废铝熔炼在国内的进展十分缓慢，但同样在国外，废铝熔炼这一废铝循环利用的过程已经开展的相当的完善了，对于我们中国铝业生产出口大国来说，这废铝熔炼的加工不能跟上时代的步法，这一点值得大家来关注。在欧洲，大约45%-60%的电解铝来自于废铝回收再废铝熔炼，而欧盟废铝熔炼再生铝的生产则超过了原铝的生产。资料显示，自1995年以来全球废铝 市场 就开始发生着翻天覆地的变化，2001年下半年欧洲一举变为废铝净出口地区。2005年美国出口废铝110万吨，欧盟出口69.2万吨。而进口数据方面，2005年中国进口120万吨，美国接近50万吨，欧洲28.8万吨废铝。我国在对包括铝 金属 在内的其他 有色金属 的废铝熔炼循环使用进程中，走得一直很迟缓。我国目前的废铝熔炼始终保持在应回收冶炼数量的四分之一到五分之一。这除了造成大量的废旧铝制品闲置之外，还增加了社会整体资源消耗的数量。 废铝熔炼除了能节省大量资源消耗之外，对废旧铝制品进行重新的冶炼加工，还可以减少可再生的 有色金属 的社会蓄积量。开发再生铝资源，对废旧铝实行循环经济，不但可以给国家、企业节省资金、提高资源利用率、节约能源、保护生态环境等经济效益，还可以减少很多社会问题。铝 金属 循环使用，可以加快中国铝 金属 工业实现全面、协调、可持续发展。既然废铝熔炼的循环使用是这样一件利国利民的好事，为什么目前在国内只有一些小型企业从事废铝熔炼加工，而没有形成有规模的大型铝 金属 回收冶炼企业链呢？事实上，小型废铝熔炼企业由于工艺水平低下，能耗相对较高，对废铝的资源浪费和对环境的污染也都比较高，很不适应整个再生铝 行业 的需要。这主要是因为在我国废铝熔炼循环使用的过程中存在着几个重大的瓶颈障碍。随着中国整个国民经济的发展，社会对 有色金属 消费水平也在逐年提高，但在整个 有色金属行业 繁荣发展的表象之后， 有色金属 的资源危机也正在慢慢凸现。对于废铝熔炼这个加工环节也值得影响广大 行业 界内认识的关注。 

一般来说，熔炼是将矿石或精矿（或焙砂烧结块）与熔剂一道进行高温加热熔化，使物料中各组分发生一系列化学反应，结果得到二种或二种以上互不相溶的液态产物－粗金属或锍及炉渣，并产生炉气和烟尘。各种液态产物，由于密度不同，在熔炼炉内自动分层，分别放出，使金属或金属化合物与脉石分离。按照熔炼过程中化学反应的特点，熔炼可分为：还原熔炼、造锍熔炼、沉淀熔炼、氧化熔炼、氯化熔炼等。按照熔炼设备不同，可分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼等。

铝锭熔炼相关知识很多，让我们对它进行下介绍。在熔炼少量的钛铝合金可用有氩气保护的电弧炉,但要熔炼几公斤或更大的钛铝锭就有许多问题需要解决。例如,用电弧炉熔炼,要在使电弧稳定的状态下熔炼,熔炼速度就会太快,锭子内部会产生细裂缝,质量得不到保证;而用电子束炉熔炼,炉内压力必须保持在百分之一到万分之一帕斯卡,而熔炼钛铝时,所含有的36％的铝会蒸发,导致炉内压力上升,影响熔炼。多年前，沈阳有个名叫王洪怀的人，平日靠捡破烂为生。某天他突发奇想：收一只易拉罐仅能赚几分钱，若将之烤化作金属卖，会不会获取更多钱呢？  于是，他把一只易拉罐剪开，熔成一小块银灰色的金属，再到有色金属研究所做了化验。结果表明，易拉罐是用铝镁合金做成。当时，铝锭的市价为1.4-1.8万元/吨。而一只易拉罐重18.5克，集满5.4万个就是一吨。如此算来，将之熔化后出售比直接卖掉可多赚近6倍的钱。  由此，王洪怀做起了熔炼易拉罐的生意。通过努力，他办了个金属再生加工厂，1年内用易拉罐熔炼了240多吨铝锭，仅3年时间就收入270多万元，从此走上了富裕的道路。真是，别人只会捡破烂，而他却能变废为宝，成了个百万富翁！王洪怀的故事让人赞叹不已。通过了解铝锭熔炼的知识，我们才可以掌握其真正的价值，你可以登陆上海有色网查找更多的信息。

真空熔炼就是在真空的条件下进行熔炼。随着科学技术的高速发展，对金属的质量提出了越来越高的要求，例如宇宙飞船上需要各种耐高温、耐高压的纯金属及合金;原子能反应堆需要铀、锆、铍、铪及不锈钢;半导体工业需要超纯度的硅及锗等等。为了冶炼这样的金属材料采用真空熔炼，因为在真空下进行熔炼，能使金属更好地脱气，除去易挥发物和避免金属生成化合物，因而保证了金属的纯度，真空熔炼的炉型很多，如真空感应电炉、真空电弧炉、真空电阻炉等。

熔炼锡锭是很多锡锭关注者会关心的一个话题，由于其不同方式和方法都会对其产生不同的影响。熔炼是铸造生产工艺之一。将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，使其符合浇注铸件要求。常用的工业熔炉有：冲天炉、工频炉、中频炉、电阻炉。锡锭熔炼自动送料装置，该装置能明显改善操作人员工作条件，自动化程度高、运行稳定、可靠性好，具有较高的应用价值。产品名称 锡锭 　　执行标准 GB／T728－1998 　　牌号：Sn99.99 Sn99.95 Sn99.90 　　主要用途：可以用作涂层材料，在食品、机械、电器、汽车、航天和其它工业部门中有着极广泛的用途。在浮法玻璃生产中，熔融玻璃浮在熔融的锡池表面冷却固化。 　　性状：银白色金属，质软，有良好延展性。熔点232℃，密度7.29g/cm3。无毒 　　产品规格：每锭重25kg±1 kg；捆装，每捆重约1050 kg魔兽世界中的熔炼锡锭：初级采矿 技能10 劣质的石头、孔雀石熔炼锡锭 技能65 虎眼石、暗影石、粗糙的石头熔炼银锭 技能75 虎眼石、粗糙的石头熔炼青铜 技能65中级采矿 技能50熔炼铁锭 技能125 沉重的石头、黄水晶熔炼钢锭 技能165熔炼金锭 技能155 沉重的石头、黄水晶高级采矿 技能125熔炼秘银 技能175 坚固的石头、青绿石、红宝石熔炼真银 技能230 坚固的石头、青绿石、红宝石熔炼锭是要找采矿训练师学的光知道熔炼锡锭的知识对于投资者来说是不够的，你可以通过登陆上海有色网，寻找更多你想要的知识。

转炉熔炼包括备料、熔炼、出炉等步骤。 一、备料。 处理氧化铋渣时，其配料比控制在：氧化铋渣100%，纯碱3%～4%，煤粉3%，黄铁矿20%～30%，萤石粉3%～4%。处理返炉冰铜时，其配料比为：返炉冰钢100%，煤粉3%。纯碱3%～4%，黄铁矿15%，萤石粉酌情加入。处理铋精矿及混合料时，其配料比可参考反射炉配料比。 各工序操作时间与温度的控制如表1。 表1  转炉各工序操作时间与温度二、熔化。 采用低压喷嘴燃烧重油。由于是周期性作业，每炉升温前要点火。点火可用木柴或煤气点火，点火时操作人员应站在油嘴两侧，先开风后开油，点火后遂渐加大风量与油量，使炉温逐渐上升。风油比控制为每千克重油耗10米3风量，油压应大于0.39×106帕，当用压缩空气雾化时，风压应大子0.39×106帕，当用蒸汽雾化时，蒸汽压力应大干0.59×106帕。 在熔化过程中必须经常观察炉料熔化情况，根据具体情况翻动炉料或转动液面。炉料完全熔化后，为了使还原反应完全，可加入煤粉后翻动炉料，再封好炉口继续熔化。 三、出炉。 出炉包括放渣、放冰铜，放铋合金（粗铋），放渣时不许停风停油，保持高温放稀渣，溜口要清理得又宽又平，缓慢转动炉体，使渣流出时薄而慢，经常取样观察，炉内粘渣、浮砖要及时抓出，不让在炉内形成炉结。放渣后要清理干净炉口，将炉口转至水平位置。为了降低冰铜含铋，可加入部分铁屑，用铁扒搅匀后升温。放冰铜时速度应稍快，但要防止粗铋流出，要经常采样观察。放完冰铜后降温，直至炉内残存之冰铜冷凝成固体后，再放粗铋，放到斗内的粗铋上的浮渣，要及时捞干净。

一、熔炼过程的物理、化学现象 　　合金熔炼是压铸过程的一个重要环节，熔炼过程不仅是为了获得熔融的金属液，更重要的是得到化学成分符合规定，能使压铸件得到良好的结晶组织以及气体、夹杂物都很小的金属液。 　　在熔炼过程中，金属与气体的相互作用和金属液与坩埚的相互作用使组分发生变化，产生夹杂物和吸气。所以制订正确的熔化工艺规程，并严格执行，是获得高质量铸件的重要保证。 　　1. 金属与气体的相互作用 　　在熔炼过程中，遇到的气体有氢（H2）、氧（O2）、水汽（H2O）、氮（N2）、CO2、CO等，这些气体或是溶于金属液中，或是与其发生化学作用。 　　2. 气体的来源 　　气体可以从炉气、炉衬、原材料、熔剂、工具等途径进入合金液中。 　　3. 金属与坩埚的相互作用 　　当熔炼温度过高时，铁质坩埚与锌液反应加快，坩埚表面发生铁的氧化反应生成Fe2O3等氧化物；此外铁元素还会与锌液反应生成FeZn13化合物（锌渣），溶解在锌液中。铁坩埚壁厚不断减薄直到报废。 二、熔炼温度控制 　　1. 压铸温度 　　压铸用的锌合金熔点为382 ~ 386℃，合适的温度控制是锌合金成分控制的一个重要因素。为保证合金液良好的流动性充填型腔，压铸机锌锅内金属液温度为415 ~ 430℃，薄壁件、复杂件压铸温度可取上限；厚壁件、简单件可取下限。中央熔炼炉内金属液温度为430 ~ 450℃。进入鹅颈管的金属液温度与锌锅内的温度基本一样。通过控制锌锅金属液温度就能对浇注温度进行准确的控制。并做到：① 金属液为不含氧化物的干净液体；② 浇注温度不波动。 　　温度过高的害处： 　　① 铝、镁元素烧损。 　　② 金属氧化速度加快，烧损量增加，锌渣增加。 　　③ 热膨胀作用会发生卡死锤头现象。 　　④ 铸铁坩埚中铁元素熔入合金更多，高温下锌与铁反应加快。会形成铁-铝金属间化合物的硬颗粒，使锤头、鹅颈过度磨损。 　　⑤ 燃料消耗相应增加。 　　温度过低：合金流动性差，不利于成形，影响压铸件表面质量。　　现在的压铸机熔锅或熔炉都配备温度测控系统，日常工作中主要是定时检查以保证测温仪器的准确性，定期用便携式测温器（温度表）实测熔炉实际温度，予以校正。 　　 有经验的压铸工会用肉眼观察熔液，若刮渣后觉得熔液不太粘稠，也较清亮，起渣不是很快，说明温度合适；熔液过于粘稠，则说明温度偏低；刮渣后液面很快泛出一层白霜，起渣过快，说明温度偏高，应及时调整。  　　2. 如何保持温度的稳定  　　 ①     最佳方法之一：采用中央熔炼炉（图4-3），压铸机熔炉作保温炉，从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化。集中熔炼能保证合金成分稳定。   　　 ②     最佳方法之二：采用先进的金属液自动送料系统（图4-4），能够保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度。 图4-3 运豪机铸有限公司中央熔炼炉图4-4 成达玩具厂自动加料机　　③     如果目前生产条件是在锌锅中直接加料，建议将一次加入整条合金锭改为多次加入小块合金锭，可减少因加料引起的温度变化幅度。 　　三、锌渣的产生及控制 　　通过熔炼合金从固态变为液态，这是一个复杂的物理、化学过程。气体与熔融金属发生化学反应，其中氧的反应最为强烈，合金表面被氧化而产生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和铁、锌、铝金属间化合物，从熔体表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的锌合金。锌渣形成的反应速度随熔炼温度上升成指数增加。 　　正常情况下，，原始锌合金锭的产渣量低于1%，在0.3 ~ 0.5%范围内；而重熔水口、废工件等产渣量通常在2 ~ 5%之间。 　　1. 锌渣量的控制  　　①     严格控制熔炼温度，温度越高，锌渣越多。  　　②     尽可能避免锌锅中合金液的搅动，任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触，从而形成更多的浮渣。  　　③     不要过于频繁的扒渣。当熔融的合金暴露于空气中都会发生氧化，形成浮渣，保留炉面一层薄的浮渣有利于锅中液体不进一步氧化。  　　④     扒渣时，使用一个多孔（Ф6 mm）盘形扒渣耙，轻轻从浮渣下面刮过，尽可能避免合金液搅动，将刮出的渣盛起，扒渣耙在锌锅边轻轻磕打，使金属液流回锌锅中。 　　2. 锌渣的处理  　　① 卖回原料供应商或专门处理厂，因为自行处理可能成本更高。  　　②     压铸厂自行处理。需要有单独的熔炉，锌渣重熔温度在420 ~ 440℃范围内。同时加入助熔剂。熔炼100公斤渣，需加入0.5 ~ 1.5公斤助熔剂，先均匀散发在金属液面，随后用搅拌器将其均匀混入熔融金属中（约需2 ~ 4分钟），保温5分钟后，表面产生一层更似泥土类的东西，将其刮掉。  　　四、水口料、废件重熔 　水口料、废料、垃圾位、报废工件等，不宜直接放入压铸机锌锅内重熔。原因是这些水口料表面在压铸成形过程中发生氧化，其氧化锌的含量远远超过原始合金锭，当这些水口料在锌锅中重熔时，由于氧化锌在高温条件下呈粘稠状态，将其从锌锅取出时，会带走大量的合金成分。 　　把水口料等另外重熔，是为了将氧化锌和液体合金中有效的分离开，熔炼中须加入一些溶剂，铸成锭后使用。 　　五、电镀废料重熔 　　电镀废料应同无电镀废料分开熔炼，因为电镀废料中含铜、镍、铬等金属是不溶于锌的，留在锌合金中会以坚硬的颗粒物存在，带来抛光和机加工的困难。 　　电镀废料重熔中注意将镀层物质与锌合金分开，先将电镀废料放入到装有锌合金熔体的坩埚中，这时不要搅动熔体，也不要加入熔剂，利用镀层物质熔点高，镀层不会熔入合金中，而会在最初一段时间内浮在熔液表面，当全部熔化后，让坩埚静置15 ~ 20分钟，看表面是否还会有浮渣出现，把浮渣刮干净。经过这一道工序后，再看是否有必要加精炼剂。　　六、熔炼操作中注意事项 　　1. 坩埚：使用前必须进行清理，去除表面的油污、铁锈、熔渣和氧化物等。为防止铸铁坩埚中铁元素溶解于合金中，坩埚应预热到150 ~ 200℃，在工作表面上喷一层涂料，再加热到200 ~ 300℃，彻底去除涂料中水份。 　　2. 工具：熔炼工具在使用前应清除表面脏物，与金属接触的部份，必须预热并刷上涂料。工具不能沾有水分，否则引起熔液飞溅及爆炸。 　　3. 合金料：熔炼前要清理干净并预热，去除表面吸附的水分。为了控制合金成分，建议采用2/3的新料与1/3的回炉料搭配使用。 　　4. 熔炼温度绝对不能超过450℃。 　　5. 及时清理锌锅中液面上的浮渣，及时补充锌料，保持熔液面正常的高度（不低于坩埚面30 mm），因为过多的浮渣和过低的液面都容易造成料渣进入鹅颈司筒，拉伤钢呤、锤头和司筒本身，导致卡死锤头、鹅颈和锤头报废。 　　6. 熔液上面的浮渣用扒渣耙平静地搅动，使之集聚以便取出.

