瓦紐科夫熔煉法

瓦紐科夫熔煉法

瓦紐科夫熔煉法(Vanukov smelting)是指向熔渣層鼓入高濃度富氧空氣。將加到熔池表面的含銅物料迅速煉成銅鋶的鋼熔煉方法。屬於熔池熔煉。過程接近自熱,熱量不足部分由拌入爐料中的固體燃料或氣體燃料燃燒補充。這種方法與其他熔池熔煉的主要不同在子把富氧空氣吹入渣層。鼓入的氣體劇烈攪伴熔池,使風口上方的熔體呈乳濁液狀態。在熔池中,爐渣為基體,硫化物熔體為分散相。硫化物和燃料是在熔渣基體中受富氧空氣氧化,屬於氣、液或氣、液、周多相共存的反應體系,故又稱為鼓泡熔煉(foam smelting)。

簡介

瓦紐科夫熔煉法(Vanukov smelting)是指向熔渣層鼓入高濃度富氧空氣。將加到熔池表面的含銅物料迅速煉成銅鋶的鋼熔煉方法。屬於熔池熔煉。過程接近自熱,熱量不足部分由拌入爐料中的固體燃料或氣體燃料燃燒補充。

這是在前蘇聯冶金學者瓦紐科夫教授領導下,經多年研究提出的一種新的煉銅方法,故以瓦紐科夫命名。1968年在蘇聯的諾里爾斯克煉銅廠建成一台床面積4-6m 的半工業試驗爐。1976年在該廠又增建一台床面積20m 的工業爐,次年投入工業試驗,獲得良好結果。此後在前蘇聯其他冶煉廠相繼建成數台床面積分別為25m 、38m /48m 的工業生產爐。此法與其他煉銅方法相比,具有爐料準備簡單、熔煉強度大、燃料消耗低,爐壽命長等優點,是老廠改造和建設新廠可資選用的一種方法。

該法的發展方向是:實現連續煉銅,進一步強化熔煉和減少爐體熱量損失,提高各項技術經濟指標,提高自動化水平 。

基本原理

這種方法與其他熔池熔煉的主要不同在子把富氧空氣吹入渣層。鼓入的氣體劇烈攪伴熔池,使風口上方的熔體呈乳濁液狀態。在熔池中,爐渣為基體,硫化物熔體為分散相。硫化物和燃料是在熔渣基體中受富氧空氣氧化,屬於氣、液或氣、液、周多相共存的反應體系,故又稱為鼓泡熔煉(foam smelting)。這種方法除可鼓入高氧濃度的富氧空氣以加速物料的氧化作用外,還由於熔池受到劇烈攪動而大大強化冶金中的傳質和傳熱過程,促進渣相中銅鋪小珠的聚合、長大和分相過程。在熔煉中鋼鋶與爐渣自上而下的逆向流動,可起到強化銅鏡和爐渣間的液-液萃取作用,降低渣含銅,產出棄渣 。

瓦紐科夫爐

直立型的冶金設備。爐壁由澆鑄的紫銅水套構成,爐缸用耐火材料砌築,兩側水套都排列有風口,風口管為水冷紫銅管,內徑40mm。爐頂鋪有鑄鋼水套,並設有兩個加料口。有的爐子在靠近渣池的熔池中設有一道擋牆,構成一個爐渣貧化區,經此區兩側風口鼓入天然氣或其他碳質燃料進行燃燒以貧化爐渣,也有不設此擋牆的爐型。熔鍊形成的爐渣與銅鋶逆向流動,分別流入由水套隔牆隔開的銅鋶池和渣池,然後連續排出爐外,煙氣經煙道送淨化和回收處理。轉爐渣經溜槽返回爐內,根據生產規模,爐體主要尺寸為:熔池寬2-2.5m,長8-20m,高5-6m。

由於向渣層鼓風和採用銅水套結構,鼓風中氧濃度可高到60%-90%。鼓風壓力一般為101.33-121. 60kPa 。

熔煉產物

熔煉產物主要是銅鋶、爐渣和煙氣。當鼓風含氧60%-70%時,床能率達60-65t(m ·d) 。

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