一、粉煤 我国铜熔炼反射炉均采用粉煤作燃料，有时辅以少量重油，厂内均设有原煤贮存和粉煤制备系统。表1为熔炼反射炉对粉煤的一般要求。表2为粉煤成分实例。 表1  熔炼反射炉对粉煤的一般要求粉煤发热量 kJ／kg挥发分 %灰分熔点 ℃灰分 %水分 %粒度 mm＞25200＞25＞1200＜15＜1.580%～85% －0.074 表2  粉煤成分实例厂别发热量 kJ／kg固定碳 %挥发分 %灰分 %水分 %灰分成分%SiO2FeCaOMgOAl2O3大冶26880～2772057～6025～30151～2431312大冶27300～2814058～6229～328～121～1.538.1316.60.782.4532.22白银一冶28140～3066058～6220～2513～15＜1芒特艾萨296106221.316.535.357.38.71.30.218.8 二、重油 重油具有发热量高（达40000～46000kJ／kg）几乎可以完全燃烧而无灰烬以及容易用管道输送等优点。但厂内需设置重油贮存及输油管路系统。表3为铜熔炼反射炉对重油的一般要求。表4为我国几种不同油种的组成及发热量实例。 表3  铜熔炼反射炉对重油的一般要求表可燃物的元素组成 %CHO＋NkJ／kg83～8411～140.5～2.040000 表4  我国几种不同油种的组成及发热量实例油料元素组成 %kJ／kgCHONSAH2O大庆重油86.4712.740.290.280.210.010.240000胜利重油85.9711.970.620.341.000.041.341000锦西石油五厂重油86.8511.540.960.570.1641000南京炼油厂200号重油86.5612.70.50.50.441000胜利渣油85.3312.070.970.591.100.040.141000 三、天然气 熔炼反射炉采用天然气供热具有以下优点： （一）发热值高，可达42MJ／m3，没有灰分。 （二）输送简便。 （三）使用方便，容易控制和调节。 （四）价格便宜 （五）熔炼指标较好，炉子耐火材料消耗较少。 表5为我国几处产地的天然气组成及发热量实例。 表5  我国几处产地的天然气组成及发热量实例产地天然气的平均成分 %kJ／kgCH4C2H6C3H8C4H10CO2＋H2SCOH2N2不饱合烃四川自贡96.670.630.261.640.130.071.3036000四川威远97.780.640.151.640.030.090.0236000四川隆昌95.841.500.411.700.020.100.920.0736000四川邓关镇97.081.060.260.350.030.140.581.1036000辽宁热河台99.561.100.100.100.0236160辽宁黄金带95.131.462.192.190.1238600四川自流井 （纯气田）906.50.53.037800四川某地 （纯气田）97.20.70.21.10.10.7四川南充 （与石油伴生）88.596.062.021.540.20.071.460.0639460辽宁盘锦84.368.865.542.1842600卧龙河3号井93.100.050.311.4335000

固体炉料一般经过炉顶上的两边加料孔参加反射炉。通常在整个炉长三分之二的前段参加质料，三分之一后段参加石英石，以构成依靠两边炉墙的料坡，使炉墙不直接与高温火焰触摸，延伸炉墙寿数，削减炉墙的热丢失。料坡高度一般是操控顶部距炉顶拱脚的间隔，处理生精矿时可取200～400mm，处理焙烧矿时可取300～500mm。处理生精矿简单构成料坡，处理焙烧矿难以构成料坡而成为无料坡熔炼。 炉料参加量和参加速度，首要取决于炉料的熔化速度，可以用人工或机械办法测定料坡高度给予操控。炉料参加量沿炉长分配的份额随炉内温度区域的不同而不同。国内反射炉一般在高温区参加炉料的60%左右。每个加料口每次加料时刻，在高温区不多于90s，中温区不多于60s。 加拿大加斯佩厂设有一台内部尺度为30.2×7.8m的熔炼生精矿的反射炉，每班参加8批炉料，每小时60t。炉料从炉顶两边参加，加料口（203×203mm）散布于距炉头前21m的区段内，其间心距离为915mm。 我国白银一冶原用人工调查料坡巨细来调整加料时刻或加料量，于1972年首要依据侧墙受辐射热随料坡巨细而改变的原理开端加料自动化的实验。1974年，此设备正式投入运转，图1为料坡自动操控系统信号传递示意图。 表1为反射炉料配比实例。 表1  反射炉炉料配比实例  %厂别铜精矿焙烧矿石英石石灰石烟尘大冶78 805 5.55 4.712① 9.8白银一冶65204.55.55芒特·艾萨76177①包含反射炉烟尘和转炉烟尘。     图1  料坡自动操控系统信号传递示意图   1992年，大冶冶炼厂新建转炉渣选矿车间， 转炉渣部分回来反射炉，而另一部分送选 矿车间处理产出渣精矿，和铜精矿配料够 送反射炉。白银一冶以“白银炼铜法”取 代了反射炉熔炼今后，转炉渣回来白银炉处理。     大冶和白银一冶原规划均将液态转炉渣回来反射炉处理。大冶从反射炉前端墙孔倾入转炉渣，白银一冶则从反射炉前部侧墙孔倾入。表2为液态转炉渣倾入反射炉操作条件实例。表3为转炉渣倾入反射炉方位比较。 表2  液态转炉渣倾入反射炉操作条件实例厂别转炉渣量t／d每班倾入包数每班倾入次数每包容量t倾入速度 min／包大冶450～5008～108～15161～3白银一冶450～5109～1010～18162～4 表3  转炉渣倾入反射炉方位比较炉前倾入炉侧倾入1、易于保护炉子头部两边的料坡1、倾进口对对面料坡易被冲垮，倾进口邻近料坡不易保护2、可削减炉坝的构成2、易生成料坝3、溜槽较长，简单损坏，整理劳动强度大3、溜槽较短，能减轻整理劳动强度注：第3条系对反射炉与转炉平行装备而言，如系笔直装备则反之。

反射炉熔炼炉料的能力可从每日400t到1200t左右，最大可达2000t以上。炉床面积通常为210～270m2，最大达360 m2。其主要结构尺寸选择计算如下： 一、炉床面积 炉床面积是指炉内渣线处平面面积，其计算公式为：            （5－1） 式中  F－炉床面积，m2；       A－每昼夜熔炼的固体炉料量，t／d；       a－床能率，t／（m2·d）。 二、炉膛宽度 炉膛内宽在6～10m之间。实践表明，增加炉子宽度有助于提高反射炉熔化料量和降低燃料率。大型熔炼反射炉宽度有达12m左右的。 确定反射炉内宽还须考虑安装燃烧器所需的宽度。            （5－2） 式中  B－炉膛宽度，m；       n－燃烧器个数，个；       S－燃烧器中心距，m；       b－外侧燃烧器中心至炉侧墙距离，m。 表1为熔炼反射炉宽度及燃烧器安装实例。 表1  熔炼反射炉及燃烧器安装实例厂别燃料炉床面积 m2炉膛宽度 m燃烧器个数燃烧器中心距mm燃烧器外距 mm外侧燃烧器到炉侧墙距 mm燃烧器安装角度大冶白银粉煤粉煤217 270 2108.10 9.30 7.806 7 5870 870 902.5620 660 7201875 2040 20803～5 3～5 ～4 三、炉膛长度 熔炼反射炉的炉长一般为27～36m，有的长达40m。在有液态转炉渣返回时，炉子宜长些；对难熔炉料、高粘度炉渣，炉子宜短些。 反射炉的长宽比一般为3.2～4.5，熔炼焙烧矿的炉子，其长宽比通常要比熔炼生精矿的大。 四、熔池深度 熔池平均深度为0.8～1.2m。铜锍产出率较大时，应选择较深的熔池，但熔池过深，不利于铜锍层的过热。铜锍层的厚度一般为0.4～0.7m，渣层厚度一般为0.4～0.5m。根据渣的粘度及炉温高低，一般要求熔体在熔池内停留15～25h。 五、炉膛空间高度 渣面以上的炉膛空间高度通常为2.5～3m，一般可按炉膛内气流速度5～7m／s计算，不宜过大，以延长炉顶寿命。 表2为熔炼反射炉主要结构参数实例。 表2  熔炼反射炉主要结构参数实例名称大冶白银一冶犹他直岛炉料生精矿生精矿＋焙烧矿生精矿热焙烧矿熔炼方式料坡熔炼料坡熔炼料坡熔炼熔池熔炼炉床面积 m2217270210360297炉膛长度m29.943129.593633炉膛宽度m8.19.37.810.679.0长宽比3.73.34.03.13.7炉膛高度m4.104.413.974.403.76熔池深度m1.21.21.21.271.06燃烧器型式圆筒套管圆筒套管天然气烧嘴低压重油喷嘴燃烧器数量／个67586炉顶结构碱性吊顶同左同左同左