加锌沉积金产出的化金泥（或称锌金沉积）组分是很杂乱的，因为它具有很高的经济价值，因此有必要仔细加以处理。枯燥的锌金沉积组分（见下表）： 表  枯燥的锌金沉积组分组分金银锌铅铜硫化物二氧化硅钙有机质含量%1～51～510～505～302～151～62～201～51～10化金泥的熔炼办法，取决于沉积物悉数组分的含量。一般，选用火法和湿法冶金相结合的工艺，产出合质金锭并收回其间所含的有价金属。冶金的悉数进程包含；预处理和熔炼产出含金、银和铜的合质金锭，并将熔炼炉渣磨碎经混收回粗粒金后，尾渣送化处理或许卖给冶炼厂（一般是铜冶炼厂）处理。 化金泥的火法熔炼，曩昔一向沿袭坩埚熔炼法。近代一般运用小型转炉、反射炉或电炉。当沉积物含硫很高时，为了削减熔剂耗费，某些工厂才运用石墨坩埚炉熔炼，这样能够既产出合质金又产出冰铜。 一、直接熔炼法。 将干的沉积物与所参加的适量溶剂（一般为硼砂和石英，也可参加碳酸钠或萤石）混合，直接入炉熔炼产出合质金锭和炉渣（图1）。但沉积物含银很高时，可少加或不加熔剂。图1  锌金沉积的直接熔炼流程 二、焙烧－熔炼法。 澳大利亚大多数工厂运用的焙烧－熔炼法流程如图2所示。先焙烧沉积物使贱金属、硫和有机物氧化，所产出的焙砂用上述加熔剂的办法熔炼。这种流程可使沉积物中存在的铜悉数进入合质金中收回，它的价值能够补偿耗用很多熔剂的费用。图2  锌金沉积的焙烧－熔炼流程 三、酸浸－熔炼法。 在此法中，沉积物先经硫酸处理以溶解锌，再经倾析洗刷和过滤除掉硫酸锌和其它可溶盐后，枯燥的滤饼加熔剂熔炼。 为了除掉沉积物中的铜，在用硫酸处理时可加少数硝酸或二氧化锰来加快铜的溶解。若改用则可除掉沉积物中的铅，但处理进程中会发生氢、和等有害气体，因此有必要留意通风。 四、酸浸－焙烧－熔炼法。 此法在南非被遍及选用。流程包含硫酸处理除锌，焙烧氧化硫化物和贱金属，焙砂加氧化剂熔炼（图3）产出高档次的合质金锭。图3  锌金沉积的酸浸、焙烧和熔炼流程 五、焙烧－酸、碱浸出－熔炼法。 某矿的化金泥含Cu10%～15%先经焙烧，然后接固液比1∶7加酸性液于85～90℃拌和浸出2～3h。酸性液含14%硫酸和3%硝酸铵。浸出至溶液呈铜铵络盐的深蓝色时，加少数水稀释，再加3号絮凝剂搅匀后静置弄清，抽出上清液，再次加酸性液浸出，以尽可能除掉铜等物质。二次酸浸后的渣按固液比1∶7参加15%进行碱浸除铅。浸出后的滤饼烘干送熔炼。经上述处理后，可使熔炼时刻缩短60%，因为原材料耗费下降，单位生产成本约可下降50%，合质金含金档次也由60%提高到80%。 六、其他熔炼法。 还有选用加铅熔炼成贵铅，或许通进行氯化熔炼的。 七、全湿法。 鉴于金泥含金、银总量多在10%以下，贱金属和杂质常大于90%，在上述的办法中都有火法熔炼，熔炼渣含金高，影响金的收回率。且需经长时刻氧化熔炼，坩埚很简单损坏。若选用电炉，则耗电量很大。为此，一些矿山多年来一向致力于湿法工艺的实验，并探究出一些全湿法流程。下面是某金矿全湿法处理化金泥的工艺，它包含： 稀硫酸浸出：选用15%的硫酸液，按固液比1∶（6～7），加热浸出金泥4h，然后加水洗刷，杂质除掉率达58.8%。浸渣中金的富集率为1.7倍，金收回率99.99%。进入浸液中的铜、锌等可归纳收回。 硝酸浸出：上述水洗后的浸渣再用稀硝酸浸出并洗刷。浸渣中金的富集率达5.82倍，金的收回率为99.99%。进入浸液中银呈AgNO3，加氯离子使呈AgCl沉积后，再还原为金属银并精粹铸锭。 经硫酸和硝酸别离浸出的渣，选用（硝酸∶1∶3）浸出。在固液比1∶4、温度95℃、浸出时刻90min。浸渣加热水洗刷。液中的金加还原剂FEN和中和剂Na2CO3至不冒泡停止，再置换1h。产出的金粉经洗刷后、再加硝酸煮沸除掉杂质，并用蒸馏水屡次洗刷。经熔炼，产出的金锭含金纯度到达99.6%。 选用上述全湿法，金的总收回率达99.6%，每克金的生产费用为1.2元。

空气中含有21％（体积比）的氧，如果把纯氧掺进空气中，使得其中的氧大于21％，这样的混合气体就称做富氧空气。凡是采用富氧空气的熔炼过程，都叫做富氧熔炼。例如鼓风炉富氧熔炼，转炉富氧吹炼等。除了溶炼过程可以采用富氧外，其它冶金过程（如焙烧）也可以采用富氧。采用富氧熔炼不仅可以强化熔炼过程，提高生产率；并且可以降低燃耗，减少了烟气排放量，减轻了对大气的污染。现在世界各国在有色冶炼中，凡能得到廉价氧的地方，均较为普遍地采用富氧冶炼。

贵 金属 熔炼是指贵 金属 生产加工中的一种工艺，使其符合浇注铸件要求。熔炼是铸造生产工艺之一。将 金属 材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，使其符合浇注铸件要求。常用的工业熔炉有：冲天炉、工频炉、中频炉、电阻炉。《 有色金属 熔炼与铸锭》是 金属 材料及热处理、 金属 压力加工两专业的专业课教材，着重阐明： 有色金属 在熔炼和铸锭过程中，与炉气、炉衬、熔剂、涂料、空气和水蒸气等环境因素相互作用的基本规律；熔铸工艺参数对熔体中的气体及夹渣含量和铸锭的凝固过程、结晶组织、深再分布及偏析、裂纹等缺陷所产生的影响及其变化规律。力求将 金属 在熔铸过程中产生的现象，运用 金属 学、物理化学及传质、传热学等基础知识阐述清楚。鉴于 有色金属 合金品种繁多，其熔铸技术特性各异，影响熔铸质量因素较多，工艺上尚存在工序多、损耗大、能耗高、成本高、技术经济指标较低等问题，本书结合实例进行了初步分析；对已开发和正在开发新方法、新工艺及新设备等，典型合金的熔铸技术特点，制订熔铸工艺规程的基本依据，均作了较系统的概括。本书除作为教材使用外，也可供从事 有色金属 熔铸工作者参考。有色金属 依据元素的性质、在地壳中的丰度以及用途等划分为 有色 重 金属 、 有色 轻 金属 、贵 金属 、稀有轻 金属 、稀有高熔点 金属 、稀散 金属 、稀土 金属 、天然放射性 金属 元素和人造放射性 金属 元素等几大类。贵 金属 元素为: 锇(Os),铱(Ir),钌(Ru), 铑(Rh),铂(Pt),钯(Pd), 金(Au),银(Ag)。想要了解更多关于贵 金属 熔炼的资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道。

闪速熔炼，是在炉子的反应塔顶上，将干燥过的精矿粉和预热空气通过喷嘴混合吹入反应塔中，并使这些物料在悬浮状态下进行熔炼。这种方法，多半是以自热熔炼为原理来进行的，其熔炼的热源主要靠精矿中的硫和铁的氧化反应所放出的热，也可以加入少量其它燃料以保持其热平衡。由于该法将焙烧与熔炼结合为一个操作过程来处理硫化精矿，所以具有高的处理能力，热能利用好，能得出高纯度的二氧化硫炉气以制造硫酸，对较难挥发的金属化合物能迅速达到高的挥发率，所产的烟尘较纯等特点。闪速熔炼首先是用来冶炼铜、镍的硫化精矿，也可用来熔炼黄铁矿生产元素硫，还可以处理铜、锌复杂硫化矿。

