銅锍吹煉的基本原理C

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E銅锍的定義在煉銅的復(fù)雜旅程中，硫化銅精礦經(jīng)過精心的造銃熔煉，會產(chǎn)出一種關(guān)鍵的中間產(chǎn)物——銅锍。這種銅銃的成分頗為復(fù)雜，含有大約30%至65%的銅，10%至40%的鐵，以及20%至25%的硫，并且它還蘊(yùn)藏著珍貴的金與銀。轉(zhuǎn)爐吹煉的目標(biāo)銅锍的吹煉過程分為造渣期和造銅期兩個階段。在造渣期，我們向爐內(nèi)熔體中鼓入空氣或富氧空氣，這些氣流在熔體中強(qiáng)烈攪拌，使硫化亞鐵（FeS）氧化為氧化亞鐵（FeO）和二氧化硫氣體。隨后，氧化亞鐵再與加入的熔劑中的二氧化硅（SiO?）發(fā)生反應(yīng)，形成爐渣。由于銅與爐渣的溶解度極低且密度不同，當(dāng)停止送風(fēng)時，熔體會自然分層。上層爐渣會定期被排出，而下層則形成了所謂的“白锍”。銅锍的吹煉過程（Cu?造銅期，

白锍中主要以硫化亞銅S）形式存在的銅與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成粗銅和二氧化硫。銅锍的吹煉過程轉(zhuǎn)爐吹煉過程概述在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)幾乎都是放熱反應(yīng)，這些反應(yīng)放出的熱量足以維持爐內(nèi)1200℃的高溫，實現(xiàn)自熱熔煉。溫度控制的重要性為了保護(hù)爐襯耐火材料，延長爐的使用壽命，需要向爐內(nèi)加入冷料來控制溫度。高品位銅锍吹煉的特殊處理當(dāng)使用空氣吹煉高品位銅锍時，吹煉過程所需的熱量可能難以自給自足，這時可以鼓入富氧空氣，減少煙氣帶走的熱量，以彌補(bǔ)熱量的不足。富氧吹煉的優(yōu)勢富氧吹煉不僅可以縮短吹煉時間，還能提高生產(chǎn)能力。銅锍轉(zhuǎn)爐吹煉的工藝流程锍轉(zhuǎn)爐吹煉的工藝流程倒入銅锍吹煉倒出吹煉產(chǎn)物銅锍吹煉時的主要物理化學(xué)變化C

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E造锍熔煉造锍熔煉產(chǎn)出的銅锍品位通常在30%

~65%之間，其主要組分是

Cu2S和

FeS。造锍熔煉造渣期反應(yīng)在造渣期銅锍中的Fe

S

不斷地氧化造渣，Cu2S的濃度便會上升，硫化亞銅氧化的趨勢增大。但是，有FeS存在時會把Cu2O

轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2S，所以在造渣期只要FeS還未氧化完，

硫化亞銅便會保留在銅锍中。待FeS

氧化造渣完后，才轉(zhuǎn)入

Cu2S氧化的造銅期。造渣期反應(yīng)2FeS+3O2=2FeO+2SO2+

935.484kJ2FeO+SiO2=2FeO·SiO2+

92.796kJ銅锍的吹煉過程造銅期造銅期發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式Cu2S+3/2O2=Cu2O+

SO2Cu2S+2Cu2O=6Cu+

SO2總反應(yīng)方程式Cu2S+O2=2Cu+

SO2造銅期造銅期末期銅過吹事故在造銅期末期，必須準(zhǔn)確地判斷造銅期的終點(diǎn)，否則容易造成金屬銅氧化成氧化亞銅

，這就是銅過吹事故。如已過吹，可緩慢地加入少許熱銅銃，使氧化亞銅還原為金屬銅，但熔體銅鏡的加入必須緩慢，否則硫化亞銅與氧化亞銅激烈反應(yīng)可能引起爆炸事故。雜質(zhì)在吹煉過程中的行為C

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E銅的主要成分銅Cu2SFeSNiPbZnAsSbBi貴金屬鎳銅硫中的鎳主要以Ni3S2的形態(tài)存在鎳在造渣期的氧化反應(yīng)在1300℃吹煉溫度下，Ni3S2氧化的順序是在FeS之后，在Cu2S之前在造渣期即使有部分

Ni3S2氧化成

NiO，也會發(fā)生如下硫化反應(yīng)：3NiO+3FeS+02=Ni3S2+3FeO+SO2鎳造銅期造銅期，從圖3-3

中看出，Ni?

S?

與

NiO的交互反應(yīng)只能在1700℃以上才能進(jìn)行，在轉(zhuǎn)爐吹煉的溫度下不可能產(chǎn)出金屬鎳。但是，當(dāng)熔體中有大量

Cu

和Cu20

時，少量Ni3

S2可按下列反應(yīng)：Ni3S2+4Cu=3Ni+2Cu2SNi3S2+4Cu2O=8Cu+3Ni+2SO2反應(yīng)生成的金屬鎳會溶于銅中。因此在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，難以將鎳大量除去。鋅鋅揮發(fā)進(jìn)入煙塵2ZnS+302=2ZnO+2SO2ZnO+2SiO2==ZnO·2SiO2銅中的鋅以ZnS形態(tài)存在，在造渣期末期，ZnS

發(fā)生激烈的氧化反應(yīng)并造渣，以硅酸鹽的形態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)爐渣，具體反應(yīng)如下：ZnS在吹煉溫度下有一定的蒸氣壓，部分ZnS

以蒸氣狀態(tài)揮發(fā)，然后被氧化以ZnO

形態(tài)進(jìn)入煙塵。在造銅初期，由于熔體中有部分銅生成，會發(fā)生置換反應(yīng)生成金屬鋅：ZnS+Cu

===Zn+CuS在整個轉(zhuǎn)爐吹煉過程中約有70%~80%的鋅進(jìn)入轉(zhuǎn)爐渣，20%~30%進(jìn)入煙塵。渣中ZnO

含量高會使轉(zhuǎn)爐渣的黏度和熔點(diǎn)升高，渣含銅量增高。鉛硫化鉛銅中的PbS

是在造渣末期，銅中的FeS

大量被氧化造渣之后才被氧化，隨后與SiO?

造渣:PbS+1.5O2 PbO+SO2===2PbO+SiO2===2Pbo·SiO2由于鉛易揮發(fā)，反應(yīng)生成的鉛大部分進(jìn)入氣相，并被爐氣氧化成PbSO4

和

PbO。因此銅硫中的鉛大部分都進(jìn)入煙塵，只有極少量的鉛留在粗銅中。鉛硫化鉛在造銅末期，PbS與PbO發(fā)生交互反應(yīng)：PbS+2PbO=3Pb+

SO2由于鉛易揮發(fā)，反應(yīng)生成的鉛大部分進(jìn)入氣相，并被爐氣氧化成PbSO4

和

PbO。因此銅硫中的鉛大部分都進(jìn)入煙塵，只有極少量的鉛留在粗銅中。砷、銻揮發(fā)除去As2O3和Sb2O3氧化成砷、銻的硫化物As2O5和Sb2O5進(jìn)入爐渣只有少量砷和銻以銅的砷化物和銻化物形態(tài)留在粗銅中。Bi2S3在吹煉溫度下，Bi?S?有一定的蒸氣壓，部分揮發(fā)，部分被氧化成Bi?O?后揮發(fā)。未揮發(fā)的Bi?S?和

Bi?O?發(fā)生交互反應(yīng)，生成金屬鉍。在1100℃時，鉍的蒸氣壓為900Pa，顯著揮發(fā)。鉍及其化合物的行為，決定了在轉(zhuǎn)爐吹煉條件下，大約有90%以上的鉍進(jìn)入煙塵，少量殘留在粗銅中。轉(zhuǎn)爐煙塵是生產(chǎn)鉍的原料。轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)（爐殼及內(nèi)襯材料）C

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EP-S轉(zhuǎn)爐的復(fù)雜結(jié)構(gòu)臥式側(cè)吹（P-S）轉(zhuǎn)爐在當(dāng)今的銅锍吹煉領(lǐng)域，臥式側(cè)吹（P-S）轉(zhuǎn)爐憑借其廣泛的應(yīng)用性占據(jù)了主導(dǎo)地位，而國外少數(shù)前沿工廠則采用了別具一格的虹吸式轉(zhuǎn)爐技術(shù)。P-S轉(zhuǎn)爐不僅包含其核心的本體結(jié)構(gòu)，還配備了送風(fēng)、傾轉(zhuǎn)、排煙、熔劑供給、環(huán)集、殘極加入、鑄渣機(jī)、烘烤、捅風(fēng)口以及爐口清理等一系列精密的附屬設(shè)備，共同構(gòu)成了其高效運(yùn)作的體系。P-S轉(zhuǎn)爐的復(fù)雜結(jié)構(gòu)圖3-5直觀地展示了P-S轉(zhuǎn)爐的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，為我們深入理解其工作機(jī)制提供了寶貴的視覺參考。國內(nèi)多家工廠所采用的轉(zhuǎn)爐技術(shù)規(guī)格表3-1