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。

熔炼反射炉一般保持微负压（0～－20Pa）操作，也有保持微正压的。压力测点一般设在距烟气出口烟道2～3m处的炉顶中心，炉内压力一般由废热锅炉后的闸门自动控制。加拿大弗林·弗朗厂240m3熔炼反射炉内压力保持为－24Pa，由设在废热锅炉和排风机间的水冷闸门或副烟道进口处的水冷闸门调节。 各种染料的燃烧器都应让染料可充分沿炉长分布，形成广泛的高温区，使大部分炉料在这里发生熔炼作用。燃烧气体距燃烧器端7～8m处温度最高，热量传给炉料及炉渣表面。燃烧气体在接近炉尾时，温度稳定下来，使铜锍和炉渣沉降分离。离炉烟气温度比炉渣温度高50～100℃，将烟气引入废热锅炉可利用约50%～60%的显热。 熔炼反射炉炉头温度一般为1500～1550℃，炉尾温度为1250～1300℃，出炉烟气温度为1200℃左右。当粉煤质量低劣或粒度较粗、水分较高时，炉头温度会降低，炉尾及烟气温度升高。若粉煤挥发分高、质量较好、粒度又很细时，将引起炉头温度过高。 设计应充分考虑对炉内压力和温度的各种测量仪表和自动控制装置，以及当仪表损坏或自动控制失灵时，有由人工处理的可能性。 表1为熔炼反射炉炉内压力和温度测量实例。 表1  反射炉炉内压力盒温度测量实例厂别炉床面积 m2炉内压力 Pa炉头温度 ℃炉尾温度 ℃烟气温度 ℃大冶21715～20①1450～15201200～13001200大冶2700～201450～1500②1200～12501150白银210－5～151500～1550③1250～13001200犹他360～181360～14771200～13401200～1310钦诺21515931270①炉内压力测点在距离炉子后墙9m的炉顶中心； ②炉头温度测点在距炉子前墙6.7m的炉顶中心，炉尾温度测点在距炉子后墙6.05m的炉顶中心，出炉烟气温度测点在斜坡烟道上，炉内压力的测点在距炉子后墙9m处； ③炉内压力测点在距炉子后墙1m侧炉顶中心。

熔炼反射通常和转炉一起考虑车间配置。配置方式有反射有反射炉厂房纵向中心线与转炉厂房纵向中心线相互平行（见图1）和相互垂直（见图2）两种。原则上，平行配置适用于仅有1台反射炉的车间，垂直配置适用于有两台以上反射炉的车间。图1  210m2熔炼反射炉车间与转炉车间平行配置图 1－反射炉；2－粉煤燃烧器；3－螺旋给煤机；4－加料胶带输送机；5－铜锍包；6－渣罐车；7－转炉渣溜槽；8－50t转炉；9－粉煤仓；10－料仓；11－胶带输送机；12－鼓风机；13－桥式起重运输机 因故图表不清，需要者可来电免费索取。图2  240m2熔炼反射炉车间与转炉车间垂直配置图 1－反射炉；2－粉煤燃烧器；3－螺旋给煤机；4－加料胶带输送机； 5－铜锍包；6－卷扬机；7－渣罐车；8－转炉渣溜槽；9－50t转炉； 10－粉煤仓；11－吊车；12－吊车 因故图表不清，需要者可来电免费索取。

一、生精矿加料设备 我国熔炼反射炉的加料设备均选用带式运送机，炉料经反射炉头部料仓下的圆盘给矿机或带式给料机给入带式运送机，并由带式运送机上的卸料小车按规则时刻主动参加炉子各个加料口。 美国海登厂10.7×36.6m熔炼生精矿反射炉炉顶两边上方各装有32个加料斗，料斗上设有操控阀门合主动打扫器，炉料经炉头顶上的490t料仓经带式给料体系加到抛料机上，再通过加料斗参加炉内。 国外还有选用刮板运输机或移动式带式给料机或梭式带式运送机进行加料的。 二、焙烧矿加料设备 白银一冶选用密封矿车运送焙烧矿并参加反射炉。此种密封矿车较难密封好，进料与出料处矿尘飞扬丢失大，烟尘逸出较严峻，简单伤人，劳动条件欠好。此外，焙烧矿参加反射炉内，不易构成料坡，却易构成很多浮料和料坝，添加金属丢失，一起，发生很多烟尘也给炉后废热锅炉的正常作业带来晦气影响。因而，该厂将全氧化焙烧与生精矿分层分次参加反射炉，但由于化料缓慢，后又改为将热焙烧矿用管道运送至精矿仓内，与生精矿混合配料后参加反射炉。 美国埃尔·帕索厂的焙烧矿用7t直流电动矿车送往反射炉。 为适用焙烧矿的熔炼，澳大利亚的芒特·艾萨厂研究出移动式瓦格斯塔夫型移动式给料喷，密封作用好，其结构见图1。此种给料的端头用310型耐热不锈钢管制成喷嘴，使用寿命达14周。炉子每侧一般设置1～3台移动式给料喷，焙烧矿用密封矿车运来，其车底与给料喷嘴进口接通（联接处有密封设备），焙烧矿由矿车经给料喷参加炉内，能使焙烧矿均匀分布于熔池表面。图1  移动式给料喷图