废铝熔炼技术在国内的进展十分缓慢，但同样在国外，废铝熔炼技术这一废铝循环利用的过程已经开展的相当的完善了，对于我们中国铝业生产出口大国来说，这废铝熔炼技术的加工不能跟上时代的步法，这一点值得大家来关注。在欧洲，大约45%-60%的电解铝来自于废铝回收再废铝熔炼技术，而欧盟废铝熔炼技术再生铝的生产则超过了原铝的生产。资料显示，自1995年以来全球废铝 市场 就开始发生着翻天覆地的变化，2001年下半年欧洲一举变为废铝净出口地区。2005年美国出口废铝110万吨，欧盟出口69.2万吨。而进口数据方面，2005年中国进口120万吨，美国接近50万吨，欧洲28.8万吨废铝。我国在对包括铝 金属 在内的其他 有色金属 的废铝熔炼技术循环使用进程中，走得一直很迟缓。我国目前的废铝熔炼技术始终保持在应回收冶炼数量的四分之一到五分之一。这除了造成大量的废旧铝制品闲置之外，还增加了社会整体资源消耗的数量。 废铝熔炼技术除了能节省大量资源消耗之外，对废旧铝制品进行重新的冶炼加工，还可以减少可再生的 有色金属 的社会蓄积量。开发再生铝资源，对废旧铝实行循环经济，不但可以给国家、企业节省资金、提高资源利用率、节约能源、保护生态环境等经济效益，还可以减少很多社会问题。铝 金属 循环使用，可以加快中国铝 金属 工业实现全面、协调、可持续发展。既然废铝熔炼技术的循环使用是这样一件利国利民的好事，为什么目前在国内只有一些小型企业从事废铝熔炼技术加工，而没有形成有规模的大型铝 金属 回收冶炼企业链呢？事实上，小型废铝熔炼技术企业由于工艺水平低下，能耗相对较高，对废铝的资源浪费和对环境的污染也都比较高，很不适应整个再生铝 行业 的需要。这主要是因为在我国废铝熔炼技术循环使用的过程中存在着几个重大的瓶颈障碍。随着中国整个国民经济的发展，社会对 有色金属 消费水平也在逐年提高，但在整个 有色金属行业 繁荣发展的表象之后， 有色金属 的资源危机也正在慢慢凸现。对于废铝熔炼技术这个加工环节也值得影响广大 行业 界内认识的关注。 

再生铝熔炼厂序号单位地址法人邮编电话传真补白江西省1.         南昌市洪胜铝业有限公司江西省南昌市井岗山大路516号周胜3300010791-52369265236926铝合金锭2.         江西景德镇市景新铝合金铸造厂江西省昌江区鲇鱼山镇鱼山村3334133.         江西萍乡大明再生有色金属制品有限公司079968136884.         萍乡铝厂江西省萍乡市湘东区姚家洲张建明3370160799-34390013439022电解铝锭山东省5.         山东铝业股份有限公司电解铝厂山东省淄博市张店区五公里路32#2550610533-2942184 139533958772981286陈丹山 章华明 氧化铝、电解铝6.         淄博铝厂山东省淄博市张店区石志和2550620533-29800032980008电解铝锭、铸造铝合金7.         山东平阴铝厂山东省济南市平阴孔村镇北田培功2504120531-77450017745945重熔用铝锭8.         茌平信发热电有限公司铝业分公司山东省茌平北顺河街241号张学信2521000635-42815164281516铝锭、铝杆9.         邹平县礼参西坦兴隆熔炼厂山东省邹平县西坦段立会2562050543-48513254851325铝棒10.     山东正泰有色金属冶炼公司山东省邹平县青阳镇刘献一2562170543-45711874573388铝锭、再生铝锭11.     山东莱州市沙河镇宋家村吕中胜0535-234731823472881380891066612.     东营铸天有色金属公司山东省利津县刘泗路15号王芳2574000546-568687713.     山东费县昌宇镁业有限公司山东省费县昌宇职业学校梅 青2734000539501738914.     张店铝城育才校办工厂山东省淄博市山东铝业公司职工大学王鑫书2550651385335561215.     金象铝业有限公司山东临沂市南坊办事处西南坊孙道学2760370539-89509968617825861782316.     邹平县天坛熔炼厂山东省邹平县西神坛村王泽礼2562050543-48513094851309铝棒、铝型材河南省17.     河南省三门峡市天元铝业集团再生铝项目部河南省三门峡东区南路10号陈应广4220000398-2916624291702018.     我国长城铝业公司河南省郑州市上街区宋培凯4500410371-89163098921006氧化铝、铝锭19.     我国长城铝业铝型材厂冯新瞬0371-891658789165921393829505220.     郑州铝业股份有限公司河南省郑州市电厂路10号李丛福4500510371-75363047535875铝锭、铝板21.     郑州市华夏铝厂河南省郑州市电厂路10号常  久4500510371-75351707535190铝锭、铝板22.     郑州龙祥铝业有限公司河南省荥阳市五龙工业区宋培凯4501000371-49585064958398铝锭23.     河南豫联动力集团有限责任公司河南省巩义市新华路31号张洪恩4512000371-438211843821894382108 铝锭24.     河南鑫旺集团有限公司河南省巩义市米河镇小里河村张春旺4512630371-623564243359064331626 铝锭25.     长恒铝厂河南省长恒县城东三里庄王之勋4534000373-88137888811039铝锭26.     新乡铝厂河南省辉县市洪洲乡来4526000373-62536786282919铝锭27.     焦作万方铝业股份有限公司河南省焦作市待王镇东李东根4540030391-32611203261245铝锭28.     郑州轻金属研究院沁阳铝电解实验厂河南省沁阳市西向镇横道顾松青4545910391-50920105092020铝锭、铝合金29.     河南省林州市铝业总公司河南省林州市横水镇桥西王成生4565710372-68155576815557重熔用普通铝锭30.     长葛市贵龙有色金属公司加工厂河南省长葛市小谢庄村谢银福4615070374-66611906661190铝锭、铝线、铝棒31.     禹州市铝厂河南省禹州市西三里于河洲4616700374-82156208215108铝锭32.     河南万基铝业股份有限公司河南省洛阳市新安县庙头工业区王清凯4718320379-73324053948084铝锭33.    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一、铜锍     不同铜锍品位及其组成见表1。 表1  不同铜锍品位及其组成，%序号CuFeSO211057.6625.86.5422049.3225.35.383304124.84.2144032.6824.33.0254528.51242.4965024.823.31.9076016.2123.090.7     注：本表资料系按X·K阿维齐祥算出的理论组成。     铜锍品位与原料中Cu/S有关。铜锍品位以40%～45%为适宜。品位过高时，铜锍中常含有一些金属（特别是加还原剂熔炼时）。铜锍品位高达55％以上时，会在炉底形成钢-铁合金，这种合金含硫低于5%，铜、铁含量在90%以上。近年来云冶铜锍品位与原料中Cu/S之关系见表2。 表2  云冶铜锍品位与原料中Cu/S之关系年份198119821983198419851986198719881989199019911992采样中Cu/S1.411.321.221.321.361.231.331.331.291.371.471.63铜锍品位，%47.0446.2344.594142.2343.2844.0943.3145.1041.9242.8442.38     云冶生产初期，原料中Cu/S较高，铜锍品位亦较高。近年来，原料中Cu/S基本稳定在1.2～1.3，铜锍品位稳定在42%～45%。     小型工厂，铜锍品位可以根据吹炼设备情况适当调整。     铜锍对金的捕集率为95%～97%，银为92%～97%。     铜锍具有良好的导电性，它受铜锍成分和温度的影响波动很大，液态铜锍的导电率一般为100～200Ω-1 ·cm-1，约为液态渣的400～800倍。     云冶铜锍化学成分见表3。 表3  云冶铜锍化学成分，%生产时间CuFeS渣Cu/铜锍Cu投产至60年代末53.8220.1521.370.870年代45.125.7322.430.9380年代44.7027.8622.930.871990～1992年42.3825.9123.310.94     国外工厂炉渣成分和铜锍品位见表4。 表4  国外工厂炉渣成分和铜锍成分，%厂别炉渣成分铜锍品位CuFeOCaOMgOAl2O3SiO2苏力切尔玛0.5445～5533～3625罗斯卡0.3838～424.1～4.52.98.137～38.545今贾0.63493.96.536.230皮尔多普0.5～0.750～5533～3630     二、炉渣     渣型应根据原料中各种成分合理选择，一般渣中主要成分为FeO+SiO2+CaO+MgO+Al2O3约为97%～98%；良好的电炉渣型SiO2+ FeO一般为75%～80%，其中SiO2=38%～40%，FeO32%～40%， SiO2∶FeO=1～1.2左右，硅酸度应为1.45～1.6。     云冶炉渣成分见表5。 表5  云冶炉渣成分，%年代CuFeOSiO2CaOMgOAl2O3SiO2/ FeO投产至60年代末0.4317.1639.6619.3310.436.742.3170年代0.4333.1536.7810.656.374.721.1180年代0.3937.8938.996.414.095.161.031990～1992年0.4039.3239.114.512.974.61     炉渣应是熔点低、粘度小、密度低及热含量低。     液态炉渣的电导率对电炉熔炼有重要意义，电炉渣的电导率主要取决于炉渣温度和炉渣成分。电导率随着氧化亚铁含量的增加而升高，随二氧化硅增加而降低。炉渣中氧化亚铁与电导率的关系见图1。图1  炉渣中氧化亚铁与电导率的关系     一般有色冶金炉渣在1350℃时电导率为0.1～2Ω-1·cm-1。     高钙镁炉渣电导率在1300～1320℃时为0.058～0.16Ω-1·cm-1；保加利亚皮尔多普厂高铁炉渣在1160～1250℃时，电导率为0.052～0.3Ω-1·cm-1。     炉渣的物理化学性质的测定数据列于表6、表7。 表6  高铁炉渣的物理化学性质测定数据（一）编号炉渣成分，%熔点℃热含1200℃  kJ/g粘度，10-1Pa·sSiO2FeOAl2O3CaOMgO1250℃1200℃1160℃134.0952.754.643.161.0710901.471.22.54.6236.3448.156.842.381.2310051.211.62.82.2337.7650.214.391.461.3511001.221.72.84.0440.0841.412.962.091.1011202.081.72.95.7542.1139.414.181.791.2511602.102.65.421.8 续表6  高铁炉渣的物理化学性质测定数据（二）编号电导率，Ω-1cm-1表面张力，N/m密度，t/m31250℃1200℃1160℃1250℃1200℃1160℃1250℃1200℃1160℃10.30.280.210.3500.3670.3983.353.433.5020.190.110.090.3300.3430.3603.153.283.3530.270.220.180.3270.3350.3483.253.323.4040.170.140.120.3050.3160.3243.153.203.3050.0060.0610.0520.2840.2860.2952.783.053.20 表7  高钙镁炉渣的物理化学性质测定数据（一）编号炉渣成分，%熔点℃热含1250℃  kJ/g硅酸度密度，t/m3FeOSiO2CaOMgOAl2O3111.5140.2217.3811.5510.4612001.441.763.27215.3741.7517.0911.399.7312201.391.733.32317.8443.2515.819.749.1611801.321.863.36419.6241.4915.775.569.1511701.431.743.55521.8639.2815.699.049.0911401.421.623.45611.4336.7620.8813.1711.3012001.411.423.29718.0934.4817.5211.7710.3612001.431.333.43820.0034.6719.2911.4610.2111701.331.323.46922.5133.7516.4710.4110.9311701.511.303.561024.6432.0315.7510.1810.3211801.381.223.571110.8441.8420.8012.408.3312101.511.493.261216.3243.1817.0911.218.0912201.431.783.331318.9942.4015.9210.957.4311701.471.723.371412.5438.2221.5913.389.1812001.511.203.291517.1337.7618.6612.638.5411951.481.423.421619.8537.4718.6111.658.0711751.391.373.411723.3835.3117.1612.757.5511701.501.193.51 续表7  高钙镁炉渣的物理化学性质测定数据（二）编号粘度，10-1Pa·s电导率，Ω-1cm-11260℃1280℃1300℃1320℃1330℃1340℃1260℃1280℃1300℃1320℃1330℃1340℃133.426.221.017.215.714.80.0440.0500.0580.0680.0780.10231.616.012.49.4329.013.810.79.49.19.00.0760.1020.1230.1380.1460.160416.011.37.85.24.43.60.0760.0830.1000.1280.1700.215517.414.010.98.67.97.20.0650.0710.0880.1390.193635.025.020.016.214.513.00.0480.0520.0540.0550.056720.814.510.98.88.30.0790.0980.1200.16587.45.03.62.60.0840.0940.1120.1430.165920.912.37.95.65.04.80.0820.0980.1230.1460.1651013.04.94.23.43.22.81116.012.09.57.67.06.41214.611.910.108.58.07.5139.88.57.26.05.44.81423.015.810.67.67.06.60.0760.0850.1101542.026.017.712.310.38.50.0840.112165.64.43.32.52.21.90.1320.172177.05.64.53.83.73.60.1020.1260.160    三、烟气     在理论上电炉熔炼每吨炉料产生烟气110～150m3，在熔炼烧结块时可低至45m3，实际上，炉顶密封不好时吸入大量空气，一般烟气量可增大到1000～1800m3/t炉料。在密封良好的情况下，实际可达500～600m3／t炉料。     烟气温度：炉顶密封不好时为170～250℃，采用密封炉顶时可达200～350℃，一般实际为300～500℃，开炉停炉或生产不正常时，温度可达800℃以上。     烟气量实例见表8。     云冶电炉烟气成分、数量见表9。 表8  烟气量实例项目依玛特拉罗斯卡茵斯皮雷森烟气量，m3/t炉料3000800～900638SO2，%2.01.0～1.24.0～6.0 表9  云冶电炉烟气成分、数量烟气成分，%电收尘进口烟气量 m3/t料电收尘出口烟气量m3/t料进口含尘g/m3出口含尘g/m3收尘效率%漏风率%SO2CO2COO2其它2.5～3.53.5～50.1～0.214～16～7573～625650～73030～400.5～194～9810～12     四、烟尘     烟尘的产出率和性质与炉料性质、物料准备、排烟系统的抽力、烟气速度、加料条件等有关。熔炼块矿时烟气含尘可少到0.2～1.3g / m3，烟尘率约为0.03%～0.05%；熔炼粉料时，烟气含尘量可高达60～120g /m3，烟尘率约为8%～10%；粒料作业时含尘量为40～60g／m3，烟尘率为6%～8%。电炉烟尘成分实例见表10。     电炉烟尘粒度组成实例见表11。 表10  电炉烟尘成分元素CuAsPbZnCd%11.173.861.351.890.06 表11  电炉烟尘粒度组成实例，%取样点粒度，μm－1.43+1.43+2.86+4.29+5.72+7.15+8.56+10.01+11.44+12.87旋风收尘器入口24.930.895.7812.6012.1717.2210.238.0023.564.60电收尘器入口12.120.273.6019.4621.5023.108.004.063.873.42电收尘器入口10.7314.0225.1016.979.2010.406.812.102.102.57电收尘器出口12.301.765.2715.2215.0821.5211.576.595.275.42电收尘器出口8.863.6213.8528.0014.3015.706.134.542.502.50     五、某些元素的分布     各种元素在电炉熔炼产物中的分布于炉料性质、炉渣成分和熔炼方法有关，电炉熔炼元素分布实例见表12。 表12  电炉熔炼元素的分布实例，%元素名称铜锍炉渣烟尘Pb82～873～610～15Zn65～807～2312～14Cd65～75约220～25Au90～98.50.3～6.00.1～1.0Ag90～990.3～6.00.1～1.0Re30～6035～70Se30～6020～4020～30Te50～7020～408～14

