反应塔顶部安装有精矿喷嘴，由不锈钢外壳、环形内外空气室、中心气管、送料管、氧气管和分布器组成(见图5)。
反应塔由11层铜水套和铺设在水套内的耐火砖组成。沉淀池渣线区域还设有冷却铜水夹套保护炉壁。炉体主要结构尺寸为:反应塔直径6.8m，容积254m3，反应塔高度7.05m，沉淀池容积88m3。闪速熔炼全过程由铜精矿气流干燥、闪速炉富氧熔炼、转炉吹炼、转炉精炼、阳极自动定量浇铸、阳极处理连线操作、阳极电解、阴极自动操作、转炉渣选矿处理、烟气双接触硫酸生产、余热发电、电解连续脱砷净化、砷滤饼制取白砷、阳极泥全湿法处理组成。它具有技术先进、生产能力大、能耗低、无环境污染等特点。该厂主要技术经济指标如下:生产能力为年产20万吨铜；精矿干燥能力为180吨/小时；闪速炉日处理精矿2867吨；反应塔供气的氧含量为60%-65%；闪速炉烟气中SO2浓度为37.01%；1216t/d转炉铜锍的处理：转炉送风含氧量为24.1%；b 21%；硫酸产量92.57万吨/年；硫的利用率为97.25%。铜陵金龙铜业公司建成了中国第二座奥托昆普闪速炉。闪速炉高7m，反应器直径5m，反应器顶部装有性能优良的中心喷射精矿喷嘴。沉淀池渣线面积138.3m2，内宽6.7m。本公司闪速炉炼铜的主要指标为:铜精矿品位25%-30%；干燥浓缩液的含水量为0.2%-0.4%；投料量为1344t/d；铜锍品位50%；SO2浓度为8%-11%；吸烟率7%；废渣含铜0.55%；富氧浓度54%。5.诺兰达炼铜法这种方法是在高温熔池中，通过在熔池液面以下吹入空气，将铜精矿熔炼成冰铜或粗铜的一种炼铜方法。这项技术是由加拿大诺兰达矿业公司于20世纪70年代开发的。最初用于冶炼生产粗铜，因硫含量高，提炼困难，改为生产高品位冰铜。【下一篇】1997年，中国湖北大冶有色金属有限公司冶炼厂利用引进技术建成了诺兰达炉炼铜系统，年产铜10万吨。生产流程见图6。该工艺生产的冰铜品位高(含铜70%)，有利于转炉生产。烟气中SO2浓度高(17%)有利于硫酸生产，原料中S的利用率高于96%。环保性好，废气中SO2浓度低于400g/m3；；该炉操作方便灵活；对原料适应性强，可处理不同水分、温度、成分的铜精矿；燃油率低。缺点是炉渣含铜量高(3.5%以上)，需要贫化，通过选矿回收。熔炉寿命短。
(1)诺兰达炉结构特点大冶有色金属股份有限公司冶炼厂诺兰达炉为卧式可旋转圆筒形炉体，长18m，直径4.7m，采用高级耐火材料砌筑。炉子分为熔化区和沉淀区，熔化区为10m，37个等距离布置的风口，顶部有加料口。沉淀区长7m，设有冰铜出口、出渣口和排烟口。整个炉体通过轮圈支撑在两端有地基的支撑轮上，电机通过齿轮带动炉体旋转，角度为480°。诺尔达生产过程中，风口可在液面以下转动，也可在液面以上转到停风状态，窑炉工艺操作由计算机控制。(2)诺兰达炉运行正常。用抛料机以90t/h的速度向炉内加入干铜精矿、烟尘、渣精矿和石英熔剂，以30km3/h的速度向炉内吹入富氧空气体，在从冰铜层上升的过程中，进入空的气体发生多相化学反应，搅动熔池，从而加速传热传质过程。在同一个炼铜炉中，完成了铜精矿矿物的分解、氧化、造渣和造锍过程。炉渣在澄清区与冰铜分离后，分别从出铜口和出渣口排出。放出的铜锍由铜水袋提升至转炉吹炼成粗铜，高铜渣缓慢冷却后送选矿，产出的渣返回冶炼。高SO2烟气由余热锅炉和除尘系统回收，净化后的烟气送至硫酸生产。【接下来】(3)大冶诺兰达炉主要技术经济指标，矿石投入量为78.8t/h；鼓风氧气浓度为40.3%；燃料燃烧器的量为300kg/h；铜锍品位70%；矿渣含有3.5%的铜；矿渣尾矿含有0.34%铜；烟气中SO2浓度为19%；冶炼回收率为98%；粗铜工艺能耗为0.69吨标准煤/吨铜；吸烟率3%；原料硫回收率为96%；酸性尾气中SO2浓度小于400g/m3。6.奥斯麦特熔炼技术(Ausmelt smelting technology)用浸入熔体表面的顶吹喷枪将含铜物料、氧气和燃料吹入熔体中制备铜和硫的熔炼方法。这项技术是澳大利亚开发的，中国中条山有色金属公司山西侯马冶炼厂建了一个铜冶炼厂。与闪速熔炼炉相比，奥斯麦特熔炼炉结构更简单，体积更小，对原料和燃料的适应性更强。它可以冶炼干矿、湿矿、块矿、粉矿和复合矿，可以使用液体、固体或气体燃料。在环境控制方面也有优势。缺点是工业应用和实践还较少，工艺和设备有待改进。(1)技术特点该技术是典型的熔池熔炼技术，通过垂直插入熔体的套筒喷枪将空气体或氧气和燃料喷入熔体。