小型铜冶炼炉(冶炼炉渣选铜) 姜桂叶卡尔多炉处理废铜冶炼工艺:& nbsp& nbsp一、卡尔多炉熔炼技术的发展:& nbsp& nbsp卡尔多炉是一种可前后倾斜并可绕炉子中心轴旋转的冶炼炉。 因为炉体是在操作时安装的，所以也叫倾斜氧气旋转转炉。 由于该炉在运行时仍在旋转，熔体中没有死角，各部分都得到充分搅拌，所以该炉熔炼的动力学条件是其他炉无法比拟的。 & nbsp& nbsp& nbsp1957年，瑞典的BO KALLING教授与该国多姆纳弗钢铁厂共同开发了一种处理高磷高硫生铁和废钢的新炉型，命名为Kaldor炉。 1976年，第一台卡尔多设备在瑞典北部博利登公司的罗姆-斯卡冶炼厂投入使用。 起初，这种设备用于处理含铅粉尘，现在则用于处理铅精矿和废铜。 博登公司在使用卡尔多炉处理废铜的过程中，发现该设备在处理低品位废铜方面最具竞争力，具有良好的经济效益。 这项技术很快被传播到其他国家许多不同生产能力的冶炼厂，加工各种材料。 & nbsp& nbsp& nbsp卡尔多炉冶炼工艺是间歇式的，具有快速适应原料变化的特点，特别是处理复杂的铜精矿、氧化矿、各种品位的二次原料、烟尘、浸出渣、废金属等原料。 低品位废铜来源广泛，价格低廉。 实践也证明，冶炼各种低品位废铜的利润确实高于处理铜精矿和高品位废铜。 同时，在处理废铜的过程中，可以获得大量的贵金属，进一步提高了利润率。 & nbsp& nbsp& nbsp二、处理 铜的过程:& nbsp；& nbsp二次铜处理工艺选择的主要依据是原料品位和产品方案。 对于火法冶炼生产，废铜生产的阳极铜根据原料品位可采用一段法、两段法、三段法。其次，要根据生产规模、装备水平和当地建设条件，选择合适的炉型和烟气处理工艺。 & nbsp& nbsp& nbsp一步法的工艺流程是直接加入紫杂铜、黄杂铜、电解残极等。铜品位大于98%的铜进入精炼炉，经熔炼、氧化、还原等火法精炼后铸成阳极板，然后送去电解精炼，得到电解铜。 & nbsp& nbsp& nbsp两段工艺流程:先将铜品位在80%以上的原料废铜在高炉中还原熔炼或在转炉中吹炼，得到铜品位在93%以上的粗铜，然后在精炼炉中生产阳极铜。 & nbsp& nbsp& nbsp桂江冶炼厂卡尔多炉处理废铜的原料是铜品位> 70%的废铜，其主要工艺流程可分为装料、熔炼、出渣、吹炼和出铜五个步骤。 熔吹可一炉完成，粗铜品位可达98%。 卡尔多炉法处理废铜是国外两段法处理废铜的先进技术。 在反应过程中，通常使用废铜中的铁作为氧化物的还原剂，并加入石英岩溶剂。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)垃圾预处理:& nbsp& nbsp卡尔多炉熔炼不需要大量的废弃物预处理工作，但要避免直接往炉内加水加油。可容纳的最大废料为0.5m，当炉内没有未熔化的原料时，也可使用湿原料。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)融化& nbsp& nbsp& nbsp废铜和应时通过料斗直接加入炉内。 由于废铜的密度低，每批需要加入几桶材料。加料结束后，将燃烧枪插入熔炉中进行熔炼。 & nbsp& nbsp& nbsp熔化开始时，卡尔多炉先绕炉中心轴低速旋转，转速为1r/min并不断增加，最后达到5r/min左右。 首先，燃烧器以中等火焰燃烧。如果原料中有塑料等有机物，就会开始燃烧。 然后喷枪的氧气涂油自动变化，火焰变得高度氧化，部分有机物挥发，与空气体一起燃烧。在挥发和燃烧过程中，烟气被吸入直升机烟道。 随着更多的空气体被吸入烟道，最终所有的塑料和有机物质在直升机烟道中完全燃烧。 为了防止有害化合物的形成，垂直烟道内的温度保持在800 ~ 900℃ 随着炉内温度的升高，炉内的金属开始熔化。 为了降低运行成本，炉内温度保持在1250℃以下 熔化阶段(约1.5h)完成后，开始出渣。 在熔炼过程中，由于深度还原气氛，惰性炉渣含铜< 0.5%。