鼓風爐是冶金設備中的豎爐。鼓風爐是將含金屬組分的爐料(礦石、燒結塊或團礦)在鼓入空氣或富氧空氣的情況下進行熔煉,以獲得锍或粗金屬的豎式爐。
由爐頂、爐身和爐缸或本床組成。爐頂設有加料口和排煙口。爐身下部兩側各有向爐內鼓風的風口若干個,爐缸設有熔體排出口和放空口,本床只設一個排出口。煉鐵鼓風爐通稱高爐;鼓風爐則一般指有色金屬的熔煉豎爐。
鼓風爐是冶金設備中的豎爐。鼓風爐是將含金屬組分的爐料(礦石、燒結塊或團礦)在鼓入空氣或富氧空氣的情況下進行熔煉,以獲得锍或粗金屬的豎式爐。
由爐頂、爐身和爐缸或本床組成。爐頂設有加料口和排煙口。爐身下部兩側各有向爐內鼓風的風口若干個,爐缸設有熔體排出口和放空口,本床只設一個排出口。煉鐵鼓風爐通稱高爐;鼓風爐則一般指有色金屬的熔煉豎爐。
鼓風爐煉銅是一種古老的煉銅方法。銅爐料與熔劑、焦炭在鼓風爐內熔煉產出銅锍(或粗銅)和爐渣的銅熔煉方法。銅爐料可以是混捏銅精礦、銅精礦燒結塊或其他含銅塊料。根據爐內不同的氣相成分,鼓風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再生銅料。這種熔煉工藝簡單,床能力大,熱效率高,渣含銅低,投資省,建設快;在20世紀30年代以前一直是世界上主要的煉銅方法。在中國,20世紀50年代以前,這種方法幾乎是礦銅生產的唯一方法。60年代,蘇聯成功地采取了處理團礦或塊礦的料鐘式密閉鼓風爐富氧自熱熔煉工藝。同期,波蘭有2座料鐘式密閉富氧熔煉鼓風爐投產。60年代中期,中國成功地進行了料封式密閉鼓風爐工業試驗后,相繼用以改造敞開式鼓風爐。1986年中國銅陵有色金屬公司在料封式密閉鼓風爐基礎上采用團塊富氧熔煉。1993年設計建成了富春江冶煉廠料封式富氧熔煉密閉鼓風爐。
密閉式鼓風爐與原敞開式鼓風爐從爐型結構、砌筑方式、冷卻方式、爐料的分布、爐氣的分布、溫度分布、供風制度等方面有不同。
喀拉通克銅鎳礦冶煉車間于1989 年建成投產, 其熔煉設備選型為敞開式鼓風爐,特征為半自熱氧化熔煉, 只能處理塊狀物料。原礦破碎后產生30%~40%的粉礦,用土法燒結成塊后返回熔煉工序處理, 燒結中浪費大,污染環境。隨著礦山資源的減少, 直接處理粉礦及回收煙塵, 以提高資源的利用率就越顯得重要。2000年底,冶煉敞開式鼓風爐改造為密閉式鼓風爐的工程啟動, 2001年3月密閉式鼓風爐投料開爐?,F就改建后密閉式鼓風爐與原敞開式鼓風爐從以下幾個方面予以比較。
用硫化(氧化)銅礦石或精礦煉銅的方法較多,概括起來有火法煉銅和濕法煉銅兩大類。
銅陽極泥脫銅浸出渣的熔煉,過去曾廣泛使用小型反射爐或平爐?,F今,國內外廣泛使用轉爐或電爐。浸出渣加入還原劑和熔劑,經還原熔煉,產出含金、銀總量30%~40%的貴金屬與鉛的合金(俗稱貴鉛)。故熔煉作業的冶金爐俗稱為貴鉛爐。
過去使用反射爐或平爐作貴鉛爐,由于操作人員勞動強度大,特別是爐口常殘留有低熔點的鉛合金不易清除干凈,當爐溫升高時,扎好的爐口常因低熔點合金熔蝕而發生“跑爐”。因此,許多工廠相繼改用圓筒形臥式轉爐和電爐。使用電爐熔煉,除便于操作外,更重要的是能縮短冶煉時間和提高生產效率。
某廠所用的2.5t圓筒形臥式轉爐,爐殼系由厚15mm鍋爐鋼板卷焊而成。內徑長2m、直徑1.1m,自爐殼向爐心襯以10mm石棉板一層、耐火磚半(橫)層和鎂磚一層。爐膛容積約5.4m3,按容積五分之二裝料,每爐可處理提出渣2.5t,或處理密度較大的返回渣3.5t。
轉爐爐體(圖1)由固定在底座上的兩對托輪(夾角60°)支承,電動機通過減速機傳動。爐口在向下35°(出料)和向上10°(加料)范圍內回轉。加料口400mm×400mm,設在爐頂兼作煙氣出口。出料口(爐口)寬400mm×高300mm,在爐體正前方。加熱由兩只3層〔里管供重油,油壓343.233~392.266kPa(3.5~4kg/cm2);中管供蒸汽,汽壓98.066~196.133kPa(1~2kg∕cm2);外管供壓縮空氣,風壓98.066~196.133kPa(1~2kg∕cm2)〕同心高壓噴嘴,于爐體兩側供入重油。為保證熔煉過程的爐溫,熔煉時用磚封閉爐口,煙氣經加料口進入總長約40m的煙道,再通過布袋收塵器經高35m的鋼煙囪排人大氣。
銅礦經鼓風爐熔煉后,冰銅品位的選擇取決于下列因素:
1. 爐料的性質和成分;
2. 熔煉特性;
3. 經濟條件。
鼓風爐熔煉生精礦時,冰銅品位不能在大范圍內變動,但可用預先焙燒來調整,焙燒程度愈大,熔煉時冰銅品位愈高,反之亦然。此外,經濟條件也與冰銅品位有關,冰銅含銅愈貧,吹煉所需時間愈長,吹煉時