有色金属冶炼工艺设备.doc

有色金属冶炼工艺设备 有色冶金设备反射炉一种室式火焰炉。炉内传热方式不仅是靠火焰的反射而更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。就其传热方式而言很多炉型如加热炉、平炉等都可归入反射炉。一般是指有色金属冶炼用的反射炉。反射炉在有色金属冶炼中用途很广用于干燥、焙烧、精炼、熔化、保温和渣处理等工序。反射炉一直是炼铜的主要设备。 图片 图片 一种室式火焰炉。炉内传热方式不仅是靠火焰的反射而更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。就其传热方式而言很多炉型如加热炉、平炉等都可归入反射炉。一般是指有色金属冶炼用的反射炉。反射炉在有色金属冶炼中用途很广用于干燥、焙烧、精炼、熔化、保温和渣处理等工序。反射炉一直是炼铜的主要设备。炼铜反射炉采用优质耐火材料砌筑炉顶有拱式和吊挂式两种拱式炉顶多用硅砖吊挂式炉顶和侧墙内衬均用镁砖、镁铬砖、铬镁砖或镁铝砖。炉底用镁铁砂氧化镁和氧化铁烧结而成。熔炼反射炉宜于处理充分混合的细碎物料不宜处理大块物料。它对原料和燃料的适应性强容易实现大型化成本低但燃料消耗高烟气量大烟气含二氧化硫浓度低不易回收利用污染环境因此限制了炼铜反射炉的发展。采用富氧鼓风和减少漏风的办法或采用氧气喷吹装置将精矿喷入炉内的办法可提高反射炉的生产能力和烟气SO2浓度使SO2得到利用。有色冶金设备中频炉中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热熔炼保温主要用于熔炼碳钢合金钢特种钢也可用于铜铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小重量轻效率高耗电少熔化升温快炉温易控制生产效率高。中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热熔炼保温主要用于熔炼碳钢合金钢特种钢也可用于铜铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小重量轻效率高耗电少熔化升温快炉温易控制生产效率高.中频感应热水炉工作原理本炉使用电源方式不同于工频电锅炉是将380V的工频交流电源输入中频电源柜中频电源柜内具有过压保护、过流保护、如有过压、过流现象会自动停机报警在中频电源柜内将工频交流电源整流为单相直流电再通过逆变成为单相交流中频电压、电流单相交流中频电压、电流是安全的将单相交流中频电压、电流输入加热器产生感应电对锅炉内的水进行感应加热。因此本锅炉的加热过程中水电分离安全可靠的。本锅炉还装有以下保护装置。1、装有温控仪水控仪可以自动温调自动补水可根据用户需要设定供水温度回水温度自动调节。供水温度超过设定温度时自动停机回水温度低于设定温度时自动开机。2、装有液晶数字显示能准确直观地显示供水温度回水温度炉内水位高低可在水位计上显示操作人员可以很清楚地掌握锅炉运行情况。3、水控和传感温调报警均可转入自动保护系统故障时相应指示灯闪亮且自动停机。有色冶金设备卧式转炉卧式转炉是一种冶金炉主要用于有色冶金生产中处理冰铜金属硫化物。其特点是不需要燃料依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热支出。冰铜经过吹炼生成含铜品位高于98的粗铜.一种圆筒形卧式回转自热吹炼炉用于铜、镍等的冶炼。1880年法国人马内P.Manhes和达维德David用转炉吹炼冰铜得到粗铜。1883年马内和达维德建造了第一台卧式侧吹转炉成为现代炼铜转炉的雏形。当时这种转炉用硅质耐火材料作内衬吹炼冰铜见锍时造渣所需的SiO2由熔蚀的炉衬供给因而炉衬寿命短。1909年皮尔斯W.H.Peirce和史密斯E.A.C.Smith采用以镁砖为内衬的卧式转炉吹炼冰铜获得成功造渣所需的SiO2由外加的石英熔剂供给提高了炉衬寿命。以后转炉又推广应用于吹炼低冰镍产出高冰镍。现代普遍应用的卧式侧吹转炉仍以皮尔斯和史密斯的姓氏字头命名称为P-S转炉见图。 现代大型卧式转炉的壳内直径为4米左右长9米左右。外壳为45厘米厚的钢板内衬为镁砖、镁铬砖或铬镁砖炉体中部设有炉口用以加料、排烟、排渣和出铜有的转炉在炉体端壁设置加入石英熔剂的石英枪但多数从炉口加石英炉体一侧沿水平方向设置一排风眼用以鼓入压缩空气。整个炉体架在托滚上借驱动装置绕横轴成正反向旋转使炉口转至适于加料、吹炼、排渣和出铜的位置。卧式转炉技术性能表 有色冶金设备鼓风炉鼓风炉是冶金设备中的竖炉。鼓风炉是将含金属组分的炉料矿石、烧结块或团矿在鼓人空气或富氧空气的情况下进行熔炼以获得锍或粗金属的竖式炉。鼓风炉具有热效率高单位生产率床能力大金属回收率高成本低占地面积小等特点是火法冶金的重要熔炼设备之一。分类按熔炼过程的性质鼓风炉熔炼可分为还原熔炼、氧化挥发熔炼及造锍熔炼等。