选用鼓风机应能满足鼓风炉技术条件波动的要求，须注意以下几点： 1、熔炼过程中，鼓风压力在一定范围内波动，风量应保持稳定。 2、当炉料合熔炼条件变更时，鼓风机应能在相当大的范围内调节风量和风压。 3、便于调节和维护。 目前铅鼓风炉一般采用容积式鼓风机，也采用离心鼓风机。 一台鼓风炉宜设一台鼓风机单独供风，并设一台同样规格的鼓风机做备品。如有两台和更多的鼓风炉时，为了维持鼓风炉的正常鼓风制度，通常用管道系统把几台鼓风机连通，互为备用，以减少备用鼓风机台数。管道系统供风损失一般为供风量的10%～30%。 表1为铅鼓风炉用鼓风机性能实例。表1  铅鼓风炉用鼓风机性能实例厂名风口区断面积，㎡风机型号风压 kPa风量 m3/min总台数工作台数沈冶8.0叶氏9＃19.611242～3株冶8.65罗茨34.3250222001水口山三冶6.0罗茨10＃19.6～29.48832鸡街冶6.24叶氏9＃19.611222罗茨29.455.51江西冶1.2LG30-350034.73021

为便于控制熔炼反射炉的燃烧状况，一、二次风宜分别由两台鼓风机供给，并各设一台备用，一般均采用离心式鼓风机。 表1为熔炼反射炉采用鼓风机实例。 表1  熔炼反射炉采用鼓风机实例厂别炉床面积 m2一次风鼓风机二次风鼓风机台数风量 km3／h风压 kPa台数风量 km3／h风压 kPa大冶217216～175.8～7.12 249.8 49.86.2 6.5270228.58～38.059.1～9.2白银一冶2102186.51 257.16 48.259.2 9.1 选择鼓风机应根据熔炼及燃料所需空气量的计算结果并考虑炉料、燃料的不均衡和管道的漏风等因素确定需要的鼓风量，根据炉内所需压力和燃烧器及管道的压力损失确定所需的风压。 一次或二次空气通过燃料燃烧器阻力的计算公式如下：              （5－3） 式中－一次或二次空气通过燃烧器的阻力，Pa；     －粉煤的浓度，kg／kg，计算二次空气时μ＝0；     －一次或二次空气的出口速度，m／s，参见表2和表3；     －在工作温度下空气的密度，kg／m3；     －重力加速度，9.18 m／s2；     －燃烧器阻力系数，取决于燃烧器的结构形式，可由模型试验测定，或取自工厂实际数据，通常 ＝2～5.4，结构简单的燃烧器取之低。 表2  添加剂加入量对团强度的影响项目精矿∶石灰∶焦粉∶煤粉 100∶8∶0∶8精矿∶石灰∶焦粉∶粉煤 100∶8∶8∶0精矿∶石灰∶焦粉∶粉煤 100∶8∶8∶4湿团矿 （条件：压力30MPa，含水7%）抗压强度，MPa3.453.753.98干团矿 （条件：干燥温度200℃，时间90min）抗压强度，MPa8.059.09.95抛高度 （条件：落下高度1m至钢板），＋15mm的含量，%9293.798 表3  焦粉和煤粉成分实例物料固定碳挥发物H2O灰分灰分成分 %SiO2FeCaO焦粉 %73.512.462.2931.7353.2284.38煤粉 %41.2221.062.3335.3851.796.784.85

流态化焙烧炉通常配用风量稳定、风压较高的鼓风机，大型厂多用离心式鼓风机，小型厂多用罗茨鼓风机。 所选鼓风机的风量一般是冶金计算确定的风量加大30%或更大，以备生产波动及开炉、冷试的需要。鼓风机的风压应保证流态化床压力降，空气分布板的压力降（约为流态化层压力降的10～20%）以及空气管道系统的阻力损失的需要，同时考虑到开炉、冷试和处理故障等特殊需要（可为流态化床压力降的30%），故选用的鼓风机压应在计算的流态化床压力降的基数上加大50%或更大。 鼓风机出风管道上应安装回流管，以便通过其阀门调节入炉风量，并能节省电耗。由鼓风机到炉底风箱之间，在一段平直的风管上安装孔板流量计或涡轮流量计，以测量入炉风量。

一、炉床面积（风口中心水平断面积）                                            （1） 式中  F—风口总面积，㎡；       Q—日处理炉料量，t/d；       a—床能率，t/（㎡·d）。二、风口中心区的宽度或直径 由于炼铅鼓风炉采用较低风压（8～20kPa）进行熔炼作业，为使风口气流能穿透至料柱中心，风口区宽度或直径受到限制。矩形炉宽度国内一般为0.9～1.4m，国外最宽达1.83m；而圆形炉的直径一般为0.8～1.25m。炉子的宽度除与鼓风制度有关外，尚与熔炼制度、操作条件及炉子结构等因素有关，通常根据工厂实践数据来确定。三、炉子的总高度炉子总高度是指从炉底基础面到加料平台面的距离，可按下式计算：                                 （2） 式中  H—炉子的总高度，m；       H1—加料平台面至料面的高度，m，一般为05.～1.5；       H2—料柱高度，m，即从风口中心水平面至料面的距离，高料柱为3.6～5.5，低料柱2.5～3.5；       H3—本床高度，m，即风口中心水平面至咽喉口下沿的高度，一般为0.3～0.5，对大炉子、处理量大、风口倾角大和风压较高时取大值，反之可取偏低值。       H4—炉缸深度，m，即咽喉口下沿至炉底内表面的高度，一般为0.5～0.75，也可深至0.9。炉料含铅较高、炉子能率较大时，炉缸宜深些，反之应浅些。当渣铅在炉外分离时，此值位零，即为无炉缸鼓风炉；      H5—炉缸底的厚度为，m，一般为0.5～0.9。四、炉腹角 通常较大的炉腹角有减小边缘气流的作用，改善炉内气流分布，并使焦点区还原气氛较强；炉腹角较小时，炉结生长速度较慢并易于清理。一般在4～9°，当炉料块度较大时采用较大值，反之亦然。如鸡街冶炼厂和印度通都铅冶炼厂采用了直壁形或上窄下宽形铅鼓风炉，生产都很正常。五、铅鼓风炉的风口与风口比 我国铅鼓风炉均为单排风口，国外有些工厂是两排的。风口直径一般为75～110mm，风口中心距一般为250～400mm，风口比为0.03～0.055，小型鼓风炉取高值，大型鼓风炉取低值。风口倾角一般为3～6°，有的炉子采用水平风口，而小型炉也有达10°的例子。 全水套铅鼓风炉多由二列水套组成，但也有用一列水套的。 图1为6㎡铅鼓风炉。 表1为铅鼓风炉主要参数实例。 表2为皮里港炼铅厂椅型水套鼓风炉主要参数及技术经济指标实例。 表3为外国某些工厂铅鼓风炉主要参数及技术经济指标。图1  6㎡铅鼓风炉 1－咽喉口；2－风口；3－加料门；4－排烟口 （因故图表不清，需要者可来电免费索取）表1  我国铅鼓风炉主要参数实例参数单位沈冶株冶水口山 三冶江西冶鸡街冶沂蒙山 冶炼厂风口区断面积㎡8.08.656.01.26.240.5风口区宽度m1.41.351.250.91.3φ0.8风口区长度m6.016.414.81.354.8料面至加料平台面距离m1～1.50.95～1.452.562.121.5料柱高度m3.54～43.3～3.83～3.52.8～3.23.02.6～3.4本床高度m0.450.290.40.350.450.30炉缸高度m000.7～0.750.700.6130.45～0.5炉缸底厚底m0.780.800.870.570.890.65风口直径mm10093808410075风口中心距mm306266266225300400风口数量个36483612325风口倾角°6003010风口比%3.533.773.025.474.054.40炉腹角3°36＇7°30＇7°30＇7°07°加料口水平尺寸宽度m1.912.41.891.571.76φ1.1长度m6.526.414.801.575.16表2  皮里港椅型水套鼓风炉主要参数及其技术经济指标项目2＃炉4＃炉项目2＃炉4＃炉风口区长度，m10.6757.625下风口中心断面积，㎡16.311.8下排风口区宽度，m1.5251.525鼓风强度，m3/（㎡·min）14.5～22.231上排风口区宽度，m3.052.999鼓风压力，kPa1.52～2.1917炉身顶部宽度，m3.052.999炉料含铅，%45～5245.3下水套底至炉身顶部距离，m5.5085.846粗铅产量，t/d530485下水套底至下排风口距离，180.330.61渣含铅，%2.03.1下水套底至上排风口距离，m1.3221.525焦率，%106.7上排风口数，个4640烟尘率，%2.1下排风口数，个4230床能率，t/（㎡·d）4825.8风内口径，mm76.276.2铅回收率，%97.98水套排数33注：2＃炉已采用富氧空气鼓风，含O2 25%。表3  外国某些工厂铅鼓风炉主要参数及其技术经济指标（一）参数克洛格希尔姑兰格洛韦尔东海伦娜布伊克炉子类型普通炉椅型炉椅型炉椅型炉椅型炉炉子座数23122使用炉座数12112风口中心断面积，㎡11.713.111.211.69.259.75风口区长度，m6.408.547.307.626.106.40风口区宽度，m1.831.531.531.521.521.52下风口至炉罩距离，m5.255.35.05.05.055.45上风口使用情况未用未用用用用两侧风口数，个282118152014后端风口数，个12232风口总数，个574438334228风口直径，mm571021027670100下排风口中心至水套底，m0.580.430.430.480.520.45每侧水套数，块14181618水套排数232323总熔解量，t/d970～1020850850970630烧结块量，t/d1000780910粗铅产量，t/d500400400315180300空气量，m3/min395300300312312310鼓风压力，kPa16～1817.225.918.718.714～20.7鼓风强度，m3/（㎡·min）31.721.425.026.933.731.8焦率，%9～1010.210.29.314.29～10焦炭燃烧强度，t/（㎡·d）6.75.957.02.915.182.92床能率，t/（㎡·d）83～8765766794～10565渣含铅，%3.83.03.5渣含锌，%10.81411.5 续表3  外国某些工厂铅鼓风炉主要参数及其技术经济指标（二）参数特累尔托雷翁埃尔帕索炉子类型普通炉普通炉普通炉炉子座数443使用炉座数222风口中心断面积，㎡11.411.56.27.49.2511.5风口区长度，m6.856.934.605.505.506.25风口区宽度，m1.661.651.351.351.651.83下风口至炉罩距离，m5.084.625.655.654.904.90上风口使用情况两侧风口数，个15161416后端风口数，个22风口总数，个807630363236风口直径，mm2838100100100100下排风口中心至水套底，m0.5050.5050.360.360.400.40每侧水套数，块56及1878水套排数2311及311总熔解量，t/d11251125630740烧结块量，t/d900900600700550550粗铅产量，t/d2252252002009090空气量，m3/min285285240285280280鼓风压力，kPa23.523.519.6～21.619.6～21.615～1719.6鼓风强度，m3/（㎡·min）23.323.336.435.828.221.7焦率，%9.09.09.89.89.09.0焦炭燃烧强度，t/（㎡·d）5.05.98.858.74.873.92床能率，t/（㎡·d）99981021006048渣含铅，%4.04.0渣含锌，%18.518.5

