Широкое использование процессов конвертирования для переработки медных, медно-никелевых и никелевых штейнов определяет актуальность поиска путей усовершенствования конструкций конвертеров, и особенно защиты огнеупорной футеровки. Снижение удельных затрат на получение кислорода и достижение высокой производительности кислородных установок расширяет возможности переработки сырья и плавки твердых материалов в расплаве, а это, в свою очередь, стимулирует разработки плавильных агрегатов с длительными кампаниями в условиях агрессивной среды. Перспективным направлением остается использование фурм в защитной оболочке (ФЗО) из воздуха более высокого давления, инертного газа (азота, аргона), природного газа или паровоздушных смесей. В нашей стране реализация этого направления началась в черной металлургии в середине ХХ в. после публикаций и проведения опытных работ И. П. Бардина, С. Г. Афанасьева, М. М. Шумова, З. Д. Эпштейна и Н. И. Мозгового. За рубежом фурмы в защитной оболочке впервые применили Г. Савард и Р. Ли (Канада). В цветной металлургии первые опыты по теоретическому обоснованию и практическому использованию были осуществлены в 1980-х гг. для металлургии свинца, никеля и меди. В настоящее время в Китае процессы с использованием ФЗО внедрены более чем на 40 заводах, и специалисты этой страны активно внедряют эту технологию (SKS) на вновь строящихся заводах. Отличительной особенностью SKS является применение воздуха и азота под высоким давлением, что позволяет отказаться от механизмов и устройств для прочистки фурм, а также использовать дутье, обогащенное кислородом. В нашей стране ФЗО было впервые использовано на комбинате «Южуралникель» в 1980-е гг. Внедрение этого оборудования на 13 конвертерах позволило стабилизировать работу конвертерного участка, в разы увеличить кампанию конвертеров и улучшить условия их эксплуатации. Особенностью ФЗО на комбинате «Южуралникель» является применение воздушного дутья и защитной среды низкого давления (0,06-0,12 МПа) без кардинального и затратного изменения конструкций действующих конвертеров. В связи с отсутствием доступных методик расчета конструкций и параметров ФЗО, работающих с низкими энергетическими параметрами, а соответственно, и эксплуатационными расходами, в статье предложена методика расчета ФЗО применительно к никелевому, медно-никелевому и медному процессам конвертирования. Даны рекомендации по использованию и совершенствованию ФЗО.
