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傳統家庭煉銅用的是什麽爐?

第壹,高爐

鼓風爐廣泛應用於銅、鉛、鉛鋅、銻等金屬的粗煉過程。

高爐由爐頂、爐身、床(也叫爐喉)、爐缸和風口裝置組成。

固體材料,如熔煉配料(精礦、燒結礦等。)、焦炭、熔劑、逆料從爐頂加入,爐身下側風口裝置內吹入的高壓空氣在上行過程中與下行物料發生反應,如熔化、氧化、還原等。,完成冶煉過程,液態金屬、冰銅和爐渣從爐下部的爐喉或爐膛排出,煙氣、煙塵和氣體排出。目前大多是密閉爐頂,爐體都是水套。耐火材料只用於爐喉和爐膛。由於其渣屬於堿性渣,喉口主要采用鎂磚、鎂鉻磚、鋁鉻磚。爐膛側壁和爐底上部采用鎂磚、鎂鉻磚和鋁鉻磚;爐子的底部被建成壹個反拱形。

二、反射爐

反射爐爐頭工作溫度壹般為1400 ~ 1500℃,排出煙氣溫度壹般為1150 ~ 1200℃。爐底自下而上為石棉板、隔熱磚層、粘土磚層、鎂鋁磚或鎂磚層。爐墻多采用鎂鋁磚或鎂磚,部分重要部位采用鎂鉻磚砌築,以延長使用壽命,而外墻壹般采用粘土磚。頂棚采用吊頂,小型反射爐爐頂采用磚拱,拱頂采用鎂鋁磚。

我國大多數鉛(銅)冶煉廠采用傳統的燒結-鼓風爐冶煉工藝,因為它有以下缺點:

a、燒結過程中硫燃燒不充分,返料比高;

b、高爐爐料鉛(銅)含量低;

c、大量煙氣汙染環境。

因此,人們壹直在努力探索新的鉛冶煉工藝,其目的不外乎兩個方面:

1,用反應熱熔煉;

2.將原來的多步流程改為壹步流程。

國外已成功開發出愛莎爐(奧斯麥特爐)、卡爾多爐、QSL法、基夫塞特法、筒倉法、富氧煉鉛爐等新型煉鉛爐和新工藝。

三。艾薩爐(奧斯麥特爐)

愛莎爐的爐體是壹個簡單的立式圓筒,其技術核心是浸入式頂吹燃燒噴槍。愛莎冶煉廠在多年小試研究的基礎上,於1983建成了壹座容量為5T/H的鉛冶煉愛莎爐。

熔池溫度1170~1200℃愛莎冶煉工藝:爐體為立式圓筒形噴槍,耐火爐襯從爐頂中心插入爐內,噴槍頭部浸入熔池渣層中。熔煉過程所需的空氣或富氧空氣通過噴槍送入渣面以下的液層,形成強攪拌的熔池,爐料從爐頂加入,直接落入強攪拌的熔池中,並迅速被去除。

由於愛莎爐冶煉鉛(銅)的工藝特點是物料混合時間短,爐內金屬液、熔渣和酸性氣體攪拌強烈,其工作環境比傳統的鉛(銅)冶煉方法要惡劣得多:

a、熔鉛(銅)、熔渣和酸性氣體強烈沖刷耐火爐襯;

b、鎇對耐火爐襯的化學侵蝕和滲透;

c、熱應力損傷。

因此,愛莎爐冶煉鉛(銅)的耐火爐襯必須具備以下優良性能,以達到爐的長壽、高效、低耗的目標:

a、常溫和高溫下抗壓強度高,氣孔率低,能抵抗材料、熔融金屬和熔渣的侵蝕;

b、采用優質高純度原料制成,產品中低熔點物質少,能有效抵抗環境與爐襯發生化學反應造成的變質和破壞,提高抗滲透性;

