如何配置铝熔炼炉
2019-01-15 09:51:35
配好的6063合金如何熔化，用什么炉子，这也至关重要的 ，现在国内采用的炉子有40年代水平的，也有90年代水平的，较差的厂家用原始的坩锅炉 。有烧煤的 、烧油的、烧气的和电加热的熔炼炉。有的炉子有烟囱的，有的炉子无烟囱。一般用的多为方型炉(矩形炉)，先进的为圆形炉，有的圆形炉可以倾斜倒铝水。
论吨位有一吨、二吨、五吨、十吨、二十五吨和五十吨熔铝形炉。比较先进一点的，在熔铝炉下面再加一个静置炉、静置炉重要配制6063合金用，可在此炉内除渣除气，静置，然后再铸造铝棒，以供挤压使用。在原始烧煤的炉子中和现代圆形炉配制的合金质量，不一样。
一般炉子，不论烧什么燃料，均应有烟筒，燃料在燃烧过程中产生的废气废渣大部分可以从烟筒排出。如没烟筒废气废渣全部熔在铝水中，这样铸出供挤压用的铝棒，内部存在有严重的夹渣气泡，这是铝材质量低劣原因之一，这也是铝价便宜原因之一。
多晶硅熔炼炉
2017-06-06 17:50:09
多晶硅熔炼炉 的详细介绍DSF（Directional Solidification Furnace)真空炉，采用感应加热，配有真空系统，底部升降装料及结晶（可增加结晶器），坩埚装卸方便。备有充气系统。中频感应加热，具有加热速度快提高效率，多种测温手段控温精确。控制系统配有模拟屏，操作方便。适用于多晶硅熔炼（3-50Kg），也适于钨、钼等
金属
的真空或保护气氛烧结。多晶硅熔炼、提纯、定向凝固一体炉，为企业和科研机构在多晶硅的研发工作提高了极大的便利。技术参数：01、加热设备：超音频感应电源，30KW/380V、，使用功率约15KW。02、装料容量：1.5-2.0Kg。03、坩埚材质：99%石墨。04、气氛保护：氩气或氮气。05、定向系统：水冷底座、滚珠光杆、滚珠丝杠、可逆电机、变速器。06、定向凝固：0.1mm/min（可调）。07、水冷系统：800L不锈钢水箱、水冷器、净水器、水泵、集散水器。08、安全防护：不锈钢安全保护屏、高温石英玻璃、护目玻璃、万向底座。09、操作系统：石英管罩盖板水冷摇臂、吹氧管夹持水冷摇臂。10、保温材料：高纯多晶莫来石纤维。
DFC-200型铝合金熔炼炉清炉剂
2019-01-09 09:33:47
一、产品性能：
此产品是铝合金清炉过程中专用的淸炉剂
二、产品用途：
主要用于铝及铝合金熔炼完毕后，清理炉膛炉壁时使用的一种材料。
三、产品特点：
1、此产品在清炉条件下能迅速反应放出出大量热能的助溶剂，使熔渣温度迅速提高，使清炉剂中卤化物迅速融化，从而降低与此接触的熔渣的熔点及粘度，使之脱离炉底及炉壁，达到将熔炉炉膛清理干净的目的。
2、实现了铝合金熔铸连续生产，避免了因清炉而停止生产。
3、避免了炉体的损坏，可延长炉体的使用寿命，因经其处理的熔渣已实现了铝与渣的分离；熔渣已变得相当松散，用扒渣工具很轻松就可以将其扒出炉外；大大降低了劳动强度。
4、由于炉体浮渣能不断清除，铝合金中夹杂、气泡的发生率也大大降低，提高了铝合金质量。
5、不需要停炉操作，不损坏炉体、也不需要很大的劳动强度。
四、使用范围及注意事项：
适用于铝及铝合金清炉，必须注意防潮。
五、铝合金清炉剂的化学成分
KCi10-20+NaCi5-15+Na2SiF615-60+CaF210-30+Na2AiF65-20+NaNO310-20
顶吹底部搅拌转动式熔炼炉
2019-01-08 09:52:37