目前國內(nèi)一些工廠采用的P-S轉(zhuǎn)爐的技術(shù)規(guī)格轉(zhuǎn)爐尺寸

(φ×L)/mm×mm銅鏡處理量/t風(fēng)口數(shù)目/個送風(fēng)量(標(biāo)態(tài))/m3·h-14000×900014549290004000×1170019554340004000×137002305939000轉(zhuǎn)爐爐殼及其內(nèi)襯材料轉(zhuǎn)爐爐殼，這一臥式圓筒狀的結(jié)構(gòu)，采用40至50毫米的優(yōu)質(zhì)鋼板精心卷制焊接而成，上部中央巧妙地設(shè)置了爐口，兩側(cè)則焊接有弧形的端蓋。在爐體兩端蓋附近，精心安裝了大托輪——這一整體鑄鋼件不僅承載著爐體的重量，更以其堅固的結(jié)構(gòu)為爐體提供了額外的支撐。大托輪通過楔子和環(huán)形塞子巧妙地安裝在爐體上，并預(yù)留了膨脹余量以適應(yīng)爐子的熱膨脹，確保大托輪與爐體之間始終保持適宜的間隙。大托輪組成大托輪由四組托架穩(wěn)穩(wěn)支承，每組托架配備兩個托滾，確保爐體重量均勻分布。驅(qū)動側(cè)的托滾設(shè)計有凸邊，而自由側(cè)則無此設(shè)計，這樣的巧妙安排使得爐體的熱膨脹主要由自由側(cè)承擔(dān)，從而有效減小了對送風(fēng)管萬向接頭的影響。大齒輪這一關(guān)鍵部件為爐體的傾轉(zhuǎn)提供了強(qiáng)大的動力。值得注意的是，中小型轉(zhuǎn)爐的大齒輪通常為整圈設(shè)計，使得轉(zhuǎn)爐能夠輕松實現(xiàn)360°的全方位轉(zhuǎn)動；而大型轉(zhuǎn)爐的大齒輪則一般覆蓋爐殼周長的3/4，限制了轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動范圍為270°。大齒輪鎂質(zhì)和鎂鉻質(zhì)爐殼內(nèi)部，會發(fā)現(xiàn)其爐襯多采用鎂質(zhì)和鎂鉻質(zhì)耐火磚精心砌筑而成。根據(jù)受熱程度以及熔體和氣體的沖刷情況，爐襯各部位的材質(zhì)選擇也呈現(xiàn)出差異化的特點(diǎn)。為了確保爐襯砌體的穩(wěn)定性和耐久性，我們特別注重膨脹砌縫的嚴(yán)實處理。以一個外徑4米的轉(zhuǎn)爐為例，其爐襯厚度在上、下爐口部位達(dá)到了230毫米，爐口兩側(cè)則為200毫米，圓筒體部分則采用了（400+50）毫米的填料層，兩端墻則使用了（350+50）毫米的填料層，這樣的設(shè)計無疑為轉(zhuǎn)爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅實的保障。轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)（爐口及風(fēng)口）爐口臥式側(cè)吹（P-S）轉(zhuǎn)爐爐口設(shè)于爐筒體中央或偏向一端，中心向后傾斜，供裝料、放渣、放銅、排煙之用。爐口一般為整體鑄鋼件，采用鑲嵌式與爐殼相連接，用螺栓固定在爐口支座上。爐口里面焊有加強(qiáng)筋板。爐口支座為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，用螺栓安裝在爐殼上。爐口上裝有鋼質(zhì)護(hù)板，使熔體不能接觸到安裝爐口的螺栓。爐口的四周在爐口的四周安裝有鋼板制成的裙板，它是一個用鋼板卷成的半圓形罩子，將爐口四周的爐體部分罩住，用螺栓固定在爐體及爐口支座上，它可以看做是爐口的延伸，其作用是保護(hù)爐體及送風(fēng)管路，防止?fàn)t內(nèi)的噴濺物，排渣、排銅時的熔體和進(jìn)料時的銅鏡燒壞爐殼。也可以防止?fàn)t后結(jié)的大塊和行車加的冷料等異物的沖擊。爐口大小對轉(zhuǎn)爐正常操作的重要性現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐大都采用長方形爐口爐口大小對轉(zhuǎn)爐正常操作很重要。爐口過小會使注入熔體和裝入冷料發(fā)生困難，爐氣排出不暢，使吹煉作業(yè)發(fā)生困難。當(dāng)鼓風(fēng)壓力一定時，增大爐口面積，可以減少爐氣排出阻力，有利于增大鼓風(fēng)量來提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率。若爐口面積過大，會增大吹煉過程的熱損失，也會降低爐殼的強(qiáng)度。爐口面積可按轉(zhuǎn)爐正常操作時熔池面積的20%

~30%來選取,

或按煙氣出口速度8~10m/s來確定。爐口配重的作用在爐體爐口正對的另一側(cè)有一個配重塊，是一個用鋼板圍成的四方形盒子，內(nèi)部裝有負(fù)重物，一般為鐵塊或混凝土，配重塊用螺栓固定在爐體上，配重的作用是讓爐子的重心穩(wěn)定在爐體的中心線上。風(fēng)口在轉(zhuǎn)爐的后側(cè)同一水平線上設(shè)有一排緊密排列的風(fēng)口，壓縮空氣由此送入爐內(nèi)熔體中，參與氧化反應(yīng)。組成：它由水平風(fēng)管、風(fēng)口底座、風(fēng)口三通、彈子和消音器組成。風(fēng)口三通(見圖3-6)是鑄鋼件，用2個螺栓安裝在爐體預(yù)先焊好的風(fēng)口底座上。水平風(fēng)口管通過螺紋與風(fēng)口三通相連接。彈子裝在風(fēng)口三通的彈子室中。送風(fēng)時，彈子因風(fēng)壓而壓向彈子壓環(huán)，因而與球面部位相接觸，可防止漏風(fēng)。機(jī)械捅風(fēng)口時，雖然釬子把彈子捅入彈子室漏風(fēng)，但釬子一拔出來，風(fēng)壓又把彈子壓向壓環(huán)，以防漏風(fēng)。消音器用于消除捅風(fēng)口產(chǎn)生的漏風(fēng)噪聲，它由消聲室、消聲塊、壓縮彈簧和喇叭形壓蓋組成。風(fēng)口轉(zhuǎn)爐刻度的作用在爐體的大托輪上均勻地標(biāo)有轉(zhuǎn)爐的角度刻度，有一個指針固定在平臺上指示0°角度的數(shù)值，操作人員在操作室內(nèi)可以看到角度，從而可以了解轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動的角度，一般0°位置是捅風(fēng)眼的位置，其他一些重要的角度有：60°為進(jìn)料和停風(fēng)的角度，75°~80°為加氧化渣的角度，140°為出銅時搖爐的極限位置。風(fēng)口大小的確定風(fēng)口是轉(zhuǎn)爐的關(guān)鍵部位，其直徑一般為38~50mm。風(fēng)口直徑大，其截面積就大，在同樣鼓風(fēng)壓力下鼓入的風(fēng)量就多，因此采用直徑大的風(fēng)口能提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率。但是，當(dāng)風(fēng)口直徑過大時，容易使?fàn)t內(nèi)熔體噴出。所以，轉(zhuǎn)爐風(fēng)口直徑的大小應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐的規(guī)格來確定。風(fēng)口的位置確定風(fēng)口的位置一般與水平面成3°~7.5°。風(fēng)口管過于傾斜或風(fēng)口位置過低，鼓風(fēng)所受的阻力會增大，將使風(fēng)壓增加，并給清理風(fēng)口操作帶來不便。同時，熔體對爐壁的沖刷作用加劇，影響爐子壽命。實踐證明，在一定風(fēng)壓下，適當(dāng)增大傾角，有利于延長空氣在熔體內(nèi)的停留時間，從而提高氧的利用率。在一般情況下，風(fēng)口浸入熔體的深度為200~500mm時，可以獲得良好的吹煉效果。轉(zhuǎn)爐的附屬設(shè)備（送風(fēng)系統(tǒng)及傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)）轉(zhuǎn)爐的組成送風(fēng)傾轉(zhuǎn)排煙熔劑環(huán)集殘極加入鑄渣機(jī)烘烤系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)的組成送風(fēng)機(jī)防喘振裝置放風(fēng)閥總風(fēng)管支風(fēng)管送風(fēng)閥萬向接頭三角風(fēng)箱軟管 風(fēng)口U

