熔池熔炼 (1)

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1、1密闭鼓风炉熔炼密闭鼓风炉熔炼 鼓风炉熔炼法炼铜是一种历史悠久的冶炼方法。这种方法对炉料适应性强，床能率高，所以曾经长期成为世界上的一种重要炼铜方法。传统的鼓风炉炉顶是敞开式的，只能处理块状物料，所产烟气SO2浓度很低(约0.5)，难以回收，造成烟害。上世纪50年代出现了密闭鼓风炉，近15年来又出现了富氧密闭鼓风炉。从而克服了上述缺点。密闭鼓风炉的炉料包括混捏铜精矿、熔剂和固体转炉渣。块料的容积比应在50左右。2 炉料和燃料从炉子上部加料斗分批加入，空气或富氧空气从炉子下部两侧风口鼓入。产出的熔体进入本床，通过咽喉口流入设于炉外的前床内进行冰铜与炉渣的澄清分离。炉气和炉料呈逆流运动，所以热交换

2、好，热的直接利用率高达70以上。焦点区的温度可达1573K以上，其值取决于炉渣的熔点。图图2-15 密闭鼓风炉中炉料和炉气分布示意图密闭鼓风炉中炉料和炉气分布示意图3图图2-16 密闭鼓风炉的构造密闭鼓风炉的构造1水套梁；水套梁；2顶水套；顶水套；3加料斗；加料斗；4端水套；端水套；5风口；风口；6侧水套；侧水套；7山型；山型；8烟道；烟道；9咽喉口；咽喉口；10风管风管4表2-5 铜精矿密闭鼓风炉熔炼的技术经济指标5为什么密闭鼓风炉的床能率和冰铜品位低？为什么密闭鼓风炉的床能率和冰铜品位低？ 炉料刚离开加料斗的下口时，块料自然向两侧滚动，而混捏精矿和少量块料在炉子中央形成料柱。这就形成了炉子

3、两侧以块料和焦炭为主并夹有少量精矿，而炉子中央则以混捏精矿为主。这样一来，虽然利用了料柱压力和两侧透气性好带来的高温作用，为鼓风炉内直接熔炼铜精矿创造了有利条件，但由于炉料的偏析和炉气分布不均匀，从而破坏了炉气与炉料间、炉料相互间的良好接触，妨碍了多相反应的迅速进行，不利于硫化物的氧化和造渣反应。这是密闭鼓风炉的床能率和冰铜品位低的根本原因。6熔池熔炼熔池熔炼(1) 反射炉熔炼图1 造锍熔炼反射炉7 反射炉熔炼与鼓风炉熔炼相比有：可以连续生产和一个炉内澄清分离的优点。但有一些致命的缺点：1) 熔炼过程热效率低，大量的热量被烟气带走和被炉体散失；2) 反射炉内氧位较低，因此脱硫率仅为25，FeS

4、几乎全部进入冰铜中，故冰铜品位低；3) 烟气中SO2含量较低(0.52.0%)，难以利用。 近年来的改进措施：1) 改生精矿熔炼为焙烧矿熔炼，降低燃料消耗，提高硫回收率；2) 采用预热空气或富氧空气，提高床能率，提高烟气中的SO2含量，降低能耗；3) 强化熔炼过程的气固反应和气液反应。比如向熔池内鼓风加强气液反应。8氧气喷撒熔炼炉示意图9(2) 诺兰达法熔炼 诺兰达法是加拿大诺兰达矿业公司发明的一种熔池熔炼法，1973年在加拿大Noranda Horne炼铜厂投入工业生产。诺兰达炉是水平式圆筒反应器，类似转炉，可以转动480。熔炼过程中温度维持在1473K左右。诺兰达炉的特点是采用低SiO2炉

5、渣。这是为了减少渣量，有利于下一步炉渣的处理。虽然渣中Fe3O4的质量分数高达2530，但由于熔体的强烈搅动，故仍能顺利操作。10诺兰达炉简图11Noranda Process Reactor12Outline13图2-20 诺兰达炼铜法工艺流程14表2-6 诺兰达法生产指标15(3) 瓦纽科夫法 瓦纽科夫法是前苏联冶金学家A.B.瓦纽科夫发明的一种熔炼方法。自1982年投入生产以来，有了很大发展。到1987年在巴尔喀什、诺里尔斯克和乌拉尔炼铜厂分别建成了48m2的瓦纽科夫炉。瓦纽科夫法与其它熔炼方法的最大差别是将富氧空气吹入渣层，从而保证炉料在渣层中迅速熔化，而且为炉渣与冰铜的分离创造了良好