反射炉炉渣的主要成分为SiO2、FeO和CaO等，此外，还有少量的其它氧化物。表1为熔炼反射炉通常采用的炉渣成分。 表1  熔炼反射炉通常采用的炉渣成分  %炉料炉渣成分SiO2FeOCaO生精矿32～38.538～402～10焙烧矿36～4035～382～10 炉渣成分直接影响渣含铜及回收率。图1至图3分别为大冶熔炼反射炉炉渣中SiO2／Fe、液态渣密度与渣含铜的关系和渣中CaO与渣含铜的关系（实测数据）。该厂渣中含硫一般为1.23%～1.66%。图1  大冶反射炉渣中SiO2／Fe与渣含铜的关系的  图2  大冶反射炉液态渣密度与渣含铜的关系图3  大冶反射炉渣中CaO与渣含铜的关系 实践证明，渣含二氧化硅为35%～40%的接近饱和的条件下，铜分离入铜锍最完全。当渣中有较大数量的氧化钙时，还可以增加二氧化硅量到40%～42%。因此，可以将石英石溶剂直接加入熔炼炉或加入转炉形成转炉渣返回熔炼炉，以达到此条件。美国阿霍厂将石英石溶剂全部加入转炉内，造成高硅转炉渣，对转炉内衬没有显著影响，能减少返回反射炉的转炉渣中磁性氧化铁量，且相应增加了反射炉的精矿处理量，这是该厂的操作特点。 铜锍的密度较大（约4.4t／m3），粘度较低（约10mPa·s），能够沉积在炉渣（密度约为3～3.7 t／m3，粘度约为500～2000Pa·s）下面，而炉渣密度较大时，不利于铜锍沉积，则渣含铜较高。 氧化钙几乎完全与渣相结合，并且倾向于稳定炉渣－铜锍的不相混溶性，所以，氧化钙的少量存在（直到大约10%）有利于降低炉渣含铜。反射炉炉渣成分实例见本网站技术手册－铜冶炼设计手册中铜熔炼反射炉所产铜锍一文中反射炉熔炼产出的铜锍和炉渣成分实例表1。 由于熔炼反射炉内温度高于1200℃，炉渣流动性好，易与铜锍分开，渣中铜损失降低。强氧化条件（如氧化性火焰或过氧化焙烧矿）使渣中铜损失增高。故反射炉熔炼较闪速熔炼、诺兰达法、三菱法的炉渣含铜低。 熔炼反射炉生产过程中通主要损失于炉渣含铜。影响渣含铜的因素有：铜锍品位及炉渣组成、熔点、密度、粘度等。当精矿含硫和熔炼的脱硫率固定不变时，铜精矿品位高，所产铜锍品位也高，虽然炉渣含铜因铜锍品位的提高而增加，但产出炉渣量相对减少，渣含铜损失的绝对量通常也相对减少。

反射炉所产铜锍，尤其是熔炼生精矿时，其含硫量较鼓风炉所产铜锍稍高，一般为25%左右或更高一些。 大多数工厂所产铜锍品位为20%～50%，含硫20%～30%，铜、铁、硫三种成分之和一般为90%。当铜锍中含有铅、锌等成分时，铜、铁、硫之和可能降到80%～85%或更低。反射炉所产铜锍的含铁量一般为30%～40%。 在反射炉熔炼中，有少数磁性氧化铁进入铜锍中，铜锍中的氧几乎全部存在于磁性氧化铁中。铜锍品位愈低，其含氧量愈高，品位为20%和40%时，其含氧量分别为4.4%～7%和1.8%～3%。图1为铜锍品位与Fe3O4含量的关系。图1  铜锍品位与Fe3O4含量的关系 在熔炼过程中，炉料中的金95%～97%或以上、银92%～97%或以上进入铜锍中，而铅、锌进入铜锍中的百分数随炉料性质不同而异。熔炼生精矿时，铅、锌 进入铜锍；熔炼焙烧矿时，铅、锌只有少部分（Zn＜20%）进入铜锍。 在铜锍中，SiO2和CaO等各种造渣成分的总含量为3%～6%。 反射炉熔炼过程中，当生精矿中硫铜比高时，铜的富集比小，相应的铜锍产出率较高；当焙烧矿中硫铜比低时，铜的富集比大，铜锍产出率较低。一般炉渣中含铜重量百分数与铜锍品位百分数之比为0.01～0.02. 反射炉产出的铜锍成分实例见表1。 表1  反射炉熔炼产出的铜锍和炉渣成分实例  %厂别炉料产物CuFeSSiO2CaOMgO大冶生精矿生精矿铜锍 炉渣 铜锍 炉渣29.21 0.36 19.45 0.3738.8 35.03 48.46 34.3626.625 1.2～1.71.07 36.03 0.02 36～386.81～101.09白银一冶生精矿 ＋焙烧矿铜锍 炉渣22.58 0.4043 35.0525.56 2.01.01 35.450.73 8.70.12 0.59加斯佩生精矿铜锍 炉渣29 0.2438 3328 0.8407.91.9弗林·弗朗焙烧矿铜锍 炉渣24.3 0.4435.1 31.023.2 1.81.0 34.71.62.8诺兰达焙烧矿生精矿铜锍 炉渣 铜锍 炉渣24.4 0.37 28.6 0.3442.2 35.1 36.3 33.325.8 1.3 27.8 1.638.137.91.11.8奇诺生精矿铜锍 炉渣40.8 0.5629.5 37.224.9 0.80.5 35.14.1阿霍生精矿铜锍 炉渣37.31 0.4633.3 44.725.9 0.737.54.1道格拉斯焙烧矿铜锍 炉渣25.49 0.3542.3 4225.1 0.941.75.6莫伦西生精矿铜锍 炉渣35.72 0.4433.9 4626.3 1.137.34.7芒特·艾萨焙烧矿铜锍 炉渣35.8 0.3831.9 36.524.4 0.935.77.91.9直岛一厂生精矿 ＋焙烧矿铜锍 炉渣40.59 0.6226.73 36.724.96 0.6334.21.74恩卡拉生精矿硫铜 炉渣58.6 1.116 222343.67.83厂别炉料产物PbZnAl2O3SbFe3O4Au g／tAg g／t大冶生精矿生精矿铜锍 炉渣 铜锍 炉渣0.140.26 1.03 0.76 5.30.0316.3 1.2～5.2白银一冶生精矿 ＋焙烧矿铜锍 炉渣2.675.5～8.3加斯佩生精矿铜锍 炉渣2.8弗林·弗朗焙烧矿铜锍 炉渣1.5 0.235.40.02诺兰达焙烧矿生精矿铜锍 炉渣 铜锍 炉渣6.57.717.3 11 11.2 9奇诺生精矿铜锍 炉渣1.6 8.3阿霍生精矿铜锍 炉渣7.06.3道格拉斯焙烧矿铜锍 炉渣4.6莫伦西生精矿铜锍 炉渣4.96.30.72 0.1147.8 0.54艾特·艾萨焙烧矿铜锍 炉渣2.0 0.233.6直岛一厂生精矿 ＋焙烧矿铜锍 炉渣3.31 3.253.810.5647恩卡拉生精矿硫铜 炉渣