钢阳极泥脱铜浸出渣的熔炼，过去曾广泛使用小型反射炉或平炉。现今，国内外广泛使用转炉或电炉。浸出渣加入还原剂和熔剂，经还原熔炼，产出含金、银总量30%～40%的贵金属与铅的合金（俗称贵铅）。故熔炼作业的冶金炉俗称为贵铅炉。 过去使用反射炉或平炉作贵铅炉，由于操作人员劳动强度大，特别是炉口常残留有低熔点的铅合金不易清除干净，当炉温升高时，扎好的炉口常因低熔点合金熔蚀而发生“跑炉”。因此，许多工厂相继改用圆筒形卧式转炉和电炉。使用电炉熔炼，除便于操作外，更重要的是能缩短冶炼时间和提高生产效率。 某厂所用的2.5t圆筒形卧式转炉，炉壳系由厚15mm锅炉钢板卷焊而成。内径长2m、直径1.1m，自炉壳向炉心衬以10mm石棉板一层、耐火砖半（横）层和镁砖一层。炉膛容积约5.4m3，按容积五分之二装料，每炉可处理提出渣2.5t，或处理密度较大的返回渣3.5t。 转炉炉体（图1）由固定在底座上的两对托轮（夹角60°）支承，电动机通过减速机传动。炉口在向下35°（出料）和向上10°（加料）范围内回转。加料口400mm×400mm，设在炉顶兼作烟气出口。出料口（炉口）宽400mm×高300mm，在炉体正前方。加热由两只3层〔里管供重油，油压343.233～392.266kPa（3.5～4kg／cm2）；中管供蒸汽，汽压98.066～196.133kPa（1～2kg∕cm2）；外管供压缩空气，风压98.066～196.133kPa（1～2kg∕cm2）〕同心高压喷嘴，于炉体两侧供入重油。为保证熔炼过程的炉温，熔炼时用砖封闭炉口，烟气经加料口进入总长约40m的烟道，再通过布袋收尘器经高35m的钢烟囱排人大气。图1  转炉示意图 一、贵铅炉的烤炉与洗炉 新砌的转炉或修理或停炉再生产，均应进行烤炉，使炉温逐渐升高，以保护炉内砌体，延长炉龄。 新砌的炉子（全部换砖）需烤炉7d（168h）。开始用木炭缓慢烘烤24h，使炉温升至200℃，经保温16h后，再以每8h升温66℃的速度烘120h使炉温达到1100℃，然后保温8h开始加料洗炉。中修（部分换砖）炉子需烤炉3天。停炉再生产根据炉内是否尚有余热而定，一般需烤炉32～48h，使炉温升至1200℃即加料熔炼，不必洗炉。全部换砖的大修或部分换砖的中修，一般先用木炭烤至炉温100℃即开始向炉口和烟道口水套供冷却水，炉温至200℃后加木材升温，至600℃后改用重油（或柴油）升温至1200℃后洗炉。 洗炉，是向炉内加入废铅或氧化铅烟尘（加烟尘洗炉应配入焦屑、碳酸钠和萤石等还原剂和熔剂）。洗炉时间通常为24h，保持炉温在1000℃左右，为了减少铅的挥发损失，熔池液面应加碎焦屑覆盖，使炉内保持还原气氛。洗炉过程中每隔半小时需将炉体向前或向后交替转动一次，以保证熔池液面以下的砖缝都充满铅，以免金、银渗入砖缝，降低直收率。洗炉完毕，将铅放出铸锭供下次再用。 二、脱铜、硒浸出渣的熔炼 熔炼脱铜、硒浸出渣，是向洗炉后的炉中加入浸出渣，经还原熔炼产出贵铅锭。某厂脱铜、硒浸出渣的组分为（%）：H2O30±，Au1～1.5，Ag10～15，Cu＜3，Pb15～20，SiO2＜5，Se＜0.3，Te0.3±。熔炼时配入8%～15%碳酸钠、3%～5%萤石粉、6%～10%碎焦屑（或粉煤）、2%～4%铁屑。碳酸钠的配入量也可按浸渣中SiO2含量的1.8倍或稍过量。在熔炼过程中，如炉结太厚或粘渣过多，则可适当增加碳酸钠量（稀渣过多则减少）。由于贵铅熔炼是在微还原气氛中进行的，故还原剂（碎焦或粉煤）的加入量应按还原浸出渣中所含的铜、镍及部分铅的需要计算加入（实际生产中根据生产实践经验配料），不使其过量。如过量过大，则会使大量杂质一起还原进入贵铅中，而降低贵铅中金、银的含量。 在熔炼初期，炉料随着炉温的逐步升高，首先发生煅烧放出大量水分，继而部分砷、锑被烟化。炉温的进一步升高，炉料不断熔融并开始发生还原反应和造渣过程。还原反应主要由焦屑和铁屑与原料中的金属化合物作用。其主要的反应有： 2MeO＋C 2Me＋CO2↑ MeO＋Fe Me＋FeO MeSO4＋4Fe Fe3O4＋FeS＋Me 还原产出的铅、铜、镍、铋等金属，能有效地捕集金、银组成贵铅。造渣则是炉料与熔剂的互相作用，主要反应有： Na2CO3 Na2O＋CO2↑ Na2O＋SiO2 Na2O·SiO2 Na2O＋Sb2O5 Na2O·Sb2O5 CaO＋SiO2 CaO·SiO2 FeO＋SiO2 FeO·SiO2 还原反应和造渣结束后，使炉内转为微氧化气氛，这时主要是砷、锑的氧化。砷生成As2O3挥发是从炉温700℃开始的，此时部分锑也生成Sb2O3挥发，部分锑呈Sb2O4浮于熔池表面。当炉温超过900℃后，残留的绝大部分砷、锑都生成不易挥发的五氧化物进入渣中。重金属中除少量铅被氧化挥发外，其余的铅、铜、镍、铋等均进入贵铅中。 熔炼初期升温应缓慢些。经1～1.5h把炉温升高至950～1000℃后，再加大风、油量升温至1150～1200℃。待炉料熔化后用扒子彻底搅动熔池一次，以防炉料粘底。熔炼后期再升温至1250～1300℃并保持此温度到放完稀渣，熔炼后期（放渣前1～2h）的升温能熔化粘结在炉壁上的渣，以便出渣时一道清出。否则，在扒完渣出贵铅时，会因合金放出大量潜热使炉温升高，渣从炉壁熔下而影响贵铅质量。放稀渣时，要经常观测渣层厚度，正确控制放渣量。扒粘渣时，应适当抬高炉口，操作要平稳，以免搅动熔池中金属，并尽量不要带出金属。根据生产实践，在稀渣与粘渣的比例为1.5～2∶1时较好操作。扒渣后将贵铅放入吊煲，再浇入铸铁模中产出贵铅锭，送分银炉熔炼银阳极板。每炉贵铅熔炼总冶炼时间为8～12h。贵铅中金、银总量在40%左右。 所产出的稀渣，通常含有0.1%～0.2%的银和少量金，送鼓风炉富集后再入贵铅炉熔炼铜银合金，或者将稀渣送熔炼铅。贵铅炉产出的粘渣通常含有较多的金、银，可再入贵铅炉熔炼成“返回渣贵铅”。烟尘的组分主要为砷、锑的氧化物，并含少量氧化铅等。 三、返回渣的熔炼 贵铅炉产出的粘渣和分银炉熔炼的氧化渣（俗称返回渣），入贵铅炉熔炼产出返回渣贵铅。由于返渣密度大，2.5t炉子可熔炼3.5t以上的这种渣，并配入7%～12%碳酸钠、8%～10%碎焦屑、2%～4%萤石粉。固返渣中含铁（Fe2O3和Fe3O4）多，一般不配铁屑。 返渣的熔炼作业与脱铜、硒浸出渣基本相同。每炉总冶炼时间达19～23h，原料与熔剂入炉熔融，并在还原和造渣结束及清除液面渣以后，往熔池合金液中插入涂敷耐火泥的钢管吹风，以加速贱金属的氧化。为了使炉料中的贱金属杂质按顺序氧化，熔炼过程中熔池的氧化气氛不宜过强，渣量（干渣）也不宜过多。 熔炼产出的返回渣贵铅，含金、银总量约15%～30%。送分银炉精炼。稀渣和粘渣合并送鼓风炉富集后，返回贵铅炉熔炼铜银合金。 四、铜银合金渣的熔炼 返回渣熔炼的稀渣和粘渣经鼓风炉富集后，再入贵铅炉熔炼成铜银合金。由于原料密度大，故上述的2.5t转炉每炉可处理该原料6～8t，总冶炼时间为40～90h。 炉料经熔融后吹风氧化，至取样断面呈粉红色，其中夹杂有粗粒的氧化铜结晶析出时终止熔炼。产出的炉渣送铜鼓风炉回收铜。 所产出的铜银合金，经风淬器风淬成粉状，加入浓硫酸焙炒使之硫酸盐化，再于浸出脱铜槽浸出脱铜。脱铜浸出渣与阳极泥脱铜、硒浸出渣合并熔炼。 某厂使用的小型风淬器如图2。风淬器由钢板焊制成，进风管为25～40mm，供入风压147.099～196.133kPa（1.5～2kg∕cm2），出风扎按圆周开8只直径3.5mm的斜孔，孔斜10°～25°，各孔相交于同一中心点。熔融的铜银合金注入钢质内敷耐火泥和焦粉混合料捣制的漏斗中，由漏斗底部的中心孔流出，经风淬器出风孔组成的交叉点时，熔融合金被高压风打碎成粉末（俗称铜银合金渣），送硫酸盐化焙炒和浸出除铜。图2  风淬器示意图（单位：mm） 五、日立冶炼厂阳极泥浸出渣的电炉熔炼 日本矿业公司的日立冶炼厂为了提高金、银的直收率，减少中间产品和缩短熔炼工时及减少流动资金的积压，而于1967年改用电炉熔炼阳极泥脱铜浸出渣，1968年用氧化炉熔炼贵铅，产出的粗银再入分银炉精炼。 电炉生产初期，由于沿袭了原熔炼炉的作业条件，使需返回处理的冰铜及渣量较大，且氧化炉产出的氧化铅再处理后也返回大量金、银原料。为了降低炉渣含金、银量和减少中间产品产出量，经试验后，于1969年12月改用了新的电炉配料。改进前后的配料列于表1。采用新的电炉配料后，电炉至分银炉熔炼过程中需返回处理的主要中间产品由6种减少至3种，且大大降低了各中间产品的金、银含量（如表2）。据改进配料后的1971年的月平均统计，炉料的金、银品位及产品的数量、品位和回收率列于表3。 表1  改进前后的电炉配料改进前后原料配料名称%焦粉铁屑石英硅酸矿硫化矿PbO或（和）分银炉渣改进前浸出渣10036355氧化铅100355冰铜100363改进后浸出渣1002533～50 表2  中间产品及金银含量比较名称改进配料前改进配料后Au∕kgAg∕kgAu∕kgAg∕kg电炉冰铜12.41560氧化铅贵铅15.61450氧化铅冰铜1.5980氧化铅0.41190.2104分银炉渣3.51802.1140硝石碳酸钠渣0.1100合计33.542902.3244 表3  月平均给料品位及产品回收率分类名称质量∕t含量∕kg回收率∕%AuAgAgAg炉料阳极泥焙砂38.9188.69960氧化铅6.61110分银炉渣13.03.6221其他1.821.1117合计53.7219.911408100100产品电炉贵铅19.1216.91110798.6497.36炉渣24.11.41550.641.36烟尘3.20.2660.080.58合计46.4218.51132899.3699.30     改进电炉配料后的试验和生产实践证明，采用新的电炉配料具有如下的一些优点：     （一）由于减少了还原剂，因而浸出渣及氧化铅中的铅大部分进入渣中，使渣的流动性变好。     （二）几乎未发现生成冰铜。     （三）降低了电炉贵铅中的含铅量；金、银得到富集，从而提高了直收率。     （四）减少了需返回处理的中间产品数量，降低了金、银含量，减少了再处理量，加快了流动资金周转。