形風(fēng)管送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)鼓出的壓縮空氣通過總風(fēng)管、支風(fēng)管、油壓送風(fēng)閥到每臺爐子的U形風(fēng)管，再從

U形風(fēng)管上的一排金屬軟管經(jīng)過風(fēng)口送入爐內(nèi)熔體中。送風(fēng)機(jī)都配有防喘振裝置，用以保護(hù)風(fēng)機(jī)葉輪。送風(fēng)閥送風(fēng)閥位于送風(fēng)管道上，一般在爐子的側(cè)面平臺上，它有兩種方式，一種為半封閉式，它的閥桿露在外面，閥體上手動轉(zhuǎn)輪連著一根長螺桿，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪時可以牽引螺桿一起運(yùn)動，在螺桿的前端有一個鎖眼，在送風(fēng)閥的閥桿上有一個與其相配合的鎖眼，當(dāng)用鎖子將兩個鎖眼鎖住時，就可以通過轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動來開閉閥門了；而另一種送風(fēng)閥為全封閉式的，它的閥桿不外露，閥體的開閉狀態(tài)只能由電器的開閉限位燈識別。U形風(fēng)管萬向接頭萬向接頭用球墨鑄鐵制成，內(nèi)有球面襯套耐熱O形密封圈等。這種結(jié)構(gòu)能吸收由于爐體中心線和支風(fēng)管中心線的錯動而產(chǎn)生偏差，以及由于爐子熱膨脹而引起的軸向伸縮。三角風(fēng)箱安裝在型鋼結(jié)構(gòu)的X形支撐上，支架焊接在驅(qū)動側(cè)的大托輪上，因此熱脹等對萬向接頭的影響不大。送風(fēng)軟管U形風(fēng)管與三通的連接采用不銹鋼制成的彈性軟管，以此來吸收因操作中溫度變化而引起的伸縮。軟管外繞有金屬絲編織物，其外層卷著可伸縮的保護(hù)環(huán)，所以送風(fēng)軟管是一種抗熱膨脹、抗熔體黏附很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。傾專系統(tǒng)齒輪聯(lián)軸節(jié)電動機(jī)制動輪和聯(lián)軸節(jié)減速機(jī)大齒圈而使?fàn)t體傾轉(zhuǎn)小齒輪減速機(jī)減速機(jī)由蝸桿和斜蝸輪兩部分組成，即使在制動器發(fā)生故障時，也不會因來自負(fù)荷側(cè)的扭矩而轉(zhuǎn)動，因為蝸桿是自鎖結(jié)構(gòu)，可以防止?fàn)t子因爐內(nèi)黏結(jié)或其他原因發(fā)生重心偏移，造成偏重而發(fā)生自轉(zhuǎn)。減速機(jī)的安全措施：減速機(jī)的出力軸的對側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)型的限位裝置(LS裝置)，并且和小齒輪、大齒圈做相同的減速比減速，即爐體和LS

凸輪軸旋轉(zhuǎn)速度一致?；剞D(zhuǎn)型

LS

裝置中有多個接點(diǎn)，檢測出轉(zhuǎn)爐操作的各種必要信號，使操作順利進(jìn)行，并且和送風(fēng)過程中送風(fēng)管壓力低等事故取得連鎖。事故發(fā)生時，爐子自動傾轉(zhuǎn)到要求的角度(一般為40°)，使風(fēng)口脫離熔體，以保護(hù)風(fēng)口不被熔體灌死。蝸輪蝸桿減速機(jī)轉(zhuǎn)爐的附屬設(shè)備（排煙系統(tǒng)）排煙系統(tǒng)組成煙罩余熱鍋爐球形煙道鵝頸煙道沉塵室電收塵水平煙道排風(fēng)機(jī)密封煙罩的作用密封煙罩的缺陷設(shè)計正常生產(chǎn)時，煙罩下沿與轉(zhuǎn)爐護(hù)板之間縫隙很小(約20~30mm)，但由于煙罩制作上的誤差以及受熱膨脹等原因，不是煙罩下沿與轉(zhuǎn)爐護(hù)板壓得太緊，妨礙轉(zhuǎn)爐正常轉(zhuǎn)動，就是縫隙太大，使漏風(fēng)增加。此外，由于轉(zhuǎn)爐熔體噴濺，使煙罩門升降不靈活，較難操作。因此，這種密閉煙罩的使用不能令人滿意。轉(zhuǎn)爐前部的活動煙罩轉(zhuǎn)爐前部的活動煙罩在加銅锍、倒渣和放銅時啟動頻繁，且受輻射熱強(qiáng)烈烘烤，是整個煙罩中工作條件最差的部分?；顒訜熣钟兴资胶丸T鋼式兩種結(jié)構(gòu)。水套式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全性差，一旦出現(xiàn)漏水，將引起銅鏡爆炸。鑄鋼式煙罩為整體耐熱鑄鋼件，要求材料性能好、變形小，比水套式安全、簡便、密封性能好。轉(zhuǎn)爐用余熱鍋爐用于回收煙氣中余熱及沉降煙塵鍋爐本體（包括輻射部和對流部）汽包鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)純水補(bǔ)給系統(tǒng)煙塵排出系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐用余熱鍋爐鍋爐的輻射部和對流部里面有大面積的隔膜式水冷壁和蒸發(fā)管，純水在此和高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，形成汽水混合物。汽包是汽水混合物分離的場所，產(chǎn)生的蒸汽由汽包上的蒸汽管導(dǎo)出，用于透平發(fā)電等。煙灰排出系統(tǒng)包括振打裝置、灰斗、刮板機(jī)、回轉(zhuǎn)閥等；有些鍋爐沒有刮板，在鍋爐底部利用灰斗，將煙塵收集住，定期打開灰斗的底部將煙灰放空。在余熱鍋爐的出口有一個鐘罩，這樣可以實現(xiàn)多臺爐子使用一套排風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)一臺爐子停風(fēng)后它的鍋爐出口鐘罩放下，排風(fēng)系統(tǒng)就不會空抽冷風(fēng)過去。用于回收煙氣中余熱及沉降煙塵球形煙道在鍋爐出口鐘罩的下方是球形煙道，主要用于沉降煙塵，同時也將幾臺轉(zhuǎn)爐鍋爐出口連接起來實現(xiàn)共用一套排風(fēng)系統(tǒng)，在煙道的底部有埋刮板機(jī)和下灰口，埋刮板機(jī)將灰?guī)У较铝峡谂懦?，為了防止漏風(fēng)，在下料口上裝有回轉(zhuǎn)閥。鵝頸煙道鵝頸煙道沉塵室煙道式沉塵室轉(zhuǎn)爐的附屬設(shè)備（其他系統(tǒng)）加溶劑系統(tǒng)中繼料倉板式給料機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)加料擋板活動溜槽 裝入皮帶運(yùn)輸皮帶均由擺線式減速電動機(jī)驅(qū)動，并附有附屬設(shè)備：運(yùn)輸皮帶的計量裝置通常使用的是莫里克里秤，運(yùn)輸皮帶和裝入皮帶之間配置了切換擋板。切換擋板可以將熔劑引到作業(yè)爐中。加料擋板溜槽加料擋板是溜槽的入口，溜槽下降前，擋板打開；溜槽上升后，擋板立即關(guān)閉，以保證煙罩能良好地密封?；顒恿锊酆图恿蠐醢逯g的動作全部由熔劑設(shè)備的自動控制系統(tǒng)控制?；顒恿锊鄣纳舷孪?、加料擋板的開閉等訊號均由限位器檢測并進(jìn)行連鎖。殘機(jī)加料系統(tǒng)殘極加料系統(tǒng)油壓裝置整列機(jī)裝料運(yùn)輸機(jī)投入設(shè)備檢測器鑄渣機(jī)系統(tǒng)和烘烤裝置鑄渣機(jī)系統(tǒng)和烘烤裝置，轉(zhuǎn)爐渣有多種處理方式，可以返回熔煉系統(tǒng)進(jìn)行緩冷處理或者進(jìn)行鑄渣。鑄渣機(jī)就是把轉(zhuǎn)爐渣鑄成模塊，冷卻后運(yùn)往選礦車間進(jìn)行處理，其構(gòu)成有包子傾轉(zhuǎn)裝置、溜槽、鑄渣機(jī)本體及頭部切換溜槽。包子的傾轉(zhuǎn)裝置包括油壓機(jī)組、傾轉(zhuǎn)用油缸、傾轉(zhuǎn)平臺和防傾翻裝置。油壓機(jī)組用于傾轉(zhuǎn)用油缸加壓操作，油壓機(jī)組上附有油過濾器、油冷卻器及加熱器，以此來控制油質(zhì)、油溫。包子的傾轉(zhuǎn)靠安裝在傾轉(zhuǎn)平臺上的兩個油壓缸的升降來進(jìn)行，傾轉(zhuǎn)速度可通過操作柄調(diào)整油缸油量大小來變更。鑄渣機(jī)舉例國內(nèi)使用的鑄渣機(jī)型號為帕特森型，其連桿上安裝有盛渣的鑄模，連桿安在軌道上，兩端分別設(shè)置了頭部鏈輪和尾部鑄輪。鑄渣機(jī)靠電動機(jī)驅(qū)動頭部鏈輪，使鑄模移動。鑄渣機(jī)舉例驅(qū)動順序轉(zhuǎn)爐的烘烤方式木材液化氣其他燃料液化氣的發(fā)熱值高、清潔、設(shè)備簡單、操作簡單，最高可將烘烤溫度提到800℃，但液化氣的費(fèi)用較高。轉(zhuǎn)爐用的耐火材料（第一節(jié)）耐火材料的選擇有以下要求耐火度高高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大熱穩(wěn)定性好抗渣能力強(qiáng)高溫體積穩(wěn)定外形尺寸規(guī)整公差小鉻鎂質(zhì)耐火材料鉻鎂質(zhì)耐火材料鉻鎂質(zhì)耐火材料是以鉻鐵礦和鎂砂為原料而制成的尖晶石-方鎂石或方鎂石-尖晶石耐火磚。鉻鐵礦加入量大于50%的耐火磚稱為鉻鎂磚，加入量小于50%的稱為鎂鉻磚。鎂鉻磚的性質(zhì)鉻鎂磚中的MgO