反射炉的主要原料是生精矿或焙烧矿，也有将两者混合的，视铜精矿品位和含硫成分而定。 我国大冶和白银一冶原设计均采用流态化焙烧炉进行铜精矿半氧化焙烧，建成后，因铜精矿成分发生变化以及运送焙烧矿发生困难等原因，大冶改用生精矿直接加入反射炉熔炼，白银一冶则将部分铜精矿在焙烧炉进行全氧化焙烧，产出焙烧矿与生精矿混合后加入反射炉熔炼，至1980年，该厂以“白银炼铜法”取代了反射炉熔炼，遂亦不用焙烧炉。 但随着高效率流态化焙烧的发展，近年来，反射炉熔炼焙烧矿又有回升的趋势。与熔炼生精矿相比，可以节约燃料约30%～50%，提高床能率达50%，减少烟气中二氧化硫污染环境的程度，同时，转炉的粗铜生产率也略有提高。 美国麦吉尔厂原为反射炉熔炼焙烧矿，后改为熔炼生精矿。表1为该厂熔炼生精矿与焙烧矿的原料与产品成分实例。 表1  原料与产物成分实例  %原料与产物CuSFeSiO2CaOMgO原料生精矿 焙烧矿11.4 20.434.6 7.230.6 28.05.6 31.9铜锍熔炼生精矿 熔炼焙烧矿30.0 48.0炉渣熔炼生精矿 熔炼焙烧矿0.3 0.4335.4 29.238.0 41.43.8 7.36.8 9.1转炉渣熔炼生精矿 熔炼焙烧矿2.85 4.54.71 48.024.2 21.0注：熔炼焙烧矿时，反射炉渣含SiO2达41.1%，这是为了减少从焙烧矿中带入的大量磁性氧化铁的影响。 一、铜精矿和焙烧矿 表2为美国莫伦西厂铜精矿物相分析。我国白银一冶铜精矿的物相分析实例见表3。表4为铜精矿化学成分实例。 表2  莫伦西铜精矿物相分析  %Cu2SFeS2Fe2O3石英石硅酸盐28.7359.60.334.147.17 表3  铜精矿（100㎏）中铜的物相分析实例CuCuFeS2 （原生铜）Cu＋Cu2S （次生铜）CuO㎏%㎏%㎏%㎏%16.821007.66945.608.97553.450.1560.95 表4  铜精矿化学成分实例  %产地CuFeSSiO2CaOMgOAl2O3PbZnAsAu，g／tAg，g／tH2O大冶18.7426.5127.589.773.195.351.480.220.90.4白银一冶13.4431.133.945.83.920.540.640.344.00.0811.3176.9莫伦西23.028.037.07.30.11.98.25弗林·弗朗12.4431.034.38.430.763.20.550.724.270.169.15125.6加斯佩28.028.029.07.03.01.01.20.40.933124.4现在世界各铜冶炼厂所处理铜精矿品位有越来越高的趋势，大多数均在25%以上，这对改善各项技术经济指标（参见表5）、发挥设备能力、减少投资、充分利用矿产资源、减少运输费用、节约能源控制污染等方米昂均有很大好处。而我国铜精矿品位达25%的较少，应研究改进提高。 表6为焙烧矿化学成分实例。 表5  大冶厂生产中精矿品位与主要技术经济指标的关系表项目精矿品位  %铜精矿品位每提高1%的影响  %101214161820222428日产量，t铜／d79.7294.73109.48124.04138.25152.19166.42179.36205.55年产量，t铜／d268642192436893418024659151289560856044569269＋（4～12）冶炼回收率  %96.2796.6196.7496.8496.9897.1097.1697.2997.46＋（0.03～0.3）劳动生产率， t铜／（人·a）22.2426.4330.5434.6038.5742.4646.4350.0457.34＋（4～12）材料消耗： 煤，t／t铜 电，kW·h／t铜2.89 12402.43 10432.10 9031.86 7971.67 7151.51 6491.38 5941.28 5511.12 481－（3～9）加工费，元／t铜516.99435.06376.46432.25298.1270.8247.64229.8200.5－（3～9）管理费，元／t铜108.1090.9782.7269.4762.3356.6221.7848.0541.92－（3～9） 表6  焙烧矿化学成分实例  %厂   别CuFeSSiO2CaOZnAl2O3白银一冶17.62 14.8737.89 37.231.80 4.585.50 5.903.17 4.803.35 1.85道格拉斯厂 （加拿大）8.027.314.125.74.903.1注：白银焙烧矿系氧化焙烧产品，道格拉斯厂焙烧矿系半氧化焙烧产品。 铜精矿所含脉石和有害杂质应符合YB112－82部颁标准的要求。 铜精矿和焙烧矿随着化学成分和物相组成的不同，其熔化温度相差甚大，在很大程度上影响反射炉的燃料率和床能率。表7为铜精矿和焙烧矿的熔化温度实例。 表7  铜精矿和焙烧矿的熔化温度实例名称化学成分  %熔化温度℃CuFeSSiO2CaOZn白银铜精矿13.7531.1337.956.604.293.65980中条山铜精矿16.3725.3026.9816.203.092.401350铁山铜精矿13.2138.7638.061.980.67960铜录山铜精矿11.5740.431.5513.481.211350白银焙烧矿17.62 14.8737.89 37.231.80 4.585.50 5.903.17 4.803.35 1.851250 1250 二、熔剂和返回物 熔炼反射炉的溶剂有石英石和石灰石等，一般要求粒度不大于3～6mm，石英石含SiO285%～90%以上，石灰石含CaO50%以上，若采用含金石英石作溶剂，由于可回收其中之金，则含SiO2可在70%以上。表8为大冶溶剂成分实例。 表8  大冶溶剂成分实例  %名称SiO2CaOFeAl2O3Au，g／tAg，g／t石英石920.250.75～6含金石英石61.87 852.11 36.73 49.016.86 12.6337.30石灰石4481加入熔炼反射炉的返回物有烟尘和转炉渣等。 返回的烟尘主要是反射炉本身产出的，也有转炉的烟尘。一般是将块状烟尘破碎到3～6mm，与铜精矿配料后加入反射炉。若烟尘中特别是转炉烟尘中含有其它有价元素，应单独处理回收。 表9为反射炉烟尘成分实例。 表9  反射炉烟尘成分实例液体转炉渣是否返回反射炉应视具体情况而定。由于其中含有较多的磁性氧化铁，有时还含有钴镍等有价元素，并助长炉结的生成。故有的工厂将转炉渣单独选矿或用其它方法处理，不返回反射炉。但反射炉熔炼生精矿时，返回转炉渣有较好的助熔作用，也可以调整渣型，增加渣含二氧化硅成分。表10为转炉渣成分实例。表10  转炉渣成分实例  %厂别CuFeSSiO2CaOMgOAl2O3ZnFe3O4Au g／tAg g／t大冶2.9648.992.1820.32.050.782.130.52大冶1.2651.752.6225.565.513.66白银一冶1.4147.51.925.340.9812～15弗林·弗朗3.2138.60.624.00.60.53.98.71.8724.1莫伦西5.745.02.027.43.0直岛一厂3.0448.380.7219.440.413.46芒特艾萨2.850.922.40.400.41.3Pb1.52澳大利亚亚芒特，艾萨厂从1971年起，将一部分转炉渣不返回反射炉而用浮选发处理，提高了反射炉床能率和炉料中精矿对溶剂的比例，铜的损失相应减小并减少炉底结瘤的生成。（见表11） 表11  转炉渣返回数量对反射炉的影响转炉渣返回率%铜锍品位%反射炉渣中铜损失转炉渣选矿尾矿中铜损失Kg／t粗铜10036.116.3076.134.19.57.3041.05.06.2