在硫化矿强氧化熔炼的实现方式中，与颗粒悬浮在气流中的氧化－闪速熔炼不同的另一种思路是使精矿粒子在熔融体（渣与铜锍）和气体包围的涡流中进行熔化、反应，这就是熔池熔炼过程。完成这个过程的反应系统和装置至今已有多种形式。在前面表1中列出的第3～10项都属熔池熔炼的炉型和方法。本节及以下各节将这些方法分别予以叙述。   表1  现代铜火法冶炼技术发展序 号工 艺发明国或首先使用国开始工业应用年代国 家公司名称1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11奥托昆普闪速溶炼 因科氧气闪速熔炼 三菱法炼铜 诺兰达法溶炼 白银炼铜法 瓦纽可夫溶炼法 特屁恩特溶炼法 顶吹沉没熔炼（Ausmelt及IS）法 氧气顶吹旋转炉 氧气顶吹自热熔炼 反射炉氧气喷洒溶炼荷 兰 加拿大 日 本 加拿大 中国白银 俄罗斯 智 利 澳大利亚 加拿大 俄罗斯 美 国奥托昆普公司 国际镍公司 三菱金属公司 诺兰达矿业公司   哈萨克斯坦某公司 特屁恩特公司 芒特艾萨公司 阿费顿矿业公司 中国（金川）公司 莫伦西公司1949 1953 1974 1973 1977 1977 1977 1991 1974 1994 1984     诺兰达熔池熔炼是向炉内熔体吹入富氧空气冶炼过程。炉内流体的流动特性是由通过喷嘴喷射的气流来控制的。当气流喷入熔体时，立即在熔体内形成一个穹面流股，由于被熔体击散而分成若干小流股和气泡，并夹带周围的熔体上浮，发生动量交换；同时在流股四周形成压力差，喷口区形成负压，熔池中其余部分的流体为正压，造成流体向喷口区与流股界面成垂直的方向流动。当气－液两相混合流体冲击熔体表面时，使熔体翻滚搅动以及造成喷溅。气泡从相流中离出来，熔体向四周循环运动，喷溅物大多落入熔池。在连续鼓入气体时，熔体的翻腾搅动反复进行。若熔池表面加有炉料，将被翻动的熔体迅速熔化，熔体在与气流或气泡的接触中进行氧化和造渣过程，伴随着放出大量的热，维持过程的进行。形成的铜锍和炉渣在沿炉子长度的无风眼区进行澄清分离。     熔炼具有以下的特点：（1）精矿和熔剂加入到强烈湍动的熔体熔池内；（2）炉料的熔化是通过熔体的熔解和浸蚀；（3）熔体内的硫化物氧化作用是借助于液～气相质量传送；（4）熔剂的造渣是靠固－液相反过来完成；（5）精矿不需要特殊的配料和特别的干燥（含水可在6%～8%范围内），这一点，也是熔池溶炼的优点之一，免去了类似闪速炉那样庞大、严格的干燥工序。诺兰达反应炉是一个水平式圆筒形炉，长约21m，内径5m与设有天然气或油烧嘴。炉内烟气由靠近尾端的炉口排出。沿炉长分为熔炼区、澄清区。用于直接生产粗铜的炉子还在熔炼区和澄清区之间设有吹炼区，且炉底为凹形。熔炼区有一排风口，约60个，直径54mm。制粒精矿和熔剂用带式抛料机加到前端熔池。铜锍从炉底铜锍口放出。炉渣由尾部稍高一些的炉渣口放出。炉渣含铜高，由于含Fe3O4较多黏度较大。炉渣经缓冷后磨碎浮选以回收其中的铜。     初期的诺兰达炉是设计来直接生产粗铜的。但炉内不能实现不同氧势的需要。所得产品粗铜含硫1%～2%（转炉粗铜含硫小于0.1%），而且各种杂质砷、锑、铋也较高，炉渣含铜高达8%～12%。其中Fe3O4含量占总铁的71%。铜直收率仅为65%。后来，霍恩冶炼厂停止了生产粗铜的方案，和犹他炼铜厂一样，生产高品位铜锍。反应炉如图1所示。诺兰达熔炼法的设备连接如图2所示。    图1  诺兰达熔炼反应炉    图2  诺兰达熔炼设备连接图     诺兰达熔炼的技术指标如表2所示。 表2  诺兰达熔炼法的技术经济指标序 号项 目数 量序 号项 目数 量1   2 3 4 5 6 7 8  床能力/t·（m3·d）－1 /t·[m2（炉床面积）·d]－1 单位体积热强度/MJ·（m3·h）－1 冶炼回收率（含渣选矿）/% 年鼓风小时数/h 固体燃料消耗/% 氧利用率/% 工业氧耗/m3·t－1（精矿） 脱硫率/%  9～10 30～50 970 98.5 7200 2～3 95 100～150 76  9 10 11 12 13   14   15  烟尘率/% 电力消耗/kW·h·t－1（精矿） 耐火材料/kg·t－1（精矿） 炉龄/d 铜锍成分/%   熔炼渣成分/%   烟气含SO2（反应炉出口）/% 烟气含SO2（废热锅炉进口）/%2.3～4.8 32 0.35～0.55 400 Cu73，Fe 4.0，S21 Cu5.7，Fe38.1S1.5 SiO222.3，Fe3O418   15.82 9.04

铝合金行业的节能减排，是以提高铸件质量，降低废品率，减少消耗为中心的节能减排；以发展优质铸件，提高其性能和质量，降低废品率，减少消耗为主攻方向。判断铝熔炼炉能耗的高低以及是否节能，要从炉子熔化率和热效率两个方面来看。炉子升温速度越快，炉子的熔化率越高，则熔化单位量铝合金的热量消耗就越低。炉子的热效率是铝被加热熔化时吸收的热量与供入炉内的总热量之比，炉子的热效率越高，则热损失越少，热量利用率就越高。因此，熔铝炉节能的根本是提高炉子的熔化率和热效率。     1、优化炉型结构与筑炉材料     对炉子进行改进或设计时，应根据生产工艺要求，选择合适的节能型炉型，提高机械化程度和能源利用率。目前采用的节能措施有：     (1) 采用圆形炉膛替代方形炉膛。圆形炉膛没有方形炉膛那样的死角，因此物料能受到炉壁和炉气均匀的辐射热。由于同体积的圆形炉的外表面积较方形炉外表面积小，因此，炉壁散热减少，有一定的节能效果。另外，圆形炉可比方形炉节省钢材40%～50%，节省耐火材料20%～30%，不仅降低了造价，也为运输提供了方便，并美化了外形。     (2) 炉衬采用耐火浇注料整体浇注， 具有强度高、整体性好、气密性好、寿命长等优点。     (3) 采用新型节能炉衬材料，优化炉衬结构。炉衬的蓄热和散热，一般占炉子总能耗的20%～45%，在保证炉子的结构强度和耐热强度的前提下，应尽量提高炉衬的保温能力，减少其储蓄热。单纯依靠增加炉衬厚度来降低炉体外壁温度，不仅会增加炉衬的储蓄热和成本，还相应地减少了炉底面积的有效利用率。采用轻质耐火材料和各种绝热材料， 以增强炉子的隔热保温效果，可以有效地减少通过砌体传导和蓄热损失的热量。由刘荣章，王祺发明的新型燃气铝合金保温炉，其炉衬工作层由抗渗透浇注料和超级纳米绝热材料构成，并在每层保温板之间贴上反射膜，不仅提高了炉内的保温效果，而且使炉体的整体使用寿命达到5年。六铝酸钙由于熔点高，耐火性能好，且具有板片状结晶和大量微孔结构，热导率低，因此，其浇注料是一种非常好的抗高温、抗还原性介质侵蚀、抗铝液渗透，具有高温隔热保温性能，且能直接用于工作衬热面与铝液接触的新型耐火材料。 　　VanGarse1D 等研究了用CA6微孔骨料，以铝酸钙水泥或磷酸盐做结合剂制作的轻质隔热浇注料。其浇注料于1500℃烧后体积密度为0.92～1.03g·cm-3，常温耐压强度为2～8MPa，300～1400℃热导率为0.33～0.5W·m-1·K-1。神野文数等将这种CA6轻质浇注料用于铝熔炼炉，实际使用效果明显优于同等条件下原有材料的使用效果。     (4) 在炉内壁涂高温高辐射涂料，增加炉衬内表面的黑度，强化炉内辐射传热的能力，减少炉壁散热损失，有助于热能的充分利用，其节能效果可达3%～5%，是近期较先进的节能方法。但是，需要注意涂层的老化现象。辛湘杰、易保华等采用涂层复合技术在熔铝炉的内表面涂上纳米复合涂层，节能效果良好，延长了熔铝炉的使用寿命，提高了热效率。广州有色金属研究院的周美霞、李鹏、刘福平研究了导电电缆线长度、截面积以及将电缆线并联使用、炉衬厚度、添加炉料操作工艺等对中频感应加热熔铝炉能耗的影响。结果表明：　　①适当缩短导电水冷电缆的长度； 　　②增加水冷电缆的条数，且并联使用； 　　③合理增加导电电缆的截面积； 　　④保证一定的炉衬衬厚，以承受铝液的冲刷和损蚀的前提下，减少感应线圈内壁到炉壁之间的距离。以上措施均可明显降低中频感应加热熔铝炉的能耗，是节能降耗的有效方法。     2、新技术新工艺     (1) 永磁搅拌节能技术。永磁搅拌是指通过永磁体产生的磁力场对铝熔体进行非接触式搅拌， 具有不污染铝熔体，搅拌均匀性好，无搅拌死角，且能连续工作， 生产效率高等优点。永磁搅拌不仅能降低20%～30%的能耗， 且能够减少3%～5%的金属烧损。永磁搅拌技术虽然经过了较长时间的研究，但真正进入实质性应用还是近几年。虽然国内有些厂家也采用了永磁搅拌技术，但都采用侧置式。但其占地面积大、投资大等缺陷，限制了侧置式永磁搅拌装置的推广应用。     (2) 高温空气燃烧技术。高温空气燃烧技术是47Hot Working Technology 2013,Vol.42, No.590年代发展起来的一项燃烧技术。高温空气燃烧技术通过蓄热式烟气回收装置， 可使空气预热温度达到烟气温度的95%，炉温均匀性≤±5℃，燃烧热效率可达80%。该技术具有高效节能、环保、燃烧稳定性好、燃烧区域大、燃料适应性广、便于燃烧控制、设备投资低、炉子寿命长等优点。但高温空气燃烧技术还存在各热工参数间和设计结构间的定量关系，控制系统和调节系统的最优化， 燃气质量和蓄热体之间的关系， 蓄热体寿命和蓄热式加热炉寿命的提高等一些问题，有待进一步探索和改进。     (3) 富氧燃烧技术。富氧燃烧技术能减少炉子排烟热损失、提高火焰温度、延长炉窑寿命、提高炉子产量、缩小设备尺寸、清洁生产、利于CO2和SO2的回收综合利用和封存等优点。但富氧燃烧含氧量的增加导致温度的急剧升高， 使NOx 增加, 这是严重制约富氧燃烧技术进入更多领域的因素之一。12后一页