易將鉻鐵尖晶石中的FeO

置換出來，這些被置換出來的量較多的FeO

對氣氛變化極為敏感，易使磚“暴脹”，其熱穩(wěn)定性也差；而以鎂鉻磚為主要相組成的方鎂石和尖晶石，其荷重軟化點(diǎn)較高，高溫體積穩(wěn)定性較好，對堿性渣抗侵蝕性強(qiáng)，對氣氛變化和溫度變化敏感性相對鉻鎂磚而言卻不太顯著。但

MgO

置換出的

FeO

仍易使磚“暴脹”損壞。鎂鉻磚的性質(zhì)硅酸鹽結(jié)合鎂鉻磚（普通鎂鉻磚）是由雜質(zhì)(SiO2與

CaO)含量較高的鉻礦與燒結(jié)鎂砂制成的，燒成溫度不高，在1550℃左右。磚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是耐火物晶粒之間是由硅酸鹽結(jié)合的，顯氣孔率較高，抗?fàn)t渣侵蝕性較差，高溫體積穩(wěn)定性較差。鎂鉻磚的性質(zhì)直接結(jié)合鎂鉻磚磚中方鎂石（固溶體）-方鎂石與方鎂石-尖晶石（固溶體）的直接結(jié)合程度高，抗?fàn)t渣侵蝕性好，高溫體積穩(wěn)定性好，現(xiàn)使用廣泛。鎂鉻磚的性質(zhì)直接結(jié)合鎂鉻磚項

目LZMGe-8LZMGe-12LZMGe-18RRR-ACE-U32RRR-ACE-U34w(MgO)/%,≥6560527273w(Cr?O?)/%,≥8121812110.2MPa荷重軟化點(diǎn)/℃,

≥17001700170017001700氣孔率/%,≤1818181817常溫耐壓強(qiáng)度/MPa,≥4040404646表3

-

2 直接結(jié)合鎂鉻磚的理化性能轉(zhuǎn)爐用的耐火材料（第二節(jié)）熔粒再結(jié)合鎂鉻磚抗腐蝕性好高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大進(jìn)一步提高了燒結(jié)合成高純鎂鉻料的密度，降低了氣孔率，使鎂砂與鉻礦（輕燒鎂砂或菱鎂礦與鉻礦）充分均勻地反應(yīng)，形成結(jié)構(gòu)很理想的鎂石（固溶體）和尖晶石（固溶體），由此生產(chǎn)了電熔合成鎂鉻料，用此原料制磚稱熔粒再結(jié)合鎂鉻磚。熔粒再結(jié)合鎂鉻磚耐火材料特點(diǎn)項

目LDMGe-12LDMGe-16LDMGe-20RRR-ACE-U35SLRUBINAL-260w(MgO)/%≥605557355w(Cr?O?)/%≥12162010150.2MPa荷重軟化點(diǎn)/℃,≥17001700170017001650氣孔率/%,≤1616161820常溫耐壓強(qiáng)度/MPa,≥3535354640表3-3

熔粒再結(jié)合鎂鉻磚的理化性能氣孔率低，耐壓強(qiáng)度高，抗侵蝕性好，但熱穩(wěn)定性較差。由于熔粒再結(jié)合鎂鉻磚中直接結(jié)合程度高，雜質(zhì)含量少，具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗渣侵蝕性，在轉(zhuǎn)爐上大量使用的就是這種磚。熔鑄鎂鉻磚熔鑄鎂鉻磚（電鑄鎂磚）該種鎂鉻磚采用鎂砂、鉻礦為主要原料，加入少量添加劑，經(jīng)電爐熔煉、澆注成母磚，然后經(jīng)過冷加工制成各種特定形狀的磚。這種磚化學(xué)成分均勻、穩(wěn)定，抗渣侵蝕與沖刷特性好，但熱穩(wěn)定性差。不定形耐火材料除了使用耐火磚外，筑爐時還要使用不定形耐火材料，用于填充磚縫，進(jìn)行整體構(gòu)筑等。不定形耐火材料整體構(gòu)筑耐火材料代替耐火磚的材料，如耐火混凝土、耐火塑料和耐火搗打料。耐火泥結(jié)合用的耐火泥，用來填充耐火磚塊的磚縫。耐火涂料為了保護(hù)耐火砌體的內(nèi)襯在使用過程中不受磨損的耐火涂料。耐火噴補(bǔ)料用來填補(bǔ)爐子局部損壞部位的耐火噴補(bǔ)料，噴補(bǔ)料在高溫時用于噴補(bǔ)損壞的部位，并且與基體立即燒結(jié)成一個整體。材料組成其一是作為耐火基礎(chǔ)的骨料，骨料可以由黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅石質(zhì)、鎂質(zhì)、白云石、鉻質(zhì)和其他特殊耐火材料構(gòu)成；其二是作為結(jié)合劑用的膠結(jié)材料，可以是各種耐火水泥、磷酸、磷酸鹽、水玻璃、膨潤土以及其他有機(jī)的膠結(jié)物等。轉(zhuǎn)爐的砌爐要求爐口部位的耐火磚直接受到直投物的沖擊和吹煉時含塵煙氣的沖刷與侵蝕以及爐口清理機(jī)的沖擊作用，容易損壞、掉磚。因此，選用耐火磚和筑爐時要求耐火砌體的組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、有耐磨性、抗沖刷和抗侵蝕性好。最佳的使用效果是讓爐口壽命與風(fēng)口壽命達(dá)到同步。01端墻可以按照圓形墻的砌爐方法進(jìn)行。要求砌墻時在同一層內(nèi)，前后相鄰磚列和上下相鄰磚層的磚縫應(yīng)交錯。端墻應(yīng)以中心線為準(zhǔn)砌爐，也可以爐殼做向?qū)нM(jìn)行砌筑，并用樣板進(jìn)行檢查。02風(fēng)口及圓筒部。風(fēng)口區(qū)域是每次筑爐必須要挖補(bǔ)的地方，可以說風(fēng)口的壽命就是轉(zhuǎn)爐的壽命，圓筒部在每次筑爐時并不一定要進(jìn)行挖補(bǔ)或翻新，而是根據(jù)殘磚的厚度來決定修補(bǔ)的量。03轉(zhuǎn)爐吹煉實踐銅锍吹煉的造渣期白銅锍（Cu2S）銅锍吹煉造渣期具體操作在吹煉操作時，把爐子轉(zhuǎn)到停風(fēng)位置，裝入第一批銅锍，其裝入量視爐子大小而定，一般是在吹煉時風(fēng)口浸入液面下200mm左右為宜。然后，旋轉(zhuǎn)爐體至吹風(fēng)位置，邊旋轉(zhuǎn)邊吹風(fēng)，吹煉數(shù)分鐘后加石英熔劑。當(dāng)溫度升高到1200~1250℃以后，把爐子轉(zhuǎn)到停風(fēng)位置，加入冷料。隨后把爐子轉(zhuǎn)到吹風(fēng)位置，邊旋轉(zhuǎn)邊吹風(fēng)。再吹煉一段時間，當(dāng)爐渣造好后，旋轉(zhuǎn)爐子放渣，之后再加銅锍。依此類推，反復(fù)進(jìn)行進(jìn)料、吹煉、放渣，直到爐內(nèi)熔體所含銅量滿足造銅期要求時為止。這時開始篩爐，即最后一次除去熔體內(nèi)殘留的FeS，倒出最后一批渣的過程。為了保證在篩爐時熔體能保持在1200~1250℃的高溫，以便使第二周期吹煉和粗銅澆注不致發(fā)生困難，有的工廠在篩爐前向爐內(nèi)加少量銅锍。這時熔劑加入量要嚴(yán)格控制，同時加強(qiáng)鼓風(fēng)，使熔體充分過熱。造渣期操作要點(diǎn)在造渣期，應(yīng)保持低料面、薄渣層操作，適時、適量地加入石英熔劑和冷料，爐渣造好后及時放出，不能過吹。銅锍吹煉的造渣期的時間不是固定的，取決于銅锍的品位和數(shù)量以及單位時間向爐內(nèi)的供風(fēng)量。在單位時間供風(fēng)量一定時，锍品位越高，造渣期越短；在锍品位一定時，單位時間供風(fēng)量越大，造渣期越短；在锍品位和單位時間供風(fēng)量一定時，銅锍數(shù)量越少，造渣期越短。造渣期時間的把握造渣期時間