镍鼓风炉熔炼是最早的炼镍方法之一，随着生产规模扩大、冶炼技术进步，以及环境保护要求的提高，这一方法已逐步被淘汰。但是由于鼓风炉熔炼具有投资少、建设周期短、操作简单、易控制等特点，加上炉顶密封、富氧鼓风等先进技术的应用，使得这一传统的冶炼工艺在改善环境、降低能耗、烟气回收利用等方面得以不断完善和提高，因而至今仍不失为一些中、小型企业的首选工艺。我国四川会理镍太少曾于1960年投产的鼓风炉一直沿用至今。    鼓风炉是一种竖式炉，炉料（高品位块矿、烧结块或团矿、焦炭、熔剂、转炉渣等）从炉子上部他批他层地加入炉内，空气由风口不断地鼓入炉内使固体燃料燃烧，热气自下而上地通过料柱，进行炉料与炉气逆向运动的热交换。从而实现炉料的预热、焙烧、熔化、造锍等一系列物理化学反应，最终完成提取并分离合格产出物的过程。它的工艺点主要表现为：    （1） 炉气是通过炉内块料之间的孔隙向上运动，细碎粉状物料容易把孔隙堵塞或被气流带走，炉料透气性不佳，炉气气流分布不均，焦炭上燃。在气流分布不均的情况下，易产生炉结等故障，熔炼无法进行，因此只有大块的物料才可以在鼓风炉内进行，细小的物料必须进行专门的烧结、制团、混捏。    （2）在鼓风炉内，炉料与炉气之间的逆向运动，造成良好的热交换条件，因而保证了炉内有较高的热利用率。    （3）鼓风炉中的最高的温度是在炉内的焦点区(即风口区)，由焦炭强烈的燃烧或硫化物强烈的氧化形成的。炉子焦点区通常在风口稍上的区域内，炉料在下落的过程中，通过温度范围很广的区域，即从加料水平面的300～500℃到炉子焦点区的1300～1450℃，也就是超过炉渣熔点以上150～200℃。因此，炉渣和镍锍在焦点区被过热，保证了它们的炉缸或前床很好地澄清他离。(4)鼓风日炉内最高温度取决于炉渣熔点，当炉料和炉渣成分一定时，强化燃料的燃烧,只能增加熔化速度,但不能显著地提高焦点区的温度。    （5）鼓风炉熔炼时，气相和炉料之间的化学相互作用具有重要意义。日炉内气氛容易控制当处理硫化矿时挖掘日 还原气氛，氧化程度比电炉高，脱硫率一般为45%，最高可过60%；当处理氧化矿时，炉内控制为还原气氛进行不少国家 原硫化熔炼。    根据矿石组成、熔炼的热源与熔炼的目的不同，硫化矿的鼓风炉氧化熔炼可分为自热熔炼和半自热熔炼，半自热熔炼是典型的鼓风炉氧化熔炼。[next]    1、硫化铜镍矿的半自热熔炼    大多数铜和镍的矿床是浸染有石英和包含脉石的硫化矿石。这种矿石其热值不能满足纯自热熔炼的条件。熔炼这种矿石需在鼓风炉中配入焦炭，进行半自热氧化熔炼。在熔炼过程中，是靠焦炭的燃烧和黄铁矿的氧化以及进一步的造渣反应热提供所需的热量。    烧结块或块矿放炉后，随着料柱的下降料温逐渐提高，便会发生一系列的物理化学变化，干燥、脱水、分解、氧化、硫化、熔化后形成镍锍、炉渣等。现根据炉料在炉内向下运动的过程中发生的变化分述如下：    1）预备区（400—1000℃）    炉料入炉后首先被加热到300～500℃，进行干燥脱水；温度达到400～500℃时，一部分高价硫化物开始进行分解反应析出硫；温度升到500～700℃时，首先发生固体硫化物的氧化反应,因为大多数硫化物的着火温度（500℃左右）比焦炭着火温度（600～800℃）低，所以硫化物优先氧化。    在预备区，FeS氧化的主要产物是Fe3O4,当在下部与焦炭和FeS接触时又还原为FeO。    在预备区下部，温度为1100～1200℃区域内，烧结块中易熔硅酸盐和硫化物共晶开始熔化，形成初期炉渣和镍锍，在往下流动过程中受到过热，并逐渐溶解其他难熔成分,成为炉渣和镍锍进入本床。铜镍锍的形成反应如下：                            Cu2O+FeS=Cu2S+FeO                            3NiO+3FeS=Ni3S2+8FeO+1/2S2    上述反应产生的Ni3S2,Cu2S和FeS共熔形成一种产品镍锍，并溶有少量的Fe3O4和贵金属。    硫化铁氧化反应和钙、镁碳酸盐离解反应产生的FeO,CaO,MgO等碱性氧化物，将与物料中的酸性氧化物SiO2反应形成各种硅酸盐。在高温下这些硅酸盐便共熔在一起，形成另一种熔体产物炉渣。    2）焦点区（1300—1400℃）    主要是发生Fe3O4的还原、FeS的氧化(为FeO)和造渣（形成2FeO.SiO2）及焦炭的燃烧反应。在焦点区，赤热的焦炭在完全燃烧前始终呈固体状态，而FeS则呈液体状态迅速通过而进入本床，停留时间很短，因此，在半自热熔炼中的焦点区主要发生焦炭燃烧反应，而熔融FeS只有少部分被氧化。    3）本床区（1250—1300℃）    本床区是镍锍和炉渣的汇集处并初步分层，如果熔体是连续放出，在前床分离炉渣与镍锍，而本床只是它们进入前床的过道。    2、氧化镍矿的还原硫化造锍熔炼    氧化镍矿有两种类型：一种是褐铁矿型，通常蕴藏在氧化矿床的表层，其主要成分是含铁的氧化矿物；另一种是硅酸盐型，通常储藏于氧化矿床的较深层。[next]   氧化镍矿中镍呈化学浸染状态，因而不能采取选矿的方法进行富集。虽然处理这种低品位原料的加要工费比较高，但其开采容易、开采费低，从而可以得到补偿。    火法冶炼处理氧化镍矿有两种方法：一种是还原、硫化、熔炼，产出镍锍而与脉石分离；另一种是还原熔炼产出外铁与脉石分离。    氧化矿还原、硫化、熔炼一般在鼓风炉中进行，也可用电炉熔炼。本节着重叙述鼓风炉的还原硫化熔炼。    氧化镍矿由于疏松易碎且含水量较高，不宜直接装入鼓风炉中熔炼，一般需要先经制团或烧结成块料后才入炉熔炼。不管采用哪种预处理方法，事先都需要经破碎、筛分、配料或干燥等几个工序。    1）还原硫化造锍熔炼    氧化镍矿鼓风炉熔炼的基本任务是将矿石中的镍、钴和部分铁还原出来使之硫化，形成金属硫化物的共熔体与炉渣分离，故称还原硫化熔炼。进炉炉料由团矿或烧结块、硫化剂和熔剂组成。此外加入20%～30%焦炭作为燃料与还原剂。    大量焦炭在风口区燃烧，使风口附近的炉温升到1700℃以上。结果使固体炉料熔化，成为镍锍和炉渣两种熔体流入本床。高温炉气向上流动，使向下动动的炉料加热并进行脱水、离解、还原、硫化、熔化等过程。    （1）离解反应。除了石灰石在908℃离解外,黄铁矿超过600℃，离解为FeS,黄铁矿的离解是不希望的,因不这在炉子上部发生，硫含量已有半数没有参与硫化反应，而以硫蒸气或被 氧化成SO2为烟气所带高呼，此外黄铁矿离解常常伴随着崩裂作用，形成大量碎块。这些碎块也易为烟气所带走，造成硫化剂消耗过高。因此在生产上采取增大黄铁矿粒度的措施，以降低其离解率。一般粒度保持在25～50mm。过大也不好，因为过大粒度的硫化剂在炉内分布不均匀。由于黄铁矿的这一缺点,许多工厂都乐于采用较难离解的石膏(CaSO4）作硫化剂。    （2）还原反应。金属氧化物（MO）在炉内靠含有大量CO气体和固体焦炭还原，其总反应可表示为：                                   MO+C（CO）=M+CO（CO2）    最易还原的氧化物是NiO，在700～800℃时就以相当快的速度还原,而硅酸镍的还原要难得多,当炉料中有FeO和CaO存在时，由于形成Fe2SiO4及2CaO.SiO3的还原反应。铁氧化物可还原为FeO,与SiO2形成2FeO.SiO2。    一定量的铁氧化物被还原为金属铁是希望的,因为金属铁可使硫化过程和造镍锍过程加速。但是炉内还原程度高，以镍铁形态存在的金属铁量会增多。 在鼓风炉熔炼的温度下，镍铁在镍锍中的溶解度有限,便有可能在本床析出成为炉结，给生产带来麻烦。然而炉内还原程度奋力拼搏低也是不希望的因为这会降镍在镍锍中的回收率。[next]    （3）硫化反应。以石膏作硫化剂时，在有炉渣存在和条件下受热，将按下式完全离解：                                   CaSO4.2H2O=CaO+SO3+2H2O    随后含有CO和SO3的气体与金属氧化物相互反应而使后者硫化：                                  3NiO+9CO+2SO3=Ni3S2+9CO2                                  3NiSiO3+9CO+2SO3=Ni3S2+3SiO2+9CO2                                  FeO+4CO+SO3=FeS+4CO2                                  1/2Fe2SiO4+4CO+SO3=FeS+1/2SiO2+4CO2    在有焦炭存在时，SO3可在600℃将镍锍化。在焦点区附近，还原硫化反应所形成的硫化物和少量金属相与炉渣一起熔化，当这些熔体流经风口区时，有少部分被鼓风再氧化为氧化物。镍的氧化物在本床再与金属铁的FeS相互反应，最后完成镍的硫化过程。                                  3NiO+2FeS+Fe=Ni3FS2+3FeO                                  3NiSiO3+2FeS+Fe=Ni3S2+3/2Fe2SiO4+3/2SiO2                                  NiO+Fe=Ni+FeO                                  2NiSiO3+2Fe=2Ni+Fe2SiO4+SiO2    氧化镍矿还原硫化熔炼所产低镍锍由镍和铁的硫化物组成，和硫化矿造锍熔炼一样，低镍锍以熔融状回入转炉吹炼，产出的高镍锍主要成分为Ni3S2.高镍锍的进一步处理和硫化矿所产二次镍精矿的处量方法相同。

一、概述 铅鼓风炉加料系统包括提升设备、贮料仓、给料称量设备和进料设备等。 大中型铅鼓风炉一般用电动矿车加料，小型炉常用手推矿车加料；中型炉也有用料车提升机（又称箕斗提升机）和胶带输送机加料的。 用电动矿车加料时，炉料的贮存、给料、筛分、称量等设备布置在加料平台上方，电动矿车和控制系统则布置在加料平台。  用手推矿车加料时，贮料、给料、筛分和称量多在地面进行，装有炉料的手推矿车用垂直提升设备（通常用简易罐笼）提升至加料平台。  用胶带输送机（料车提升机）加料时，每一批炉料（包括烧结块或团矿、焦炭、返渣、块状熔剂、铁屑等）分别称量后，逐一加到胶带输送机上（或料车中），然后运送到炉顶加入炉中。贮料、给料、筛分、称量等设备一般设置在地面，控制系统也设在地面。料车提升机加料的控制系统则设在加料平台上。二、料仓 铅鼓风炉贮料仓用来贮存烧结块、焦炭、返渣、团矿和块状熔剂，要能贮存6～8h的用量。料仓垂直部分可用钢筋混凝土，锥斗部分应用钢板制作，但必须加耐磨衬里；锥斗侧壁倾角不宜小于50°；如果用料衬时，底面倾角不宜大于15°。三、给料设备 常用电动振动给料机和电磁振动给料机。贮仓出口不能过小以保证炉料能顺利排放，给料设备的规格要与之相匹配；在料仓出口与给料设备之间应有物料切断装置，使给料机能方便地进行检修。四、筛分设备 炉料入炉前应再进行一次筛分以确保鼓风炉内有良好的透气性和降低烟尘率。通常用圆筒筛进行筛分，也可用振动筛筛分。五、称量设备 鉴于铅鼓风炉加料为间断性的，故炉料宜用电子漏斗秤来称量。漏斗秤的大小可根据每批料量多寡和加料制度来确定。六、进料设备 进料设备有电动矿车、手推矿车、胶带输送机和料车提升机等。 （一）电动矿车加料 通常从鼓风炉两侧加入，因而鼓风炉每侧各有一台电动矿车。矿车的载重量根据生产规模和加料制度而定。表1为铅鼓风炉进料电动矿车性能实例。 表1 铅鼓风炉进料电动矿车性能实例项目单位沈冶株冶鼓风炉风口区断面积㎡8.08.65电动矿车容积m30.851.25矿车行走速度m/min39矿车载重量t1.22.0矿车尺寸，长×宽㎜2250×10202000×1000行走电动机功率kW2.84.5排料电动机功率kW1.00.25 （二）料车提升机进料 料车中的炉料从鼓风炉炉顶中心进叉形分料溜槽再落入炉内。这种进料方式，炉料布料均匀度稍差，烧结块和焦炭需从不同的高度加入料车中，故配置和自动化控制系统均较复杂。大中型鼓风炉不宜采用此种进料方式。表2为料车提升机实例。 表2  料车提升机实例技术性能单位沈冶株冶水口山三冶卷筒尺寸，直径           长度㎜ ㎜600 550800 8601000 900料车容积m31.21.52.0提升平均速度m/s0.350.750.64下降平均速度m/s0.350.750.64斜桥倾角44°31′40°10′43°46°51′斜桥长度m2546.827.5电动机功率kW224055注：1.水口山三治为加料料车提升机，余为运输用料车提升机。     2.株冶已用链板运输机代替料车提升机运输热烧结块。（三）胶带输送机进料 铅鼓风炉炉顶为料封密闭炉时方能采用此种进料方式。七、炉料运输、提升设备 （一）热烧结块 合格烧结块宜用链板输送机运送到烧结块仓。目前使用的链板输送机的宽度有600mm与800mm二种。链板输送机的倾角不宜大于35°，以小于30°为宜。也可用料车提升机输送热烧结块。料车的容积可根据生产规模和提升周期来选定。料车提升机性能实例见表2。料车提升机斜桥倾角不宜大于70°。 （二）冷烧结块 当烧结系统停车检修时，可通过热烧结块运输线路将冷烧结块运到烧结块仓也可以用一台料车提升机把冷烧结块输送到烧结块仓中。 （三）焦炭  常用胶带输送机将焦炭从焦炭库运送到鼓风炉车间的焦炭贮仓。胶带输送机倾角不宜大于18.5°，以小于17.5°为宜；带速不宜超过1.0m/s；常用带宽为500和650mm二种。 （四）返渣    通常将返渣装入手推矿车中，再用电梯提升至贮料仓顶面平台上，再倾入料仓中。 少量的铁屑、洗炉用的黄铁矿、块状熔剂和其他辅助材料一般用电梯提升至所需楼层。 大中型鼓风炉常配置一台电梯，电梯宜选用通道式客货两用电梯，载重量3t，提升速度宜取16～18m/min。电梯使用地点的环境是不佳的，因此选用的电梯要能抗大气腐蚀，小型厂则用简易货梯或简易罐笼提升手推加料矿车。

鼓风炉按其结构特点可分为敞开式和密闭式,按工艺要求又有设炉缸和不设炉缸而高前床之分,人们最初采用敞开式,后逐渐为密闭式所取代,以利改善环境和从烟气中回收硫。由于受到鼓风压力的限制,鼓风炉通常为矩形(如图),小型炉子可为椭圆形或圆形。矩形炉风口区水平截而积(即炉床面积)的宽度通常只有1～1.5mm,长度与产规模有关。炉侧有一定的倾角，炉腹角一般为3°～8°,以利于布料均匀和炉气自下而上的均匀运动,还便于炉结的处理,故加料水平宽度较下部风口区要宽。炉壁水套分为全水套或半水套(即炉腹部为水套而上部砌砖)，可采用水冷或汽化冷却。水套宽度应注意与风口的配置,视风口区尺寸及风口间距而定,水套高度可根据炉身高度做成一节或两节的。全部风口总截面积一般为炉床面积的5%～6%,风口数量要保证风口直径不要太大,以便于操作和鼓风分布均匀为宜,风口直径通常为ø(80～150)mm,中心距为230～280mm，风口倾角为0°～10°。虹吸道或咽喉口的设置要依生产规模及是否设炉缸而定，位置一般分别在炉端，炉缸的高置主要为澄清分离镍锍和炉渣的澄清分离镍锍和炉渣,对于较大型的炉子在炉外设前床更为有利,便于上下工序的衔接。    对于不设炉缸的鼓风炕，前床即为炉外的“大炉缸”，物别是在矿石含氧化镁较多、渣熔点高、鼓风炉难以实现对炉渣的过热和澄清时，前床增加热设备尤为必要。前床同时起着低镍锍和炉渣的澄清分离、熔体的储存以及缓冲前后工序生产的重要作用。前床与小型反射炉类似，其形状为椭圆形或长方形。前者有效容积利用率,无死角,炉渣的澄清更完善,但容积太小时砌筑有一定困难,后者较易砌筑,其砌筑方式与熔炼炉相似。前床一般充有低镍锍放出口和炉渣放出口各1～2个，分别设在炉子同一侧和同一端面。前床的容积根据炉子生产能力、熔炼产物的数量和成分而定，一般为每昼夜处理炉料100t时,需要前容积3～6mm3，在热平衡许可时可增大到8～9mm3。