该工艺由加拿大铜崖冶炼厂于1989年在卧式转炉上进行了工业生产试验。1990年投入生产流程。1993年11月开始正式商业性生产。
该炉子的发明背景：加拿大铜崖冶炼厂在吹炼高镍铜锍时，高氧化镍的炉渣成黏糊状，经过几个炉便积累于炉内，不得不用低品位的冰镍进行“清洗”，“清洗”得的含铜高冰镍返回镍流程，导致铜又流向镍系统。此外，吹炼过程中，风嘴还经常被堵，喷溅大。通过热力学计算指出，当镍在最少量氧化时，粗铜中的硫可以达到较低水平；铜氧化最少时，镍可以以NiO形式除去。解决的办法是提高Ni3S2氧化速度。而在传统卧式转炉中，即使使用了富氧也不能显著提高氧化速度。当提高鼓风搅动能量时，又会出现喷溅严重，风口耐火材料损耗加速。由此，出现了底吹氮气搅拌，炉子上部两端加入精矿的熔炼吹炼方法。
此法底部吹氮搅拌风嘴是由炼钢借鉴而来的。是由泡沫氧化铝做成的。这种溶炼方法对含Sb、As高的原料应该是非常适宜的。
铝熔炼炉爆炸事故的原因分析与对策
2019-02-28 09:01:36
摘要：对某厂一同铝熔炼炉加料时发作的爆破事端进行分析，结果标明这次爆破是由混入可燃混合物发作裂解反响，到达爆破极限引起的化学爆破，而不是因水瞬间过热引起的物理爆破。提出了防止此类事端重复发作的办法和主张。 关键词：铝熔炼炉；爆破事端；爆破极限；原因；对策
1 爆破事端概略
某工厂一台煤气熔铝炉在熔炼铝合金时发作了爆破事端。发作事端的班组选用半接连法铸造铝合金锭，在炉内铝液铸完后既不降温又不整理炉底残液的状况下加料接连熔炼。在向炉内加料时，加料车先将3A21(LF21)混高镁铝合金废料压包料一箱（1.5 t)倒在料仓内，分红5槽参加炉内，然后又将5A05(LF5)压余残料和1.48t铝线分红4槽，靠前、二槽都加在→一区，就在加第二槽是发作了爆破事端。
正在加料作业的天车工面部、颈部、和双手被爆破时喷出的火焰严峻烧伤；天车操作室25mm厚的有机挡风玻璃被爆破所发作的冲击波破断为3块，各控制器变形移位；煤气炉炉拱和竖烟道拱悉数陷落；南侧炉墙耐火砖与保温砖别离，东南两边炉壳钢板外鼓变形，炉头烧嘴移位，顶吹煤气和空气管道在一区上空的法兰对接处阶段，上炉壳拉筋抽落，煤气支管道在一区的事端翻扳被撕裂；煤气熔铝炉厂房的窗框和玻璃悉数都震坏，邻近的其他建筑物和厂房均遭到不同程度的损坏。
爆破后的现场状况是：两个炉门全开着，烟道闸口处于进步状况，加料天车在一区炉门前，料槽在炉内处于斜翻。在一区炉门渣盘邻近散落着崩出的7块压余残料圆饼和几根铝线材，但无铝液溅起痕迹。
2 事端原因分析
一般爆破可分为物理爆破和化学爆破。物理爆破是因为相态和压力发作骤变而构成的。如铝液浇铸时模具湿润带水引起的爆破；化学爆破是因为物质发作极敏捷的化学反响，发作高温、高压而引起的爆破，例如煤气和天然气等可燃气体与空气混合引起的爆破。可燃混合物质发作爆破需具有的条件：（1）可燃混合物浓度处于爆破浓度极限值内；（2）有满足的焚烧能量。
以TMT当量来标明本次事端爆破冲击波的损坏能量。用公式（1）[1]进行核算：
U=1000（R/R'）3
式中：U--爆破事端冲击波的当量，kg ；
R--损坏物与事端中心的间隔，m；
R'--1000kg 地上爆破试验数据，m（参见表1）。 依据事端现场损坏状况及有关事端查询结果标明，距爆破中心约113.4 m以内发作“受压窗户大部分损坏”的状况、可知此次爆破距爆破中心113.4m处超压在784kPa～980 kPa之间，由此断定：R=113.4m，R'=166m～144m之间由此断定：R＝I 13．4 m，R'＝l 66 m～144 m。