c、具有優質的熱震穩定性,熱應力(溫度變化引起的應力損傷輕微)。

第四,卡爾多爐

卡爾多爐耐火材料的主要損壞因素和要求與愛莎爐(奧斯麥特爐)相同。

卡爾多爐又稱氧氣斜吹轉爐,由於爐體傾斜旋轉,增加了液態金屬與液態渣的接觸,提高了反應效率。由於爐體的轉動,爐體受熱均勻,腐蝕均勻,有利於延長爐子的使用壽命。

由於使用氧氣,冶煉和吹煉都在同壹個爐內進行,強化了冶煉過程,縮短了流程,提高了煙氣中的SO2濃度。

正確選擇爐內腔的形狀和尺寸,對於卡爾多爐冶煉過程中化學反應的順利進行,減少噴濺,減少爐底侵蝕,便於制造和安裝都是非常重要的。

噴吹是在1100 ~ 1300℃左右的高溫下進行的,所以為了保證壹定的爐齡,需要選擇合理的爐襯材料,確定嚴格的砌築方法。

在爐襯設計中應根據各部位的工作環境和主要侵蝕情況,選擇不同厚度和材質的耐火材料,以達到最合理的配置,降低成本;但考慮到卡爾多爐平均侵蝕速度較快(使用壽命為2 ~ 3個月),且為了現場砌築管理的標準化和方便性以及國際標準化趨勢,采用了同厚度同材質的設計,減少了磚型。如買方有其他要求,可按買方要求設計。

五、氧氣底吹爐

1,QLS方法

QLS法在同壹個反應器中完成氧化和還原反應,其反應過程實際上分為兩步。爐襯的設計和配置是否合理,直接關系到爐子的壽命;襯砌的設計和配置包括兩個方面:壹是確定合理的結構和尺寸;二是耐火材料的正確選擇。QLS法國內只有銀,內襯厚度350mm,熔池上部采用半電熔鎂鉻磚。熔池底部為LDM Ge-26,與鎂鉻磚熔融結合。

2、氣體底吹富氧煉鉛爐

氧氣底吹富氧煉鉛爐是壹種臥式圓筒形反應爐。熔池上部選用直接結合鎂鉻磚的LZ mge-18;熔池底部選用LDM Ge-18半電熔鎂鉻磚。或全部選用LDM Ge-18電熔半結合鎂鉻磚。總用量約為160噸。

六、揮發窯

揮發窯是壹種處理浸出渣並回收鋅、鉛、銦和鍺等有價金屬的回轉窯。

揮發窯的特點是窯的砌體在高溫下隨窯殼轉動,長期處於振動狀態,同時還要承受爐料的磨損和沖擊。其耐火材料的損壞主要表現為:

(1)熔渣和金屬腐蝕。

(2)機械磨損。

(3)在高溫作用下,窯內間歇反應帶的溫度高達1300 ~ 1500℃。

因此,鋁鉻渣磚或鎂鋁鉻磚主要用於窯內間歇反應區,以延長窯襯的使用壽命。

鎂鋁鉻磚的特點如下:

壹是生產時加入大顆粒的預合成尖晶石,利用高溫下膨脹不壹致在各種礦物內部產生微裂紋,提高產品的熱震穩定性;

其次,鉻鐵礦中含有Fe2O3,fe2o 3擴散到MgO中,增強了方鎂石與鎂鋁尖晶石的直接結合,促進了顆粒與基體的結合,提高了材料的高溫強度;

第三,加入鉻鐵礦,其中Cr2O3與Al2O3、MgO形成連續固溶體,提高了材料的致密性和耐磨性。

七、傾斜爐

為了處理粗銅,貴溪冶煉廠引進了德國麥爾茲公司的傾動爐專利技術,包括傾動爐體、燃燒系統、鑄錠系統、余熱鍋爐、除塵系統等輔助設施。

傾動爐的特點是反射爐可以加料和除渣,旋轉陽極爐可以根據不同的運行周期改變爐位,機械化和自動化程度高(傾動采用液壓設備,加料采用靈活快速的專用給料機),燃燒效率高,工人勞動強度低。貴溪冶煉廠350噸傾動爐是目前最大的機型,每年可處理含銅物料65438+萬噸。所選用的耐火材料為電熔鎂鉻磚或電熔半結合鎂鉻磚,Cr2O3含量在18以上。