铅烧结块、氧化铅团矿和氧化铅富块矿都可以用鼓风炉进行还原熔炼。在熔炼过程中，炉猜中的氧化铅、和铁酸铅被还原成粗铅；炉猜中的脉石成分和锌进入炉渣；炉猜中的贵金属富集在粗铅中；铜一般也富集于粗铅中，当含铜高时，为了不使粗铅含铜过高，熔炼时要造铜锍（铅冰铜），使部分铜进入铜锍中；当含砷、锑高时，可造黄渣排除去很多的砷锑，下降粗铅中的砷、锑含量（粗铅精粹时除砷、锑会简单些）；镍、钴一般富集在黄渣中，故如镍、钴含量高，亦可造黄渣使其富集，以便收回。 现在鼓风炉遍及选用汽化水套，以节约用水并副产蒸汽。料车、箕斗加料方法已完成自动化，并用微机操控。渣铅在炉内别离的基础上，完成了炉外别离；炉外渣铅别离的鼓风机又称无炉缸鼓风炉，这种鼓风炉操作安稳，毛病少，工人称其为“傻瓜炉”。炉外渣铅别离在国外工厂多用活动小前床，国内工厂则用电热前床，炉渣进烟化炉吹炼收回其间的锌、铅、锗和铟等有价金属。 在国外，鼓风炉趋向于选用双排风口和具有椅形水套的炉腹结构，即所谓“皮里港”型鼓风炉，其出产才能可进步一倍，炉结削减。 日本、美国和前苏联一些工厂，鼓入炉内的空气的温度在250～430℃。鼓热风后，焦点区会集，炉顶温度下降，炉况安稳，出产能率进步10%～30%，焦耗下降30%，渣含铅略有下降。热风熔炼的成果列入表1。 表1  热风熔炼的成果项目佐贺关甲厂乙厂丙厂丁厂热风温度，℃200～250℃250290430360加热用燃料重油天然气重油出产率进步，%3046442070焦炭耗费3018342050～57下降率，%渣含铅，%0.89①料面温度，℃下降160燃料费用1432下降率，%烟尘率下降①原渣含铅1.33%。 美国、加拿大、澳大利亚和前苏联等国选用鼓入含氧24%～27%的富氧空气出产，风口区亮堂，焦点区温度上升，出产能率进步20%～25%，焦率下降10%～15%，炉渣含锌巨大30%时仍能顺畅出产，唯渣含铅稍有上升。富氧鼓风的基本状况列入表2至表4。 表2  某些炼铅厂富氧鼓风熔炼状况厂  名规  模 kt/a空气含氧 %进步床能率 %下降焦率 %渣含铅 %契姆肯特铅厂1602674～100501.8～1.9乌斯季－卡缅诺哥尔斯克铅厂10028～3025301.8～2.3水口山三厂2715～2010～15特雷尔1902425104.0皮里港铅厂250255010～152.4～2.6克洛格12023.52510东海伦娜8023.5～2620～259.9～161.3～1.4霍博肯－奥弗佩尔特12526.53510契岛70243030   表3  特雷尔鼓风富氧浓度对熔炼目标的影响目标称号鼓风中的含氧量，%23.225.327.228.8氧气耗费量，m³/h 炉料熔化量，t/d 焦率，% 渣含铅，%510 724 11.0 2.31020 790 10.9 2.91530 862 10.8 3.91950 844 10.7 4.1   表4  富氧鼓风炉与一般鼓风炉目标比较目标称号单位富氧鼓风炉一般鼓风炉鼓风含氧量 床能率 焦率 渣含铅 渣含锌 粗铅档次 烟尘率% t/（㎡·d） % % % % %25 70～90 7～9 ～2.0 17～19 97～98 ～1.021 45～55 11～13 1.5～2.0 ～10 95～97 1.0～3.0         我国水口山三厂曾进行了富氧空气出产实验，其成果见表5。   表5  水口山三厂富氧鼓风与空气鼓风炼铅比较目标称号单位富氧熔炼空气熔炼送氧量 鼓风含氧量 鼓风强度 粗铅产值 鼓风炉处理量 床能率 焦率 粗铅焦耗 烧结块含铅 粗铅含铅 铅直收率 渣含铅 烟尘率m³/h % m³/（㎡·min） t/d t/d t/（㎡·d） % kg/t % % % % %269 23.6 49.45 104.84 306.39 99.48 8.51 249 41.67 97.88 89.49 2.93 3.340 21 53.80 97.4 289.79 94.09 9.17 273 41.71 98.00 85.80 3.26 3.58        因而，现有铅冶炼厂如欲挖潜扩产，选用热风或富氧熔炼不失为一种便利而有用的办法。当风机有较大殷实才能时，宜选用热风熔炼；假如氧气来历便利时，可选用富氧熔炼。

该工艺是利用Sb2S3易挥发氧化、Sb2O3易挥发的特性，在鼓风炉内的熔炼温度下，使锑矿中的Sb2S3挥发并氧化、Sb2O4还原挥发，在冷凝与收尘系统得到富集了Sb2O3产品锑氧的炼锑方法。    炼锑鼓风炉自下而上由炉缸、炉身和炉顶三部分组成。炉缸用铬镁砖砌筑而成，是熔炼过程产生熔炼汇集的所在，炉缸底部向一边开有炉渣通道与前床相连。炉缸之上为水冷水套或汽化水套围成的炉壁，两侧水套上有风口，水套以上是用耐火砖砌成的炉墙，耐火砖砌体的质量支撑在单独钢架上，以便随时拆卸检修水套，这两部分构成炉身。为承受1000℃左右的高温烟气，多采用水套冷却炉顶，并用双料钟加料器防止烟气外泄。一台正常生产的炼锑工厂鼓风炉规格为：风口断面积2.4m2，直径80mm，风口16个。    鼓风炉处理的主要原料是浮选锑精矿，为保证在鼓风炉内熔炼的透气性，精矿入炉必先压团或制球粒。其他炉料还有石灰石、石英石熔剂、烟尘块和泡渣等返料以及焦炭燃料。配好的料按以下顺序将焦炭、熔剂块料、精矿团块和返粉分批加入炉内。对于风口断面2m2炉子，每次可处理炉料约1000 kg.    鼓风炉挥发熔炼的主要产物有炉渣、中间产品锑锍和粗锑、产品锑氧（Sb2O3）和废气。    前三项以熔体形态自炉缸流入加热前床，经过8-16h沉清分为上层（炉渣）、中层（锑锍）和下层（粗锑）三层。炉渣水淬后废弃，锑锍与粗锑铸锭后送下一步回收处理。烟气及夹带的烟尘、锑氧经过火炬、冷却器和布袋收尘系统，除去烟尘后得到了产品锑氧。各种产物主要化学成分见下表。 炼锑鼓风炉产物化学成分/%产物名称SbSiO2FeOFeCaOS炉渣1.6~1.939~4428~31　16~20　锑锍4.6~7.958~6424~26粗锑52~8610~402~12锑氧69~810.1~1.20.36     鼓风炉排放的废气的主要成分是（％）：SO2 0.2-0.8，O2 16-18，CO2 3，CO约0.9,其余为N2气。此种烟气含SO2浓度低，难以制酸，有的炼锑工厂曾采用化学吸收方法予以治理。1台2.4m2的鼓风炉取得的炼锑指标为：入炉精矿品位35%-46%，床能率24t/(m2.d)，焦率40%-45%，渣含锑1.2%-4.8%，锑回收率94%。

鼓风炉熔炼的配料计算    鼓风炉熔炼时需根据原料性质计算出所加熔剂量，常用的方法有两种。     一、有效熔剂法     原料为含铜炉渣。     （1）已知条件     a、含铜炉渣的化学成分为SiO2 21.50%、CaO 2.20%、FeO 14.40%、其他61.90%。     b、石英石成分为SiO2 92.4%、CaO 1.2%、FeO 0.3%。     c、石灰石成分为SiO2 1.3%、CaO 54%、FeO 0.5%。     d、选择的渣型为SiO2 30%、CaO 28%、FeO 14%。     （2）配料计算  以100kg含铜炉渣为计算基础     a、计算石英石和石灰石的有效溶剂率     100kg石英石中含有1.2kg CaO，炉渣中CaO与SiO2之比是28:30     1.2kg CaO造渣需1.2×30/28=1.2kg SiO2     100kg 石英石中游离的SiO2=92.4－1.29=91.11kg，即石英石的有效熔剂率为91.11%。     同样，100kg石灰石中有1.3kg SiO2，因此石灰石中有1.3×28/30=1.2kg CaO与SiO2造渣，故石灰石的有效熔剂率为（54－1.2）÷100=52.8%     b、计算炉渣量和各组成的量     通过渣型和铜炉渣中含FeO量计算出渣量为14.4/14×100=103kg     渣型各组成的量如下 SiO2=103×0.30=30.9kg CaO=103×0.28=28.84kg FeO=103×0.14=14.40kg     c、计算补加的石英石和石灰石量     除去原料中SiO2、CaO的含量，炉渣中还缺的量为 SiO2=30.9－21.5=9.4kg CaO=28.8－2.2=26.64kg     需补加的石英石熔剂为9.4/91.11%=10.3kg     补加的石灰石熔剂为26.64/52.8%=10.3kg     故造渣率为103/（100＋10.3＋50.5）×100%=64%     当熔剂质量稳定且加入量不大时，可近似取石英石的有效熔剂率为92%，石灰石的有效熔剂率为53%。此时可算出     补加的石英石为9.4/92%=10.21kg     补加的石灰石为26.64/53%=49.7kg[next]     二、代数法     通常用于计算黄杂铜、白杂铜熔炼时的配料。     （1）已知条件     a、选择炉渣成分为：SiO2 30%、CaO 32%、FeO 8%。     b、石英石成分为SiO2 92.4%、CaO 1.2%、FeO 0.3%。     c、石灰石成分为SiO2 1.3%、CaO 54%、FeO 0.5%。     d、焦炭中含SiO2 6.8%、CaO 0.5%、FeO 1.4%。     e、原料、熔剂和焦炭加入量及造渣成分见表1。   表1  原料、熔剂和焦炭中氧化物含量物料名称重量/kgSiO2CaOFeO黄杂铜 石英石 石灰石 焦炭200 X Y Z- 0.924X 0.013Y 0.068Z- 0.012X 0.054Y 0.005Z- 0.003X 0.005Y 0.014Z     （2）配料计算     由渣型得出： SiO2:CaO:FeO=30:32:8    （1）     由表中数据得出： FeO=0.003X＋0.005Y＋0.014Z    （2） CaO=0.012X＋0.054Y＋0.005Z    （3） SiO2=0.924X＋0.013Y＋0.068Z    （4）     由（1）可得： FeO=8/30SiO2    （5） FeO=8/32CaO    （6）     将式（2）代入公式（5）、公式（6），公式（4）代入公式（5），公式（3）代入公式（6）得： 0.003X＋0.005Y＋0.014Z=8/30（0.924X＋0.013Y＋0.068Z）  (7) 0.003X＋0.005Y＋0.014Z=8/30（0.012X＋0.054Y＋0.005Z）   (8)     设焦率为25%，解方程式得： 石英石    X=0.9kg 石灰石    Y=5.6kg 焦 炭     Z=52kg

鼓风炉    一、鼓风炉的结构     杂铜鼓风炉在结构上与普通炼铜鼓风炉大体相同，有圆形和矩形两种。因为圆形鼓风炉的直径受风压约束，尺度较小，出产能力也较小，大规模出产时，一般选用矩形鼓风炉。常用的杂铜鼓风炉多为圆形，风口区截面积一般为0.5m2左右，炉型是风口区逐步向上扩张到复原区又笔直上升，其结构如力1所示。  图1  杂铜鼓风炉的结构     杂铜鼓风炉由以下几部分组成。     （1）炉基和小车  杂铜鼓风炉的炉基一般用钢筋混凝土筑成，其厚度依据炉子的负荷、土壤性质等要素而定。炉基上面铺设两根固定的铁轨，铁轨上放置一台小车，小车上装有千斤顶，炉缸和风口水套靠千斤顶支撑。若炉缸损坏，可移动小车将其运到外面进行修补，风口水套损坏时，也可独自拆下处理。     根底平面上有四根支柱，风口水套以上的炉身分量落在支柱上。     （2）炉缸  从风口水平中心线以下到炉底部分称为炉缸。其外壳用钢板制成，内砌300～500mm厚的硅砖或镁砖，出铜口和放渣口用铬镁砖砌成。炉缸的容积应确保熔融铜和炉渣有满足的弄清时刻，风口截面积为0.5m2的杂铜鼓风炉的炉缸容积约0.2m3。炉缸的缸底向出铜口略有歪斜，以便停炉时能将炉内熔体放洁净。出铜的的直径为25～30mm，放渣口设在高于出铜口370mm的方位，其直径也为25～30mm。     （3）风口水套  一般由六块水套组成，笔直高度为1000mm左右。水套之间互相用螺栓相连并紧固在专门的支架上，各水套之间的接缝填以石棉绳。     水套一般用锅炉钢板焊成，靠炉子的水套壁用较厚的钢板制造，其厚度一般为15～18mm，水套外壁的钢板厚为10～12mm，内外壁间的间隔为100～140mm。[next]     鼓风炉所用水套有两种，即水冷和汽化冷却式。汽化冷却水套冷却功率高，用水省，可充分利用余热，水套寿命长，并操作简洁，故被广泛选用。     风口水套有必定的倾角，称为炉腹角。一般向炉顶水平面扩展的炉型的炉腹角大，炉内气流散布均匀，但太大时会使一些细粒炉料积存在水套斜壁上，然后构成炉结。常用的炉腹角为5°～8°。     每块水套的下部开一个风口，风口直径一般为100～110mm，风口视点即风口管中心线和风口平面的夹角为6°。     （4）炉身  炉身由两部分组成。从加料门到风口水套一段为下部炉身，是炉子的首要复原区，该段的炉温较低，可用黏土砖砌筑，外用钢板加固。加料门以上到弯烟道下部为上部炉身，用水套围成。     （5）炉帽和弯烟道  炉帽做成锥形，其上设有排气口并与变烟道相接。炉帽和弯烟道用水套做成。     （6）直烟囱  内砌黏土砖，外用钢板加固，上端设有烟囱盖，供烤炉和熔炼含挥发性金属少的炉料时排烟用。     二、鼓岗炉的配套设备     （1）汽化冷却体系  杂铜鼓风炉的汽化冷却体系首要由汽化水套、软化水体系和汽包三大部分组成。     a、汽化水套  其结构和水冷却水套根本相同，仅仅出气管比进水管约粗1/3～1/4。     b、软化水体系  天然水或工业废水中含有许多杂质，如氧、氢、、钙及镁的各种盐类。这种水直接引进汽化水套时，钙镁的盐类将分化，沉积为水垢，然后下降冷却功率、腐蚀设备，乃至发作安全事故，故需预先对水进行处理。常用离子交换法处理，即用磺化煤或离子交换树脂等化学药品，使水在进入水套前将钙镁离子悉数转化，下降水的硬度。     c、汽包  汽包是汽化冷却的首要设备。汽包用12～16mm厚的锅炉钢板制成，其尺度大小视蒸汽产值而定。     （2）供风体系  杂铜鼓风炉熔要求恒压、恒量送风。罗茨风机和叶压风机均具有此特色，故可选用。鼓风机送出的风经总风管、环形风管、支风管进入鼓风炉的风嘴送入炉内。在弯烟道处可装热风套，将鼓风机出来的风预热至473～573K后送入炉内，以强化熔炼进程。         （3）排渣体系  炉缸放出来的渣经水淬后流入渣池，用斗式提升机或扒渣机提升到渣仓，然后运走。     （4）收尘体系  杂铜鼓风炉的收尘体系由沉灰箱、旋风除尘器、冷却器和布袋室等几部分组成。