∝

(銅锍數(shù)量)/(品位×風(fēng)量)銅锍吹煉的造渣期的時間不是固定的，取決于銅锍的品位和數(shù)量以及單位時間向爐內(nèi)的供風(fēng)量。在單位時間供風(fēng)量一定時，锍品位越高，造渣期越短；在锍品位一定時，單位時間供風(fēng)量越大，造渣期越短；在锍品位和單位時間供風(fēng)量一定時，銅锍數(shù)量越少，造渣期越短。篩爐篩爐篩爐期間石英熔劑的加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，每次少量加，多加幾次，防止過量。熔劑過量會使?fàn)t溫降低，爐渣發(fā)黏，渣中銅含量升高，并且還可能在造銅期引起噴爐事故。相反，如果石英熔劑不足，銅锍中的鐵造渣不完全，鐵除不凈導(dǎo)致造銅期容易形成Fe3O4。這不僅會延長造銅期吹煉時間，而且會降低粗銅質(zhì)量，同時還容易堵塞風(fēng)口使供風(fēng)受阻，清理風(fēng)口困難。在造銅期末稍有過吹，就容易形成熔點(diǎn)較低、流動性較好的鐵酸銅，鐵酸銅稀渣，不僅使渣含銅量增加，銅的產(chǎn)量和直接回收率降低，而且稀渣嚴(yán)重腐蝕爐襯，降低爐壽命。白銅锍白銅锍（Cu2S）判斷白銅锍獲得的時間，是造渣期操作的一個重要環(huán)節(jié)，它是決定銅的直接回收率和造銅期是否能順利進(jìn)行的關(guān)鍵。過早或過遲進(jìn)入造銅期都是有害的。過早地進(jìn)入造銅期的危害與石英熔劑量不足的危害相同，過遲進(jìn)入造銅期，會使

FeO

進(jìn)一步氧化成四氧化三鐵，使已造好的爐渣變黏，同時Cu2S氧化產(chǎn)生大量的SO2煙氣使?fàn)t渣噴出。篩爐后繼續(xù)鼓風(fēng)吹煉進(jìn)入造銅期，這時不向爐內(nèi)加銅锍，也不加熔劑。當(dāng)爐溫高于所控制的溫度時，可向爐內(nèi)加適量的殘極和粗銅等。造銅期造銅期出銅時機(jī)的把握：銅期中最主要的是準(zhǔn)確判斷出銅時機(jī)。出銅時，轉(zhuǎn)動爐子加入一些石英，將爐子稍向后轉(zhuǎn)，然后再出銅，以便擋住氧化渣。倒銅時應(yīng)當(dāng)緩慢均勻。出完銅后迅速捅風(fēng)口，清除結(jié)塊，然后裝入銅锍，開始下一爐次的吹煉。吹煉的作業(yè)制度三種吹煉制度單爐吹煉爐交換吹煉期交換吹煉單爐吹煉制度負(fù)責(zé)操作備用狀態(tài)爐交換吹煉制度圖3-8

爐交換吹煉作業(yè)計劃t0-吹煉一爐全周期時間；t1-2號爐B期結(jié)束后到1號爐S1期吹煉開始，期間需進(jìn)行兩個爐子的切換作業(yè)；t1-t6與單爐連吹相同對于那些擁有三臺轉(zhuǎn)爐的工廠，通常會選擇一臺作為備用，而其余兩臺則交替進(jìn)行作業(yè)。例如，當(dāng)2號爐完成全爐吹煉后，1號爐會立即接手，開始新的吹煉作業(yè)。值得注意的是，1號爐可以在2號爐吹煉結(jié)束前預(yù)先加入銅锍，而2號爐則可以在1號爐開始吹煉后排出粗銅。這種靈活的作業(yè)方式大大縮短了停吹時間，提高了生產(chǎn)效率。爐交換吹煉的作業(yè)計劃，如圖3-8所示。期交換吹煉制度排渣、放粗銅、清理風(fēng)眼1號爐2號爐加銅锍作業(yè)三種吹煉制度比較表

3-5

送風(fēng)時率及生產(chǎn)效率的比較吹煉制度送風(fēng)時間/min停風(fēng)時間/min全周期時間/min送風(fēng)時率/%生產(chǎn)效率/%單爐吹煉29017046063100爐交換吹煉29010539572116期交換吹煉2905524583133表3-6

轉(zhuǎn)爐進(jìn)銅鏡的時間間隔比較吹煉制度進(jìn)銅锍時間間隔/min均勻性S?→S?S?→S?S?→S?單爐吹煉140320140最差爐交換吹煉140255140較差期交換吹煉165180165較好制度選擇要素根據(jù)年生產(chǎn)任務(wù)決定的銅锍處理量，通過計算得出轉(zhuǎn)爐的作業(yè)爐次，進(jìn)而選擇合適的吹煉形式；根據(jù)轉(zhuǎn)爐必須處理的冷料量來決定。小結(jié)掌握了在轉(zhuǎn)爐吹煉領(lǐng)域，我們主要面臨三種吹煉制度。同時對在選定轉(zhuǎn)爐吹煉制度時，需要綜合考慮兩個關(guān)鍵因素進(jìn)行了學(xué)習(xí)。轉(zhuǎn)爐吹煉加料轉(zhuǎn)爐吹煉加料控制轉(zhuǎn)爐吹煉低品位銅锍時，熱量比較充足，為了維持一定的爐溫，需要添加冷料來調(diào)節(jié)。當(dāng)吹煉高品位銅锍時，尤其是當(dāng)銅锍品位在70%左右采用空氣吹煉時，如控制不當(dāng)，就顯得熱量有些不足；如采用富氧吹煉，情況要好得多。當(dāng)熱量不足時，可適當(dāng)添加一些燃料（如焦炭、塊煤等）來補(bǔ)充熱量。溶劑中SiO2控制銅锍銅锍吹煉過程中，為了使FeO

造渣，需要向轉(zhuǎn)爐內(nèi)添加石英熔劑。由于轉(zhuǎn)爐爐襯為堿性耐火材料，熔劑含SiO?較高，對爐襯腐蝕加快，降低爐壽命。通常熔劑的SiO?.含量宜控制在75%以下。如果所用熔劑