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)吹炼& nbsp& nbsp& nbsp吹炉内形成的黑铜，富氧压缩空气体通过吹枪吹入炉内，同时炉体以15r/min的速度绕炉中心直线旋转。 在吹炼过程中，先去除铁和锌，将黑铜转化为铜合金，再进一步吹炼铅和锡，形成粗铜。 & nbsp& nbsp& nbsp吹炼阶段得到的富铜渣转移到下一批物料中进行回收处理。吹炼的目的是为了炼铜，吹炼时需要大量的冷铜作为冷料。 一炉循环的时间约为4 ~ 6h，与原料的铜品位有关。生产规模取决于炉子的容积和原料的成分。所有操作都在控制室进行。 表1显示了处理铜品位为70%的废铜并生产一批粗铜的典型周期。 1 & nbsp多炉生产粗铜的典型周期 卡尔:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspmin过程中装料和燃烧、干燥、熔炼和排渣、冷吹铜和倒出粗铜的总预留时间为301575155403030240。& nbsp& nbsp三。处理 铜的主要设备:& nbsp；& nbsp& nbsp江西铜业卡尔多炉处理废铜的设备主要包括加料系统、卡尔多炉、集烟罩及除尘系统、环保烟罩及其他辅助设备。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)收费系统:& nbsp& nbsp加料斗配有带称重元件的加料混合器。 & nbsp& nbsp& nbsp不同的废弃物堆放在一起，混合在一起，每种材料的重量都要记录下来。您也可以使用液压系统中配有电子称重设备的装载卡车进行装载。 每批物料是否充分混合并不关键，更重要的是炉料在炉内和层间分布均匀，有机物含量均匀。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)卡尔多炉:& nbsp& nbsp卡尔多炉是一个内衬耐火砖的钢制容器。 在电机的驱动下，它可以以< < 20r/min的速度绕着炉子的中心轴旋转。 还可以360度倾斜，操作者可以根据需要选择合适的角度进行加料、熔炼、出铜和出渣。 在正常操作条件下，炉子相对于水平位置旋转28°，有利于操作，使通入的气体介质能与溶液充分搅拌。 & nbsp& nbsp& nbsp当炉子的耐火材料处于全新状态时，卡尔多炉的容积可容纳约13m3的熔融材料。 炉膛只有一个开口，油枪通过这个开口插入，工艺烟气出来。 & nbsp& nbsp& nbsp炉子耐火材料主要采用抗渣性强的铬镁砖，抗渣侵蚀。 耐火材料有两层，一层是安全层，紧贴炉体的钢材，另一层是操作衬层。 安全层的作用是当操作层的内衬破损时，铜熔体不会穿透钢壳层，从而防止铜熔体损坏设备。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)喷灯枪 吹枪:& nbsp；& nbsp该炉配有两种枪，一种是冶炼期用的烧嘴枪，一种是喷吹期用的喷吹枪。枪体可以通过在枪支撑梁上移动的液压马达移出和移进。 为防止意外停电，液压系统配有氮气蓄能器，可在停电时为液压动力系统提供足够的动力，使枪体从炉腔内退出。 枪体设有冷却水进行冷却，因此可以受到炉内高温的照射。 一旦冷却水泄漏，安全系统可以停止泵，以防止冷却水系统进一步泄漏。 & nbsp& nbsp& nbsp烧嘴枪配有高效喷嘴，能使油和氧气在近乎理想的状态下燃烧，最大油流量30L/min。 & nbsp& nbsp& nbsp(四)直上水冷烟道:& nbsp& nbsp配备冷却水系统的直升机水冷烟道用于收集工艺烟气。烟道顶部有一个带盖的紧急烟气出口。 除了冷却水系统，直升机的水冷烟道也衬有耐火材料保护层。 & nbsp& nbsp& nbsp(5)冷却水系统:& nbsp& nbsp冷却水系统由两个系统组成，一个是开式(非闭式)冷却水系统，用于冷却卡尔多炉的立式水冷烟道；另一个系统是封闭系统，用于冷却燃烧枪和喷枪。 直升机水冷烟道和油枪带来的热量由换热器和外部循环水系统冷却。 & nbsp& nbsp& nbsp(六)喷雾冷却器:& nbsp& nbsp水冷烟道出口烟气温度约为500 ~ 800℃，主要取决于废铜中油、塑料等有机物的含量。 