鼓风烧结配料所采用的熔剂粒度小于6mm。配加的熔剂和数量须根据鼓风炉渣成分（即渣型）计算确定。       一、硅质熔剂  一般用石英石，含SiO290%以上。若用河砂或含金石英石，SiO2含量可适当降低，但不小于75%。       二、铁质熔剂  多用烧渣，含Fe45%以上。也可用铁屑或铁矿石。       三、块状石英石（尤其含金石英石）、铁矿石粒度大于30mm时，也可直接加入鼓风炉。       表1为熔剂的化学成分实例。   表1  熔剂的化学成分实例，％熔剂名称FeCaOSiO2Al2O3MgOPbZnSAuAg石灰石10.5754.330.95       石灰石20.4155.731.340.330.59     石灰石30.353.970.620.230.89     石英石10.191.0891.80.14      石英石20.52.2197.12       石英石31.261.0894.86       河砂12.41.3575.853.04      河砂21.510.687.48       河砂33.02.074～80  0.30.10.1  烧渣147.44.158.2       烧渣243.866.29.31       烧渣347.554.3510.21       平江金精矿38.120.0433.975.62 0.150.195.67133.815.4灵宝精矿14.230.640～60  0.2～1.80.2718～2430～70100～400秦岭精矿16.980.6347.47  5～131.5920.270150浸出渣银精矿8.243.214.241.41 4.8341.124.62.0560铜浸出渣30～40 30～35  0.01  8～10140     注：Au、Ag的单位为g/t。

鼓风炉熔炼的基本原理           一、鼓风炉熔炼的原料         鼓风炉熔炼的目的是脱除其中大部分锌和一部分铅、锡，产出黑铜。鼓风炉处理的原料有杂铜和含铜炉渣。         （一）杂铜                杂铜主要是黄杂铜和白杂铜，其中的杂质主要是锌，其次是铅、锡和镍，其化学成分见表1。溶炼黄杂铜和白杂铜产出的铜品位较高，约85%，叫黑铜。  表1  黄杂铜、白杂铜的化学成分表杂铜名称化学成分（%）CuZnPbSnNiFe黄杂铜 白杂铜55～85 55～708～30 18～220.3～6 4～61～3 1～30.2～1.0 2.5～150.1～1.0 0.5～1.0          （二）含铜炉渣                  鼓风炉还可处理含铜炉渣，常见的渣有以下几种。        1、矿粗铜火法精炼产出的渣。           2、黑铜火法精炼时除锌阶段产出的蒸锌渣。         3、黑铜火法精炼时其他阶段产出的石英渣。         4、转炉吹炼次粗铜产出的转炉渣等。[next]      各种含铜炉渣的化学成分见表2。熔炼渣的目的，是将铜的氧化物从它的铁酸盐和硅酸盐中分解出来，并使其还原为金属铜，铜的品位较低，一般为60%～70%，故叫次黑铜。           二、鼓风炉熔炼的物理化学基础        在固体杂铜中，铜与各种金属杂质形成固液体，在熔融状态下，主要呈游离状态存在。此外，也有以金属化合物如砷化物、锑化物、锌化物和锡化物等形态存在。         锌的熔点为692.4K，沸点是1180K，当 表2  含铜炉渣的化学成分表名称化学成分CuPbSnSiO2CaOFeOAl2O3HgO蒸锌渣 石英渣 矿铜渣 转炉渣15～18 25～35 10～22 30～401～4 0.2～1 微 4～102～5 1～2 微 1～814～20 12～22 30～45 4～81～2 0.5～1 2～4 0.5～120～25 5～8 7～9 7～93～8 4～5 9～13 4～81～3 1～2 2～4 0.5～1 温度为1180K时，锌的蒸气压为101.3kPa。故在鼓风炉溶炼的温度下，锌大量挥发，但炉内一定要控制为还原性气氛，否则炉气中的氧会将锌氧化成ZnO。ZnO的熔点高达2248K时，易在炉内形成炉结，影响炉子的正常操作。当温度高于1573K时，铅开始强烈挥发。在鼓风炉内，只有焦点区温度才能达到1573K，炉料在该区的停留时间又短，因而铅的挥发量大。         在鼓风炉熔炼的温度下，锡基本上不以金属形态挥发。SnO在1533K时的蒸气压可达101.3kPa，SnO2在1073K时开始少量挥发，但在1673～1773K时不能完全熔化，因此，在还原气氛下，锡以低价氧化物的形态存在时，可除去一小部分。         含铜炉渣中的铜大部分以铜的游离氧化物、铁酸盐和硅酸盐的形态存在，也有部分以金属机械夹杂于渣中。鼓风炉熔炼含铜炉渣中的目的，是设法将渣中的铜从铜的氧化物、铁酸盐和硅酸盐中还原出来，并以金属铜的形态产出，而渣中的氧化物和二氧化硅仍以渣的形态除去。         金属氧化物的还原，在1273K时，其由易到难的顺序为Cu2O、PbO、NiO、SnO、Fe3O4、FeO、ZnO、MnO等。由此可见，Cu2O易被还原成金属铜。铜的铁酸盐和硅酸盐的还原，需炉内有较高的温度和较强的还原气氛，当炉料中有强碱性氧化物存在时，可促使铜从这些化合物中完全析出。          熔炼含铜炉渣时，应使铁的高价氧化物还原成FeO，以便造渣，但又不能还原为金属铁。否则不但降低金属铜的质量，还易引起炉缸积铁而形成炉瘤。熔炼时焦炭的加入量为最低消耗量，并保持炉料内有足够的石英熔剂，可防止炉瘤产生。[next]      三、鼓风炉熔炼的物理化学变化         （一）鼓风炉熔炼杂铜  鼓风炉熔炼杂铜时，在炉料的下降过程中，依法进行干燥、挥发、造渣和燃烧等几个复杂的物理化学变化。根据炉内的温度和物理化学不同，按炉高分成四个区，即上部区、中部区、焦点区、炉缸区。炉内各区没有明显的界限，各区的物理化学反应也不是绝对的。各区的物理化学过程如下。         1、上部区  温度为873～1073K，炉料和焦炭由装料炉门加入，在此区被炉气干燥，同时有部分石灰石按下式分解 |CaCO3=CaO＋CO2         2、中部区  随着熔炼过程的进行，炉料和焦炭逐步向下运动，进入中部区，温度为1073～1273K。在此区，锌开始挥发，并越往下挥发越激烈；石灰石强烈分解，其分解压随温度的变化见表3。 表3  石灰石的分解压与温度的关系表温度 /K9731023107311331173分解压/kPa3.37.722.436.4103.1     从表中可看出，在1173K的温度下，石灰石的分解压已超过101.3kPa，而此区炉气中CO2的分压很低，可见石灰石在该区是大量分解的。同时，部分低熔点物料开始熔化。         3、焦点区  炉料继续向下运动，到达炉子的下部，即焦点区。焦点区在离风口稍高的地方，此区的温度很高，最高达1623～1673K。此时锌大量挥发，铅、锡也部分挥发。CaO、FeO与SiO2的造渣反应主要在此区进行 2FeO＋SiO2=2FeO·SiO2 CaO＋SiO2=CaO·SiO2 2FeO·SiO2＋CaO=CaO·SiO2＋2FeO         铜及未挥发的金属杂质锌、铅、锡、镍等熔融物和炉渣一道，如同经过过滤器一样通过炽热的焦炭层，过热后流入炉缸中，澄清分层后定期放出。         从中、下部区挥发出来的锌、铅等金属蒸气逸出料面后，被加料门吸入的空气氧化成氧化物 2Zn（g）＋O2=2ZnO（粉尘） 2Pb（g）＋O2=2PbO（粉尘）         部分锌、铅蒸气被炉气中的CO2氧化 Zn（g）＋CO2=ZnO（粉尘）＋CO Pb（g）＋CO2=PbO（粉尘）＋CO[next]         锌、铅蒸气被氧化时放出大量热，使料面空间炉气温度高达1273K左右。         ZnO及PbO 粉尘随炉气进入烟道，冷却后进入收尘器回收。焦炭的燃烧在焦点区进行，当空气从风口鼓入炽热的焦炭层时，焦炭即按下式燃烧并放出大量热，使炉内温度升高 C＋O2=CO2     炉气中剩余的氧和反应产生的CO2向上运动时，不断和赤热的焦炭作用发生如下反应 2C＋O2=2CO C＋CO2=2CO         所产生的CO使炉内保持还原气氛。         （二）鼓风炉熔炼含铜炉渣  鼓风炉熔炼含铜炉渣时，可分为离解、还原、造渣和燃烧等过程。         1、离解  在炉子的上部区，炉料被炉气加热，先脱除吸附水，接着脱除结构水 CuO·SiO2·nH2O=CuO·SiO2＋nH2O↑ CaCO3·nH2O=CaCO3＋nH2O↑         部分石灰石开始分解，CuOg开始还原。         2、还原         还原过程主要发生在炉子的中部区，石灰石在此强烈分解，铜的氧化物被CO还原，反应如下 2CuO＋CO=Cu2O＋CO2 CuO＋CO=Cu＋CO2 Cu2O＋CO=2Cu＋CO2         反应Cu2O＋CO=2Cu＋CO2的平衡常数与温度的关系见表4。 表4  Cu2O＋CO=2Cu＋CO2的平衡常数与温度的关系表温度/K117313231356lgK pcl/Pa-4.56 2.7-4.05 9.1-3.95 11.3         从表中数据可看出，当炉气中CO的浓度很低时，还原反应就可进行。故鼓风炉还原熔炼易将游离的铜及其氧化物还原成金属铜。         铜的氧化物也可被固体炭还原，其反应如下 2CuO＋C=2Cu＋CO2 2Cu2O＋C=4Cu＋CO2         以硅酸盐、铁酸盐形态存在的铜，在有CaO存在的条件下，可将其取代出来，还原反应如下 CuSiO2＋CaO＋CO=Cu＋CaO·SiO2＋CO2 CuO·Fe2O3＋CaO＋CO=Cu＋CaO·Fe2O3＋CO2         上述反应说明，鼓风炉处理含铜渣时，添加一定量的石灰石，造碱性较高的炉渣，即高钙渣，对提高铜的回收率、降低渣含铜有利。但渣中含CaO太高时，炉渣的熔化温度升高，使操作困难。通常渣中CaO的含量控制在28%～33%范围内。         3、造渣和熔化  造渣和熔化过程主要在焦点区，和溶炼杂铜一样，熔融的金属铜及炉渣在此过热后进入炉缸进行澄清分离。铜的氧化物的还原反应在炉子的中部区彻底进行，否则，未还原的铜的氧化物会在焦点区造渣，从而使铜的损失增加。         4、燃烧  主要指焦炭的燃烧。和熔炼杂铜一样，焦炭的燃烧反应也是在风口区进行。

传统的铜锍熔炼鼓风炉的炉顶是敞开的，只能处理烧结矿或块矿，烟气含SO2浓度低，仅0.5%左右，难以回收，造成环境污染。20世纪50年代以后，国外、国内冶炼厂相继开发了料封式密闭鼓风炉，直接处理铜精矿，并采用了富氧熔炼。 密闭鼓风炉熔炼工艺的优点如下： 一、流程简单，与闪速熔炼比较，铜精矿不需干燥。产出的炉渣含铜0.2%～0.3%，不需炉渣处理工序。因而投资较省，建设周期较短，比较适宜于小型铜冶炼厂采用。 二、在采用富氧空气熔炼时，烟气二氧化硫浓度可达5%以上，能满足制酸工艺的要求，基本上可解决铜冶炼烟气的污染问题。 该工艺的缺点如下： 一、床能率及脱硫率均比较低，导致能耗高、铜锍品位低；二氧化硫浓度低，导致铜锍吹炼工序、制酸工序的投资及生产费用增加。 二、不适于处理难熔脉石含量高的铜精矿，如精矿含SiO2 15%以上，则渣熔点升高，焦率增高。 国内密闭鼓风炉生产各厂综合技术经济指标见表1。 表1  国内密闭鼓风炉综合技术经济指标序号项目沈冶铜陵二冶铜陵一冶富冶（老厂）烟台厂富冶（新厂）一原料成分，%  Cu  Fe  S10～2020～2520～3020～2824～2825～3020～2228～3028～3013～1824～3525～3519～2026～2827～3010～1527～3225～30二12熔剂成分，%石英石SiO2石灰石CaO50～75＞5070～94＞5070～9450905060～8045～509050三12345678技术操作条件块料率，%批料量，t/批焦炭，kg返渣，kg石英石，kg石灰石，kg富块团矿，kg混捏精矿，kg共计，kg鼓入空气量，km3/h鼓入氧量，km3/h风口区鼓风强度，m³/（㎡·min）空气含氧浓度，%氧气压力，kPa炉顶负压，Pa5002401606001600310018～2433～402135～453～3.5260～280600～700250～300150～170团矿3001700～20303000～350016～191.5～1.728～3327～308～1050～15035～453～4.0320～400900～1250150～250200～300300～6001900～2300400018～221.6～1.826～31～276～7.450～15015530153505504.5～4.838～402150～10050～5580240120804208607.82.32600281.5～2.546～581.2～1.4100～120350～5000～3080～100580～76014008.2～8.80.322～2460～180四123456789主要技术经济指标床能率，t/㎡·d脱硫率，%焦率，%烟尘率，%烟气量，km3/h烟气成分，%SO2O2CO2CON2H2O烟气温度，℃铜锍品位，Cu%炉渣成分，%  Cu  Fe  SiO240～4540～459～114～718～223.5～4.53～68～110.472～758～12450～5500.18～0.324～2934～3945～5550～558～95～718～22（旋风进口）鼓风炉出口5～7.21～217.410.825914.36450～60035～400.28～0.3232～3434～3641～43458～105～1031（电收尘出口）4.57（干基）（电收尘出口）7.04（干基）10.28（干基）1.86（干基）76.25（干基）9.0300（电收尘出口）30～350.28～0.332～3434～3640～4540～458～106～85.8～6.23.5～5.2（炉子出口）3～513～151.4～1.772～759～11400～50030～350.20～0.2528～3330～3442～455310～10.53.58.53.92.1412.361.16726.34480～50034～360.3228～3034～3655～6050～547～8.56～8（设计）5.12（设计）3.07（设计）9.67（设计）0.7（设计）64.04（设计）17.4450～55032～350.2～0.328～3228～31五鼓风炉，㎡×座10×210.5×212.6×12.65×13×14.25×1

化矿鼓风炉的产物一般为熔渣、烟尘和烟气；如果炉料含铅较高或处理配入铅渣（湿法炼锌时所产）的烧结块，尚产出粗铅。     一、熔渣     熔渣产出率一般为70～85%，其成分的一般范围如下（%）：PbZnGeFeOSiO2CaOMgOAl2O32～48～150.003～0.00624～3030～355～141～3.55～10     表1为化矿鼓风炉熔渣化学成分实例。 表1  化矿鼓风炉熔渣化学成分实例，%PbZnGeFeOSiO2CaOMgOAl2O32.859.890.004627.5630.968.313.227.712.187.530.004423.829.4612.313.616.47     二、粗铅     产出的粗铅品味高、杂质少，含铅一般大于98.5%。     三、烟气     化矿鼓风炉炉顶烟气温度通常为200～500℃，如使用土焦，由于土焦着火点低，燃烧带上移，炉顶烟气温度可达600℃；烟气含尘一般为10～50g/m3。烟气成分为（%）：COCO2O2N21～1.33～148～14余量     化矿鼓风炉烟气实例（测点位于鼓风炉炉顶鹅颈管处）如下：风口区断面积烟气温度烟气量烟气含尘量7.7㎡200～600℃43250m3/h18g/m3     四、烟尘     在鼓风炉化矿过程中，铅、锌、锗等金属部分挥发进入烟尘。烟尘含铅较高时，可作炼铅原料。表2为化矿鼓风炉烟尘成分实例。表2  化矿鼓风炉烟尘化学成分实例，%名称PbZnGeFeSiO2CaOMgOAl2O3S滤袋尘46.918.980.0183.05.41.030.551.23.7喷雾塔尘28.715.430.0125.2515.44.681.742.561.13滤袋尘32.6923.560.0276.88