SiO?含量較高，可將熔劑和礦石混合在一起入爐，以降低其

SiO?含量。生產(chǎn)實踐表明，熔劑中含有10%左右的Al2O3對保護(hù)爐襯有一定的好處。

目前，國內(nèi)工廠多應(yīng)用含

SiO290%以上的石英石，

國外工廠多應(yīng)用含SiO265%-80%的熔劑。石英熔劑粒度控制石英熔劑冷料冷料加入作用消耗反應(yīng)生成的過剩熱量，以取得爐子的熱平衡避免高溫作業(yè)，以減少爐壁耐火材料的損耗冷料的選擇加入冷料的數(shù)量及種類與銅锍品位、爐溫、轉(zhuǎn)爐大小、吹煉周期等有關(guān)。銅锍品位低、爐溫高、轉(zhuǎn)爐大需加入的冷料就多。通過熱平衡計算可知，造渣期化學(xué)反應(yīng)放出的熱量多于造銅期，因此造渣期加入的冷料量通常多于造銅期。造渣期的冷料可以是銅锍包子結(jié)塊、轉(zhuǎn)爐噴濺物、粗銅火法精煉爐渣、金銀熔鑄爐渣、溜槽結(jié)殼、煙塵結(jié)塊以及富銅塊礦等。造銅期如果溫度超過1200℃，也應(yīng)加入冷料調(diào)節(jié)溫度。不過造銅期對冷料要求較嚴(yán)格，即要求冷料含雜質(zhì)量少，通常造銅期使用的冷料有粗銅塊和電解殘極等。吹煉過程所用的冷料應(yīng)保持干燥,

塊度不宜大于400~500mm。冷料的加入方法及時機(jī)的選擇對爐況及產(chǎn)品質(zhì)量的影響要小。1對轉(zhuǎn)爐的送風(fēng)作業(yè)影響小。2加入時盡量減少冷料的飛散損失。3容易裝入，不至于出現(xiàn)堵塞等故障。4四個方面的原則小結(jié)銅锍吹煉產(chǎn)物及放渣與出銅操作銅锍吹煉產(chǎn)物的相關(guān)知識表3-7

粗銅的化學(xué)成分編號Cu/%Pb/%Ni/%Bi/%As/%199~99.40.012~0.01270.15~0.30.00670.009~0.04299.5~99.670.01270.0460.00830.132398.32>0.120.250.0370.85498.5~99.50~0.20~0.010~0.3編號Sb/%Fe/%S/%O/%Au/g·t-1Au/g·t-110.004~0.0110.001~0.00470.0322~0.0360．076~0.120~25300~200020.00510.0865675730.200.0220.04630~1301300~240040~0.30.10.02~010.5~0.8100100銅鏡轉(zhuǎn)爐吹煉的主要產(chǎn)物是粗銅和轉(zhuǎn)爐渣，粗銅的化學(xué)成分列于表3-7，其品位、雜質(zhì)含量與煉銅原料、熔劑和加入的冷料有關(guān)，粗銅需進(jìn)一步精煉提純后才能銷售給用戶。銅锍吹煉產(chǎn)出的轉(zhuǎn)爐渣原料中含鈷高時鈷如果銅原料中含鈷高時，進(jìn)入銅锍中的鈷硫化物會在吹煉的造渣后期被氧化而進(jìn)入轉(zhuǎn)爐渣中，這樣造渣末期的轉(zhuǎn)爐渣含鈷很高，可作為提鈷的原料。煙氣煙塵煙氣SO2：5-7%→制硫酸放渣操作的注意事項放渣前，要求下爐口寬且平，避免放渣時，渣流分層或分股。若爐口黏結(jié)嚴(yán)重，應(yīng)在停風(fēng)之后放渣前，立即用爐口清理機(jī)快速修整爐口，然后再放渣。1爐前放好渣包，渣包內(nèi)無異物，放渣不要放得太滿。2爐前用試渣板判別渣和白銅锍時，要求試渣板伸到渣流“瀑布”的中下層，觀察試渣板面上熔體狀態(tài)，正常渣流面平整無氣泡孔，而當(dāng)渣中混入白銅锍時，白銅锍中的硫接觸到空氣中的氧氣，會生成SO?，在試渣板渣流面上形成大量的氣泡孔，且伴有

SO?刺激味的煙氣產(chǎn)生。3渣層自然是浮在白銅锍上面，當(dāng)爐子的傾轉(zhuǎn)角度取得過大時，白銅锍將混入渣中流出，因而當(dāng)臨近放渣終了時，要小角度地傾轉(zhuǎn)爐子，緩慢地放渣，如果發(fā)現(xiàn)有白銅锍帶出時，則終止放渣。4出銅操作壓渣過程中，要求注意以下事項：造銅期結(jié)束后，要確認(rèn)爐內(nèi)底渣量及底渣干稀狀況。如果渣稀且底渣量多，此時爐內(nèi)表面渣層會出現(xiàn)“翻滾”狀況，不易壓好渣，待爐內(nèi)渣層平靜后，方可進(jìn)行壓渣作業(yè)。01壓渣用的石英量可根據(jù)底渣狀況而定。02在石英和底渣的混合過程中，要注意安全，以防石英潮濕“放炮”傷人。03轉(zhuǎn)爐底渣的控制表3-8