熔炼反射炉所需总热量的80%～90%由燃料焚烧供应，其他10%～20%来自熔炼进程的放热反应及炉料、燃料、空气（常温）带来的显热。 选用燃料的不同，供热和供风的技能操作条件也各异。 一、焚烧粉煤 选用粉煤作燃料的铜冶炼厂一般设有粉煤制备车间，将原煤经破碎机和磨煤机制成粉煤储存于粉煤仓中，然后用压力200kPa左右的压缩空气送到反射炉头部的粉煤仓待用。仓顶设有布袋收尘器，以收回废气中的粉煤。压缩空气耗费量约为0.06m3／kg粉煤。布袋收尘器排出的废气经管道送入反射炉炉膛。 粉煤仓中的压力不能大于2.5kPa，温度不能高于70℃，仓内粉煤面至仓顶的空间高度运用浮标或其它信号器丈量，操控在1～2.5m。若仓内粉煤面过高或过低都有或许引起仓内压力的剧变，导致粉煤主动经过仓下螺旋给煤机、下煤管和焚烧器很多涌入反射炉炉膛内，构成所谓“跑粉”现象。该厂在270m2熔炼反射炉上设备7个焚烧器，每个焚烧器独自由1个螺旋给煤机供煤。为测定粉煤仓粉煤面高度挑选了电容式、音叉式及浮筒式三种设备并用。电容式能在外表室接连显现粉煤高度规模，差错0.5～1m。当需求精确测出粉煤面高度时，再用浮筒式料位计。为避免操作人员如果不小心发作“跑粉”事端，又在粉煤仓的安全上限（上空1.5m处）设备了音叉式料位计，能及时宣布警报信号，乃至能够切就义粉煤体系的电源。 粉煤仓的螺旋给料机一般选用调速的，按量分别给入反射炉头部的各个粉煤焚烧器中，然后操控好空气与燃料的份额。或在给煤机尾部装规划量器，经过累计给煤机转数核算给煤量，操控粉煤量和炉温散布。 粉煤焚烧所需的空气与粉煤的质量有关，表1为熔炼反射炉用发热量25MJ／kg以上的粉煤焚烧所需空气量。 表1  熔炼反射了用 ＝25MJ／kg以上的粉煤燃料所需空气量理论空气 m3／kg过剩空 气系数空气量份额 %一次二次三次7.51.1～1.1528～3855～657 国外某厂运用灰分高（26.46%），蒸发分低（19.8%）、发热量低（22260kJ／kg）的粉煤时，一次空气量为68%～70%，二次空气量为30%～32%。这是因为粉煤灰分高，需求运用较多的一次空气，不然，灰分在炉内将构成“灰门坎”，并在烟道中堆积很多熔结或熔融的灰渣。 表2为粉煤焚烧技能操作条件实例。 表2  熔炼反射炉粉煤焚烧技能操作条件实例厂别一、  二次 空气量之比一次空气二次空气实践空气耗费量 m3／kg粉煤焚烧量 t／d空气单耗 m3／t炉料空气量 m3／h空气压力 kPa空气量 m3／h空气压力 kPa大冶 （217㎡）1∶1.8～2.115～161.2～1.329～331.7～2.0约715. ～1701240～1400大冶 （270㎡）1∶1.8～2.0200.8336～400.8～0.857～7.5184～2351220～1670白银一冶1∶2.3～2.416～171.5～2.040～4525.0～6.06.5～7.01621200～1260巴尔哈什1∶2.3～3.019.444.045.362.07.2216弗林·弗朗1∶0.511.45.948.4136953注：1、大冶的，一、二次空气的压力测点在风管闸口之后，处理生精矿；     2、白银的一、二次空气压力测点在风管闸口之前，并选用了压力为知300kPa的压缩空气作为三次空气，处理生精矿和焙烧矿；     3、弗林弗朗厂处理焙烧矿。 直岛一冶熔炼反射炉原选用重油作燃料，后改为选用40%的粉煤和细焦粉与60%的重油混烧，后又停止运用焦粉，研制出粉煤与重油混烧的专用焚烧器，见图1。图1  反射炉火油混烧焚烧器图 二、焚烧重油 焚烧重油时，一、二次空气量的份额和油压随重油的品种、喷嘴方式的不同而异。1kg重油焚烧约需耗费空气12～14.5kg。 表3为前苏联基洛夫格勒厂熔炼反射炉焚烧重油的技能操作条件实例。表4为加拿大斯佩厂反射炉焚烧重油的技能操作条件实例。 表3  基洛夫格勒厂反射炉焚烧重油的技能操作条件实例重油进入喷嘴前压力 kPa一次空气压力 kPa一次空气耗费量 m3／kg重油一次空气占空气耗费总量 %150～20023～251.6～1.7510～15 表4  加斯佩厂反射炉焚烧重油技能操作条件实例焚烧率 L／t料 （固）耗油量 L／min重油进入喷嘴前每吨炉料 耗热量MJ空气耗费量 m3／min一次空气风机二次空气风机压力 kPa温度 ℃压力 kPa风量 m3／min压力 kPa风量 m3／min11045～50701154654516～5703.33701.5370 三、焚烧天然气 天然气一般在150 kPa压力下送入烧嘴，每座反射炉一般规划4～5个天然烧嘴。 表5为美国犹他厂314㎡生精矿熔炼反射炉焚烧天然气的技能操作条件实例。 表5  犹他厂反射炉焚烧天然气技能操作条件实例项目焚烧条件焚烧需求的理论空气量，m3空气／m3天然气9.923焚烧的理论烟气量，m3烟气／m3天然气11.043天然气耗费量，m3／h5417.5到烧嘴的预热空气量，m3／min830过剩空气系数1.08天然气热值，kJ／m340000干固体炉料耗热量，MJ／t5140烟气温度，℃炉头最高 最低 均匀1462 1346 1396炉尾最高 最低 均匀1327 1190 1250 美国奇诺（Chino）厂215㎡生精矿熔炼反射炉焚烧天然气，其2号炉的操作数据如下：日熔化炉料量735t天然气焚烧量428 m3／h空气预热器焚烧天然气量632 m3／h天然气发热量41500kJ／min预热空气量（15.56℃）588m3／min反射炉最高温度1270℃炉料耗热量6660MJ／t

在反射炉熔炼过程中，由于条件复杂，炉料中各种金属和元素的分布情况只能是一种趋向。 某厂处理含Cu 10.6%、As 0.102%、Sb 0.025%和Bi 0.01%的焙烧矿时，约有62.8%的砷与57.8%的锑进入炉渣，有20.2%的铋进入烟尘。 炉料中的贵金属（金、银和铂族元素）、钴和镍等几乎全部进入铜锍中，表1为一般熔炼炉元素的分布情况。 表1  一般熔炼炉元素的分布情况表元素分布 %铜锍炉渣挥发①金银、铂族元素991锑305515砷355510铋101080镉601030钴955铅301060镍982硒4060碲4060锡105040锌405010碱金属、碱土金属和铝、钛100①不包括从炉子吹出的固体烟尘损失。 大冶于1984年8月进行了一次考察并进行综合分析，其结果见表2。表3为各种元素在反射炉熔炼过程中的分布实测资料。 表2  大冶反射炉熔炼过程11个元素的分布表项目单位CuZnCdAsPbBi入 炉 物 料炉料组成，% t／d17.78 163.0870.47 4.3110.0038 0.0350.3215 2.9490.09 0.8260.0795 0.7292转炉渣组成，% t／d1.748 6.8020.59 2.2960.0026 0.01010.227 0.8830.058 0.2260.0185 0.072粉煤组成，% t／d0.0086 0.0170.0064 0.0130.301 0.002微0.0037 0.00740.0024 0.0048合计t／d169.9066.620.04713.8321.05940.806出 炉 物 料铜锍分布，% t／d96 163.14348.66 3.22161.57 0.02928.55 1.094274.29 0.78764.42 0.5192炉渣分布，% t／d1.2 2.048450.91 3.3725.48 0.01228.96 1.1119.91 0.21120.47 0.165粗烟尘分布，% t／d0.66 1.12120.35 0.02320.85 0.00040.58 0.02210.56 0.00590.56 0.0045电收尘 器烟尘分布，% t／d1.2 1.9942.86 0.189913.7 0.00634.41 0.16898.78 0.09313.97 0.1126放空尘分布，% t／d0.06 0.11140.160 0.01060.85 0.00040.25 0.00940.49 0.00520.78 0.0063烟气分布，% t／d37.25 1.4271合计分布，% t／d99.12 168.4186.81470.04813.8321.10210.8076误 差绝对 相对t／d %－1.488 －0.880.1947 2.940.001 2.1230 00.0427 4.030.0016 0.2项目单位SFCoInSn合计入 炉 物 料炉料组成，% t／d19.21 176.2040.0279 0.2560.0693 0.2560.00085 0.00780.0163 0.1495917.25转炉渣组成，% t／d1.23 4.7860.0049 0.01910.14 0.5450.0017 0.00660.011 0.0428389.13粉煤组成，% t／d1.785 3.5660.008 0.0160.0014 0.00280.00013 0.000260.00015 0.0003199.79合计t／d184.5560.29111.18380.014660.19261506.17出 炉 物 料铜锍分布，% t／d73.22 135.1369.962 0.02960.15 0.71260.17 0.008943.47 0.08374558.25炉渣分布，% t／d3.25 5.99341.223 0.1235.45 0.419631.58 0.0046337.74 0.0727660.79粗烟尘分布，% t／d0.21 0.39730.275 0.00080.388 0.00460.54 0.000080.26 0.00058.33电收尘 器烟尘分布，% t／d0.25 0.45470.893 0.00260.658 0.00782.39 0.000355.187 0.0121.65放空尘分布，% t／d0.014 0.02540.034 0.00010.034 0.00040.14 0.000020.310 0.0006烟气分布，% t／d23.056 42.550.7613 0.1386合计分布，% t／d184.5560.29111.14440.013980.1675误 差绝对 相对t／d %0 00 0－0.0394 －3.32－0.00068 －4.64－0.0251 －13.032表3  各种元素在反射炉熔炼中的分布实测资料表名称加入产出混合干精矿转炉渣筛炉渣②合计铜锍水碎渣数量 t15058.75410201.619321.16825581.54613150.92410929.406Co①含量 t11.44522.4441.34935.23832.2727.978分布 %100～92Ni含量 t7.2885.1010.28912.61811.795微分布 %10093.48Pb含量 t17.0165.2030.20222.42114.9415.355分布 %10066.6423.88Zn含量 t24.39540.2961.78966.4839.5825.466分布 %10059.2438.31In含量 kg204.94163.2265.781409.947196.58992.900分布 %10047.9522.66Ge含量kg42.16512.2420.35354.76013.10613.115分布 %10023.9323.95Se含量kg421.64561.2102.569485.424235.96776.506分布 %10048.615.76Te含量kg225.88166.3102.881295.082183.48387.435分布 %10062.1829.63Ga含量kg97.8240.8060.642139.3313.10676.506分布 %1009.4154.91Au含量kg70.776微72.08372.083无分布 %100100Ag含量kg1069.172105.0771174.2491114.0130.602分布 %10094.872.61①Co在产品中的含量超过入炉总量，有误； ②筛炉渣系转炉造渣期的最后一次渣。