烧结—鼓风炉熔炼法使用时间久远、技术成熟可靠、生产稳定、建设投资少、回收率高。近年来又对鼓风烧结机和烧结操作制度作了许多改进，如烧结机采用刚性滑道，以减少漏风;采用返烟烧结提高SO2浓度—非稳态制酸等。但就整体工艺而言，在环保要求日益严格的现状下，烧结—鼓风炉熔炼法仍存在一些较难继续接受的缺点： (1)无论怎样改进，烧结烟气SO2浓度依旧偏低，难以达到常规制酸工艺的要求; (2)无论采用何种烧结方式，烧结块依然含有2%～3%的残硫，鼓风炉烟气的SO2浓度通常高达4g/m3，难以经济治理，对环境污染严重; (3)烧结返料量大(～80%)，设备庞大，随烟气逸散的粉尘量大，这是导致铅污染事件时有发生的主要原因; (4)烧结过程中大量氧化反应热不能得到回收利用，而烧结块冷却后在鼓风炉熔炼又要消耗大量的冶金焦，能耗高;  (5)操作环境差、劳动、工业卫生条件差、对职工身体健康有较大危害。

一、硫化铅精矿      出产中，为了确保烧结混合料含Pb40％～45%，要求铅精矿一般含P%以上，最好为55％～60％。精矿含铅过低将添加熔剂的参加量，增大渣量，渣含铅升高。但精矿含铅过高，如含Pb达70％时，烧结进程炉料易于熔结，形成风箱、管道阻塞，恶化操作条件，一起使块率及残硫等目标变坏。      表1  为硫化铅精矿及金铅精矿的物理化学性质实例。   表1  为硫化铅精矿及金铅精矿的物理化学性质实例。品种产地化学成份，％水分％堆积 密度PbZnCuSnSbAsSFeCaOSiO2硫 化 铅 精 矿黄沙坪71.632.140.330.0830.0420.2415.894.020.671.038.0 桃林72.293.120.680.0070.0150.06513.893.290.434.167.8 宝山59.106.340.460.150.810.9118.517.370.71.538.0 凡口51.224.66＜0.20.0070.0380.3725.3913.690.251.411.872.50东波61.024.940.540.0770.210.4917.356.171.331.48.62 银山70.03.71.20.0150.1730.515.54.00.62.0  河三68.34.540.540.0070.0150.1415.975.330.252.18.88衡东67.664.271.640.010.0190.1515.983.660.452.88.39 乔口67.146.260.780.0290.0530.6315.674.180.132.168.96 香花岭61.496.00.720.050.211.0918.036.170.940.88.89 清水塘66.664.721.760.0070.70.2917.524.490.562.107.37 普安70.274.54＜0.20.0010.0530.2916.053.341.331.668.03 青城子66.01.00.20.050.090.4517.58.00.72.08.992.33柴河57.011.00.20.0060.100.0416.54.01.01.08.452.46西林54.06.00.30.020.060.1518.513.50.60.25.792.48水口山65.75.821.13 1.190.4917.824.470.131.02  温州63.148.40.5   15.32.97 6.03  元阳60.41.971.290.37 微13.94.764.0613.08  岫岩67.54.50.640.010.0380.0814.53.00.44.2  金铅 精矿文峪35.50.8 Au 40～84Ag 280～430 17.2210～230.5～86～10  东阁30.350.39 Au 40～50  15.0515.12 2～7         二、铅锌混合精矿       铅锌混合精矿的档次凹凸对冶炼作用影响非常显着，相同的设备，出产规模相差甚大。       表2为铅锌精矿档次对标准炼锌鼓风炉(I.S.F)出产能力的影响。   表2  精矿档次对标准炼锌鼓风炉出产能力的影响精矿档次，％出产规模t/a冶炼总回收率，％PbZnSPbZn12.0126.9932.45000093.6195.21173330.798000094.4294.89204029.6810000094.9295.32       对铅锌混合精矿的杂质含量有必定要求，其答应规模如下：   成分      Pb＋SiO2      As      Ge       F     ％        ＜26       ＜0.4     ＜0.1    ＜0.1       铅锌混合精矿的铅含量宜大于16%,铅锌比一般为1∶2.2左右。       表3为铅锌混合精矿物理化学成分实例。   表3  铅锌混合精矿物理化学成分实例产地化学成分，％堆积密度t/m3PbZnCuSnSbAsSFeCaOSiO2凡口15.9537.050.80.0070.0440.15630.59.00.74.01.4～1.6小铁山13.8260.84 0.10.132.4516.40.344.32 潭山17.131.10.40.010.10.229.110.1544.51.6       三、其他含铅锌物料       其他含铅锌物料有氧化铅矿以及湿法炼锌厂所产的铅渣等。       表4为其他含铅锌物料的化学成分实例。   表4  其他含铅锌物料的化学成分实例，％品种产地PbZnCuFeSiO2CaOSAsSbSn氧 化 铅 矿(料)老厂33.592.280.271.75 5.880.6127.250.510.12卡房35.132.990.132.64 2.20.325.541.250.5建水43.032.09微0.49 微3.081.912.33.66石屏39.93微0.10.61 微4.941.94.133.6柴达木354.50.315.018.03.32.50.150.010.03海渤湾201.00.0420.023.00.70.70.0760.030.025锌厂铅渣株冶25.85～34.113.07～15.710.26～1.26.18～11.012.42～3.070.667.88～8.890.260.22.07甲厂38.429.540.085.513.430.699.021.430.451.62乙厂26～3111～170.4～0.68～14.56.7～9.21～71.9～7          四、各种回来物料       （一）蓝粉和浮渣       铅锌混合精矿烧结焙烧要配入从炼锌鼓风炉体系产出的蓝粉和浮渣。蓝粉通常以泥浆状泵至返粉冷却机与返粉混合，或经过滤后直接参加配料胶带运送机上进行配料，但也可将两种方法联合运用。浮渣含铅锌较高，出产中有的工厂送烧结配料，有的工厂则经压团后回来鼓风炉处理。       表5为蓝粉和浮渣的化学成分实例。    表5  浮渣和蓝粉化学成分实例，％物料PbZnFeSCaOSiO2CCd浮渣126.9942.753.52.252.97.90.72 浮渣247.7335.383.52.152.076.890.82 浮渣357.9822.442.2 5.031.50.56 浮渣451.628.834.6   3.2 蓝粉136.7440.292.21.451.2 0.48 蓝粉238～39.532～36 1.0   0.31～0.8蓝粉324310.80.80.61.5        （二）回转窑和烟化炉氧化物       烧结进程能够处理部分氧化物，参加量一般宜在4.5％以下。过多会影响烧结块的强度，并发生粘结炉篦的现象。       表6为回转窑和烟化炉氧化物成分实例。   表6  回转窑和烟化炉氧化物成分实例，％来历氧化物称号PbZnSAsSbGeCd烟化炉水套烟道尘15～2230～401.5  0.023～0.024 喷水冷却器尘27～3142～502.77  0.016～0.028 冷却烟道尘28～3244～463～3.5  0.03～0.035 滤袋尘11～1461～632.84  0.03～0.04 回转窑烟道尘13.538.2 0.16～0.280.018～0.02 0.005滤袋尘8.169.95  0.0094 0.008来历氧化物称号InFFeSiO2CaOAl2O3 烟化炉水套烟道尘   10～201.57.0 喷水冷却器尘  5～102～3.80.1～0.61.0 冷却烟道尘  4.2～5.10.7～1.70.150.35～0.55 滤袋尘  4.21.550.10.4 回转窑烟道尘0.021～0.0250.2～0.25     滤袋尘0.019～0.0210.15～0.2

鼓风烧结机点火炉所用燃料可采用煤气、天然气、轻油或重油。重油点火，本身要求着火温度高，点火困难。另外油的贮备、过滤、加太等一套设施较为复杂。因此，从调节灵活、减轻劳动强度、实现自动控制考虑，气体燃料最好，轻油、重油次之。国外多用天然气作点火燃料。   表1  为国内鼓风烧结机点火炉采用燃料实例。厂别燃料燃料成分，％发热量MJ/m3COCO2CH4H4O2N2H2S株冶煤气25.437.51.3415.250.248.98 5.35韶冶煤气25.96.630.815.30.151.230.044.82～5.24  （C）  （H）（O）（N）（S） 沈冶重油86.754  11.540.960.570.1640.15     注：重油密度0.85t/m3，凝固点36～38℃，闪点120～200℃。

鼓风炉熔炼的产品及首要技能经济指标     一、熔炼产品     杂铜鼓风炉熔炼的产品有黑铜或次黑铜、炉渣、炉气和烟尘。     （1）黑铜或次黑铜  熔炼黄杂铜、白杂铜和矿铜精粹渣时，产出黑铜，其化学成分见表1。               表1  黑铜的化学成分     /%原 料黑铜化学成分CuPbNiZnAsSbSnFe黄杂铜 白杂铜85～90 约902～4 1～30.3～0.5 6～143～6 3～70.07～0.10.4～0.62～3 0.5～10.5～8     熔炼除矿铜精粹渣以外的其他含铜炉渣所得到的产品称为次黑铜，其化学成分见表2。 表2  次黑铜的化学成分原 料次黑铜化学成分CuPbNiZnAsSbSn含铜炉渣60～708～90.4～1.01.0～1.50.08～0.20.6～0.910～12     黑铜一般直接进反射炉精粹产出阳极铜或精铜；次黑铜一般先经转炉吹炼后方可进入反射炉精粹。     （2）炉渣     a、炉渣的组成及性质  炉渣是炉料和燃猜中各种金属和非金属的氧化物在溶炼进程中构成的共熔体。这些氧化物彼此构成化合物、固溶体、液体溶液等。     杂铜鼓风炉炉渣的性质对溶炼进程的燃料耗费、炉温、床能率、金属收回率等均有严重影响。造渣的意图是依据出产要求配入适量的熔剂，使炉料的杂质成分和熔炼中生成的各种氧化物构成炉渣。     杂铜鼓风炉的炉渣是SiO2、CaO、FeO、MgO、Al2O3、Fe3O4、ZnO、PbO、SnO2等氧化物的共熔体。其间SiO2、CaO、FeO三者之和达75%～80%。因而，炉渣的性质在很大程度上由这三个组分决议。     高温时，各种造渣氧化的行为不同。其间SiO2属酸性氧化物，可与各种碱性氧化物结组成硅酸盐；Al2O3是氧化物，其他金属氧化物大部分属碱性。[next]     一般用硅酸度来表明炉渣的酸碱度。硅酸度就是渣中SiO2的含氧量与碱性氧化物的含氧量总和的比值，用K表明，可用下式核算： K=Osio2/ΣOMeO     K值小于1的炉渣属碱性渣，K值小于1.5属酸性炉渣，K值在1～1.5之间为中性炉渣。杂铜鼓风炉炉渣的K值在1～1.5之间。      b、炉渣的熔点  炉渣的熔点不是一个定值，而是一个温度距离，其随SiO2含量的添加而增大。一般把炉渣悉数成为匀液态时的温度称为炉渣的熔点。     不同的炉渣成分构成的炉渣，其熔点不同。渣中各成分的熔点见表3。 表3  渣中各成分的溶点氧化物SiO2FeOCaOMgOAl2O3Fe2O3熔点/K198316332483307323232123     从上表可看出，各氧化物独自存在时，其熔点均很高，在鼓风炉熔炼温度下不或许熔化。但当多种氧化物混合起来加热时，它们彼此作用成低熔点化合物、固溶体和易熔共熔体时，使熔点比各独自氧化物的熔点低许多。     杂铜鼓风炉炉渣中CaO含量较高，为25%～32%，故熔点也高，一般为1473K左右。     c、炉渣的黏度  黏度是炉渣的重要性质之一。炉渣的放出、渣与铜的别离、渣与金属熔体之间的反响以及炉内的传热进程等都与黏度有关。     一般易活动炉渣黏度小于0.5Pa·s，活动性炉渣为0.5～1 Pa·s，黏稠炉渣为1～2 Pa·s，大于2 Pa·s为极黏稠炉渣。杂铜鼓风炉炉渣的黏度为1 Pa·s左右。     炉渣的黏度随其组成的改动而改动。SiO2可进步炉渣的黏度，而FeO可下降黏度，CaO也能下降黏度，但高钙渣熔点高。     d、炉渣的密度  炉渣与铜的密度差愈大，对弄清别离愈有利，随渣丢失的铜也愈少。炉渣各组分的固体密度见表4。 表4  炉渣各组分的固体密度组 分FeOSiO2CaOFe2O4MgOAl2O3密度/g·cm-35.002.512.305.183.403.20     氧化物含量时，使其密度增大。出产顶用CaO替代FeO，可使炉渣的密度减小，然后改进沉降条件。     此外，炉渣中的其他组成，如Al2O3、MgO、ZnO、PbO、SnO2等对炉渣的性质也有必定的影响。     e、铜在渣中的丢失  渣含铜是熔炼进程中铜丢失的首要途径。杂铜鼓风炉熔炼归于还有熔剂，铜在渣中的丢失有化学丢失、物理丢失和机械丢失三种。     化学丢失为铜的氧化物、硅酸盐、铁酸盐进入炉渣形成的丢失；物理丢失为高温下铜溶解在炉渣中的丢失；机械丢失为以金属铜搀杂被炉渣带走的丢失。     炉猜中CaO含量过低，丢失复原气氛缺乏，易形成铜在渣中的化学丢失；炉渣温度过高，渣中FeO含量太高，易造物理丢失；炉渣黏度大、熔点高、密度大、弄清别离不完全时，易形成机械丢失。[next]     鼓风炉熔炼杂铜时，一般渣含铜为0.50%～0.07%。含铜高于0.5%的炉渣不该抛弃。     杂铜鼓风炉炉渣的首要成分见表5。                 表5  炉渣的首要成分原 料炉渣成分SiO2CaOFeOAl2O3MgO杂铜 含铜炉渣25～32 25～3225～32 25～306～15 ＜20＜27 6～17＜4 ＜12     （3）炉气和烟尘  杂铜鼓风炉的炉气成分见表6。 表6  炉气成分炉气成分CO2O2COMe含量3～58～1011～1469～75     每平方米风口区截面积每分钟产出的炉气量约为500m3，炉气出炉时的温度在1073～1273K之间。     炉气的含尘量与处理的质料有关。熔炼含锌、铅、锡高的杂铜时，炉气含尘量为30～50g/m，经过收尘体系收回其间的锌、铅和锡的氧化物。     二、首要技能经济指标     杂铜鼓风炉熔炼的首要技能经济指标如下。     （1）床能率  床能率指鼓风炉每平方米炉子风口区截面上每天所熔炼的炉料量。杂铜鼓风炉的床能率与所处理炉料的性质有关，熔炼高锌杂铜时床能率为100t左右，熔炼含铜炉渣时为70～80t。     （2）焦率  焦率指耗费炭量与总处理量的百分比。杂铜鼓风炉熔炼进程的热量简直悉数靠焦炭的焚烧供应，炉内的复原气氛由焦炭的焚烧反响来保持，因而焦率比一般炼铜鼓风炉要高。处理高锌杂铜时，焦率一般为25%～28%；处理含铜炉渣时，为28%～30%。     预热鼓风可强化熔炼进程。将空气温度预热到473K以上，炉子的床能率可进步10%左右，焦率可下降3%～4%，其他技能经济指标也有不同程度的改进。     （3）收回率  收回率指鼓风炉产出的黑铜或次黑铜的含铜量，占耗费物料含铜量的百分比。收回率的凹凸首要取决于炉料的性质。熔炼高锌杂铜时，因为机械丢失少，渣含铜低，铜的收回率较高，一般可达99%～99.8%；熔炼含铜炉渣时，收回率较低，一般在96%～98%之间。     （4）熔剂率  熔剂率指耗费的熔剂量与装入含铜物料量的百分比。杂铜鼓风炉熔炼高锌杂铜时，因为造渣率较低，故熔剂率也低，一般为5%～6%；熔炼含铜炉渣时造渣率较高，熔剂率高达25%～30%。