按公式（1）可得：
U冲max=488.37kg U冲min=318.8 kg 按冲击波能量占总爆破能量90%核算，则此次事端的爆破能量约为：
U max＝U冲max/0.9＝542.6 kg U min＝U冲min/0.9＝354 kg 事端发作后，较初有人认为是因为物料湿润含水、或是因为煤气不彻底焚烧引起的爆破。但其时煤气炉外表记载反响出爆破前1h煤气和空气的压力、流量一向比较稳定，没有显着动摇，其比值契合工艺要求，炉膛内不行能有过剩煤气，故煤气爆破的条件不行。因物料含水、东西湿润在铝熔炼进程中引起的爆破放炮事端偶有发作，但从来没有到达这么大的损坏力，且现场的炉门水套、炉前地上和加料车前体均没有发现铝液溅起的痕迹，与水在铝液中过热爆破时铝液飞溅的现象不符。爆破时两个炉门和烟道闸口都是翻开的，因而，炉膛内也不会发作水蒸气超压爆破事端。由此基本上否定了因物料湿润含水而引起这次爆破的或许性。
对事端进一步分析查询发现，由压包机将铝屑限制而成的压包中所含液体并不彻底是水，实际上主要是压包机所运用的润滑油。对现场存留的碎屑取样分析，其含油量为2.8％，若每个压包按50 kg核算，则其含油量为1.4 kg，参加1.4 t的压包含油总量约为39.2 kg。
汽油、柴油、火油和各种润滑油都是石油产品，它们都具有蒸腾的特性，相比之下，润滑油的闪点较高。有些人误认为润滑油焚烧都不易焚烧，它不行能发作爆破。事实上润滑油是归于可燃液体，它遇火和氧化剂具有焚烧和爆破的风险[2]。压包猜中的润滑油在煤气熔铝炉内受高温效果汽化为润滑油蒸气，一部分直接与炉内的氧气焚烧，另一部分以长碳链分子组成的润滑油分子在近1000℃的高温环境下裂解为短碳链的、、乙烯、和等可燃性气体。
下面为热裂化的一个实例进程，包含引发、增加、中止等阶段。
引发阶段：C10H22→·C8H17＋·C2H5
增加阶段：·C2H5＋C10H22→C2H6＋C10H21
CH3（CH2）6 CH2CH2CH2·→CH3（CH2）6CH2·＋CH2＝CH2
CH3（CH2）4CH2CH2·CH2·→CH3（CH2）4CH2＋CH2＝CH2
CH3（CH2）2CH2CH2CH2·→CH3（CH2）2CH2·＋CH2＝CH2等
间断阶段为：2H·→H2
2CH3→C2H6
CH3·＋C2H5·C3H6或CH4十C2H4
试验标明，温度越高则裂解速度越快。
表2为柴油、高温下的裂解数据[3]。 裂解发作的可燃性气体、易燃的油蒸汽，一部分遇炉内过剩空气中的氧焚烧掉；别的一部分由烟道排至炉外；还有一部分因为存在涡流等杂乱活动要素在炉膛内集合，在有空气进入到达必定的浓度即爆破极限就会发作爆破，参见表3， 燃料的爆破极限可用下面的公式[5]进行核算：
l／L下＝0.137×Nc＋0.04343
1／L上＝0.137×Nc＋0.05151
式中：Nc--烃类化合物中碳原子的个数：
L--燃料爆破极限
取润滑油（30＃机油）的均匀分子式为C20H40，按上式可核算出机油的爆破极限为：
L上＝3 .135％ ＝365.8g/m3
L下＝0.3653％=42.6 g/m3
在爆破极限状况下，因为在加料是扰动、微负压等要素的影响致使外界空气混入，在煤气火源的效果下发作了爆破。