一、虹吸式铜锍放出口 如上所述，白银和大冶熔炼反射炉均采用了虹吸式放铜锍方式，其结构见图1。参数见表1。图1  虹吸式铜锍放出口结构图 1－；虹吸口2－反射炉侧墙；3－虹吸池；4－反射炉；5－虹吸池立杆及拉杆；6－虹吸池外壳；7－铜锍放出口；8－虹吸池烟道口 表1  我国工厂铜熔炼反射炉虹吸式放铜口结构参数表厂别炉床面积m2放铜锍量t／d熔池深度m每放一包铜锍炉内液面下降高度mm虹吸池液面最大深度m虹吸池液面最下深度m虹吸池尺寸m虹吸口尺寸mm虹吸池中心线距后端墙外壁m虹吸池铜锍放出口下沿距虹吸池底高度 m辅助洞眼放铜锍个数个白银一冶210550～6000.95～1.15～60①0.960.74长2.23 宽1.35 高1.01宽150 高3306.5050.742大冶270500～5500.9～1.2～60①～1.00.77长2.585 宽1.790 高0.810宽150 高3300.7263①这是生产现场的实测数字。由于熔池内有料堆及结块，液面波动量不能按熔池几何尺寸计算。 二、铜锍口打眼机 美国圣·马纽尔厂1号和3号熔炼反射炉采用打眼放铜锍方式，安装了3台FDG－2型铜锍口打眼机（见图2），基本上能够防止跑铜事故。该机的设备功率为22.35kW，，液压系统压力位10340kPa，可产生10230N的力，把泥塞堵入正在放铜锍的铜锍口。可贮存21.3cm3的泥，足以满足消耗泥量的要求。如果铜锍口冻结时间不长，用该机上的钻头（680r／min）很容易将铜锍口打开或将口内泥塞钻掉，以便再用氧化烧化冻结的铜锍。图2  圣·马纽尔厂FDG－2型铜锍口打眼机示意图

反射炉熔池总深度一般为800～1200mm，其中铜锍层和炉渣层约各占二分之一。放渣口通常设在炉尾侧墙或端墙，间断性放渣。表1为反射炉熔池深度控制实例。 表1  反射炉熔池深度控制实例厂别炉床面积 m2总熔池深度 mm铜锍层厚度 mm炉渣层厚度 mm大冶217 2701200 1200450～550 550～700650～750 500～650①白银一冶2101200500～700500～700诺兰达3121016508508直岛一厂2971060660400①每班放渣不少于4次，每次一般不超过15min。 放渣温度约为1150～1250℃，放渣溜槽坡度约为12%。

反射炉熔炼是传统的火法炼铜的主要方法。以前，世界上主要产铜国如美国、智利、赞比亚、秘鲁和前苏联等的粗铜主要是用反射炉生产的。据80年代初期不完全统计，全世界采用反射炉熔炼法的铜冶炼厂仍有60家，其产铜量在6000Kt／a以上，约占全世界铜熔炼总生产能力的53%。这是由于它具有对原料的适应性较好，对燃料种类无严格要求，炉体寿命长、易于操作，作业率高，适合大规模生产等优点。     如前所述，反射炉熔炼具有两大缺点，为数尚多的工厂已在对现存的反射炉进行技术改造，其主要改造途径是富氧空气熔炼和使用热风。     小名滨、卡勒托内斯、楚基卡马塔、罗卡纳、霍恩、国际镍公司和莫伦西等冶炼厂的反射炉使用了富氧熔炼，氧－燃料喷嘴（粉煤、油、气体燃料）安装在反射炉头部或靠近炉头的炉顶两侧，火焰直接喷射到料坡上熔化炉料，可以减小出炉烟气体积，提高烟气中SO2浓度。使用富氧可使火焰温度升高，提高对炉料的传热速率，减少排出烟气带走的显热，节约燃料。并且提高了炉子的生产率。由于烟气SO2浓度的提高，创造了与转炉烟气混合制酸的可能性，改善了对周围环境的污染。此外，海登铜冶炼厂原有反射炉和帕伊波特炼铜厂反射炉使用了350～390℃的热风，提高了炉子的热效率和床能率，降低了燃料消耗。     由于现今对环境保护提出了越来越严格的要求，重视节约能源，预料反射炉熔炼将不会再有发展，新建和改建的反射炉炼铜厂将普遍采用环境保护好的节能的工艺流程。

