废金属回收用设备(3)——熔炼设备

1、废金属回收用设备废金属回收用设备 耐火度高：耐火度高：10001800 高温结构强度大：高温结构强度大：高温下荷重不变形高温下荷重不变形 热稳定性好：热稳定性好：高温下抵抗温度骤变引起破坏的能力。高温下抵抗温度骤变引起破坏的能力。 抗渣侵蚀能力：抗渣侵蚀能力：抵抗炉内高温下熔融炉渣、金属和炉气抵抗炉内高温下熔融炉渣、金属和炉气等的化学腐蚀。等的化学腐蚀。 高温体积稳定：高温体积稳定：高温下使用，其内部由于晶型转变会产高温下使用，其内部由于晶型转变会产生不可恢复的体积收缩或膨胀，而造成炉体破坏。因此生不可恢复的体积收缩或膨胀，而造成炉体破坏。因此，要求耐火材料在高温时体积稳定。，要求耐火材料在高

2、温时体积稳定。 外形尺寸规整、公差小：外形尺寸规整、公差小：筑炉时砌体要规整、砖缝小，筑炉时砌体要规整、砖缝小，以防止炉体从砖缝处破损，这就要求耐火材料制品不能以防止炉体从砖缝处破损，这就要求耐火材料制品不能有大的扭曲、缺损、熔洞和裂缝等；尺寸公差合乎规定有大的扭曲、缺损、熔洞和裂缝等；尺寸公差合乎规定的要求。的要求。 硅硅 砖砖 指标指标一级一级二级二级SiO2的含量（的含量（%)94.593耐火度耐火度()17101690荷重软化温度荷重软化温度16401620显气孔率显气孔率(%)2326热震稳定性热震稳定性(水冷水冷),次次1212高温体积稳定性高温体积稳定性产生残存膨胀产生残存膨胀产

3、生残存膨胀产生残存膨胀MgO80%，以方镁石为主晶相。以方镁石为主晶相。 原料：冶金镁砂，冶金镁砂从菱镁矿（原料：冶金镁砂，冶金镁砂从菱镁矿（MgCO3）或海水或海水中提取的中提取的Mg(OH)2经高温焙烧而得。经高温焙烧而得。 产品：冶金镁砂，镁砖，镁铝砖，镁铬砖，镁硅砖等。产品：冶金镁砂，镁砖，镁铝砖，镁铬砖，镁硅砖等。 普通镁砖的性能：普通镁砖的性能： 耐火度：耐火度：2000； 荷重软化温度：荷重软化温度：15001550，不能砌筑炉顶；，不能砌筑炉顶； 热震稳定性（水冷）：热震稳定性（水冷）：23次；次； 高温体积稳定性：热膨胀系数大，要留膨胀逢；高温体积稳定性：热膨胀系数大，要留膨

4、胀逢； 抗渣性：碱性；抗渣性：碱性； 导热性：很好，筑炉时要加隔热层以防散热。导热性：很好，筑炉时要加隔热层以防散热。镁质耐火材料镁质耐火材料碳砖、石墨粘土制品、碳化硅制品等碳砖、石墨粘土制品、碳化硅制品等碳质耐火砖的特性碳质耐火砖的特性含碳耐火材料含碳耐火材料耐火材耐火材料名称料名称c c碳砖碳砖石墨粘土制品石墨粘土制品碳化硅制品碳化硅制品原料原料冶金焦炭粉或焦油或沥冶金焦炭粉或焦油或沥青混无烟煤粉加捏隔空青混无烟煤粉加捏隔空气烧成。气烧成。石墨中配入软粘石墨中配入软粘 土混合，隔空气土混合，隔空气烧成。烧成。C3090%C3090%。人造碳化硅（金刚砂）人造碳化硅（金刚砂）加入粘结剂，经高

5、温煅加入粘结剂，经高温煅烧而成含烧而成含SiC3090%SiC3090%。耐火度（耐火度（）高，高，35003500时升华。时升华。20002000左右左右17701770抗渣性抗渣性极强极强好好好好热震稳定性热震稳定性好好较好较好好好应用应用熔炼炉渣线以下的炉衬，熔炼炉渣线以下的炉衬，铝电解槽的槽低。铝电解槽的槽低。电极、坩锅和蒸电极、坩锅和蒸馏罐等。馏罐等。炼钢的盛钢桶、水口砖炼钢的盛钢桶、水口砖和塞头砖，高炉的炉低和塞头砖，高炉的炉低和炉缸，蒸馏器。和炉缸，蒸馏器。 绝热材料的分类绝热材料的分类 （1） 低温绝热材料：使用温度低温绝热材料：使用温度 900，如硅藻，如硅藻土、石棉、水淬渣

6、和矿石棉等制品。土、石棉、水淬渣和矿石棉等制品。 （2）中温绝热材料：使用温度）中温绝热材料：使用温度 9001200，如蛭，如蛭石，轻质粘土砖等制品。石，轻质粘土砖等制品。 （3）高温绝热材料：使用温度）高温绝热材料：使用温度 1200，如轻质，如轻质硅砖、轻质高铝砖、轻质镁砖，氧化铝空心球和耐硅砖、轻质高铝砖、轻质镁砖，氧化铝空心球和耐火纤维等。火纤维等。 保温绝热材料保温绝热材料高温反应设备高温反应设备氧化矿氧化矿 铁矿，红土矿，锰矿，铬矿铁矿，红土矿，锰矿，铬矿硫化矿硫化矿 黄铜矿，硫化镍矿，硫化铅矿等。黄铜矿，硫化镍矿，硫化铅矿等。氧化矿：还原氧化矿：还原+精炼精炼硫化矿：氧化硫化矿