合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。严格控制熔炼与浇铸的全过程，对防止针孔、夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。　　　　由于铝熔体吸收氢倾向大，氧化能力强，易溶解铁，在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施国，以获得优质铸件。　　　　一、铝合金炉料冷笑及质量控制　　　　为了熔炼出优质铝熔体，首先应选用合格的原材料。须对原材料进行科学管理和适当处理，否则就会严重影响合金的质量，生产实践证明，原材料（包括金属材料及辅助材料）控制不严会使铸件成批报废。　　　　（一）原材料必须有合格的化学成分及组织，具体要求如下：　　　　入厂的合金锭除分析主要成分及杂质含量外，尚就检查低陪组织及断口。实践证明，使用了含有严重缩孔、针孔、以及气泡的铝液，就难以获得致密的铸件，甚至会造成整炉、整批的铸件报废。　　　　有人在研究铝硅合金锭对铝合金针孔的影响时发现，用熔融的纯浇铸砂型试块时并不出现针孔，当加入低组织和不合格的铝硅合金锭后，试块针孔严重，且晶粒大。其原因为材料的遗传性所致。铝硅系合金和遗传性随着含量的提高面增大，硅量达到7%时，遗传显著。继续提高硅含量到共晶成分，遗传性又稍减小。为解决炉料遗传性引起的铸件缺陷，必须选用冶金质量高的铝锭、中间合金及其它炉料。具体标准如下：　　　　（1）断口上不应有针孔、气孔　　　　针孔应在三级以内，局部（不超过受检面积的25%）不应超过三级，超过三级者必须采取重熔炼的办法以减少针孔度。重熔精炼方法与一般铝合金熔炼相同，浇铸温度不宜超过660℃，对于那些原始晶粒大的铝锭、合金锭等，应先用较低的锭模温度，使它们快速凝固，细化晶粒。　　　　（二）炉料处理　　　　炉料使用前应经吹砂处理，以去除表面的锈蚀、油脂等污物。放置时间不长，表面较干净的铝合金锭及金属型回炉料可以不经吹砂处理，但应消除混在炉料内的铁质过滤网及镶嵌件等，所有的炉料在入炉前均应预热，以去除表面附的水分，缩短熔炼时间在3小时以上。　　　　（三）炉料的管理及存放　　　　炉料的合理保存及管理对确保合金质量有重要意义。炉料应贮存在温度变化不大、干燥的仓库内。　　　　二、坩埚及熔炼工具的准备　　　　（一）坩埚铸造铝合金常用铁坩埚，也可用铸钢及钢板焊接坩埚。　　　　新坩埚及长期未用的旧坩埚，使用前均应吹砂，并加热到700--800度，保持2--4小时，以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质，待冷到300度以下时，仔细清理坩埚内壁，在温度不低于200度时喷涂料。　　　　坩埚使用前应预热至暗红色（500--600度），并保温2小时以上。新坩埚外熔炼之前，最好先熔化一炉同牌号的回炉料。　　　　（二)熔炼工具的准备　　　　钟罩、压瓢、搅拌勺、浇包　　　　锭模等使用前均应预热，并在150度---200度温度下涂以防护性涂料，并彻底烘干，烘干温度为200--400度，保温时间2小时以上，使用后应彻底清除表面上附着的氧化物、氟化物，（最好进行吹砂）。 　　三、熔炼温度的控制　　　　熔炼温度过低，不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出，增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向，还会因冒口热量不足，使铸件得不到合理的补缩，有资料指出，所有铝合金的熔炼温度到少要达705度并应进行搅拌。熔炼温度过高不仅浪费能源，更严重的是因为温度愈高，吸氢愈多，晶粒亦愈粗大，铝的氧化愈严重，一些合金元素的烧损也愈严重，从而导致合金的机械性能的下降，铸造性能和机械加工性能恶化，变质处理的效果削弱，铸件的气密性降低。　　　　生产实践证明，把合金液快速升温至较的温度，进行合理的搅拌，以促进所有合金元素的溶解（特别是难熔金属元素），扒除浮渣后降至浇注温度，这样，偏析程度最小，熔解的氢亦少，有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的，所以不论使用何种类型的熔化炉，都应该用测温仪表控制温度。测温仪表应定期校核和维修。热电偶套管应周期的用金属刷刷干净，涂以防护性涂料，以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。　　　　四、熔炼时间的控制　　　　为了减少铝熔体的氧化、吸气和铁的溶解，应尽量缩短铝熔体在炉内的停留时间，快速熔炼。从熔化开始至浇注完毕，砂型铸造不超过4小时，金属型铸造不超过6小时，压铸不超过8小时。　　　　为加速熔炼过程，应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料及铝硅中间合金，以便在坩埚底陪尽快形成熔池，然后再加块度较大的回炉料及纯铝锭，使它们能徐徐浸入逐渐扩大的熔池，很快熔化。在炉料主要部分熔化后，再加熔点较高、数量不多的中间合金，升温、搅拌以加速熔化。最后降温，压入易氧化的合金元素，以减少损失。 12后一页

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金等。     ● 铝合金的铸造工艺     铝合金的铸造功能和化学成分密切相关，其间Al-Si合金处于共晶成分邻近，铸造功能最好，和灰铸铁类似。Al-Cu合金远离共晶成分，凝结温度规模大，铸造功能最差。在实践生产中，铝铸件都有冒口补缩，Al-Si类合金的凝结温度规模小，冒口补缩功率高，易取得安排细密的铸件。其它类铸铝合金的凝结温度规模大，冒口补缩功率低，铸件细密性差。     铝合金极易吸气和氧化，因而浇注体系有必要确保铝液较快而平稳地流入，避免搅动。     各种铸造办法都适用于铝合金铸件。当生产量较少时，可用砂型铸造，应选用细砂来造型；大量生产的重要铸件，则选用特种铸造。金属型铸造功率高，铸件质量好。低压铸造适用于要求细密性高的耐水压铸件。压力铸造可用于薄壁杂乱小件。     ● 铸造铝合金的熔炼特色     铝合金在液态下极易氧化，其产品为Al2O3，熔点高达2050℃，密度稍大于铝，呈固态搀杂物悬浮在铝液中，很难去除，既恶化铸造功能，又下降力学功能，使铸件细密性下降。铝液还极易吸收，凝结时分出，构成气孔或针孔等缺点。     精粹办法    为了减缓铝液的氧化和吸气，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼。可向坩锅内参加KCl、NaCl等作为熔剂，以便将铝液与炉气阻隔。为驱除铝液中已吸入地，避免针孔的发作，在铝液出炉之前应进行驱氢精粹。办法有多种，较为简洁的是用钟罩向铝液中压入氯化锌（ZnCl2）或（C2Cl6）等氯盐或氯化物，所以发作如下反响：             3ZnCl2 + 2Al = 3Zn + 2AlCl3           3C2Cl6 + 2Al = 3C2Cl4 + 2AlCl3     反响生成的AlCl3沸点为183℃，C2Cl4的沸点为121℃，故构成气泡，在上浮过程中将铝液中的气体H2及Al2O3搀杂一同带出液面。      熔炼设备    铝合金熔炉品种许多，一般多用焦碳坩锅炉。也可用电阻坩锅炉。此外感应电炉（工频、中频）也有运用。      合金的结构要比纯金属杂乱得多。由于合金由两种或多种元素组成，各元素间的彼此作用，会构成各种不同的相。咱们把在金属和合金中，凡化学成分相同、结构相同并与其他部分由界面分隔的均匀组成部分，称之为相。      下面依照这一概念来分析纯金属和合金的结构。纯金属液态时为单相；固态由同一元素、同一晶格构成，故为单相；结晶过程中，既有液相又有固相，即为二相。合金在液态时，其为具有必定化学成分均匀共同的合金液体，为单相。合金由液态转变为固态后，各元素互相彼此溶解可构成固溶体；元素也或许互相间发作反响而构成金属化合物。固溶体和金属化合物是固态合金的两个基底细。所以合金在固态时，或许是单相安排也或许是多相安排。在分析合金结构时，就是分析其相结构，看其由几种固溶体或金属化合物，即为几相。