1、磨矿机起动前应检查各连接螺栓是否拧紧，齿轮、联轴器的键及给矿器的紧固情况。 2、检查油箱和减速器内油是否足够，油管油路是否畅通。 3、检查磨矿机与分级机周围有无阻碍运转的杂物，然后用吊车盘转球磨机一周，松动筒内的球荷和矿石，并检查齿轮啮合情况有无异常声响。 4、启动的顺序是：先启动磨矿机，再启动分级机，一切运转正常后，再开始给矿。 5、运转过程中作到： （1）磨矿机不许在超负荷（装球量）和物煜供给不足的情况下工作，使用过程中定期定量的从给料器入口补加磨矿介质（球）。 （2）主轴承每班注润滑脂一次，并经常注意温升是否正常、电动机电压、电流、温度、音响情况。 （3）定期检查衬板螺钉紧固程度，防止衬板松动、位移或脱落造成的事故。 （4）检查大小齿轮、主轴承、分级机减速器等传动部件的润滑情况。 （5）观察前后端盖、筒体、排矿槽、分级机溢流槽返砂槽是否堵塞或漏砂。 （6）经常注意矿石性质的变化，并根据情况及时采取适当的措施。 （7）联合给料器的给矿槽内，不许有硬化材料，以防启动时损坏其他零件部。 6、停止磨矿机时 要先停给矿机，待筒内矿石处理完后，再停磨矿机电机，借助分级机的提升装置把螺旋提出砂面，最后停分级机。 7、检修 为确保安全运转、延长使用寿命，必须做到计划检修： （1）小修：每月一次，包括临时性的事故处理，主要是小换小调，重点是更换易损件如衬板、勺头，调整轴承和齿轮啮合情况，修补破漏处。 （2）中修：每年进行一次，对设备各部件作较大的清理和调整，更换大量的易损部件。 （3）大修：除完成中小修任务外，着重更换和修理各主要零件部，如中空轴、大齿轮等。

该法是在鼓风炉中熔炼镍精矿制取低镍锍。这是一种传统的炼镍方法，投资和生产费用较低，适于中小规模生产。中国的两处鼓风炉炼镍工厂有关参数列于下表。 炼镍鼓风炉有关参数项目会理镍矿喀拉通克镍矿项目会理镍矿喀拉通克镍矿原料准备镍精矿烧结富块矿床能率/[t/(m2·d)]8050~55炉床面积/m23.78低镍铳品位/%（Ni）119焦率/%（Ni）4.53.2炉渣含镍/%0.160.1/%（Cu）184.6

在鼓风炉内挥发熔炼锑精矿的团块或球粒，使锑呈 三氧化锑挥发与脉石等造渣成分分离的过程，为火法 炼锑的挥发熔炼一还原熔炼工艺的组成部分。产出的氧化锑用作还原熔炼生产粗锑的原料。适于处理含锑 45%以上的硫化锑精矿、硫氧混合锑精矿和锑金精矿， 是中国处理高品位锑精矿的主要方法。由中国锡矿山矿务局于1963年研究成功，于1965年首先用于工业 生产。 主要反应具有代表性的锑精矿原料的物相组成为单一硫化锑精矿，含sb2s365%一65%，510213%一 14%，SbZO44%~5%，Sb:030.2%一0.3%，FeS23%一4%，FeAsSO.12%一0.15%，FeZO31%一2%， eaeo3、A12o3、Mgeo34.3%一6.6%;硫氧混合锑精矿含SboS319%~30%，SbZO33%，SbZO4s%~24%， 510:39%一55%，FeOZ写一2.5%，Caol.3%~2%。熔炼时，精矿中的锑发生多种反应。硫化锑具有易挥发、 易氧化和生成的三氧化锑易挥发的特性，熔炼中大部 分硫化锑先直接挥发，再和炉气中氧发生氧化反应，生成三氧化锑挥发;少部分硫化锑在熔化后，也氧化生成 三氧化锑，反应式为: ZSbZS3+90:—ZSbZO3个+6502少量未氧化的硫化锑流至造渣区与Fes形成锑毓，在 1373K高温区还与SbZO3发生自身还原反应，生成金 属锑，反应为:SbZS3+ZSboO3一6Sb+3502 在料柱高和空气不足的情况下，生成的金属锑和锑毓 较多。 硫氧混合锑精矿含SbZO;较多，Sb20;的还原挥发是熔炼中的主要反应。       .SbZO;是难熔难挥发的化合 物，在IO73K温度下，与sbZs。反应生成三氧化锑挥 发，反应为:gsbZO4+SbZS3—losbZO3个+3502 sb204大部分被碳还原或热离解成三氧化锑挥发。FeO、5102、CaO等造渣成分，在一273K温度下生成硅 酸盐，继而形成共熔体硅酸渣渣。 工艺过程包括精矿压团或制粒、炉料挥发熔炼、高温烟气冷却与氧化锑收集、锑毓与炉渣分离。 精矿压团或制粒往粉锑精矿(水分         也可不用前床，而在较深的炉缸中分层分离， 锑毓从炉缸底部间断放出，炉渣从炉缸上部连续放出。 炉渣水淬后废弃，锑毓返回处理。处理含金硫化锑精矿时，在前床另加粗锑捕金，所得贵锑，送反射炉烟化处 理。 鼓风炉挥发熔炼处理炉料能力为35一45t/(m，·d)，焦率为20%一25%(按炉料计)。产出的三氧化锑 平均含锑78%~80%。硫化矿锑回收率为95%~ 97%，硫氧混合矿为92%~94%。鼓风炉炉体为半水套，横截面有圆形、矩形和椭 圆形三种，椭圆形鼓风炉结构示意于图(见彩图插页第 冰又页)。炉顶一般为双料钟加料装置。炉身为耐火砖砌体，侧面设烟气出口。炉腹由水冷却套或汽化冷却套 构成，其上有若干个倾斜式供风管。炉缸由铬镁质或铬 铝质耐火材料砌成，底部与前床连通，炉缸内炉渣和锑毓等经通道流入前床。前床是一小型反射炉，用烟煤加 热，用于分离粗锑、锑毓和炉渣。 与旋涡炉相比，鼓风炉具有对原料适应性强的特点，可处理高品位锑精矿，也可处理各种含锑废料。在 处理含金硫化锑精矿时，能有效分离回收锑和金，但热 利用率低，铁矿石熔剂消耗高，低浓度二氧化硫烟气污染环境。需进一步提高炉料质量、减少返粉量。工艺上 可采用富氧空气和低铁渣型，以强化熔炼过程，降低能 源消耗和榕剂用量.搽高金属回收率。

一、混合料成分控制      （一）铅烧结混合料，生产中一般控制的主要成分含量如下（％）  PbSCuZn40～455～7＜1.5＜7      由于铅鼓风烧结对原料的适应范围大，故当原料含铅品位较高时，烧结混合料的含铅量也可适当升高，达48％～50％也不致影响生产。      （二）铅锌烧结混合料，成分控制比铅烧结严格，一般控制如下：Pb＋Zn＞48％，Pb＋SiO2≤26％，S5.5％6.5％。      铅锌混合精矿的铅含量应大于16％，铅锌比1∶2.2左右。混合精矿中铅锌比例不符合此要求时，应配入单一精矿加以调整。      配料中应严格控制SiO23.5％～4％以Pb＋SiO2≤26％，否则烧结块块率下降，料线部位炉结严重，炉况不稳，生产会受到很大影响。      二、配料操作程序      国内工厂多为仓式配料。为避免物料对胶带面的粘附、减少清理工作的劳动强度，实践中一般将数量大，松散不粘结的返粉布于底层，干燥的熔剂等布于中间，含水高的精矿则覆盖在最上层，这对后一工序混合与制粒也是有利的。      通常配料程序为返粉→熔剂→烟尘、杂矿→水碎渣→精矿。      当工厂规模大、原料来源复杂时，国外也有采用堆式配料的。

一、块料率 密闭鼓风炉炉料中块料率一般以大于40%为宜。小于40%时，中型冶炼厂可采用精矿压团的方法，小型冶炼厂可采用返回部分冷铜锍或富块矿以提高块料率。计算块料率时不包括焦炭。 二、批料量与加料顺序 密闭鼓风炉的批料量与生产规模、加料方式、炉料性质等因素有关，应保证物料分布均匀，有利于中心料柱的形成和炉顶的密封。确定批料量时一般应考虑： （一）加料斗中始终保持1.5～2批料量。 （二）每批料（不包括焦炭）在加料斗中的厚度为500～600mm。 （三）每批料的混捏精矿层在加料斗的厚度为300～350mm。 表1为加料顺序和批料量实例。 表1  加料顺序和批料量实例，kg厂别加料顺序批料量每批料的重量组成混捏铜精矿团矿返渣石灰石石英石铜陵二冶沈  冶富冶（老厂）日本日比焦炭－返渣－熔剂－团矿－混捏铜精矿焦炭－返渣－熔剂－富块矿－混捏铜精矿焦炭－返渣－熔剂－混捏铜精矿焦炭－返渣－熔剂－混捏铜精矿3000406035078001650206035045003006501350155200016030015300240350301000 表2为批料量在加料斗中的厚度实例。 表2  批料量在加料斗中的厚度实例，mm厂别每批料中物料在加料斗中的厚度焦炭层 厚度总料层 厚度加料斗 高度精矿返渣石英石石灰石合计日本日比 铜陵二冶307 670167 24768 18580 226622 1328187 293809 7731400 1500 各厂每批料加料的时间间隔一般为10～15min。 三、供风 密闭鼓风炉的鼓风量，主要取决于所需氧化的硫化物含量和焦炭的消耗量，并与炉料性质、布料情况、炉结生成等因素有关。理论空气量可通过冶金计算确定，实际鼓风量应考虑10%～20%的过剩空气。目前国内采用两种供风制度，一为普通空气供风，一为富氧空气供风。日本日比厂采用热风和风口喷然料的供风制度。 （一）普通空气供风 1、风量  采用普通空气供风时，风口区截面鼓风强度一般为35～40m³/（㎡·min），每吨炉料需要的鼓风量约为1000～1400m³。表3为鼓风量实例。 表3  普通空气鼓风量实例项  目单  位铜陵二冶沈  冶富冶（老厂）邵武厂风口区截面积 床能率 鼓风量 鼓风氧浓度 风口区鼓风强度 每吨炉料消耗空气㎡ t/（㎡·d） m³/min % m³/（㎡·d） m³/t10.5 38～45 390～400 21 30～38 ～140010 40～45 330～400 21 33～40 ～12402 40～45 75～80 21 38～40 ～13201.5 45～50 50～55 21 33～37 ～1060  2、风压  密闭鼓风炉的鼓风压力主要取决于炉内阻力，在一定范围内增加风压对熔炼过程有利。但风压过高会增加烟尘率和料层穿孔而跑空风。目前各厂的鼓风压力一般控制在8～10kPa。表4为鼓风压力实例。 表4  普通空气鼓风压力实例项  目单  位铜陵二冶沈  冶富冶（老厂）风压 料柱高度 风口区宽度 咽喉口液封高度kPa m m m8～10 2.8 1.25 0.18～0.208.2～10 2.65 1.22 0.2610～12 2.8～3.2 1.13 0.14～0.16 （二）富氧空气供风 为提高密闭鼓风炉的床能率，脱硫率及烟气二氧化硫浓度，可采用富氧空气供风。我国邵武厂从1978年12月至1980年12月共进行了五次富氧熔炼的工业性试验，试验时间共105d，处理炉料量6385t，获得较好的指标： 1、床能率达64.9t/（㎡/d），比空气熔炼提高了27%。参见图1。图1  富氧浓度与床能率增加百分比的关系 2、焦率平均为6.8%，降低了30.9%。 3、烟气中二氧化硫浓度达5.4%，提高了42.74%。参见图2。图2  富氧浓度与烟气二氧化硫浓度的关系 4、富氧浓度与熔体温度关系见图3。图3  富氧浓度与熔体温度关系 1－铜锍；2－炉渣 表5为邵武厂富氧鼓风熔炼与空气鼓风熔炼的主要指标比较表。 表5  邵武厂富氧鼓风熔炼与空气鼓风熔炼比较项  目单位富氧鼓风熔炼空气鼓风熔炼项  目单位富氧鼓风熔炼空气鼓风熔炼原料成分  Cu  S  Fe  SiO2  CaO  MgO  Al2O3  As%16～2225～2823～2510～160.4～0.60.25～0.356～70.8～1.916～2225～2824～2511～160.1～0.40.3～0.46～80.2～2.2 鼓入氧量含氧浓度风口区鼓风强度氧气压力炉顶负压m3/h%m3/（m2/h）kPaPa121.6242018.730～3520/212025.3/56炉料成分  Cu  S  Fe  SiO2  CaO  MgO  Al2O3  As%12.917.8726.017.456.360.354.460.6612.9817.1825.2417.866.430.344.840.75主要技术指标床能率脱硫率焦率炉料空气消耗炉料氧气消耗烟尘率烟气量烟气成分SO2CO2COO2t/（㎡·d）%%m3/tm3/t%m3/h%64.9446.086.8716307.1141545.4114.170.882.6950.4743.499.859635.1440413.7913.661.601.94块料率%42.1644.17铜锍品位%3330技术操作条件鼓入空气量m3/h2906.43038渣含铜%0.250.25 1982年铜陵二冶密闭鼓风炉采用富氧熔炼。制氧机规格为3200m³/h，富氧空气含氧27%～30%，表6为试生产期富氧熔炼所获主要经济指标。表6  铜陵二冶富氧熔炼试生产期主要技术经济指标招标名称单  位数  量招标名称单  位数  量铜精矿成分  Cu  S  Fe  SiO2  CaO  Al2O3  MgO%23.3530.9329.029.183.341.921.02块料率床能率焦率脱硫率烟气成分  SO2CO2COO2H2O铜锍品位渣含铜%t/（㎡·d）%%%%%＞25mm 36～40487～845～554.37～5.8219.93～22.150.97～1.082.9～3.6336～400.29～0.33技术操作条件 鼓入空气量 鼓入氧气量 富氧空气含氧 富氧空气压力km3/hm3/h%kPa18～201600276.5～7.5 注：表内“数量”栏内为1986～1993年平均值。 根据密闭鼓风炉熔炼的特点，富氧浓度一般以24%～30%为宜。 1、风量：采用富氧空气熔炼时，风口区截面鼓风强度平均为28.5～34.5m³/（㎡·min），每吨炉料所需的鼓风量约为900～950m³。表7为富氧空气供风实例。 表7  富氧供风实例项  目单  位铜陵二冶邵  武①富冶（新厂）鼓风炉风口区截面积 床能率 鼓风量 风口区截面鼓风强度 富氧浓度 每吨炉料消耗空气㎡ t/（㎡·d） km3/h m3/（㎡·min） % m3/t11.55 48 18～22 26～29 27～28 780～8701.5 64.94 3.030 33.7 24 7464.25 55～60 8.2～8.8 32～34.5 22～24 842～828 ①工业性试验数据。 2、风压：富氧空气鼓风压力仍取决于炉内的阻力，通常为8～10kPa。 3、氧压：富氧供风时，通常将韩90%以上的氧气与空气混合后送往密闭鼓风炉。混氧可采用特殊设计的混氧器。我国目前多采用管道混合，设计简单，且效果能达到混氧的要求。对氧压的要求是在混合时，氧压除克服管道阻力损失外，尚应高于风压。一般要求分馏塔后的氧压为35～40kPa。 4、混氧 铜陵二冶采用的氧气与空气混合装置见图4。图4  混氧装置图 1－截止阀；2－氧气调节阀；3－逆止阀；4－氧压表；5－快速切断阀 （三）供热风 为提高烟气中二氧化硫浓度，日本日比厂采用供热风和风口加燃料办法，风温260～350℃，风口喷重油或喷粉煤。试验得出：当焦炭燃烧热量占63%、风口煤燃烧热量占23.5%、热风热量占13.5%时，鼓风炉熔炼效果最佳。表8为该厂热风操作和普通空气操作主要技术经济指标对比表。 表8  日比厂热风操作与普通空气操作主要技术指标对比指标名称单  位普通空气热  风精矿成分 Cu S%14～1822～252830块率%35～4535～45风温℃25350燃料率焦炭块煤重油%7～82～2.5/5/3风量m³/min250～270220床能率t/（㎡·d）47.7～52.245～50脱硫率%40～4535～37烟气中SiO2%4.5～55～6铜锍品位%37～4146 四、炉温与炉压 密闭鼓风炉内部自上而下分为炉料预热区、混捏精矿烧结区、熔炼区、本床区。各区温度大致如图5所示。图5  炉内分区温度示意图 密闭鼓风炉两侧温度比中心高，直到风口当方趋于一致。密闭鼓风炉炉顶温度以450～550℃为宜。温度低时，单体硫不宜燃烧，烟管中几乎不含单体硫。温度过高，会使焦点区拉长、精矿过早在加料斗内烧结，加料斗易变形。炉温实例见表9。炉顶烟气温度与烟气中单体硫含量实测数据见表10。 表9  密闭鼓风炉温度实例，℃项  目铜陵二冶沈  冶富冶（老厂）炉顶烟气温度 咽喉流温度 渣流温度500～600 1140～1180 1120～1150450～500 1150～1170 1080～1100450～500 1150～1179 1070～1100 表10  炉顶烟气温度与单体硫含量的测定值烟气温度，℃280320340420470烟气单体硫含量，g/m³3.381.081.540.780.35 密闭鼓风炉炉顶负压过高，漏入空气量增加，降低了烟气中二氧化硫浓度。但负压过低又会造成炉顶操作条件恶化，一般控制在50～100Pa为宜。表11为炉顶负压与烟气二氧化硫浓度的测定值。 表11  炉顶负压与烟气二氧化硫浓度的测定值炉顶负压，Pa－20－70－140烟气SiO2浓度，%5～74.13.2