反射炉正常作业包括：配料、进料、升温、熔化、沉淀、放渣、放冰铜、放粗铋、封炉口、清炉等步骤，可划分为备料（配料、进料），司炉（升温、熔化、沉淀、清炉）、炉前（放渣、放冰铜、放粗铋、封炉口）等三个岗位，实行岗位责任制。 一、备料岗位。 包括如下工作： 进行配料计算，根据炉况及时调整配料比； 严格按配料比配料，铋精矿、氧化铋渣与熔剂（纯碱与萤石粉）、还原剂（煤粉）、置换剂（铁屑）应混合均匀，各种返炉渣料与烟尘应配足量。 处理渣料时应注意以下几点：①每炉处理量不宜太大，将铋精矿与返渣料混合处理，一般返渣量为炉料量的十分之一；②精炼渣含NaOH较高，处理时要适当减少配入的纯碱量。精炼渣每炉处理量不宜太大，以防跑炉；③对难熔的渣料，如炉底灰、烟道结等，每炉配入量最好不大于炉料量的百分之五，以防炉料的熔点升高过多：④当不得不单独处理返渣时，精炼渣中要配入较多的煤粉还原；浸出渣中要配入较多的纯碱和其中脉石成分造渣；铋烟灰中要适当配入铁屑与其中的硫反应，生成FeS入冰铜。 进料前要打开进料口盖，关闭反射炉与烟道间闸门，并检查箕斗式进料机的运转状况。 二、司炉岗位。 司炉工作的关键是控制各阶段的炉温，最大限度地节约燃料。 炉温的控制：进料时炉温为1000℃左右；熔化阶段逐渐升温至1250℃；保持高温熔炼六小时以上，直至炉料化平；保温沉淀阶段温度控制在1200～1250℃之间，沉淀时间不少于六小时，以使冰铜与炉渣中悬浮的铋珠能进入粗铋。 执行节煤司炉制：采用薄煤层、勤添煤、炉膛内保持零压或微负压、微正压操作，保持适当的过剩空气量，使在熔池前部形成高温区，碳在炉膛内完全燃烧成CO2。 三、炉前岗位。 炉前操作影响到渣含铋，冰铜含铋等技术指标。 由于冰铜熔点比炉渣低，流动性比炉渣好，所以在开炉口前，做好一切准备，开始放渣时，应根据“宽，浅、平”的要诀开炉口，使渣慢慢流出，不致影响炉内液体的分层状况，尽量使渣放干净后，再放冰铜。冰铜放出速度宜快，因为冰铜放出时，会从炉内带走大量热，使炉温急剧下降，如果操作缓慢，则冰铜尚未放净时，炉温已降低，炉内尚未放出的冰铜粘度增加，流动性变差，所以要在炉温尚未下降之前，把冰铜放出，炉内可存少量冰铜以降低冰铜含铋。 虹吸放粗铋时，要掌握炉内粗铋的存留量，以防止冰铜或渣进入虹吸的下端口，而将虹吸孔道堵塞。最好将虹吸放粗铋次序安排在进完炉料后，以免由于炉内存留液体金属量太少，使固态炉料掉入虹吸孔道而堵塞孔道。当虹吸口堵塞时，可用氧气通入虹吸口内烧通。