八、閃速爐

閃速爐是芬蘭奧托·昆普公司發明的壹種處理粉狀硫化礦的強化冶煉設備,壹般由精礦噴嘴、反應塔、沈澱池和上升煙道四個主要部分組成。幹燥的爐料和預熱的空氣通過精礦噴嘴混合,並高速噴入反應塔。在高溫的作用下,氧化脫硫、熔化、結渣等反應迅速進行。形成的熔體進入沈澱池後,造渣過程進壹步完成,分離成富集的金屬產品和熔渣,熔融的氣體產品從上升煙道排出。

精礦噴嘴中使用的耐火材料通常是高鋁耐火澆註料或搗打料。

反應塔是閃速爐中熔煉反應過程發生的主要場所。上限溫度約為900 ~ 1100℃,下限溫度可達1350 ~ 1550℃。要求耐火材料具有良好的耐高溫性、抗侵蝕性和高溫穩定性。反應塔頂和上塔壁溫度較低,壹般采用直接結合鎂鉻磚。中下塔壁采用電熔鎂鉻磚或電熔鎂鉻磚。

九、諾蘭達爐

為了提高產能和保護環境,大冶有色金屬有限公司新建了諾蘭達冶煉工藝。1997投產後,粗銅產能為15萬噸。

諾蘭達熔煉工藝是加拿大諾蘭達公司開發的。它是臥式圓筒形反應器,屬於富氧熔池熔煉。精礦幹燥、焙燒、熔煉和噴吹造渣在壹個反應器中完成。鎂鉻磚18用於熔池和渣線,16直接用於其他部位。

X.轉換器

火法煉銅生產過程中,從銅硫到粗銅的冶煉過程大部分是在轉爐中進行的,鎳冶煉也是如此。

轉爐為臥式圓筒形,鋼板圓筒內襯耐火材料,上方有進出料的爐口,壹側沿長度方向有壹系列風口;加入轉爐的爐料多為液態銅硫或低鎳鋶,在風口吹入高壓空氣的作用下進行脫硫造渣反應。整個過程為自熱熔煉過程,無需額外燃料,反應過程中產生的煙氣從爐口連續噴出,沿煙罩進入除塵制酸系統;反應過程中產生的爐渣周期性停止,然後爐體從爐口向出口傾斜;風停後,最終產品(粗銅或高鎳鋶)也從爐口向出口傾斜。

吹壹段時間後,需要停風從爐口倒渣,再加入壹批冰銅進行吹煉。重復該循環幾次,直到加入預定的銅鋶,並且所有的銅鋶被吹制成粗銅。在這個循環中,轉爐溫度在800 ~ 1500℃之間波動,冶煉過程中加入壹些冷料和石英石。

轉爐耐火材料分為風口、風口區、爐口、爐體和端墻。風口采用電熔鎂鉻磚26,風口區、爐口、爐體、端墻采用電熔鎂鉻磚16或電熔半電熔鎂鉻磚16。

11,陽極爐(精煉爐)

陽極爐,也稱為旋轉精煉爐,適用於精煉熔融粗銅。

精煉操作包括加料、氧化、還原和澆鑄,產品為陽極板。圓筒形爐體上設有爐口,用於裝、出銅,爐體側面設有少量風口,氧化階段通入高壓空氣,還原階段通入還原劑;風口在不工作時放置在熔化面上方,在氧化還原操作時,傾斜爐子將風口埋入熔化體內。

第壹,陽極爐爐溫高於1350℃,與固定爐不同的是沒有固定的熔池(渣)線,渣的侵蝕和熔融金屬的侵蝕幾乎涉及爐內表面的2/3以上;

其次,由於爐子需要經常轉動,砌體和鋼殼必須緊密接觸,以增加砌體和鋼殼之間的靜摩擦力,克服轉動扭矩來維持砌體的穩定,所以沒有輕質隔熱層;

再次,為了減輕砌體的負荷(減輕支撐裝置的負荷,減少傳動的動力消耗),在鋼殼表面溫度允許的情況下(300℃),盡可能減小砌體層的厚度。

另外,在加料的兩個影響區域,考慮到加料時溫度波動的影響,該區域也選用了半結合鎂鉻磚。由於結構和施工方便,燃燒口和煙氣出口用鎂鉻搗打料捆紮。

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