返粉制备针对的物料是铅及铅锌烧结块，块度一般为300～500mm（指烧结台车翻料后），温度600～800℃。返粉含硫较烧结块高出0.5%～1%，其他成分与烧结块近似，因此其化学成分可参见表1中烧结块的成分。   表1  烧结块的化学成分与块度实例种类编号化学成分，%块度PbZnSFeSiO2CaOCu铅烧结块1 2 3 442～48 43.5 43.39 40.54.5～5.5 6.27 6.45 5.751.6～1.7 1.48 2.06 3.139.5～12.5 11.44 12.88 13.08～10 11.18 11.56 16.287～9 8.45 8.28 8.50.4～0.45   0.8 0.540～150 50～200 50～150 30～150铅锌烧结块5 6 716.11 19.10 17.6333.5 39.1 39.261.01 0.6 1.016.78 9.65 9.055.4 3.68 4.595.56 4.77 6.30.1930～100 30～100 30～100

一、配矿体系     不同矿山、不同矿种的矿石成分改变很大，即便同一矿山、同一矿种，而不在同一矿段产出的矿石，其成分动摇也很大，因此不能简略地套用精矿熔炼的贮矿配料设备。矿石的计量储存，应一起完成下列三点：     （一）同一矿种矿石化学成分的均比。     （二）不同矿种之间依据渣型要求按份额配矿储存。     （三）配成的矿料在较长出产周期内保持安稳，一般要求入炉矿料的主金属和要害的造渣成分，其动摇规模不超越1.0%。目前我国在这一环节上的工艺设备尚不完善，下面介绍两例可作参阅。      1、泰国电锌厂  该厂的质料为氧化锌矿，矿石直接酸浸，日处理氧化锌矿1000t，磨矿、浸出和液固别离作业悉数选用自动控制，对矿石成分要求均一而安稳。图1为泰国电锌厂的矿石均化及贮矿设备，分设在矿山与冶炼厂两地。图1为泰国电锌厂矿石均化及贮矿设备 1－电铲；2－自卸轿车；3－给料矿仓；4－板式给矿机；5－颚式破碎机；6－电子皮带秤；7－取样设备；8－带电动卸料小车的胶带运输机；9－装载机；10－翻斗轿车； 11－抓斗桥式起重机；    2、厂  磷矿石来历很多，选用二段均化设备，确保了P2O3和SiO2含量动摇规模小于0.5%。榜首段选用堆式配料均化；第二段用大混料的仓式配料均化；行将堆式配料后的料和回来的混合料再次经仓式配料混合，大部分混合料回来配料仓，小部分送烧结配料。回来料量的多寡视矿石成分和烧结配料要求而定。图2为厂磷矿石均匀设备。图2为厂磷矿石均化设备     1－板式给矿机；2－颚式破碎机；3－胶带运输机；4－圆锥破碎机；5－振动筛；6－带电动卸料小车的胶带输送机；7－抓斗桥式起重机；8－贮料仓；9－圆盘给料机；    二、化矿鼓风炉     化矿鼓风炉的挑选计算方法与铅锌鼓风炉相同。表1为化矿鼓风炉首要技能功能实例。 表1  化矿鼓风炉首要技能功能实例技能功能单位1＃炉2＃炉风口区断面积㎡5.67.7处理量t/d170～200240～300风口区度mm14001400风口区长度mm40005600炉子有用高度mm47004700风口数个3042风口总面积㎡0.160.22风口比%2.862.86炉腹角8°8°风口直径mm8282风口中心距mm266266风口中心至炉缸上部间隔mm350350炉缸深度mm580580水套高度mm40004000     三、鼓风机     会泽铅锌矿有两台化矿鼓风炉，风口区断面积算计为13.3㎡，装置两台鼓风炉，一台供风，一台备用。风机类型规格为：风机类型，D700－13；风量，700m3/min；风压，28.5kPa。     该矿坐落海拔高度约2000m的高原上，故风机的压力较平原上铅鼓风炉的鼓风机来得高。

（前）苏联约80%的再生铅质料是在鼓风炉内处理的。国外用鼓风炉处理再生铅质料的数量也与此差不多。     鼓风炉熔炼再生铅质料是典型的复原进程。其使命在于使铅和锑浓缩在一种金属中，而其他的一切部分都转化成渣。或许得到一些数量的冰铜（当炉料的硫含量高于1～2%时）。     所处理的再生质料的特征是质料中有两种不同的炉料组分-在高温条件下饱满蒸气压力高的组分和饮和饱满蒸气压力低的组分。     归于第一类的首先是锑和铅的化合物。第二类较广。它包含其它有色金属（例如铜）的化合物、铁的化合物和无矿岩石。     最简单转入气相的是锑化合物。在772℃下蒸气压力（Psb2O3）为了7.98千帕。     铅的硫化物具有高的挥发性。     应当把高价氧化物和硫酸盐的离解进程、固相和气相组分之间、固相和液相组分之间的相互作用归入鼓风炉里的交互反响。例如，硫酸铅在温度高于707℃时显着离解，PbO2在627℃下实际上彻底分化成PbO。未分化的硫酸铅与硫化物按下列反响相互作用： PbSO4＋PbS=2Pb＋2SO2           (1)     SO2的平衡压力在597℃时为3.99千帕，在673℃时为100.4千帕。     炉身的固体炉料遭到上升的气流穿透，气流的组分之一是CO-风口区焦炭未彻底焚烧的产品。正如前面指出过的那样，有色金属氧化物是简单复原的。复原进程基本上是在固相中按固态-气态流程进行的。     氧化铅在177℃下按下列反响开端复原： PbO＋CO=Pb＋CO2                   (2)     锑的氯化物（Sb2O3）按下列反响复原： Sb2O3＋CO=2Sb＋CO2                 (3) 温度规模为400～700℃。     反响式（191）和（192）是所期望的，由于熔炼的意图是制取铅锑合金。     跟着炉料向风口区（最高温度区）移近，固态和液态组分之间的反响以及液相中的相互作用均在开展。     在这方面，图1所列出的PbO-Sb2O3体系最有含义。从图上能够看出，Sb2O3使PbO的熔点大大下降。氧化物相与金属相之间建立平衡： 3PbO＋2Sb←→Sb2O3＋3Pb             (4)     反响的平衡常数可经过活度反映出来： K=apbasb2o3／a3pboa2sb          (5)  图1 PbO-Sb2O3体系状况图     温度为802℃时铅中锑的平衡浓度与渣中Sb2O3含量的相关联系如下： Sb2O3(%)            20    24    30    36    40 Sb(%)            0.018    0.04    0.13    0.40    1.0     所列数据证明，PbO是锑的氧化剂。因而，为了最大量地把锑转入金属铅，需要在炉中发明用气态复原剂（CO）复原铅和锑氧化物的条件。[next]     金属铁在熔炼中也能起到复原作用。铁以炉料组分入炉，有时也专门以熔剂投炉。氧化铁是造渣所必需的，金属铁用于下列反响的相互作用： PbO＋Fe=FeO＋Pb           (6) PbS＋Fe=FeS＋Pb               (7)     液态熔炼产品、渣和金属在炉缸内集合，并在那里依照密度分层。铅从炉缸下部不断排出（经过流槽），渣经过放在炉缸上部的出料口周期性地排出，这为在“金属与渣”界面上的进程进行发明了有利条件，并使体系挨衡状况。     鼓风炉熔炼的实践  熔炼再生含铅质料所选用的炉子在结构上不同于复原熔炼从精矿中出产的铅烧结块的炉子,只要尺度较小罢了。这是以处理富料为条件的。基本上使用矩形截面的水套炉。在外国的实践中，某些情况下选用圆形和椭圆形的鼓风炉。在国内的实践中选用的鼓风炉如图2所示。风嘴部分的截面积2～5米2。为了向炉中供应空气，装一些开口直径为110～120毫米的几个风嘴。风口压力为25～30千帕。炉子装有蒸腾冷却水套。蒸腾冷却使熔炼进程安稳，进步修理间期，削减结瘤。使用再生能源可发生0.5～0.6兆帕压力的蒸气（3～4吨／小时）。                              图2 熔炼再生铅质料的鼓风炉（图中的单位为mm）    选用240～300℃热风进行熔炼可到达最佳技能经济指标。热风在一起削减15～20%焦炭的条件下可加速熔炼进程，调理炉气和炉料间的热交换，在下降渣中的氧化亚铁含量后，可使用较难熔的钙质炉渣。成果削减了铅跟着渣的丢失。     用炉顶渠道向炉中装料。凭借翻转电动料车把烧结块、焦炭、蓄电池废料装入炉中。装入料的高度保持在炉顶渠道水平面以下1.5～2.0米处。乌克兰锌厂处理烧结块和废铅蓄电池时选用以下成分的炉料：烧结块20～25%，废铅蓄电池和废料块70～73%，焦炭7～8%。     铅不断经过虹吸从炉子里放入浇包，再运往精粹车间。渣（冰铜）周期性地（或不断地）放入前床，在前床从渣中别离出金属珠滴，然后金属渣铁入渣沟水碎并送往渣堆。在出产第三种产品----冰铜时，将冰铜注入链模并送去加工。渣的产出率为烧结块和废铅总量的35～45%。渣的成人旭：SiO230～45%，Al2O39～11%，FeO20～30，CaO14～19%，铅0.5～1.5%，锑0.5～1.5%，铜0.2～0.25%，锡0.5～1.25%。     表1列出的是鼓风炉熔炼再生铅质料的物料平衡，表2列出的是金属在鼓风炉熔炼产品中的分配情况。[next] 表1  鼓风炉熔炼再生铅质料的物料平衡质料和熔炼产品%首要金属含量（%）PbSbSnCu入炉料     烧结块39.2020.890.610.470.98废蓄电池44.2071.502.420.130.20未分选质料4.2068.02.920.440.01浮渣4.8662.213.992.107.38返渣7.140.950.040.070.21熔炼产品     粗铅46.1893.473.510.451.25炉渣46.450.950.040.070.21冰铜4.9615.130.140.335.10烟尘2.4048.440.582.380.35 表2  金属在鼓风炉熔炼产品中的分配情况（%）熔炼产品PbSbSnCu粗铅93.9899.3656.4766.34炉渣0.961.258.8411.20冰铜1.620.434.4329.10烟尘2.530.8515.210.95丢失0.630.213.060.25差错－0.28＋2.10－11.99＋7.84     有色金属随渣的丢失直接取决于炉料的复原彻底程度。与渣贫化的一起，粗铅中金属杂质的含量增加，单位产值高。杂质漂浮在料锅的表面。     鼓风炉熔炼铅蓄电池废料的热平衡列于表3（以100千克炉料核算；焦炭耗量12%；灰分10%，废气中CO含量14%，CO2含量14%）。 表3  鼓风炉熔炼铅蓄电池废料的热平衡热收入项热量（%）热支出项热量（%）从碳焚烧至CO275.1氧化物复原16.8从碳焚烧至CO22.7金属及难熔浮渣2.9物理热：   鼓风1.0炉渣3.0炉料1.2水套的水41.5  烟气35.8总计100总计100     热收入的基本项是焦炭和有机化合物的焚烧。丢失的热首要是被水套中的水和烟气带赶开的。     与其它处理块状再生质料的办法比较，鼓风炉熔炼具有出产率高和工艺接连操作的特色。下面列出鼓风炉熔炼的首要技能经济指标： 单位出产率（吨／米2·昼夜）（按炉料）事如神        50～60 焦耗（%）                             8～12 鼓风压力（千帕）                      25～30 温度（℃）        热风                                   250～300 废气                                   200～300 铅含量（%）                           粗铅                                   91～94 冰铜                                   35～40 炉渣                                   4～3 烟尘                                    2～5     鼓风炉熔炼的缺陷是炉尘排出量大，仅能碎料烧结块，且用贵重的焦炭。     鼓风炉处理铅烧结块、再生质料和废铅蓄电池的工艺流程。