烟气在进入袋式除尘器之前由喷雾冷却器冷却。 冷却的原理是利用压缩空气体在特殊的喷嘴处将水雾化，从而冷却烟气。 无论烟气的流量和温度如何变化，计算机系统都会对温度进行调节和控制，从而保证冷却水塔始终处于干燥状态。 喷雾冷却器出口烟气温度约为200 ~ 250℃，粉尘由刮板输送机或螺旋给料机送入灰罐。 & nbsp& nbsp& nbsp(七)环保烟罩:& nbsp& nbsp整个卡尔多炉罩有环保烟罩。 冶炼过程中产生的粉尘由风机抽出烟罩，送入布袋除尘器除尘净化，再排入烟囱。 & nbsp& nbsp& nbsp(八)烟气除尘& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp从炉子环保罩出来的烟气与从卡尔多炉出来的工艺烟气混合后，烟气温度会降低到150℃进入布袋除尘器，收集的烟气可以作为含锌物料出售。 & nbsp& nbsp& nbsp如果由于某种故障导致烟气温度高于某个极限值，可以打开空气体温度控制缓冲挡板，允许吸入适量的自然空气体，以确保袋式除尘器不会被烧坏。 & nbsp& nbsp& nbsp四。处理废铜的主要原料& nbsp& nbsp& nbsp卡尔多炉既能处理高品位废铜，也能处理低品位废铜。 表2显示了江西铜业贵溪冶炼厂卡尔多炉冶炼废铜的原料需求。 2 & nbsp卡尔多炉原料& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp% Item CuFeZnSnS其他废铜原料废电机冷料7020 > 90180:10 & nbsp；& nbsp3 & nbsp& nbsp0.5 & nbsp& nbsp8.5 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp五、技术指标:& nbsp& nbsp(1)江西铜业贵溪冶炼厂废铜冶炼规模:年产粗铜5万吨；& nbsp& nbsp& nbsp(二)卡尔多炉工作容积:13m3；& nbsp& nbsp& nbsp(三)废铜冶炼原材料消耗见表3。 表3:废铜冶炼原料消耗项目数量单个备用喷吹冷却循环水消耗量装机总容量电耗O2消耗量仪表压缩空吹气压缩空气量重油柴油二氧化硅石灰石耐火砖1881410935×1065 ~ 7×1065012002900208000030000 m3/hm3 M3/an m3/an m3/an m3/at/at/at/a温差t < 5℃& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp不及物动词卡尔多炉处理废铜的利弊& nbsp& nbsp& nbsp卡尔多炉熔炼作为一种强化熔炼方法，有其独特之处:①由于采用工业纯氧和氧油枪，炉内温度易于调节，范围广；(2)具有良好的传热传质动力学，有利于加快物料的熔化和气-固-液相的反应速率；③用油枪氧枪可以很容易地控制冶炼过程中炉气的氧势。 根据不同冶炼阶段的需要，可以有不同的氧电位或还原电位；④由于烟气量少，炉膛体积紧凑，散热量小，热效率高。在纯氧喷吹的情况下，热效率可达60%以上。 & nbsp& nbsp& nbsp卡尔多炉型适合处理杂质含量高的复杂原料，工艺简单。处理废铜有很多优点:①熔化、还原和吹炼可以在同一个熔炼炉中完成，不需要额外的熔炼炉；②既能处理高品位废铜，又能处理低品位废铜，处理低品位废铜经济效益更好；(3)一次性出渣。一般来说，炉渣含铜量少于0.5%；④该炉结构紧凑，设备简单，可全封闭，防止排放物外溢。 操作环境好，对外界无污染，能满足更严格的环保要求；⑤生产灵活，适合搬运各种物料，可在不同金属间转换，无需对设备进行任何改造。 & nbsp& nbsp& nbsp其缺点是间歇操作，频繁操作，烟气量和烟气成分周期性变化，炉龄短，成本高。 关键词:标签:有色金属 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