底渣的化學(xué)成分(%)編號CuSFeSiO?PbZn備

注140.00.1220.08.02.0設(shè)計值.241.440.1328.017.61.771.9干渣341.70.0616.911.84.782.5稀渣所謂底渣就是粗銅熔體面上浮有一層渣，這種渣稱做底渣，主要是由殘留在白銅锍中的鐵在造銅期繼續(xù)氧化造渣，以及造渣期未放凈的渣所組成。底渣的化學(xué)成分列于表3-8中。轉(zhuǎn)爐的開爐作業(yè)烘爐開爐作業(yè)的首要步驟是烘爐，這一環(huán)節(jié)旨在去除爐體內(nèi)襯磚及其灰漿中所含有的水分。為了確保耐火材料能夠適應(yīng)熱膨脹的規(guī)律，我們需要以適當(dāng)?shù)纳郎厮俣龋鸩綄t襯的溫度提升至操作所需的水平。烘爐溫度控制升溫過快，不僅會導(dǎo)致黏結(jié)磚的灰漿產(chǎn)生龜裂，削弱其黏結(jié)強(qiáng)度，還可能導(dǎo)致磚襯材質(zhì)內(nèi)外溫度差異過大，進(jìn)而引發(fā)磚體的斷裂和剝落，嚴(yán)重縮短爐襯的使用壽命。因此，我們必須嚴(yán)格控制升溫速度，確保磚襯能夠緩慢而均勻地加熱，爐體各部分也能充分且均勻地膨脹。然而，升溫速度也不宜過慢，因為過慢會導(dǎo)致燃料和勞動力的浪費(fèi)，同時也不符合生產(chǎn)的需求。通常情況下，全新的內(nèi)襯磚需要大約6到7天的升溫時間，而風(fēng)口區(qū)內(nèi)磚挖修后的升溫則需要4天，爐口部挖修的爐襯則只需烘烤3天即可投入生產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐的預(yù)熱升溫主要依賴于設(shè)置在各轉(zhuǎn)爐后平臺上的燃燒裝置，通過風(fēng)口插入的燒嘴，當(dāng)爐內(nèi)砌體的表面溫度達(dá)到800℃時，即可開始投料作業(yè)。有些工廠則會選擇先進(jìn)行20天的自然干燥，去除部分水分后再進(jìn)行烘烤。投料前準(zhǔn)備工作第一爐注意事項在加入第一爐料時，由于爐內(nèi)溫度相對較低，我們應(yīng)盡快完成倒料，并及時開啟鼓風(fēng)，以防止?fàn)t內(nèi)銅锍結(jié)殼導(dǎo)致開風(fēng)后噴濺嚴(yán)重。因此，第一爐的吹煉應(yīng)以提升爐襯溫度為主，一般不加入冷料，并在造銅期采取連續(xù)吹煉的作業(yè)方式轉(zhuǎn)爐的停爐作業(yè)轉(zhuǎn)爐的停爐操作當(dāng)轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯殘存的厚度，風(fēng)口磚普遍小于100mm，風(fēng)口區(qū)上部、上爐口下部磚小于200mm，兩側(cè)爐口左右肩部磚小于150mm，端墻磚小于150mm時，就應(yīng)當(dāng)有計劃地停爐冷修，倘若繼續(xù)吹下去容易燒損爐殼或爐磚底座，一旦出現(xiàn)此類故障，將會給檢修帶來許多麻煩，不僅增加了維修工作量，還往往因為檢修周期延長而影響兩爐間的正常銜接，從而影響生產(chǎn)任務(wù)的順利完成。從筑爐方面考慮，由于爐殼燒損而無法提溫洗爐，大量底渣堆積于爐襯表面，增大了挖修的勞動強(qiáng)度，同時也影響到砌筑的質(zhì)量，由于結(jié)渣多，一些爐襯的薄弱點(diǎn)凹陷部位不易發(fā)現(xiàn)，造成該挖補(bǔ)的地方未能挖補(bǔ)，這樣就給下一爐期的安全生產(chǎn)留下了事故隱患。洗爐洗爐作業(yè)進(jìn)程包括提前一星期加大熔劑的修正系數(shù)，增加熔劑量的同時，適當(dāng)控制冷料加入量，使作業(yè)溫度適當(dāng)?shù)靥岣撸瑢t襯表層黏結(jié)的高鐵渣(Fe3O4)逐漸熔化掉。最后一爐銅的造渣作業(yè)再次加大熔劑加入量，并再次控制冷料投入量，使?fàn)t溫進(jìn)一步提高，而且造銅期應(yīng)連續(xù)吹煉，使?fàn)t膛出現(xiàn)多個高溫區(qū)，加速爐襯掛渣的熔化，為集中洗爐準(zhǔn)備條件。集中洗完最后一爐銅加入造渣期所需銅锍量后，加大熔劑量約為平時的1.5倍，少加或不加冷料進(jìn)行吹煉。要求將造渣終點(diǎn)吹至白銅锍含銅達(dá)75%~78%，含鐵在1.00%，然后將渣子盡可能排凈，倒出白銅锍?？梢詫着_爐子洗爐時倒出的白銅锍合并在一臺爐中進(jìn)入造銅期作業(yè)。洗爐過程中的注意事項洗爐過程注意事項高溫作業(yè)時，對爐體殼進(jìn)行點(diǎn)檢，避免使用水冷卻導(dǎo)致鋼殼變形或裂縫。洗爐造渣終點(diǎn)應(yīng)盡可能吹老，以確保并爐后能安全進(jìn)入造銅期作業(yè)。洗爐造渣終點(diǎn)處理洗爐放渣及并爐操作放渣后并爐時，確保爐膛內(nèi)殘液倒凈，并進(jìn)行爐口傾轉(zhuǎn)以確認(rèn)液滴停止，然后自然冷卻。冷卻過程中的具體操作冷卻過程中，第一天要徹底打掉爐口磚，清理安全坑內(nèi)雜物，并按停修方案逐項實施。04030201轉(zhuǎn)爐吹煉過程中常見的故障及其處理（一）轉(zhuǎn)爐噴爐的原因及其處理在造渣過程中，如果投入的石英熔劑量不足，部分FeO將無法與熔劑充分反應(yīng)，進(jìn)而繼續(xù)氧化形成四氧化三鐵的磁鐵渣。這種磁鐵渣具有密度大、黏度高、流動性差的特點(diǎn)。當(dāng)溫度降低時，鼓入爐內(nèi)的氣體將難以穿透熔體表面的渣層，導(dǎo)致氣體在熔體內(nèi)不斷積聚。當(dāng)氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上層熔體的靜壓時，便會引發(fā)噴爐事故。為了應(yīng)對這種情況，我們可以追加半包或一包熱銅鏡，并加入足夠量的石英熔劑，繼續(xù)進(jìn)行吹煉作業(yè)，以使磁鐵渣還原并重新造渣。造渣期石英加入過量導(dǎo)致的噴爐事故石英造銅終點(diǎn)前的噴爐事故如果造渣期的渣型不佳，且未排盡渣就強(qiáng)行進(jìn)入造銅期，當(dāng)接近造銅終點(diǎn)時，熔體中的硫含量將不斷減少，反應(yīng)熱也隨之減少。此時，若熔體表面渣層較厚，隨著熔體厚度不斷降低，渣的黏度將增大，從而阻擋大量氣體在熔體內(nèi)部。當(dāng)氣體超過一定限度時，便會引發(fā)噴爐。洗爐作業(yè)進(jìn)程包括處理措施一旦發(fā)現(xiàn)這種噴爐跡象，應(yīng)立即將爐子傾轉(zhuǎn)到0°，并使用殘極加料機(jī)投入適量的殘極，以破壞渣層的凝結(jié)性并排放出積壓的氣體。其他處理方法另外，也可以將一些木柴推入爐膛，使渣層與木柴攪拌在一起。木柴燃燒產(chǎn)生的CO?和熱量有助于破壞渣層的凝結(jié)性。調(diào)整操作此時，送風(fēng)量應(yīng)稍為降低，并調(diào)整爐子吹煉的角度。停風(fēng)處理另外，也可以選擇停風(fēng)，倒出底渣后，再繼續(xù)吹煉。冷料投入過多引發(fā)的噴爐事故無論在造渣期還是造銅期，如果冷料一次性投入過多，都會導(dǎo)致熔體表面溫度偏低、熔體黏度增大、送風(fēng)阻力增大。這往往會導(dǎo)致熔體夾帶著團(tuán)塊狀物質(zhì)噴出爐口。為了應(yīng)對這種情況，我們應(yīng)及時修正冷料的加入量，適當(dāng)降低送風(fēng)量，加大用氧量，并調(diào)整爐子的送風(fēng)角度。我們應(yīng)盡快促使熔體溫度回升，待恢復(fù)正常后，再恢復(fù)以前的作業(yè)狀況。轉(zhuǎn)爐吹煉過程中常見的故障及其處理（二）粗銅過吹時的特征、原因及其處理粗銅過吹時，煙氣消失，火焰暗紅色，搖擺不定，爐后取樣的黏結(jié)物表面粗糙、無光澤，呈灰褐色，組織松散，冷卻后易敲打掉。這是由于對造銅終點(diǎn)判斷失誤，或因爐傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障造成銅終點(diǎn)已到，但轉(zhuǎn)爐不能及時停風(fēng)所致。處理粗銅過吹的措施將高品位固態(tài)銅鏡(最好采用固態(tài)白銅鏡)或熱銅锍加入爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，根據(jù)“過吹”的程度來確定加入的數(shù)量。若加入的熱銅鏡過多時，可繼續(xù)進(jìn)行送風(fēng)吹煉，直到造銅終點(diǎn)。粗銅過吹后，用銅鏡進(jìn)行還原，其反應(yīng)主要是粗銅中

Cu2O

和渣中

四氧化三鐵與銅锍中的FeS、Cu2S的反應(yīng)，這些反應(yīng)幾乎在同一瞬間完成，釋放大量的熱能，使?fàn)t內(nèi)氣體體積迅速膨脹，氣壓增大至一定程度，就會形成巨大的氣浪沖出爐外。因此過吹銅還原時一定要注意安全，還原要慢慢進(jìn)行，不斷地小范圍內(nèi)搖動爐子，促使反應(yīng)均勻進(jìn)行。熔體過冷的原因因停電或設(shè)備故障等原因造成轉(zhuǎn)爐進(jìn)料后無法吹煉或續(xù)吹，若保溫不當(dāng)且超過6h后，會使熔體表面凍結(jié)成厚殼。向熔體內(nèi)直投冷料過多，熱量收支失衡，造成爐內(nèi)熔體凍結(jié)或局部凝結(jié)成團(tuán)，無法傾出爐口。熔體過冷的現(xiàn)象主要表現(xiàn)為爐膛發(fā)暗紅或黑色，熔體黏稠且很快會凝結(jié)，結(jié)果送風(fēng)吹煉，不見熔體的噴濺物和濃煙出現(xiàn)，越吹越?jīng)?。熔體過冷現(xiàn)象的處理措施爐黏渣的原因銅锍造渣吹煉到終點(diǎn)，