一、配矿     铅锌氧化矿中有价金属含量一般不超过20%，造渣成分高达80%以上；由于造渣成分高，而矿石本身的价值有限，配入大量熔剂是不经济的，因此必须尽力寻找各矿种之间的最佳组合，使混合料形成自熔炉料，若形成不了，则应力求最大限度地减少外加溶剂量。     生产中，铅锌及多种伴生金属矿烟化富集时，进烟化炉的熔渣组成范围是比较宽的，其组成范围如下（%）：PbZnSiO2FeOCaOMgOAl2O31～55～1520～3520～405～171～55～10     试验推荐的渣型控制范围为（%）：SiO2FeOCaO+MgOAl2O3＜32＞24＜15＜10    对会泽铅锌矿而言，为实现上述渣成分范围，其配矿比为： 共生矿∶砂矿∶单锌矿=2∶1∶1     古炉渣（即河沟炉渣）系古人炼铅时留下来的炉渣，其化学成分完全符合烟化炉吹炼的要求，故其加入量视化矿鼓风炉炉矿好坏而定。     二、制团     1、在有色冶金企业中，粉矿造块通常采用制团和烧结两种方法。制团作业有下列优点：     2、制团作业在常温下进行，劳动条件好，粉尘和金属损失少，金属回收率高。     3、工艺过程少，设备简单，设备数量不多，厂房结构简单、建设费用较省。     4、能耗低，劳动生产率较高，经营费用较低。     铅锌氧化矿多属泥质矿石，粘性良好易于成型，当含水8～10%时，即使不添加粘结剂，制得的团矿不经干燥，仍能满足鼓风炉对团矿的要求。     会泽铅锌矿采用二段碾磨、一段压密和一段压团流程，产出的团矿，其强度为1m抛高3次，小于10mm者不宜超过15%。     制团工艺、制团设备与竖罐炼锌的制团相似。     三、烧结     当铅锌氧化矿和其他含铅锌物料含硫较高时，应用烧结法造块。当烧结混合料含硫不足5.5%时，应添加少许焦粉作补充燃料，以保证烧结能顺利进行和得到合格的烧结块；其技术操作条件与铅精矿的烧结焙烧相同。     四、化矿     铅锌氧化矿除用鼓风机化矿外，也可用反射炉化矿。反射炉化矿不需要造块作业，流程更短、设备更少；但矿石在反射炉内熔化过程中，由于难以搅动混匀，出现结底现象，从而使炉床容积迅速变小，加之热效率低，限制了它的推广使用。     化矿鼓风炉的原料除了团矿、烧结块外，尚有铅锌氧化矿块矿，其化学成分和物理性质实例见表1。 表1  块矿、团矿、烧结块化学成分和物理性质实例物料名称堆积密度 t/m3块度 mm化学成分，%PbZnGeFeSiO2CaOMgOAl2O3S块矿1.3～1.520～2005.410.10.00416.017.313.17.43.40.5团矿1.3～1.5105×74×557.811.250.005215.2110.193.833.201.0团矿1.2～1.560～803.427.050.006624.414.53.592.07.22烧结块①1.2～1.420～2002.615.40.00516.1521.918.50.308.501.15烧结块②1.2～1.420～20025.912.250.007410.2021.06.951.755.802.7     ①矿粉烧结块；②湿法炼锌产铅渣与矿粉浑河产烧结块    （一）加料     表2为会泽铅锌矿化矿鼓风炉的加料方式、批料量和加料间隔时间实例。 表2  化矿鼓风炉加料方式、批料量和加料间隔时间实例风口区断面积 ㎡加料方式加料间隔时间料面波动 m每批料重 t每批焦炭重 t5.6电动矿车加料20～300.5～1.05.00.7～0.87.7电动矿车加料15～200.4～0.85.00.7～0.8    （二）供风     表3为化矿鼓风炉的供风量、风压和料柱高度实例。 表3  化矿鼓风炉的供风量、风压和料柱高度实例炉型风口区断面积， ㎡料柱高度 m鼓风强度 m3/(m2·min)鼓风压力 kPa炉料长方形5.63～3.730～4011～15团矿长方形7.73～3.730～4011～15烧结矿、团矿长方形1.23～3.54015～20团矿    （三）炉温与炉顶压力     会泽铅锌矿化矿鼓风炉的熔渣温度为1150～1200℃，风口区温度为1300～1400℃，炉顶温度200～600℃，炉顶压力为－10～－50Pa。

一、铜锍 密闭鼓风炉铜锍品位与原料的硫铜比、焦率、鼓风量有关，并取决于脱硫率的高低。密闭鼓风炉脱硫率的变化范围不大，空气熔炼时，脱硫率为45%～50%，富氧熔炼时脱率为50%～60%。表1为铜锍成分实例。 表1  铜锍成分实例项  目铜陵二冶沈冶富冶 （老厂）铜陵一冶富冶 （新厂）混合精矿成分 %Cu Fe S18～22 25～28 28～3210～20 20～25 20～3013～16 28～29 28～3220～22 28～30 28～3010～15 27～32 25～30铜锍成分 %Cu Fe S36～40 30～32 23～2420～30 38～42 22～2425～30 36～39 23～23.530～35 30～35 22～2432～35 28～32 ≈20富集比1.8～2.01.0～2.0≈2.0≈1.51.8～2 二、炉渣 密闭鼓风炉焦点区温度较低，熔体过热温度不高，故应力求控制最佳炉渣成分，以防前床冻结。根据生产实际，密闭鼓风炉炉渣的硅酸度为1.2～1.5，炉渣的熔点为1050～1100℃，炉渣产出率一般为45%～55%。表2为炉渣成分实例。 表2  炉渣成分实例项  目沈  冶铜陵二冶富冶（老厂）富冶（新厂）炉渣成分%CuSiO2FeCaOMgOAl2O30.18～0.334～3924～298～13＜3.50.3～0.3234～3632～3411～131～24～80.2～0.2530～3428～3311～132～40.2～0.328～3228～30≈14≈1.5炉渣硅酸度1.2～1.62≈1.21.19～1.22 熔剂率，%14～1611～136～75.7～9.3炉渣产出率，%～60～50～5050～55渣铜比，%0.9～1.00.7～0.80.8～0.90.6～0.9 注：渣铜比为渣中含铜量与铜锍中含铜量之比。 三、烟气 为回收密闭鼓风炉烟气中的二氧化硫，应尽量提高烟气中二氧化硫浓度。二氧化硫浓度与原料的硫铜比、焦率、炉顶漏风及供风制度有关。 密闭鼓风炉烟气特点： （一）普通鼓风熔炼二氧化硫浓度一般为3%～5%，采用富氧熔炼时，二氧化硫浓度可达5%～7%。 （二）含水分较高，一般为10%～13%。 （三）含尘量较高，一般为40～60g/m³。 （四）当原料中Pb、Zn、As、F含量高时，这些元素在烟气中的含量亦高。 密闭鼓风炉烟气实例见表3。 表3  密闭鼓风炉烟气实例项目铜陵二冶 （富氧）沈  冶富冶 （老厂）富冶 （新厂）测点位置鼓风炉 出口沉尘室 入口鼓风炉 出口鼓风炉 出口烟气量，km3/h22～2318～225.8～6.210烟气温度，℃450～600450～550400～500450烟气含尘，g/m³40～5530～4020～4055烟气成分%SO25～6.53.5～4.53.5～55.12CO215～178～1113～159.67CO0.6～1.00.41.4～1.70.7O2＜33～63～53.07SO30.001～0.030.002H2O13～158～129～1117.4砷含量，mg/m³～30050～60130氟含量，mg/m³1～350～6013.5 四、烟尘 密闭鼓风炉的烟尘率与原料性质、精矿混捏质量以及炉况有关，一般为5%～8%。实际生产中，刚开炉时烟尘率较低，随着炉结逐渐长大，烟尘率也逐渐提高。烟尘率实例（均不包括电收尘的烟尘）如下：铜陵二冶5%～7%，沈冶4%～7%，富冶5%～6%。 沉尘斗与旋风收尘器捕集的粗烟尘化学成分大致与精矿相同，但含硫量稍低，易挥发的元素含量较高。表4为烟尘化学成分实例。 表4  密闭鼓风炉烟尘化学成分实例，%厂别鼓风炉床面积项    目CuFeSSiO2PbZnAsF备 注沈冶10.5㎡沉尘室烟尘高效旋风烟尘电收尘器 一、二电场电收尘器 三、四电场10～1312～172.91～4.810.9～2.426～304.00～8.92.12～4.7015～1810～11.310～1111～121.5～2.54～61.9～2.32～2.70.18～0.21～1.21.07～1.3  富冶2.0㎡旋风收尘器烟尘电收尘器烟尘袋式收尘器烟尘9～103.4～4.0225～285.9～7.32.3612～1515.114.610～123.7～4.22.881.2～1.412～1512.5～13.53～59～1816.200.03～0.100.2～0.250.32～0.340.06～0.090.0670.045 铜陵二冶11.55㎡鼓风炉、转炉混合电收尘烟尘7～127～811 16～208～91～3   注：1、富冶电收尘器和袋式收尘器的烟尘为鼓风炉和吹炼炉的混合烟气的烟尘；     2、富冶数据是在2㎡密闭鼓风炉生产时所测。 五、熔炼产物中铅、锌、砷、氟的分布 熔炼过程中铅、锌的挥发率随原料中铅锌含量高低不同。同时由于转炉渣、粗烟尘大多返回密闭鼓风炉进行熔炼，铅锌也随返回次数增加而富集于烟尘。 据沈冶测定，在密闭鼓风炉熔炼过程中，炉料中的铅约有8%进入炉渣，70%～75%进入铜锍，15%～20%进入烟尘，机械损失约为2%。炉料中的锌约有40%进入炉渣，进入铜锍的量与进入炉渣的两相接近，15%～20%进入烟尘。实际证明，原料含锌7%不致影响鼓风炉的正常操作。 图1为日本小阪厂冶炼过程中铅锌分配情况实例（该厂铜精矿含铅、锌较高）。图1  小阪厂冶炼过程中铅、锌分配情况实例 炉料中的砷氟在熔炼产物中的分配与其在炉料中存在的矿物形态有关。当砷呈砷黝铜矿存在时，大部分进入烟尘，氟则大部分进入炉渣。表5和表6分别为冶炼过程中砷和氟分配情况实例。 表5  熔炼过程砷分配情况实例项  目物料量t含砷品位，%含砷量t砷分配率，%项  目物料量t含砷品位，%含砷量t砷分配率，%加入 混捏料团矿块矿转炉渣含铜镉渣含铜铅渣小计2339.2711.7401.8146023.024.04959.70.1320.130.0440.1252.02.050.143.0880.9250.1771.8250.460.4926.96744.013.62.526.26.67.1100产出铜锍水碎渣沉尘斗烟尘高效收尘器烟尘烟气损失小计1484.12955.069.577.57142km30.1510.0720.2390.289296.22mg/m³2.2412.1280.1660.2242.1160.0926.96732.230.52.53.230.41.2100   表6  冶炼过程中砷氟分配情况实例项目数量，tAsF品位，%数量，kg分配率，%品位，%数量，kg分配率，%加入 铜精矿硫精矿精炼渣吹炼渣石英石石灰石小计3551.229318.275109.645205.112467.87174.9250.0330.05170.030.0090.00350.0371171.906164.632.89418.4616.37564.7221468.99879.7811.202.241.261.114.411000.0600.0270.02980.0150.0240.0192130.73785.93432.67230.767112.28933.2362425.63587.843.541.351.274.631.37100产出 粗铜水碎渣旋涡尘混合烟气含尘量进入转化器烟气量小计321.5812690836.86872.40510500m³/h×1487h0.0340.0130.090.2246.06mg/m³109.337349.7753.181162.16394.6171468.9987.4423.8151.2711.046.441000.0710.0530.045微25.3mg/m³228.3221425.7376.59395.0222425.6359.4158.7815.5216.29100 注：本表为从精矿至粗铜全过程的分配，烟气亦为熔炼与吹炼之混合烟气。

鼓风炉厂房跨度实例见表1。 表1  鼓风炉厂房跨度实例厂  别风口区面积，㎡跨度，m富冶（老厂） 铜陵一冶 富冶（新厂）2.65 10.5 4.256 18 12 当设有两台鼓风炉时，两炉之间中心距参见表2。 表2  鼓风炉中心距实例厂  别风口区面积，㎡炉子中心间距，m某厂 铜陵二冶6.25 10.512 18 图1为生产规模为日产团矿450t左右的制团平面配置图实例。图1  铜精矿制团配置图实例 1－压团机；2、5、9、11、13、15－胶带输送机；3－反排干燥炉； 4－反排干燥机；6－鼠笼粉碎机；7－转筒干燥机；8－轮碾机； 10－手动双梁起重机；12－压密机；14－圆盘给料机 图2为4.5㎡密闭鼓风炉配置参考图。图2  4.5㎡密闭鼓风炉配置参考图 1－4.5㎡密闭鼓风炉；2－12m³前床；3－铜锍包；4－渣溜槽； 5－移动带式给料机；6－混捏机；7－带式输送机；8－磅秤； 9－Ф1500圆盘给料机；10－电振给料机；11－称量漏斗；12－桥式起重机； 13－电动单梁起重机；14－斗式提升机；15－带式输送机（附皮带秤） 图3为10000t/a密闭鼓风炉－连吹炉车间配置图。  图3  10000t/a密闭鼓风炉－连吹炉车间配置参考图 1－密闭鼓风炉；2－前床；3－连续吹炼炉；4－铸渣机；5－风机； 6－双钩桥式起重机；7－铸铜机；8－渣包；9－抓斗起重机