在反应器中，对熔池进行剧烈搅拌，含铜炉料通过进料管加入熔池中。在搅拌条件下，加热完成熔炼反应，产生冰铜、炉渣和炉气。喷枪的火焰和炉内的气氛可以控制为还原或氧化，以满足工艺的要求。(2)炉型结构熔炼炉为圆筒形竖炉，炉体外焊接钢板，喷水冷却，内衬铬镁砖，炉下部在砖与炉壳之间内衬水套。炉顶折叠成倾斜的排烟道，排烟道设有装料口和朝向炉中心的喷枪插孔。各种物料——铜精矿、熔剂、返料由传送带送到溜槽，加入炉内。炉体下部有两个出料口，可将铜锍和熔渣的混合物放入配套的沉降炉中，使铜和渣分离。铜锍送去吹成粗铜，渣用水淬后出售。鸵鸟的技术核心是浸没式喷枪，末端配有特殊的旋流器，加强了熔体在气流中的搅拌作用。同时，由于气流高速通过喷枪，产生自身的冷却作用，使接触上喷枪的熔渣在其表面形成一层凝结的熔渣保护层，从而延长喷枪的使用寿命。喷枪可以根据需要在熔炉中升降，以控制熔炼过程。7.电炉炼铜这是一种在通电加热的条件下，将铜精矿熔炼成铜锍的冶炼技术。矿用电炉炼铜耗电量大，但熔炼温度控制灵活是其两大突出特点。正是这两个特点决定了该技术的两个适应性:一是适用于电力充裕、电价便宜的地区；二是适合冶炼钙、镁等高熔点矿物的含铜原料。但该方法生产成本高，烟气中SO2浓度低，应用日益萎缩。(1)电炉炼铜的基本原理是通过插入熔池渣层的电极向炉内送电流。一部分电流在电极与熔渣的接触面以微弧的形式转化为热能，一部分电流通过固体与熔体形成的电阻转化为热能。由于电极附近的熔渣温度高于熔池区域的温度，形成温度和密度的差异，过热的熔渣不断上升到熔池表面的加热斜坡，炉料被加热熔化，产生一系列冶金过程化学反应:【下一篇】
生成的Cu2S和FeS形成铜锍的熔炼产物，将其送至转炉吹炼；CaO、MgO、FeO、SiO2等氧化物生成各种硅酸盐形成炉渣，水淬后可综合利用。产生的SO2、H2O和泄漏到电炉中的空气体混合到冶炼烟气中，进一步处理回收硫。(2)电炉结构我国大型炼铜炉容量有30MW和126MW。炉体呈长方形，由炉底、炉墙和炉顶组成，铬镁炉底铺设在铜钢筋混凝土柱上。为了延长炉墙的使用寿命，采用水套冷却渣线。炉顶由耐火砖制成，设有进料口、排烟口和电极口。炉壁用钢板和支架加固。炉子短端壁的一端设有出铜口，另一端设有排渣口。直径1.2m的电极为自焙电极，沿炉长方向呈直线排列，共6个电极。(3)电熔铜炉技术操作脱硫率低，但传热效果好。因此，要求高硫铜精矿必须进行干燥和预脱硫，以防止水分快速蒸发造成的物料周转事故，保证高品位冰铜的生产。为了提高炉料的透气性，回收部分原料中的硫，将铜精矿和返回的烟尘混合造粒，然后鼓风烧结，为冶炼提供优质炉料。由于该地区铜原料中的高熔点成分CaO和MgO已由建厂时的11%和6%分别下降到3%和2.5%，且硫的利用率不易提高，电炉的优越性已不完全存在，面临着新的炼铜工艺的选择。主要技术经济指标为:床容量6.9t/(m2·d)；冶炼回收率为97.8%；炉渣中0.3-0.4%的铜；电极单耗为6公斤/吨；电耗为420-450 kw·h/t材料。(2)铜锍转炉吹炼这是将空气体吹入转炉将铜锍吹炼成粗铜的过程。能将铜锍吹炼成粗铜的方法有闪速炉吹炼法、奥斯麦特法和连续吹炼法，但远远落后于转炉吹炼技术的通用性、成熟可靠性和生产能力。1.转炉吹炼技术特点:吹炼时，通过风口将空气体吹入熔融冰铜，并加入应时熔剂。在完全自热的条件下，冰铜中的FeS组分全部被氧化，大部分形成FeO，FeO与应时结合成渣形成2FeO SiO2，少数进一步氧化成Fe3O4，Cu2S被氧化脱硫形成金属铜和SO2。由于吹铜锍放出的余热，常加入一定量的精炼渣、包子壳等冷料保护炉衬。基本的吹气反应是:【下一步】2Cu2S+3 O2 = = = = 2Cu2O+2so 2 2 FeS+3 O2 = = = 2 FeO+2so 2 FeS+Cu2O = = = = Cu2S+Fe2 FeO+SiO 2 = = = 2 FeO。SiO2 6feo+O2 = = = 2f3o4吹入炉内熔体，部分直接氧化FeS，部分氧化Cu2S成为Cu2O，然后氧化FeS、Cu2O，Cu2O成为O2的传递体。当炉内的FeS全部被氧化并与SiO2结渣后，Cu2S开始氧化，生成的Cu2O立即与Cu2S反应，释放出SO2，生成金属铜:2Cu2O+Cu2S = = = 6Cu+SO2。
关键词TAG： 有色金属下一篇：闪速熔炼要到自热熔炼,生产上采用哪些措施来保障(闪速熔炼的优缺点)