1.1熔炼进程中铝液与环境的彼此效果1.1.1熔炼进程中热的搬运（热力学进程）固体金属在炉内加热熔化所需求的能量，要由熔炼炉的热源供给。因为选用动力的不同，其加热办法也不一样，现在根本炉型仍是火焰炉。 　　铝尽管熔点低（660℃），但因为熔化潜热（393.56KJ/kg）和比热大[固态1.138 kJ/(Kg﹒K)，液态1.046kJ/(kg﹒K)]，熔化1kg所需的热量要比铜的大得多，而铝的黑度（＝0.2）仅为铜、铁的1/4,因此铝和铝合金的火焰熔炼炉的热力学规划难度大，较难实现理想的热效率。 　　下面讲讲火焰炉的热交换进程。火焰给被加热物体的热量（Q）为： 　　Q＝QGC＋QSCQGC－焚烧气体传到受热面的热量，KJ/h；QSC－炉壁传给受热面的热量，KJ/h。 　　QGC＝（αGCεC＋αC）（tG－tC）QSC＝（αGSФSC＋αabεb）（tS－tC）αGC－焚烧气体与受热面之间辐射传热系数，kJ/（m2﹒h﹒℃）；αC－焚烧气体与受热面之间的对流传热系数，kJ/（m2﹒h﹒℃）；αab－被焚烧气体吸收的炉壁辐射热量的热辐射系数，kJ/（m2﹒h﹒℃）。 　　从以上各式可以看出，进步金属受热量，一方面是增大（tG－tC）和（tS－tC）即进步炉温，这对炉体和金属熔体都有晦气影响；另一方面，因为铝的黑度很小，进步辐射传热是有限的。因此只能着眼于增大对流传热系数，对流传热系数与气体流速有以下联系： 　　当焚烧气体的流速V 　　当焚烧气体的流速V>5m/s时，αc＝647＋v0.78[kJ/（m2﹒h﹒℃）] 　　可见进步焚烧气体的流速是有用的，曾经多选用低速烧嘴（5～30m/s），近年选用了高速烧嘴(100～300m/s),使熔炉的热效率有很大进步。 　　1.1.2合金元素的溶解与蒸腾1.1.2.1合金元素在铝中的溶解合金添加元素在熔融铝中的溶解是合金化的重要进程。元素的溶解与其性质有密切联系，受添加元素固态结构结合力的损坏和原子在铝液中的分散速度操控。元素在铝液中的溶解效果可用元素与铝的合金系相图来断定，一般与铝构成易熔共晶的元素简单溶解；与铝构成包晶改变的，特别是熔点相差很大的元素难于溶解。如Al－Mg、Al－Zn、Al－Cu、Al－Li等为共晶型合金系，其熔点与铝也较挨近，合金元素较简单溶解，在熔炼进程中可直接添加铝熔体中；但Al－Si、Al－Fe、Al－Be等合金系虽也存在共晶反响，因为熔点与铝相差较大，溶解很慢，需求较大的过热才干彻底溶解；Al－Ti、Sl－Zr、Al－Nb等具有包晶型相图，都属难溶金属元素，在铝中的溶解很困难，为了使其在铝中赶快溶解，有必要以中间合金方式参加。　　1.1.2.2元素的蒸腾蒸腾这一物理现象在熔炼进程中一直存在。金属的蒸腾（或称蒸腾），首要取决于蒸气压的巨细。在相同的熔炼条件下，蒸气压高的元素易于蒸腾。可把铝合金的添加元素分为两组，Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si等元素的蒸气压比铝小，蒸腾较慢；Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素的蒸气压比铝的大，较易于蒸腾，熔炼进程中的丢失较大。 　　1.1.3金属与炉气的效果熔炼进程中，金属以熔融或半熔融状况露出于炉气并以之彼此效果的时刻长，往往简单构成金属很多吸气，氧化和构成其他非金属搀杂。 　　1.1.3.1铝－氧反响铝与氧的亲和力大，易氧化。在500～900℃范围内，纯铝表面将构成一层不溶于铝液的、难熔的、细密的γ－Al2O3氧化膜，这层膜能阻挠铝液的持续氧化。这一特性对熔炼作业带来了很大便利，熔炼时不需求采纳特殊的防氧化办法（铝－镁合金在外）。 　　参加合金元素对铝合金的氧化有必定的影响，其影响与参加的元素使氧化物出现的结构以及对氧的亲和力的巨细有关。当在铝中参加Si、Cu、Zn、Mn等合金元素时，对铝的氧化膜影响极小，因为这些元素与氧的亲和力较小，并且参加铝中后，表面膜将变为由这些元素的氧化物在γ－Al2O3中的固溶体（γ－Al2O3﹒MeO）所组成，此刻合金的氧化膜仍是细密的，可以阻挠合金的持续氧化。以此相反，当在铝中参加碱土及碱金属（如镁、钙、钠等）时，因为这类元素较为生动，与氧的亲和力比铝的大，因此将优先氧化，并且这些元素大多数是表面活性物质，易富集在铝液表面，然后改变了氧化膜的性质。如Mg含量大于1.5%时，表面氧化膜简直已全为氧化镁膜所组成，并且这些氧化膜多孔疏松，不能抑制膜下面的铝合金液的持续氧化。但若在Al－Mg合金中参加少数的铍（0.03～0.07%），可进步此刻的氧化膜的细密性，铍也是表面活性物质，富集在铝液表面，且铍的原子体积小，分散速度大，铍原子可进入氧化镁膜的松孔中，起了添补膜中孔隙的效果，然后使之构成完好的细密膜。在铝－镁合金类合金中参加少数的钙、锂等元素也具有相同的成效。 　　决议氧化膜性质的要素是：①合金元素或氧化膜自身的蒸气压，蒸气压越低，则越安稳，其维护功能也越好。②合金元素氧化后体积的改变。参加合金元素后，氧化膜的结构是由氧化物体积对发作此氧化物的金属体积之比来决议的。 　　实验证明，γ－Al2O3外表面是疏松的，存在Φ50～100×10-10mm的小孔，因此很简单吸附水气。一般在熔炼温度下其表面的膜中含有1～2%H2O，当温度升高时，能削减其吸附的水量，但即便温度高达900℃时，γ－Al2O3仍吸收0.34%H2O。只要在温度高于900℃，γ－Al2O3彻底改变成α－Al2O3时，才彻底脱水。如在熔炼与浇注时将表面损坏的γ－Al2O3膜搅入铝液中，吸附的水气与铝液反响构成吸氢。铝液中Al2O3添加，氢含量也会随之添加。因此在熔炼和铸造进程中不要简单损坏氧化膜。温度超越900℃时，γ－Al2O3开端改变为α－Al2O3，密度增大到3970Kg/m3,体积缩短约13%，此刻表面膜不再是接连的，氧化反响又将剧烈进行，此刻氧化物含量明显添加，严峻影响合金功能，所以大多数铝合金熔炼温度应操控在760℃以下。　　以气体搀杂或气泡形状；以氧化物、氮化物、氢化物等固态化合物形状；以液态或固态溶液，即以原子或离子形状散布于金属原子间或晶格中；1.2.2铝合金熔体中气体的来历熔炼铝合金进程中，从大气、燃料、炉料、耐火材料、熔铸东西等带入的气体品种较多，如H2、CO2、CO、CnHm（碳氢化合物）、H2O和O2等。但只要那些简单分解成原子的气体，才干有较多的数量溶入铝液中去。详细的说，铝液中所溶解的气体中80～90%是氢。所以铝合金中的含气量，首要指含氢量。 　　熔炼时周围空气中的含量并不多，所以氢的来历首要是经过水分与铝液反响而发作的氢原子。 　　2Al ＋ 3H2O = Al2O3 ＋ 6[H] 　　这种原子态氢，一部分跑到大气中，一部分就进入铝液中。 　　实践证明，不同的时节和区域，因空气的湿度不同，铸锭中的含量也随之而异，其含气量随空气湿度的增大而添加。 　　1.2.3影响气体含量的要素（1）合金元素的影响 与气体结合力较大的合金元素，如钛、锆、镁等会使合金中的气体溶解度增大。而铜、硅、锰、锌等元素可下降铝合金中气体的溶解度。 　　（2）气体分压的影响 在温度相同的条件下，气体在金属中的溶解度随炉气成分中的分压增大而增大。故火焰炉熔炼的铝熔体中的氢溶解度比电炉中的大。 　　（3）温度的影响 当氢分压必守时，温度越高铝熔体吸收的氢也越多。 　　此外，金属表面氧化膜状况及熔炼时刻对气体在铝熔体中的溶解度也有影响。 　　1.3铝中的非金属搀杂1.3.1搀杂的品种及形状在铝熔体中存在的非金属搀杂物有： 　　氧化物 合金在熔化和转注进程中，铝与炉气中的氧及水气效果，生成Al2O3、MgO、SiO2、和Al2O3﹒MgO（尖晶石）。 　　剩余的细化剂Al－Ti－B中间合金的粗大Ti－B粒子。 　　在熔体净化时发作的氯化物、氮化物及碳化物。 　　耐火砖碎片、掉落的流槽和东西上的涂料。 　　最多的是Al2O3、MgO、Al2MgO4，形状以薄片状为主。 　　1.3.2非金属搀杂物的查看办法铝合金中的非金属搀杂物，因为其散布不均匀，巨细、形状各异，铸锭的部分查看很难有真实的代表性，所以要做到精确的定量化是比较困难的。常用的查看办法有：铸锭断面的低倍安排查看；断口查看；金相查看；氧分析；超声波探伤查看等。 　　1.4添加剂添加剂包含掩盖剂、熔剂、蜕变剂和精粹剂以及辅助材料等。因为铝会与水反响生成氧化搀杂和氢，所以任何添加剂在运用前有必要要进行烘干处理。 　　1.4.1掩盖剂掩盖剂是指用来掩盖于合金液体表面、避免合金氧化和吸气的材料。 　　1.4.2熔剂大多数铝合金的液面有一层细密的氧化膜，它虽能阻挠大气中水的侵入，削减铝液被大气二次污染，但它严峻的阻挠了铝液中已有的氢排入大气，当铝液表面上撒上熔剂后，因为熔剂能使铝液表面细密的氧化膜破碎为细微颗粒并具有将其吸入熔剂层的效果，因此就不再存在阻挠氢分子气泡逸入大气的表面膜，氢分子很易经过熔剂层进入大气。另一方面，熔剂还能去除铝液中的氧化搀杂物，也就去除了吸附在搀杂物表面上的小气泡。此即为熔剂法的精粹原理。 　　对熔剂的要求： 　　不好铝液发作化学反响，也不彼此溶解。 　　熔剂的熔点低于熔炼温度，并有杰出的流动性，以便在铝液表面构成接连的掩盖层。 　　应具有杰出的精粹才能。 　　熔剂比重和铝液比重应有明显不同，使熔剂简单上浮或下沉。要求熔剂能与合金液 很好的别离，不彼此稠浊，避免构成熔剂搀杂。 　　来历直销足够，报价便宜。 　　铝合金的熔剂品种繁复，一般由碱金属及碱土金属卤素盐类的混合物构成。

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。

闪速熔炼 是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下，与热风(或氧气、或富氧空气)混合，喷入炉内迅速氧化和熔化，生成冰铜和炉渣。其优点是熔炼强度高，可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低熔炼过程的能耗。烟气中SO2浓度可超过8%。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位，一般控制在50%左右，这样对下一步吹炼有利。但炉渣含铜较高，须进一步处理。 闪速炉有奥托昆普型和国际镍公司型两种。70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉，中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。 冰铜吹炼 利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点，在卧式转炉中，往熔融的冰铜中鼓入空气，使硫化亚铁氧化成氧化亚铁，并与加入的石英熔剂造渣除去，同时部分脱除其他杂质，而后继续鼓风，使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气，得到含铜98%～99%的粗铜，贵金属也进入粗铜中。 一个吹炼周期分为两个阶段：第一阶段，将FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰铜(Cu2S)。冶炼温度1150℃～1250℃。

熔铸制品金锭的质料，主要为电解金。用化学法和各种湿法冶金提纯的金，以其档次是否到达金锭要求为标准。       制品金锭的熔铸，一般于此油地炉顶用石墨坩埚熔融后铸锭。选用柴油作燃料，是为了进步炉温至1300～1400℃，以利于金的熔融和铸锭。        柴油地炉的注油方法能够运用齿轮油泵供入柴油，但大多数工厂多选用高位油箱，借高差添加油压，油箱至喷嘴的高差一般大于3～4m。雾化空气运用98.066～196.133kPa（1～2kg/cm2）的压缩空气。        如运用60号石默坩埚，经烘烤并查看没有损坏后，每埚分次参加电解金35～60kg，逐斩升温至1300～1400℃进行熔融。待金悉数熔化并过热至金呈赤白色后，参加化学纯和硼砂各10～20g造渣。        锭模选用敝口长方梯形铸铁平模，该模经机械加工后的内部尺雨为：260mm（上）、235mm（下）；宽80mm(上)、55mm（下）；高40mm。锭模用柴油棉纱擦净，置于地炉盖上烤热至150～180℃，点着熏上一层均匀烟，将模子摆好呈水平（用水平尽查看，防止锭块厚薄不匀），待浇铸。       经造渣和整理净渣后，取现坩埚，用不锈钢片整理净坩埚口的余渣，在液温1200～1300℃、模温120～150℃下，将金液沿模具和轴的笔直方向注入铸模中心。浇铸速度要快、稳和均匀，防止金液在模内剧烈动摇，使锭面构成裂纹或皱纹。为防止金液腐蚀模底，金液注入方位要平稳地左右移动。        因为金在空气中熔融时，能溶解很多的气体，为了让锭面比内部先冷却，确保锭面平坦，防止生成大的缩抗坑，可选用浇完一块锭后，立即用水溶液渗透的纸盖上，再用预先烤热至80℃以上的砖紧密掩盖。盖纸和砖动作要快而精确。待锭冷凝后，将其倾于石棉板上，随即用不锈钢钳子将金锭投入5%稀缸中浸泡10～15min，取出后用自来水洗刷洁净，用纱布揩干后，再用无水乙醇或汽油擦表面。质量好的金锭，经清擦后体现亮光似镜。       每坩埚铸锭3～5块，化验样3～4根。产出的金锭，含金99.99%或更高，每块重10.89～13.30kg。经历验员查验合格后，用钢码打上锭顺序号和出产时刻，按块磅码（精度百分之一克）开票交库。废锭重铸。       许多工厂现已改铸小锭，也不掩盖纸和砖。即在敞口平模内铸成厚5～25mm薄锭。这种不锭，因为厚度小，冷凝快，不会生成大的缩坑。但常在锭面中间呈现洼陷和发生锭面气泡。        某些厂选用小型坩埚熔铸金锭，每埚浇铸金锭一块，分量在熔铸前先称好参加。金液注入模中后，撤少量硼砂于金锭表面以氧化液面杂质，再浇冷水于锭表面，用嘴重复吹动，一可洗去浮渣，二可使金锭表面比内部无冷却，防止生成大的缩坑。洒水动作要轻和当令，即在锭面已生成冷凝膜后洒水，防止将金锭表面冲成坑。

依照对熔体喷吹搅动和炉子的放置方式，能够把顶吹沉积溶炼（艾萨法与奥斯麦特法）和氧气顶吹天然熔炼两种很类似的进程归并在一起，归于立式熔池溶炼。从性质上讲，三菱法归于这类熔炼办法。顶吹沉积熔炼和氧气天然熔炼又各具有自己的特征。两者特色比较见下表：   顶吹沉积熔炼和氧气天然熔炼特色比照一览表  顶吹沉积熔炼炉（澳大利亚）   喷浸没在渣熔体中   运用空气或富氧   体头无水冷，用工艺气体冷却   寿数2～3周，易替换，本钱低   烟尘率低   废热锅炉大，热强度稍低   湿料入炉   渣含铜较低   铜锍档次高   熔炼才能大  氧气顶吹天然炉（俄罗斯）   喷悬于熔体表面上方约0.6～1m   运用工业氧气   体头用水冷却   头平均寿数3周，易替换，本钱较低   烟尘率稍高   废热锅炉小，热强度高   最佳水分4%～6%，最高8%～10%   渣含铜较高   可生产92%档次的“生铜”   熔炼才能大

