А. Н. Глазатов, ведущий научный сотрудник лаборатории пирометаллургии, канд. техн. наук, эл. почта: GlazatovAN@nornik.ru

АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:

М. И. Рябушкин, первый заместитель генерального директора — главный инженер

Заполярный филиал ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:

Н. В. Данилов, старший технолог плавильного цеха № 1 Надеждинского металлургического завода

Приведены методика испытаний в Заполярном филиале ПАО «ГМК Норильский никель» и полученные результаты опре деле ния скорости охлаждения трех опытных слитков высо ко медистого файнштейна с массовым отношением Cu:Ni ~ 2,3. В конвертере Надеждинского металлургического завода проведена опытная плавка, в ходе которой контролировали состав промежуточных продуктов, скаченного при 1255–1260 ^oC и разлитого в изложницы при 1200 и 1140 ^oC гото вого файнштейна, а также специально перегретого до 1285–1290 ^oC метал лизированного файнштейна, разлитого при 1200 ^oC. Время охлаждения слитков составило 82 и 93 ч (в изложнице с крышкой). Контроль температуры выполнен при помощи шести хромель-алюмелевых термопар, установленных на расстоянии от днища, 350, 850 и 1350 мм, по три в центральной и боковой частях слитков. Слитки были раздроблены на Никелевом заводе, от каждого из них получена представительная проба массой ~300 кг круп ностью 3 мм для флотационных испытаний. В местах замеров температур отобраны точечные пробы для изучения структуры. По экспериментальным данным с досто вер ностью аппроксимации R2  0,99 установлены функцио наль ные математические зависимости, описывающие получен ные кривые охлаждения слитков. Показано, что в определяющем качество структуры файнштейна диапазоне температур 1150–750 ^oC применение тепло изоляционной крышки значительно (в ~3 раза) позволяет замедлить скорость охлаждения в верхней части слитка, где она составляет 28–29 ^oC/ч. В средней по высоте части всех опытных слитков — на расстоянии ~850 мм от днища как в центральной, так и боковой зоне скорости охлаждения изменяются в диапазоне ~9–10,5 ^oC/ч, в нижних точках замера — на расстоянии 350 мм от днища они имеют промежуточное значение — порядка 24–33 ^oC/ч. Скорость охлаждения перегретого файнштейна в верхней зоне понижается до 67 против 87 ^oC/ч для слитка без крышки, а в средней и нижней практически остается неизменной.
Авторы выражают благодарность принимавшим участие в работе специалистам ООО «Институт Гипроникель»: ведущему инженеру лаборатории пирометаллургии (ЛПМ) А. О. Терентьеву; доценту, ведущему научному сотруднику ЛПМ, канд. техн. наук Р. В. Старых; ведущему научному сотруднику ЛПМ, канд. техн. наук С. С. Озерову; технологическому персоналу и руководителям подразделений Надеждинского металлургического (НМЗ) и Никелевого заводов, а также оказавшим помощь и техническую поддержку специалистам лаборатории инженерного сопровождения производства НМЗ под руководством начальника лаборатории канд. техн. наук А. Ф. Петрова.

1. Wolf A., Mitrasinovic A. M. Nickel, copper and cobalt coalescence in copper cliff converter slag. Journal of Mining and Metallurgy. Section B: Metallurgy. 2016. Vol. 52, No. 2. pp. 143–150. DOI: 10.2298/JMMB150823024W.
2. Maslenitskiy I. N., Maslenitskaya E. I., Chugaev L. V. Flotation of coppernickel converter mattes: The physical and chemical basis. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 1968. No. 3.
3. Piskunen P., Avarmaa K., O’Brien H. et al. Precious metal distributions in direct nickel matte smelting with low-Cu mattes. Metallurgical and Materials Transactions. 2018. Vol. 49. pp. 98–112.
4. Travnichek V. N., Maslenitskiy I. N. Structural changes occurring in copper-nickel converter mattes depending on the cooling regime applied. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 1970. No. 1. pp. 31–34.
5. Ryabko A. G., Solovov N. I., Karasev Yu. A., Ivanova A. F. Optimized cooling of copper-nickel converter mattes. New areas in the pyrometallurgy of nickel : Research papers of Gipronikel Institute. Lenin grad, 1980. pp. 56–62.
6. Shamsuddin M. Physical chemistry of metallurgical processes. New York : Wiley, 2016. 624 p.
7. Tesfaye F., Lindberg D., Taskinen P. The Cu – Ni – S system and its significance in metallurgical processes. EPD Congress. 2016. pp. 29–37.
8. Nurni V. N., Ballal B. N., Seetharaman S. Mass diffusion in process metallurgy. Diffusion Foundations. 2015. Vol. 4. pp. 139–157.
9. Kalashnikov E. V. Concentrational inhomogeneities in eutectic systems. Rasplavy. 1990. No. 3. pp. 40–70.
10. Travnichek M. N., Maslenitskiy I. N. Effect of the copper-to-nickel ratio in converter mattes on the structure of aggregates. Tsvetnye Metally. 1969. No. 9. pp. 47–50.
11. Fokeeva I. G., Tsymbulov L. B., Ertseva L. N. et al. Identifying an optimum cooling regime for high-copper converter matte. Tsvetnye Metally. 2005. No. 7. pp. 42–46.
12. Fokeeva I. G., Tsymbulov L. B., Ertseva L. N. Understanding the regularities of solidification in high-copper converter mattes. Zapiski Gornogo instituta. 2004. Vol. 165. pp. 201–203.
13. Goldstein J. I., Newbury D. E., Michael J. R. et al. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis. New York : Springer, 2018. 550 р.
14. Ertseva L. N. The experience of scanning electron microscopy and electrone probe microanalysis use for the purpose of non-ferrous materials study. Tsvetnye Metally. 2011. No. 8/9. pp. 86–91.
15. GOST 14180–80. Ores and concentrates of non-ferrous metals. Methods of sampling and preparation of samples for chemical analysis and determination of moisture. Introduced: 01.07.1987.