按炉顶结构特点它可分为敝开式和密闭式两类。按护壁水套布置方式可分为全水套式、半水套式和喷淋式。按风口区横截面形状可分为圆形、椭圆形和矩型炉。按炉子竖截面形状可分为上扩型、直筒型、下扩型和双排风口椅型炉。鼓风炉结构鼓风炉由炉基、炉底、炉缸、炉身、炉顶包括加料装置、支架、鼓风系统、水冷或汽化冷却系统、放出熔体装置和前床等部分组成。炉基用混凝土或钢筋混凝土筑成其上树立钢支座或千斤顶用于支撑炉底。炉底最下面是铸钢或铸铁板板上依次为石棉板、粘土砖、镁砖。炉缸水套壁或砌镁砖组成或称本床。炉身用若干块水套并成每块水套宽0.81.2m高1.65m用锅炉钢板焊接而成固定在专门的支架上风管和水管也布置在支架上。鼓风炉可用于铜、镍、钴等金属的造锍熔炼铜、镍、钴火法冶金流程中的一个重要工序和铅、锌等金属的还原熔炼还可用于熔化杂铜和处理其他物料。鼓风炉的炉料一般为块状燃料为焦炭。炉料分批从炉顶加入形成料柱。空气由下部风口鼓入焦炭在风口区燃烧形成高温熔炼区炉料在此激烈反应不断熔化。还原熔炼时熔体在炉缸内澄清分别放出金属和炉渣造锍熔炼时熔体经本床流入前床澄清分离出冰铜和炉渣。热烟气穿过炉料上升至炉顶排出过程中使炉料预热熔炼混捏精矿时还要使精矿烧结并发生部分熔炼化学反应。所以鼓风炉的传热传质条件好热效率高单位面积日生产能力即床能率大。有色冶金设备闪速炉 闪速炉flash furnace一种强化生产的熔炼炉。具有巨大表面面积的粉状物料在炉内充分与氧接触在高温下以极高的速度完成硫化物的可控氧化反应。反应放出的大量热供给熔炼过程使用含硫高的物料有可能实现自热熔炼。闪速炉具有生产率高、能耗低、烟气中SO2浓度高的特点。目前闪速炉主要用于铜、镍等硫化物精矿熔炼。闪速熔炼是充分利用细磨物料的巨大活性表面强化冶炼反应过程的熔炼方法。这种方法主要用于铜、镍等硫化矿的造锍熔炼铜、镍、钴火法冶金过程中的一个重要工序。闪速熔炼脱硫率高有利于二氧化硫的回收并可通过控制入炉的氧量在较大范围内控制熔炼过程的脱硫率。闪速熔炼的主要缺点是渣含主金属较多须经贫化处理加以回收。按炉形结构分为芬兰奥托昆普型图1和加拿大国际镍公司INCO型图2前者由反应塔、沉淀池及上升烟道组成已为许多工厂采用。 反应塔为圆柱体直立于沉淀池的一端塔壁用铬镁砖砌成并设有水套或在外壳喷水以保护炉衬。加料喷嘴安装在反应塔顶垂直向下。喷嘴数量由反应塔尺寸决定通常小炉子仅有一个大炉子多达四个。干燥后的炉料进入喷嘴内管预热空气或富氧空气进入其外管文氏管型两者在外管的缩口处相遇并充分混合使炉料呈悬浮状进入反应塔。反应塔的辅助燃料可以用油、天然气或粉煤。用油时油管插入加料喷嘴内管中将油喷进反应塔也可在反应塔顶单独安设油嘴。用天然气时将天然气管引入喷嘴外管。用粉煤时将其预先混入物料中。沉淀池的结构与反射炉相似采用拱顶或吊顶炉底为反拱。渣线部位的炉墙除采用优质耐火材料外还装有铜水套以保护炉墙。沉淀池设有冰铜口、渣口和辅助燃烧喷嘴后者用以补充热量或开炉时使用。上升烟道竖立于沉淀池的另一端用以引出烟气。烟道出口处容易结瘤通常设有燃烧喷嘴及人孔门以便消除结瘤。有色冶金设备电炉电炉electric furnace利用电热效应供热的冶金炉。电炉设备通常是成套的包括电炉炉体电力设备电炉变压器、整流器、变频器等开闭器附属辅助电器阻流器、补偿电容等真空设备检测控制仪表电工仪表、热工仪表等自动调节系统炉用机械设备进出料机械、炉体倾转装置等。大型电炉的电力设备和检测控制仪表等一般集中在电炉供电室。同燃料炉比较电炉的优点有炉内气氛容易控制甚至可抽成真空物料加热快加热温度高温度容易控制生产过程较易实现机械化和自动化劳动卫生条件好热效率高产品质量好等。冶金工业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。19世纪末出现了工业规模的电炉20世纪50年代以来由于对高级冶金产品需求的增长和电费随电力工业的发展而下降电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。电炉可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。电阻炉以电流通过导体所产生的焦耳热为热源的电炉。按电热产生方式电阻炉分为直接加热和间接加热两种。在直接加热电阻炉中电流直接通过物料因电热功率集中在物料本身所以物料加热很快适用于要求快速加热的工艺例如锻造坯料的加热。这种电阻炉可以把物料加热到很高的温度例如碳素材料石墨化电炉能把物料加热到超过2500。直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或通保护气体电阻加热炉在粉末冶金中常用于烧结钨、钽、铌等制品。采用这种炉子加热时应注意为使物料加热均匀要求物料各部位的导电截面和电导率一致由于物料自身电阻相当小为达到所需的电热功率工作电流相当大因此送电电极和物料接触要好以免起电弧烧损物料而且送电母线的电阻要小