在銅锍中殘留的Fe

S

含量約為1.0%~2.0%時，而未及時放渣，造成渣中產(chǎn)生大量的磁性氧化鐵，并且渣層溫度降低，渣流動性變差，倒入渣包易黏結(jié)，渣較厚。過吹渣冷卻后呈灰白色，噴出時正常渣呈圓而空的顆粒，過吹渣呈片狀，同時噴出頻繁。石英熔劑加入太多、加入的時間不當(dāng)或加入的冷料過多，都會產(chǎn)生黏渣。爐黏渣的處理措施發(fā)生黏渣現(xiàn)象后應(yīng)盡量把渣放出來，且根據(jù)黏渣原因，可以采用追加適量的熱銅锍，調(diào)整石英熔劑量和冷料量，適當(dāng)?shù)乜s短吹煉時間等措施來解決。也可參考“轉(zhuǎn)爐噴爐的原因及其處理”和“熔體過冷的原因及其處理”中介紹的方法。轉(zhuǎn)爐吹煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(一)送風(fēng)時率銅锍的吹煉過程是一個間歇式、周期性的作業(yè)流程，其中進(jìn)料、放渣、放銅等環(huán)節(jié)都需要停風(fēng)進(jìn)行。然而，停風(fēng)期間不僅無法進(jìn)行吹煉反應(yīng)，還會導(dǎo)致爐溫下降，對后續(xù)操作產(chǎn)生不利影響。因此，我們需要精心組織熔煉、吹煉和火法精煉工序之間的配合，盡可能縮短轉(zhuǎn)爐吹煉的停風(fēng)時間，從而提升轉(zhuǎn)爐的工作效率。影響送風(fēng)時率的因素送風(fēng)時率還受到銅锍品位的影響。送風(fēng)時率還與車間的平面配置有關(guān)，例如轉(zhuǎn)爐與熔煉爐、火法精煉爐的相對位置和距離等因素都會對送風(fēng)時率產(chǎn)生影響。它與生產(chǎn)組織、操作人員的技術(shù)水平以及上下工序的配合緊密程度息息相關(guān)。送風(fēng)時率還與轉(zhuǎn)爐工序的機(jī)械化程度緊密相關(guān)。送風(fēng)時率的計算公式送風(fēng)時率

=

（送風(fēng)時間

/

總操作時間）×

100%送風(fēng)時率的計算公式操作模式送風(fēng)時率范圍主要影響因素適用場景單臺爐連續(xù)操作60%~70%停風(fēng)時間長（進(jìn)料、放渣、放銅需單獨(dú)停機(jī)）生產(chǎn)組織依賴人工調(diào)度中小型冶煉廠低產(chǎn)能需求兩臺爐交換操作75%~80%交替作業(yè)減少停機(jī)時間需協(xié)調(diào)兩臺爐生產(chǎn)節(jié)奏中型冶煉廠中等產(chǎn)能需求兩臺爐爐期交換操作81%~83%精細(xì)排程，無縫銜接利用一臺爐的造渣期進(jìn)行另一臺爐的進(jìn)料/放銅大型冶煉廠高產(chǎn)能/連續(xù)生產(chǎn)需求銅的直收率銅的直接回收率的影響因素銅锍品位銅锍中雜質(zhì)含量（特別是Zn、Pb、Bi等易揮發(fā)成分）鼓風(fēng)壓力和送風(fēng)量轉(zhuǎn)爐渣成分以及操作技術(shù)（特別是放渣環(huán)節(jié)）銅的直收率轉(zhuǎn)爐吹煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(二)爐壽命銅锍品位耐火材料質(zhì)量砌磚技術(shù)耐火材料的分布吹煉熱制度風(fēng)口操作爐壽命是衡量轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)水平的重要指標(biāo)轉(zhuǎn)爐爐襯的損壞的兩個階段階段侵蝕特點(diǎn)主要原因應(yīng)對措施爐齡初期（新爐階段）-

爐襯磚掉塊、掉片較多-

風(fēng)口磚受損嚴(yán)重-

侵蝕以機(jī)械剝落為主熱應(yīng)力作用：溫度劇烈波動導(dǎo)致磚體開裂吹煉初期爐襯未完全燒結(jié)控制升溫速度，避免急冷急熱優(yōu)化吹煉工藝，減少熱沖擊爐齡后期（老化階段）-

爐襯受雜質(zhì)（如FeO、SiO? 等）化學(xué)侵蝕嚴(yán)重-

磚面變質(zhì)、軟化，形成熔渣滲透層化學(xué)侵蝕作用：-

長期高溫下雜質(zhì)與耐火材料反應(yīng)-

熔渣滲透破壞磚體結(jié)構(gòu)選用抗侵蝕性更強(qiáng)的耐火材料定期修補(bǔ)爐襯，延長使用壽命爐襯損壞最重的部位實踐表明，爐襯各處損壞的嚴(yán)重程度不同，爐襯損壞最重的部位是風(fēng)口區(qū)和風(fēng)口以上區(qū)，其次是靠近風(fēng)口兩端墻熔體浸沒部分，爐底和風(fēng)口對面爐墻損壞較輕。在造銅期，爐襯損壞比造渣期嚴(yán)重。采用富氧空氣吹煉時，爐襯損壞比采用空氣時嚴(yán)重。爐襯損壞的原因機(jī)械力的作用。主要是指熔體對爐襯的沖刷磨損和清理風(fēng)口不當(dāng)時對爐襯所造成的損壞。在轉(zhuǎn)1 爐內(nèi)流體流動中，氣泡膨脹、上升過程和流體環(huán)流對爐壁造成的沖刷，使?fàn)t襯遭到損壞。這種情況與爐子大小有關(guān)，爐子直徑小，這種機(jī)械力的作用更明顯。熱應(yīng)力的作用。轉(zhuǎn)爐吹煉是間歇式、周期性作業(yè)，在供風(fēng)和停風(fēng)時爐內(nèi)溫度變化劇烈，從而引起耐火材料掉片和剝落。2化學(xué)侵蝕。主要是爐渣熔體的侵蝕，锍和金屬銅也產(chǎn)生很大的侵蝕作用，在造渣期，吹煉過程產(chǎn)出的爐渣能溶解鎂質(zhì)耐火材料。3提高爐壽命的措施及時放渣和出銅，勿過吹，減少對磚體的侵蝕作用。03選用優(yōu)質(zhì)耐火材料提高砌爐和烤爐質(zhì)量，在渣線和容易損壞的部位砌優(yōu)質(zhì)鎂鉻磚有較好的抗損壞效果。01從爐體結(jié)構(gòu)角度看，適當(dāng)增大風(fēng)眼管直徑和減少風(fēng)眼數(shù)量，可以降低風(fēng)口區(qū)爐襯的損壞速度。適當(dāng)增大風(fēng)口端墻的距離，可以減緩端墻的損壞。0502嚴(yán)格控制工藝條件，控制造渣期的溫度在1200~1250℃范圍內(nèi)，當(dāng)爐溫偏高時及時地分批加入冷料，在加入石英熔劑時要防止大量集中加入，以免爐溫急劇下降。04當(dāng)爐襯局部出現(xiàn)損壞時，可采用熱噴補(bǔ)等措施補(bǔ)爐。轉(zhuǎn)爐吹煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(三)轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率爐日產(chǎn)粗銅量生產(chǎn)噸粗銅所需時間日爐處理銅锍的噸數(shù)影響轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率的因素？首先，爐子的規(guī)模是一個不可忽視的因素，大轉(zhuǎn)爐相較于小轉(zhuǎn)爐，其生產(chǎn)率無疑會更高。其次，銅锍的品位也至關(guān)重要，品位越高，造渣時間越短，爐子的生產(chǎn)率也就越大。生產(chǎn)實踐已經(jīng)證明，銅锍品位每提高1%，產(chǎn)量就能增加4%。銅锍的吹煉過程這其實是一個利用鼓入爐內(nèi)空氣中的氧來氧化銅锍中鐵和硫的過程。因此，鼓風(fēng)量的大小和送風(fēng)時率的高低，將直接影響到轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率。可以說，生產(chǎn)率與鼓風(fēng)量、送風(fēng)時率成正比，鼓風(fēng)量和送風(fēng)時率越大，轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率也就越高。但需要注意的是，鼓風(fēng)量并非越大越好，過大的鼓風(fēng)量可能會導(dǎo)致大噴濺，加劇爐襯的損壞。為此，我們可以采用富氧空氣吹煉，以提高爐子的生產(chǎn)率。耐火磚的消耗爐壽命對耐火磚消耗的影響爐壽命短會導(dǎo)致耐火磚的消耗相應(yīng)增加。耐火磚消耗因素耐火磚的消耗與爐壽命、銅锍品位、轉(zhuǎn)爐容量以及操作制度等因素密切相關(guān)。銅锍品位對耐火磚消耗的影響銅锍品位低也會導(dǎo)致耐火磚的消耗相應(yīng)增加。轉(zhuǎn)爐容量對耐火磚消耗的影響爐子容量小同樣會導(dǎo)致耐火磚的消耗相應(yīng)增加。耐火材料消耗量據(jù)國外數(shù)據(jù)顯示，銅锍轉(zhuǎn)爐吹煉耐火材料的消耗量為2.25~4.5千克每噸銅。銅锍轉(zhuǎn)爐吹煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表3-9

銅銃轉(zhuǎn)爐吹煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)指標(biāo)名稱