依据以上分析，参加炉内压包猜中的机用润滑油仅仅是其间一部分参加爆破反响。因为物质爆破极限和爆破威力不是一个固定值，受一些条件和要素的影响。试验标明，CH4在活动状况下会发作的爆破强度是静态下的9倍。别的，可燃气体温度高、表面积大、液体表面流速快、引爆能量高级要素，均可使爆破极限规模变得更宽、爆破强度剧增，而其时的煤气熔铝炉彻底具有了这些特殊条件。
通过上述分析，能够揣度9#煤气熔铝炉具有下列三个爆破条件：
可燃性物质：来历于压包料带入的30#机油，在高温环境下蒸腾、裂解发作可燃性气体。
氧气：来历于其时炉内过剩空气（其时空气与煤气的比值为1.23：1，对照煤气安全技术规程中规则的比值1.17：1，炉内存在过剩的空气）；别的一个氧气来历是加料时带入的空气。
引爆能量：有较大流量的煤气在炉内焚烧，有明火又发作高温。
上述三个条件导致了此次爆破事端的发作。
3 主张和对策
人们对熔铝炉铝合金用的物料湿润含水发作爆破早有知道，但是对油气爆破的知道不行，没有意识到油分在必定条件下会发作巨大的爆破威力。应从以下几方面采纳办法，防止相似事端的重复发作。
（1） 对有关办理人员、岗位人员进行油类常识的训练教育。
（2） 打包机禁止在漏油状况下作业，一旦漏油要逐级上报、当即中止作业、及时检修和整理现场。
（3） 对油污严峻的物料要独自保管，采纳用热水冲刷、枯燥等除油办法后方可进行熔炼。对和成本体物料要进行随机抽样破碎查看，强化收料把关查看的办理。
（4） 进步对炉子外表体系的调控和煤气质量的要求，调整煤气和空气的流量比值必须在1：1.17，不得超越安全技术规程中规则的要求。
铝合金熔炼炉质量对6063铝合金质量的影响
2019-01-14 13:50:25
一般用的多为方型炉(矩形炉),先进的为圆形炉,有的圆形炉可以倾斜倒铝水。论吨位有一吨、二吨、五吨、十吨、二十五吨和五十吨熔铝形炉。比较先进一点的,在熔铝炉下面再加一个静置炉、静置炉重要配制6063合金用,可在此炉内除渣除气,静置,然后再铸造铝棒。
电镍炉熔炼（一）
2019-01-25 15:49:32
在现代冶金中，铜镍冶金中所用的电炉属于复合式电炉，因这种电炉多用于熔炼矿石和精矿，故又称为矿热电炉。矿热电炉具有较高的炉温，因此被普遍用来处理含难熔脉石较多的矿石（焙砂或干燥后预还原的氯化矿）。 （1）熔池温度易于调节，并能获得较高的温度，可处理含难熔物较多的原料，炉渣易于过热，有利于四氧化三铁的还原，渣含 有价金属较少。 （2）炉气量较小，含尘量较低。有完善的电炉密封设施，可提高烟气中二氧化硫浓度，并可加以利用。 （3）对物料的质量适应范围大，可以处理一些杂料、返料。 （4）容易控制，便于操作，易实现机械化和自动化。 （5）炉气温度低，热利用率达45%--60%，炉顶及部分炉墙可以用廉价的耐火粘土砖砌筑。 电炉熔炼也存在一定的缺点： （1）电能消耗大，电费较高时，生产成本高。 （2）对炉料含水量要求严格（不高于3%）。 （3）脱硫率低（16%～20%），处理含硫量高的物料时，在熔炼前必须焙烧预脱硫。 （一）硫化镍精矿的焙烧 图1示出了焙烧—电炉熔炼—转炉吹炼的典型流程。当精矿品位高、含硫量较低时也可不以焙烧直接入炉熔炼，因为电炉熔炼脱硫率低；当处理低品位精矿时，需在熔炼前采取焙烧预先脱去部分硫，再将焙砂投入电炉熔炼才能产出Ni+Cu含量为24%左右的低镍锍。[next] 硫化业矿的焙烧可以采用流化炉或回转窑，而采用前者的工厂较多。 （1）硫化镍精矿的流态化焙烧。一般温度为600—700℃。FeS氧化成Fe3O4和SO2是焙烧过程的主要反应。对含有镍黄铁嗾或黄铜矿精矿进行传统的部分脱硫焙烧时，几乎没有或不生成NiO或Cu2O。流态化焙烧的产物可用如图2所示的650℃下的Ni—S—O系和Fe—S—O系状态图讨论。如图所示，焙烧条件下几个优势区分别是Fe3O4、FeS、NiS的稳定区。 流态化焙烧炉工业生产的空气/精矿比控制在接近于最优化焙烧程度的化学计算需要量，氧利用率接近100%。一般烟气含O2量<1%(体积)，有利于避免在烟气收尘系统中生成金属硫配盐。硫化镍精矿焙烧的工艺流程如图3。
镍鼓风炕炉熔炼
2019-01-08 09:52:44
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。
电镍炉熔炼（二）
2019-01-25 15:49:32
1、流态化炉床能率和脱硫率的计算 流态化炉床能率即每天每平方米炉床面积焙烧的精矿量。它取决于泫态化床层的直线速度和每吨精矿所需的空气量，按生产穴际数据计算： 流态化焙烧脱硫率可根据精矿含硫量及所确定的低锍品位计算求得，一般按下式计算：
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流态化焙烧过程主要技术参数如下表。 表中 流态化焙烧过程主要技术参数序号名称单位数值备注1炉床面积m29(7.5) 2床能化高度t/(m2.d)～130 3流态化高度m1.4～1.7 4流态化温度℃650±20 5床层直线速度m/s2.56～2.85 6风眼率%1.33 7鼓风量（标）m3/h21000～23000 8鼓风压力Pa～1.5×103 9入炉空气温度℃常温 10入炉物料平均粒度mm2最大8mm11入炉物料含水量%6～8 12总烟气量（标）m3/h24500～28000 13烟气出口温度℃～650 焙烧过程放出大量的热，能维持温度600～700℃,通过自动控制可使床层温度波动范围为±20℃,生产中控制床层温度(650±20)℃。流态化炉瞬时调节温度的手段有:①保持风量一定,改变给料；②用冷却后的焙烧产物或石英石返回流态化床层；③往流态化床层喷水降温等。流态化床层高度对焙烧效果有一定的影响,适当增加床层高度可以提高流态化床层的稳定性,增加物料在炉内的停留时间,有利于达到反应转化率要求,保证产品质量。若床层过高，阻力增大,将增加动力消耗。生产中控制流态化床层高度为1.4～1.7m。床层直线速度是实现床层线速度应大于颗粒最小临界速度,但也一色小于颗粒的带出速度,一般常取W操作=(0.25～0.6)W带出。生产中对平均粒度2mm的入炉颗粒,取线速度2.56～2.85m/s；床层高度1.5m左右是,床能率过到130t/(m2.d)左右,烟尘防御性为30%～90%（当制粒焙烧时，烟尘率可降到5%～24%）。
反射炉熔炼原理
2019-02-28 10:19:46
用一段法处理杂铜时，一般都在固定反射炉中进行，所以实际上，在反射炉 进行的 既是熔炼也是精粹。
杂铜反射炉精粹原理实质上与矿铜的火法精粹原理相同，不过，由于次粗铜杂质含量高（有时高达 4% ），所以在操作上有其共同特色，杂铜在反射炉中处理时，整个精粹进程包含熔化、氧化、复原、除渣、浇铸等作业。整个作业的中心是氧化和复原。下面首要论述氧化和复原。