7、：氧化+还原还原+精炼精炼高温反应设备高温反应设备 能量方式能量方式：燃料，电能，化学反应热：燃料，电能，化学反应热 反应状态反应状态： 气，固，液，两两组合共气，固，液，两两组合共9种。种。气气：热风炉，煤气灶气气：热风炉，煤气灶固固：回转窑固固：回转窑液液：摇包液液：摇包气固气固：高炉，反射炉，闪速炉：高炉，反射炉，闪速炉气液气液：转炉，：转炉，AOD炉，炉，RH炉炉液固：焦炭层反应，喷吹煤粉还原，合金脱氧液固：焦炭层反应，喷吹煤粉还原，合金脱氧气固反应器：高炉气固反应器：高炉气固反应器：反射炉气固反应器：反射炉 炉料获得的热量主要是靠辐射和对流的综合炉料获得的热量主要是靠辐射和对流的综合

8、传热从燃烧火焰获得，即传热从燃烧火焰获得，即炉料是靠高温炉气的炉料是靠高温炉气的辐射与对流传热、炉热炉顶和炉墙以及过热熔辐射与对流传热、炉热炉顶和炉墙以及过热熔体的辐射传热来熔炼的体的辐射传热来熔炼的。 反射炉熔炼所需热量来自两方面，燃料燃反射炉熔炼所需热量来自两方面，燃料燃烧及冶金化学反应发出的热。烧及冶金化学反应发出的热。 反射炉的反射炉的热效率很低，仅热效率很低，仅25%左右左右，大量，大量热量被炽热烟气带走及被炉体散失。热量被炽热烟气带走及被炉体散失。铜精矿的反射造锍熔炼铜精矿的反射造锍熔炼反射炉的优缺点反射炉的优缺点 反射炉的优点：反射炉的优点：用于细粉矿，投资小，一般在过剩空气量下

9、使用于细粉矿，投资小，一般在过剩空气量下使用，反应气氛为中性或者弱氧化性，炉气只从炉料表明和熔用，反应气氛为中性或者弱氧化性，炉气只从炉料表明和熔池表明掠过，加上气相中游离氧较少，炉气与炉料不发生显池表明掠过，加上气相中游离氧较少，炉气与炉料不发生显著反应。著反应。反射炉熔炼的主要缺点：反射炉熔炼的主要缺点： （1）环境污染严重；（）环境污染严重；（2）热效率低，能耗高；）热效率低，能耗高； （3）耐火材料单耗高；（）耐火材料单耗高；（4）生产能力不高。）生产能力不高。 主要改进如下：主要改进如下： （1）精矿进行焙烧，往反射炉中加焙烧矿。（）精矿进行焙烧，往反射炉中加焙烧矿。（2）采用预热）

10、采用预热空气。（空气。（3）采用富氧。）采用富氧。气固反应器：气固反应器：闪速炉由芬兰奥托昆普闪速炉和加拿大国际镍公司INCA氧气闪速熔炼炉两种类型。奥托昆普闪速炉由精矿喷嘴、反应塔、沉淀池及上升烟道等四个主要部分组成，如图3-3-2所示。 充分利用原料中硫化物的反应热，充分利用原料中硫化物的反应热，因此热效率高，燃料消耗少；因此热效率高，燃料消耗少； 充分利用精矿的反应表面积，强充分利用精矿的反应表面积，强化熔炼过程，生产效率高；化熔炼过程，生产效率高； 几乎可以一步脱硫到任意程度，几乎可以一步脱硫到任意程度，硫的回收率高，烟气质量好，硫的回收率高，烟气质量好，对环境污染少；对环境污染少；

11、产出的冰铜品位高，可减少吹炼产出的冰铜品位高，可减少吹炼时间，提高转炉生产率和寿命。时间，提高转炉生产率和寿命。气液反应器：转炉气液反应器：转炉出钢口出钢口炉壳炉壳炉帽炉帽水冷炉口水冷炉口炉身炉身炉衬炉衬炉炉 底底转转炉炉炉炉体体断断面面转炉内部反应转炉内部反应气液反应器：气液反应器：AOD炉炉气气液液反反应应器器：RHRH炉炉液液反应器：摇包液液反应器：摇包冶金工业中常用的搅拌方式冶金工业中常用的搅拌方式吹气搅拌吹气搅拌电磁搅拌电磁搅拌机械搅拌机械搅拌摇包反应器摇包反应器图一图一 用手晃动装咖用手晃动装咖啡的杯子啡的杯子图二图二 摇包装置摇包装置示意图示意图摇包内两相运动状态变化规律摇包内两相运动状态变化规律28电能反应器电能反应器两种电热方式：电阻热，电弧热两种电热方式：电阻热，电弧热电弧炉，矿热炉，电阻炉，电弧