今天
湖南鼓風(fēng)爐廠家就帶大家一起來(lái)了解一下，鼓風(fēng)爐是怎樣熔煉銅的：
鼓風(fēng)爐煉銅
銅爐料與熔劑、焦炭在鼓風(fēng)爐內(nèi)熔煉產(chǎn)出銅锍(或粗銅)和爐渣的銅熔煉方法.銅爐料可以是混捏銅精礦、銅精礦燒結(jié)塊或其他含銅塊料.密閉鼓風(fēng)爐一般處理經(jīng)混捏的銅精礦料,而敞開(kāi)式鼓風(fēng)爐只能處理經(jīng)過(guò)制團(tuán)或燒結(jié)的塊料.根據(jù)爐內(nèi)不同的氣相成分,鼓風(fēng)爐煉銅可分為氧化煉銅和還原煉銅.氧化煉銅用于處理硫化礦,還原煉銅用于處理氧化礦或銅料.
鼓風(fēng)爐煉銅是一種古老的煉銅方法.這種方法的床能力大,熱效率高,在20世紀(jì)30年代以前一直是世界上主要的煉銅方法.在中國(guó),20世紀(jì)50年代以前,這種方法幾乎是礦銅生產(chǎn)的方法.傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐爐頂是敞開(kāi)的,所產(chǎn)煙氣的二氧化硫濃度很低(約0．5％),難以回收,污染環(huán)境.為了克服傳統(tǒng)鼓風(fēng)爐的這種弊病,人們?cè)噲D通過(guò)制團(tuán)的途徑,使銅精礦中的硫保留下來(lái),以集中到鼓風(fēng)爐中進(jìn)行氧化,再加上爐頂采取密閉措施,使鼓風(fēng)爐煙氣中的SO2濃度達(dá)到能經(jīng)濟(jì)而有效地回收的程度.在工業(yè)實(shí)踐中,團(tuán)礦偶然自燃后,出現(xiàn)塊狀硫化物以及鼓風(fēng)爐爐壁結(jié)塊中也有硫化物等現(xiàn)象表明,銅精礦可在加壓和加熱條件下發(fā)生固結(jié)作用.于是,在20世紀(jì)50年代中期,在日本先出現(xiàn)了爐頂密閉的密閉鼓風(fēng)爐熔煉銅精礦的方法即百田法.此法的銅精礦只需加水混捏后即可直接加入爐內(nèi),在爐氣加熱和料柱的壓力作用下,固結(jié)成塊,使熔煉得以順利進(jìn)行.在鼓風(fēng)爐煉銅的發(fā)展中,雖然也實(shí)現(xiàn)了富氧自熱熔煉,強(qiáng)化冶金過(guò)程,并能更有效回收煙氣中的SO2,仍也無(wú)法改變鼓風(fēng)爐煉銅被其他更先進(jìn)煉銅方法所取代的趨勢(shì).
原理 鼓風(fēng)爐是一種具有垂直作業(yè)空間的冶金設(shè)備,銅爐料、熔劑和焦炭從爐子上部加料口分批加入,靠其自身重力垂直向下移動(dòng),在高溫下,與從爐子下部?jī)蓚?cè)風(fēng)口鼓入的空氣或富氧空氣相遇,發(fā)生各種反應(yīng),而達(dá)到熔煉目的.熔煉產(chǎn)出的混合熔體進(jìn)入爐底,通過(guò)本床咽喉流入設(shè)于爐外的前床(見(jiàn)電熱前床貧化)內(nèi)進(jìn)行銅锍與爐渣的澄清分離.爐渣連續(xù)排放,銅锍按轉(zhuǎn)爐吹煉的需要間斷放出.產(chǎn)出的高溫?zé)煔?通過(guò)爐內(nèi)料柱的空隙上升,經(jīng)爐頂排煙口進(jìn)入排煙收塵裝置.鼓風(fēng)爐煉銅的一般特征有四.(1)燃料在爐內(nèi)燃燒,爐料與高溫爐氣成逆流運(yùn)動(dòng),因而熱交換條件好,熱利用率高達(dá)70％以上.(2)鼓風(fēng)爐的溫度帶集中在風(fēng)口稍上的焦炭或硫化物激烈燃燒的所謂焦點(diǎn)區(qū),焦點(diǎn)區(qū)溫度可達(dá)1723K.(3)焦點(diǎn)區(qū)的溫度取決于爐渣的熔化溫度和粘度等性質(zhì),以及焦點(diǎn)區(qū)的熱平衡；當(dāng)爐渣成分一定時(shí),強(qiáng)化燃料燃燒只能增加爐料的熔煉量,而不能提高焦點(diǎn)區(qū)的溫度.(4)在鼓風(fēng)爐熔煉過(guò)程中,氣相與爐料之間的化學(xué)反應(yīng)具有重要意義.
煉銅密閉鼓風(fēng)爐 一種爐頂具有密封裝置的鼓風(fēng)爐.將傳統(tǒng)敞開(kāi)式鼓風(fēng)爐的煙罩取消,于加料臺(tái)平面上安設(shè)一個(gè)加料斗把爐口封住,爐氣由加料臺(tái)平面以下的排煙口進(jìn)入排煙收塵系統(tǒng).加料斗中經(jīng)常保持有必要數(shù)量的爐料,特別是致密性較好的混捏銅精礦,以保證爐口密閉.爐子結(jié)構(gòu)的其他部位,與傳統(tǒng)敞開(kāi)式鼓風(fēng)爐大體相同.
密閉鼓風(fēng)爐煉銅 銅精礦加水混捏(見(jiàn)銅精礦混捏)后,按規(guī)定比例配入塊狀的熔劑、轉(zhuǎn)爐渣和焦炭等,按焦炭-轉(zhuǎn)爐渣-熔劑-混捏銅精礦,或轉(zhuǎn)爐渣與熔劑顛倒的順序分批經(jīng)由加料斗加入爐內(nèi).當(dāng)爐料離開(kāi)加料斗下口時(shí),塊料自然地向兩側(cè)滾動(dòng),混捏精礦沿加料斗下口垂直下降到爐子中心形成精礦料柱.于是爐子兩側(cè)便出現(xiàn)以塊料為主而爐子則以混捏精礦為主的狀況,使?fàn)t內(nèi)爐料分布不均勻.
由于爐料分布不均勻,爐氣通過(guò)兩側(cè)較多,而流經(jīng)中心的則很少.如此,就導(dǎo)致?tīng)t子兩側(cè)溫度比爐子中心高,越往上部,這種溫差越大,在接近風(fēng)口水平時(shí),這種溫差變小.這種狀況有利于混捏銅精礦在爐內(nèi)發(fā)生固結(jié)或燒結(jié)作用,為在鼓風(fēng)爐內(nèi)直接熔煉銅精礦創(chuàng)造了條件.但另一方面,由于物料的偏析和爐氣分布不均,使?fàn)t氣與爐料之間以及爐料各組分之間接觸不良,削弱了硫化物氧化和造渣反應(yīng),這是密閉鼓風(fēng)爐煉銅床能力低[40～50t／(m2?d)]和銅锍含銅品位低的根本原因.
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