杂铜氧化精粹的根本原理在于铜中存在的大大都杂质对氧的亲合力都大于铜对氧的亲合力，且大都杂质的氧化物在铜液中溶解度小，所以当向熔体中鼓入空气时，便优先将杂质氧化脱除，但熔体中铜占绝大大都，而杂质量很少，故氧化时，首先是铜被氧化。
4Cu+O2=2Cu2O
所发作 Cu2O 当即溶于铜液中，并与铜液中的杂质发作反响，使杂质氧化。
[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)
式中：[ ] 标明铜液中物质浓度；
（ ）标明渣相中物质浓度；
Me 为杂质金属。
此反响的平衡常数为：
铜液中的主体为金属铜，浓度很大，因杂质量相对很少，故虽然杂质被 Cu2O 氧化，能够为 [Cu] 根本不变（即为常数）。一同，由于杂质氧化物（ MeO ）在铜液中的溶解度很小，能敏捷到达饱满，因此在大大都情况下，当温度一守时， [MeO] 能够为也是一个稳定值，所以反响的平衡常数可用下式标明：
K’=[Cu2O][Me]
这标明，在必定温度下（即 K 为断定常数）铜液中的杂质含量与 Cu2O 的含量成反比， [Cu2O] 越大， [Me] 越小，即残留在铜液中未氧化的杂质越少，精粹作业愈彻底。实践标明，为了更敏捷、彻底地除掉铜液中的杂质，应力求强化氧化进程，使 Cu2O 在铜液中的浓度到达饱满状态。
Cu2O 在铜液中的溶解度随温度升高而添加：
温度℃ 1100 1150 1200 1250
溶解度 % 5 8.3 12.4 13.1
当 Cu2O 的溶解量超越该温度下的溶解度时，熔体将分为两层，基层是饱满了 Cu2O 的铜液，上层是饱满了铜的 Cu2O 相，这一联系可从 Cu ￠ O 系相图看得清楚。铜液中的溶解度添加很少，并且熔体呈现分层，使部分 Cu2O 进入渣层中，并且过度的氧化，使复原进程添加，一同要耗费更多的复原剂，所以为了防止铜液过度氧化，要求氧化期坚持在 1150 ～ 1170 ℃下进行。
首要杂质在氧化精粹进程中的行为简述如下：
铁。铁对氧的亲合力远远大于铜对氧的亲合力，所以铁很简单氧化，并造渣脱除。铁氧化反响按下式进行：
Cu2O+Fe=2Cu+FeO
按热力学预算，在精粹进程中铁可除到十万分之一。
镍。镍是难于除掉的杂质，镍和铜能生成一系列固溶体，虽然镍在熔化期和氧化期均遭到氧化，但既缓慢又不彻底，并且在氧化期所生成的 NiO 散布于铜液和炉渣之间。溶于渣中的 NiO 可生成不溶于铜液而溶于渣相中的 NiO · Fe2O3 ，这部分镍可脱除，热力学核算标明，当铜液中含镍 16% 时，镍可除到 0.25% 。
当铜液中既含镍又含砷和锑时，镍的脱除更尴尬。由于溶于铜液中的 NiO 能与 Cu 、 As 或 Sb 构成溶于铜液的镍云母（ 6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 或 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3 ）。为了脱镍，这时只有加碱性熔剂，使镍云母分化。
锌。锌与铜在液态时彻底互溶，锌的沸点为 906 ℃，在精粹时，大部分锌在熔化阶段即以金属形状蒸发，然后被炉气中的氧氧化成 ZnO 随炉气排出，并在收尘体系中搜集下来，其他的锌在氧化初期被氧化成 ZnO ，并构成硅酸锌（ 2ZnO · SiO2 ）和铁酸锌（ ZnO · Fe2O3 ）进入炉渣。当精粹含锌高的杂铜料（黄杂铜等）时为加快锌的蒸发，在熔化期和氧化期均进步炉温 ( 一般坚持在 1300 ～ 1350 ℃ ) ，并在熔体表面上掩盖一层木炭或不含硫的焦碳颗粒，使氧化锌复原成金属锌而蒸发，避免生成氧化锌结壳阻碍蒸锌进程的进行。