钽坯料在真空电弧炉中熔炼成延性良好的致密金属锭或结构特殊的异形构件的过程。这是金属钽精炼的成熟工业方法，具有成形和提纯两种作用。 原理 有自耗电极法和非自耗电极法两种。自耗电极法是工业上采用的主要方法，其阴极坯料为真空烧结法制取的钽条，钽条在电弧高温作用下逐步熔化，滴落到水冷铜坩埚中凝固结晶成形。非自耗电极法的阴极一般采用钨钍或石墨，阴极只起维持电弧作用，本身不消耗，钽坯料在电弧加热的高温熔池中熔化，然后冷却结晶成形。非自耗电极法仅用于熔炼实验室的小型钽坯料。无论是自耗电极法或非自耗电极法，钽坯料在熔化过程中因气体和易挥发杂质的逸出，或不稳定化合物的分解，被真空泵抽走而得到提纯。 自耗电极法也可在惰性气氛中借助惰性气体的压力熔铸含有易蒸发组分的各种合金锭料。熔池可通过外加磁场搅拌使钽和钽合金组分均匀。熔炼钽坯料金属不被污染，并可制取多种形状的铸件，尤其适合于制取大型钽锭和净返形的各种坯料如管坯、异形零件等。目前自耗电极真空电弧熔炼法主要用于二次熔铸金属锭，制取大型圆锭、扁锭或异形铸件。 自耗电极真空电弧熔炼炉 基本结构如图，主要由炉壳、电极柱、附于炉壳底部的水冷铜坩埚、带有支架和传动升降装置的电极以及真空系统所组成。熔炼炉结构材料为钢、不锈钢和水冷铜坩埚。自耗电极真空电弧熔炼炉的电极升降装置为手动或自动控制。  工艺过程 先将钽条接到阴极夹头上后，往水冷铜坩埚底部放置少量起弧用的钽材料，并抽真空到规定的13．3～133mPa真空度。接通电源起弧，下降电极直到与底部钽材料接触，然后逐步提起电极，产生电弧。起弧后，通过调整电源功率和电弧长度使钽条阴极熔化。钽条阴极熔化行将结束时，逐渐减少电源功率，最后停止熔化，保持真空降温。为使炉况顺行和制得优质钽锭，必须选择适宜的电弧长度、电流强度和电压。电弧过长会产生附带电弧，附带电弧射向水冷铜坩埚壁，可将水冷铜坩埚烧穿。所产生的附带电弧还会使熔炼炉的热效率下降。电弧过短则容易引起电极与熔体间的短路，产生炉瘤，并导致钽锭成分不均匀。可用灵敏的电极升降装置来控制电弧长度。电流强度对电弧稳定性影响很大。电流强度增大，电弧稳定性增加，但熔池温度随之提高，金属蒸发量增大，离子化蒸气浓度增大，达到峰值时发生放电，反过来破坏电弧的稳定性。适宜的电流的计算式为： I=W/V 式中W为熔炼炉功率，V为电压。熔炼炉功率可根据钽坯料的熔点和直径从有关表中查到，熔炼炉的电源电压通常采用30～40V。 金属的提纯效果主要取决于熔炼室的真空度、熔炼速度和金属保持熔融状态的时间。因为熔炼过程中的各种杂质是通过蒸发、分解形成低价化合物而除去的。为此保持适宜的炉内真空度、较低的电极熔化速度和较长的金属熔炼时间，能得到更好的提纯效果。自耗电极真空熔炼法的提纯效果不如钽电子束熔炼法，但优于固相精炼法。其提纯效果举例于表。发展趋势 由于自耗电极真空电弧熔炼法的熔炼速度快、真空度较低，因此，所产钽锭纯度相对较低。另外，由于冷却条件不同和温度梯度不均匀，导致所产钽锭结构不一，在加工中易产生缺陷，加工前需进行变性处理以获得均匀的细晶粒结构。目前纯钽主要用于无线电电子工业和化学工业，对钽的纯度要求高，为此在生产上第一次熔炼采用电子束熔炼提纯，再用电弧熔炼获得大直径的钽锭。

炼铋转炉与铜冰铜吹炼炉不同，仅外形有某些相似，炼铋转炉采用厚16～20毫米锅炉钢板焊成圆筒状，外有两筋状钢轮包围筒体，水平安置在四对滚轮上，滚轮安装在铸钢底座上，底座固定在钢筋混凝土基础上。圆筒有两个端盖钢板，并在圆筒一端靠近支承轮旁有一大齿轮圈，大齿轮圈是转动机构的主动轮。电动机经减速箱传动驱动小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，从而通过电机运转驱动转炉炉体。 炼铋转炉实际上是一旋转式熔炼炉，不需要如吹炉似的一排风口。炉体用镁砖砌筑，其结构如图1所示。图1  铋转炉的一般构造 1－烟道；2－托圈；3－风口；4－炉口；5－大齿圈；6－油口； 7－小齿圈；8－减速箱；9－转动电机；10－后托轮；11－前托轮 一、转炉的构造及主要尺寸 转炉由炉体、燃油装置、炉口、转动装置、炉尾烟道、余热利用设备等主要部分组成。 （一）炉体。炉体为圆筒形，卧式，用锅炉钢板焊成，两端钢板与圆筒用螺钉联结固定，一端设重油燃烧孔，一端炉尾烟道与水平固定烟道相接。 （二）重油燃烧系统。采用100号重油作燃料。燃烧系统包括下述主要设备：齿轮油泵、流量计、压力式温度计、电加热器、减压阀、低压油嘴等。 （三）炉口。炉口在转炉中部，如图1所示。炉口有两个作用：炉料从炉口装入炉内：熔体（粗铋、冰铜、炉渣）从炉口放出。 （四）转动装置。用4.5千瓦电动机经减速箱后，以6分／转的转速转动炉体至任意位置。 （五）炉尾烟道。转炉炉头安装重油喷嘴，炉尾设烟道排送烟气，炉尾烟遭与水平固定烟道之间，用法兰盘螺钉密封联接，其联接部位示意图如图2所示：图2  铋转炉烟道接口示意图 1－固定部分；2－转动部分；3－接口部分 （六）余热利用设备。转炉炉尾烟气温度在1150℃左右，在水平固定烟遭中安装套管式换热器，如图3所示。图3  套管式换热器示意图 1－水平烟道；2－换热器；3－喷流孔 冷空气从内管进入换热器，经管壁无数小孔呈喷流状态喷在被炉尾烟气加热的外管壁，实现热交抉，被预热的空气经夹套送入重油燃烧系统。套管式换热器可将空气预热到300℃以上，供重油燃烧用。 二、转炉作业基本条件 （一）炉料与装科方法铋转。铋炉多用来进行氧化铋渣的还原熔炼。这是由于转炉便于操作，炉温易于调节，所以处理氧化铋渣时可以减少产生炉结，即使生成炉结也易于处理。转炉产出冰铜含铋高，可以返炉再炼。最近某厂已将转炉用于处理铋精矿及混合料，正在探索最佳技术条件。 转炉备料及装料方式与反射炉大致相同，采用地坑配料，箕斗盛装，卷扬提升至炉顶。不同之处是转炉不另置进料口，而是转动炉体使炉口朝上，将箕斗内的炉料直接倒入炉内。进料后，再将炉口转至水平位置。 （二）燃料及燃烧方法。转炉可采用重油、粉煤、天然气作燃料，铋转炉多采用重油，因为重油发热量高、灰分极少，设备投资省。重油需先预热至80～100℃，并用98066.5～196133帕油泵送入喷嘴。一般采用低压喷嘴，喷嘴的内管输送燃料、夹套间输送1373～1961帕的压缩空气。重油燃烧所需空气的3%～6%随重油一道喷入炉内，其余绝大部分空气从喷嘴周围大气中吸入炉内。低压喷嘴的一般构造如图4所示。图4  低压油嘴的构造示意图 1－固定螺丝；2－重油喷头；3－油量调节器 三、转炉熔炼实践 转炉熔炼包括备料、熔炼、出炉等步骤。 （一）备料。处理氧化铋渣时，其配料比控制在：氧化铋渣100%，纯碱3%～4%，煤粉3%，黄铁矿20%～30%，萤石粉3%～4%。处理返炉冰铜时，其配料比为：返炉冰钢100%，煤粉3%。纯碱3%～4%，黄铁矿15%，萤石粉酌情加入。处理铋精矿及混合料时，其配料比可参考反射炉配料比。 各工序操作时间与温度的控制如表1。 表1  转炉各工序操作时间与温度（二）熔化。采用低压喷嘴燃烧重油。由于是周期性作业，每炉升温前要点火。点火可用木柴或煤气点火，点火时操作人员应站在油嘴两侧，先开风后开油，点火后遂渐加大风量与油量，使炉温逐渐上升。风油比控制为每千克重油耗10米3风量，油压应大于0.39×106帕，当用压缩空气雾化时，风压应大子0.39×106帕，当用蒸汽雾化时，蒸汽压力应大干0.59×106帕。 在熔化过程中必须经常观察炉料熔化情况，根据具体情况翻动炉料或转动液面。炉料完全熔化后，为了使还原反应完全，可加入煤粉后翻动炉料，再封好炉口继续熔化。 （三）出炉。出炉包括放渣、放冰铜，放铋合金（粗铋），放渣时不许停风停油，保持高温放稀渣，溜口要清理得又宽又平，缓慢转动炉体，使渣流出时薄而慢，经常取样观察，炉内粘渣、浮砖要及时抓出，不让在炉内形成炉结。放渣后要清理干净炉口，将炉口转至水平位置。为了降低冰铜含铋，可加入部分铁屑，用铁扒搅匀后升温。放冰铜时速度应稍快，但要防止粗铋流出，要经常采样观察。放完冰铜后降温，直至炉内残存之冰铜冷凝成固体后，再放粗铋，放到斗内的粗铋上的浮渣，要及时捞干净。 四、转炉故障及排除 （一）炉结。转炉炉结与反射炉炉结大体相同，主要是由黄渣组成，因为氧化铋渣含砷高达2%左右，而加入黄铁矿后，热分解产生FeS，FeS被纯碱氧化成FeO，FeO在转炉熔炼温度下，当炉内局部气氛含CO高于70%时，可以还原为金属铁。 金属铁与氧化铋渣中被还原的砷一道组成黄渣。黄渣的处理方法与反射炉大致相同，由于转炉燃料是重油，炉温较反射炉更易掌握，所以炉结较易排除。 （二）重油燃烧的主要故障及预防 1、点不着火的原因是无油或油中渗水过多、烧嘴服堵塞、温度不够、风量过大、重油闪点过高。预防法是重油须经滤油器过滤、点火时确认有油喷出，雾化空气量必须适当。 2、火焰不稳定的原因是重油粘度过大、燃烧器喷嘴过大、风压，油压不稳定。预防法是提高加热温度、选用适当的油嘴砖、设置减压阀。 3、回火的原因是重油闪点过低、油灰过大、一次空气压力不够。预防法是选用合适的燃烧器，观察雾化状况及喷出速度，防止排气管堵塞。 4、积炭结焦包括喷口及油嘴砖积炭结焦。原因是由于预热温度过高、喷射不良、油含碳高而引起喷嘴结焦；而油嘴砖扩散度不够、喷嘴喷射角度太陡、重油雾化不够是造成油嘴砖结焦的原因。对积炭结焦要经常检查，及时清理。

造锍熔炼是从硫化铜镍精矿提取镍的一个重要进程。在1300℃以上的高温文氧化气体效果下，物料 中的铁、铜、镍等的化合物以及脉石成成分,进行一系列的化学反应、熔化和溶解构成金属硫化物(镍锍)熔体与氧化物(炉渣)熔体两个互不混溶的液相,并因其密度的差异而别离。造进程所运用的熔炼设备有鼓风日记、反射炉、电炉、闪速炉和熔池熔炼炉等。其间鼓风炉、特别是因为烟气含SO2浓度达不到制可不可能 要求，因此形成环境污染管理费用高，故逐步被闪速熔炼和熔池熔炼技术所替代。    但处理资源丰富的低档次氧化矿时,化学结合水的脱除和矿石的预复原一般用回转窑逆流操作。鹰桥-多米尼加镍公司将枯燥和挑选的红土矿压团，然后在竖炉顶用复原,复原后的团矿在电炉中熔炼制取粗镍铁。值得指出，电炉熔炼是从氧化矿出产镍铁和镍锍的较好办法。烟煤氧化镍矿要求可以习惯高MgO渣、镍铁和低硫镍所需的高操作温度,要求高计新式 的供电系统和操作办法，完善的侧墙冷却系统等，电炉可望较顺畅处理出产中的这些困难，因此在镍红土矿的火法冶金出产中，电炉熔炼又被遍及选用。

特色1.电阻焊电极归纳了钨和铜的优势，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比严重、导电、导热性好，易于切削制作，并具有发汗冷却等  钨铜特性，因为具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特色，常常用来做有必定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。2.电火花电极针对钨钢、耐高温超硬合金制造的模具需电蚀时，普通电极损耗大，速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度，低的损耗率，准确的电极形状，优秀的制作功能，能确保被制作件的准确度大大提高。3.高压放电管电极高压真空放电管在作业时，触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀功能、高 　耐性，杰出的导电、导热功能给放电管安稳的作业供给必要的条件。4.电子封装材料既有钨的低胀大特性，又具有铜的高导热特性，其热胀大系数和导电导热功能够经过调整材料的成分而加以改动。修改本段物理功能钨铜合金归纳了金属钨和铜的优势，其间钨熔点高(钨熔点为3410℃，铜的熔点1080℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm，铜的密度为8.89/cm3) ；铜导电导热功能优越，钨铜合金(成分一般规模为WCu7~WCu50)微观安排均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大；导电、导热功能适中，广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电制作电极、微电子材料，做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等职业。

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： [next]     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%）。