铅。固态铅不溶于铜，在液态时溶解得也很少，但在氧化期，当铅氧化成氧化铅后，因其密度（ 9.2 ）比铜的密度（ 8.9 ）高，故沉于炉底，所以假如是酸性炉底，则 PbO 将与筑炉材料中的 SiO2 效果，生成密度小的（ XPbO · YSiO ）。然后上浮到熔池表面而被除掉。假如炉底为碱性耐火材料，则铅的脱除很困难，这时有必要向熔体中吹入石英熔剂，增大风量并坚持较高的炉温（约 1250 ℃），使 PbO 和 SiO2 效果，产出。用石英造渣除铅办法耗时长，铜入渣丢失大，为了改善除铅效果，战胜该法缺陷，可改加磷铜，使铅以磷酸盐形状除掉。也能够氧化硼作熔剂，使铅呈铅形状脱去。
锡。处理青铜料时，猜中含锡高，锡与铜液态时互溶，在反射炉中锡氧化生成氧化亚锡（ SnO ）和二氧化锡（ SnO2 ）， SnO 呈弱碱性，能与 SiO2 造渣，还能部分蒸发。 SnO2 呈弱酸性，且溶于铜液中，这时需参加碱性溶剂（苏打或石灰石）使其造渣，生成不熔于铜液的锡酸钠（ Na2O · SnO2 ）或锡酸钙（ CaO · SnO2 ）。实践证明，参加由 30% 氧化钙和 70% 碳酸钠组成的混合熔剂，可使铜中含锡量从 0.029% 降到 0.002% 。运用 Fe2O3 与和 SiO2 各占 50% 的混合熔剂亦能使锡的含量很快下降至 0.005% ，并可除掉部分铅。
砷。从 As ? Cu 相图可知，砷与铜在液态时互溶，在氧化时，砷能氧化成易蒸发的 As2O3 ，然后随炉气排走，但也有少数砷氧化成 As2O5 ，并生成铜（ Cu2O · XAs2O5 ），溶于铜液中，当铜液中有镍存在时，砷还能与铜、镍一同生成镍云母，这都给脱砷添加了困难。
锑。锑与铜在液态时无限互溶，并且铜与锑还能生成 Cu3Sb 和 Cu3Sb2 。与砷相同，在氧化时锑也生成易蒸发的 Sb2O3 ，还可生成溶于铜液的 Cu2O · Sb2O3 和 Cu2O · Sb2O5 。所以当处理含 As 和 Sb 高的杂铜时，氧化和复原进程需重复进行数次，使不蒸发的 As2O5 和 Sb2O5 复原为易蒸发的 As2O3 和 Sb2O3 ，未蒸发的 As 和 Sb ，加碱性熔剂处理。
金和银。金和银彻底富集在阳极铜中，在电解精粹时进入阳极泥，进一步处理阳极泥得以收回。
当悉数杂质脱除后，氧化期完毕，进程转入复原期。复原的效果一是使过氧化的铜氧化物复原成金属铜，二是脱除溶于铜液中的气体，由于在氧化完毕时，铜液中还存有 8% 左右的 Cu2O ，铜中含氧过多，将使铜变脆，延展性和导电性下降，故有必要进行复原。在复原期，运用重油、插木等复原时，发作的首要化学反响如下：
6Cu2O+2C2Hm=12Cu+2Co+mH2+2CO2
用 NH3 复原时，发作下列反响：
Cu2O+2NH3 6Cu+N2+3H2O
假如用天然气作复原剂，有必要对天然气进行所谓“重整”，不然，天然气中的成分 CH4 在 1000 ℃时分化产出很多 H2 ，虽能加强复原，但也添加铜对的吸附。
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