炼铋反射炉与炼铜反射炉构造大体相似，只是由于生产能力（受原料来源的限制）的限制，熔池（熔炼室）大小一般在10米2以内，由于金属铋对砖缝有极强的渗透力，所以整个炉体砌筑在一个20毫米厚的钢板焊成的大铁箱内。 国内炼铋反射炉多采用烟煤作燃料，火膛（燃烧室）与熔池间用火墙（火桥）连接，进料采用炉顶中心装料法。 图1介绍了10米2铋反射炉的一般构造。地表面以下用钢筋混凝土浇灌基础，承受炉体，地面以上先砌炉基，炉基上置钢板焊制的大铁箱，炉体砌筑在铁箱内，四周围以钢立柱，用拉杆加固。 图1  10米2铋反射炉的一般构造 1－火膛；2－火桥；3－渣线：4－加料孔； 5－出料口；6－炉基；7－熔池；8－炉尾；9－虹吸口 一、铋反射炉的构造及主要尺寸 整个反射炉由炉基、炉底、炉墙、炉顶、炉尾烟道、加固支架、装料设备、虹吸出铋口、冰铜及渣放出口等几部分组成。 （一）炉基。炉基用红砖砌筑在基础之上，按设计图纸的要求，预先留出拉杆穿过部分，同时有利于炉底通风，以免当炉底漏铋时，铋液渗入地下。炉基高约0.5米，上面铺一层耐火泥拌和的细砂，以保持表面平整，使铁箱底部钢板严密吻合在炉基上，以保证均匀受压。 （二）炉底。反射炉底是指熔池的底部，砌筑在铁箱内，炉底由下至上之层次为：①钢板上衬一层石棉板；②根据炉底反拱的弧度砌铺底砖；③在铺底砖上用混合料（耐火砂、耐火混与水玻璃拌和）捣筑炉底；④用粘土砖砌下层炉底反拱；⑤用镁砖（铬镁砖）砌上层炉底反拱。 （三）炉墙。炉墙分内外两层，外层炉墙用粘土砖砌筑，内层炉墙渣线以上用粘土砖砌筑，渣线以下用镁砖砌筑。要求渣线以下砖缝小于1毫米。1米长度内膨胀缝宽度：粘土砖为5毫米，镁砖为10毫水。为了防止内层炉墙渣线腐蚀后向熔池内倒塌，常在每隔0.5～1米处，内外层搭砌一口砖联接。砌筑炉墙要留膨胀缝，以免砖体受热膨胀后变形。 （四）炉顶。铋反射炉炉顶宜用硅砖砌筑，当缺少硅砖时，也可用粘土砖、高铝砖、镁砖代替。拱式炉顶筑在固定于反射炉两侧的工字钢立柱上的由钢板焊成的拱脚树楔上，为了防止炉顶散热，拱顶砖上覆盖两层硅藻土轻质保温砖。 （五）炉尾烟道。炉尾呈船形逐渐收缩，尾部联接直升烟道，炉尾烟遭用粘土砖砌筑，直升烟道连接炉尾与水平烟道，使炉气经炉尾烟道、水平烟道，进入冷却器与除尘器中。 （六）加固支架。反射炉炉体砌筑在铁箱内，为了防止铁箱变形，在炉体两侧及两端，每隔1米左右设立柱，立柱用工字钢楔焊成，在每对立柱之间，穿过炉底下方空隙与炉顶上方，用直径30厘米圆钢拉杆拉紧。 （七）加料设备。炉料在地下配料仓混合后，放入容积0.3～0.5吨的箕斗内，用卷扬机提升箕斗至炉顶中心的两个加料口上，将炉料自炉顶加料口倾倒入熔池内，加料口直径40厘米，可采用水套式或铸铁式。加料口之盖板用铸铁铸造，经滑轮提升开闭。 （八）虹吸出铋口。虹啦出铋口位于炉尾侧部，如图1所示位置。虹吸日用镁砖砌筑，为一向上倾斜的孔道，下端口位于熔池内侧墙底部，为熔池底最低位置，被沉积在焙池内的熔融铋液所淹没。下端口与上端口倾斜穿过前侧墙，上端口位于炉外侧，即粗铋放出口。上下口之间高差0.22米，使熔池内保持一定量的粗铋，以免下端口为冰铜和炉渣所堵塞，并防止生成炉底结。虹吸口下的水平出铋口，只在停炉时将炉内粗铋全部放出时用。 （九）冰铜及炉渣放出口。设于炉前中部，为一上部装有工作门的阶梯式放出口，用镁砖砌筑。 二、反射炉作业基本条件 （一）炉料及装料方法。炉料的组成已如前述，采用周期性熔炼，可单独处理铋矿石，办可单独处理氧化铋渣，也可处理铋精矿与氧化铋渣的混合炉料。 10米2反射炉炼铋的装料方法，多采用炉顶中心进料。此法的优点是炉料受热面大，可以很好地利用炉顶与炉墙的辐射热，炉料熔化快；缺点是烟尘率较大，侧墙渣线部位容易腐蚀。 （二）燃料及燃烧方法。国内10米2炼铋反射炉，采用块状烟煤作燃料，其发热量在27196～29288焦耳／千克，燃料耗量一般为300～350千克／小时。 紧靠熔池筑有燃烧室，火膛面积的选择为：F火／F熔＝0.15～0.22。熔池与火膛之间用火墙联接，火墙高度约0.65～0.75米。 10米2炼铋反射炉炉长与炉温间的变化关系如图2所示。图2  铋炉炉长与炉温间的变化关系 从图2可见高温区在炉前部三分之一处。 （三）烤炉。温度对耐火材料的热膨胀性影响非常大，某些耐火材料因温度的升高还伴随有晶形转变，所以，使用耐火材料砌体进行高温熔炼，必须预先进行从低温向高温逐步升温的预热过程，这就是烤炉。由于炉膛内使用的耐火制品材质不同，所以烤炉升温的条件也不相同，必须制订合理的烤炉升温制度。 由于耐火材料的热膨胀性可用线膨胀的百分数α表示，故式中L2－耐火材料加热到规定温度后长度（米）；     L1－耐火材料加热开始前的长度（米）。 热膨胀性只取决于耐火材料的化学矿物成分。耐火材料的材质有镁石质、钢玉质、粘土质与氧化硅质等几种，其中镁石质（如镁砖、铬镁砖）、钢玉质（如高铝砖、刚玉砖）、粘土质（如熟料及不烧粘土砖、半酸性耐火砖）耐火材料制品，它们的线膨胀系数α与温度差不多成正比，只要均匀升温，就可以保证耐火材料均匀膨胀。独有氧化硅质（如硅砖）耐火材料制品，当温度升至600℃左右时，曲线的斜率突然变化，使曲线向水平方向发展，直至1100℃以后，曲线才又硅著上升。这是因为SiO2在573℃时产生晶形转变．由β－石英→α－石英，体积膨胀0.82%，而在1000℃开始由α－石英→α－大硅石，但过程进行很慢，在1300℃以上时才快些，体积膨胀15.4%，所以在烤炉升温时，为了稳定晶形，必须在晶形转变阶段有一个恒温过程。 一般铋反射炉大修后烤炉9～12天，小修后烤炉5～7天。 烤炉质量与炉寿命有很大关系，必须严格按升温表执行。特别是在恒温阶段，由于存在硅砖的晶形转变而引起的体积膨胀，如果温度波动，就将使耐火材料反复膨胀收缩，从而损环耐火材料，缩短炉体寿命。 三、反射炉熔炼实践 反射炉正常作业包括：配料、进料、升温、熔化、沉淀、放渣、放冰铜、放粗铋、封炉口、清炉等步骤，可划分为备料（配料、进料），司炉（升温、熔化、沉淀、清炉）、炉前（放渣、放冰铜、放粗铋、封炉口）等三个岗位，实行岗位责任制。 （一）备料岗位。包括如下工作： 进行配料计算，根据炉况及时调整配料比； 严格按配料比配料，铋精矿、氧化铋渣与熔剂（纯碱与萤石粉）、还原剂（煤粉）、置换剂（铁屑）应混合均匀，各种返炉渣料与烟尘应配足量。 处理渣料时应注意以下几点：①每炉处理量不宜太大，将铋精矿与返渣料混合处理，一般返渣量为炉料量的十分之一；②精炼渣含NaOH较高，处理时要适当减少配入的纯碱量。精炼渣每炉处理量不宜太大，以防跑炉；③对难熔的渣料，如炉底灰、烟道结等，每炉配入量最好不大于炉料量的百分之五，以防炉料的熔点升高过多：④当不得不单独处理返渣时，精炼渣中要配入较多的煤粉还原；浸出渣中要配入较多的纯碱和其中脉石成分造渣；铋烟灰中要适当配入铁屑与其中的硫反应，生成FeS入冰铜。 进料前要打开进料口盖，关闭反射炉与烟道间闸门，并检查箕斗式进料机的运转状况。 （二）司炉岗位。司炉工作的关键是控制各阶段的炉温，最大限度地节约燃料。 炉温的控制：进料时炉温为1000℃左右；熔化阶段逐渐升温至1250℃；保持高温熔炼六小时以上，直至炉料化平；保温沉淀阶段温度控制在1200～1250℃之间，沉淀时间不少于六小时，以使冰铜与炉渣中悬浮的铋珠能进入粗铋。 执行节煤司炉制：采用薄煤层、勤添煤、炉膛内保持零压或微负压、微正压操作，保持适当的过剩空气量，使在熔池前部形成高温区，碳在炉膛内完全燃烧成CO2。 （三）炉前岗位。炉前操作影响到渣含铋，冰铜含铋等技术指标。 由于冰铜熔点比炉渣低，流动性比炉渣好，所以在开炉口前，做好一切准备，开始放渣时，应根据“宽，浅、平”的要诀开炉口，使渣慢慢流出，不致影响炉内液体的分层状况，尽量使渣放干净后，再放冰铜。冰铜放出速度宜快，因为冰铜放出时，会从炉内带走大量热，使炉温急剧下降，如果操作缓慢，则冰铜尚未放净时，炉温已降低，炉内尚未放出的冰铜粘度增加，流动性变差，所以要在炉温尚未下降之前，把冰铜放出，炉内可存少量冰铜以降低冰铜含铋。 虹吸放粗铋时，要掌握炉内粗铋的存留量，以防止冰铜或渣进入虹吸的下端口，而将虹吸孔道堵塞。最好将虹吸放粗铋次序安排在进完炉料后，以免由于炉内存留液体金属量太少，使固态炉料掉入虹吸孔道而堵塞孔道。当虹吸口堵塞时，可用氧气通入虹吸口内烧通。 四、反射炉故障及排除 （一）火膛炉顶烧塌。这是反射炉容易发生的故障。由于火膛炉顶温度变化激烈，高温时要承受1400℃左右温度，低温耐冷却至500℃左右，而每熔炼一炉温度反复剧变一次，使火膛炉顶耐火材料容易损坏。同时，筑炉质量对此影很大：如耐火材料受潮或机械损坏；筑炉时膨胀缝留得不足，使炉顶膨胀向上凸变形，砖体间互相挤压碎裂；或膨胀缝留得太宽，使炉顶下塌。还有些原因；如未能及时松、紧拉杆，造成砖体挤压或砖体下塌，使耐火材料受损；烤炉质量对此也有影响，不按升温制度烤炉，造成温度激烈波动，使耐火材料损坏；操作不慎的影响，如焦点区在火膛炉顶部，使炉顶承受过高的温度，或清炉前火膛过冷，易损坏炉顶耐火材料。 火膛炉顶烧塌可以进行抢修。抢修方法是在放冰铜后，降低炉温，拆除火膛炉顶烧坏部分，将湿润后的冷炉渣填充入火膛，使其平炉顶呈一定弧度，代替烘顶木模，再在熔池中进料三分之二以上，以降低炉顶温度，然后砌火膛炉顶，一般抢修时间为四小时。 （二）熔池侧墙烧垮。反射炉侧墙是内层与外层分别砌筑的，因为熔体腐蚀渣线，渣线附近的砖易损坏，从而造成熔池内墙部分烧垮，使高温火焰直接烧在拱脚大楼上。如不及时抢修，就会烧化大楔，使炉顶倒塌。 抢修方法是放完冰铜后，降低炉温，拆开烧垮的内侧墙部位的外侧墙，用钢板挡住熔池辐射热，进料三分之二，以降低炉温，再进行抢修，先砌内侧墙，再砌外侧墙。 （三）炉料难熔化。炉料难化的主要原因是配料不当，炉温不够、炉膛抽力不足，配料不当是指熔剂加入量不足，焦粉加入过量，高熔点返料加入过多，精矿中难熔组分含量高等：炉温的影响如火膛炉栅结死，避风面积小且分布不均匀，烟煤质量差，灰分多，发热值低，火焰短，或司炉工技术不熟练，工作责任心不强，如投煤不均匀，风量调节不当，造成炉温波动，保持不了炉料熔化温度等。抽力的影响如烟道堵塞、烟气受潮，布袋积尘厚，掉袋多，管道漏风等。必须针对炉况，分析矛盾，找出原因，及时处理。 （四）炉结。产生炉结是反射炉粗炼的主要故障，在生产实践中，由于炉内炉结恶性增长而被迫停炉的现象，在各炼铋厂均有发生，但对炉结产生的原因与排除措施，则研究不足。 某厂根据对炉结进行的多次分析研究，认为铁是炉结的主要组成部分，现将几种炉结化学成分列于表1。 表1  反射炉炉结的主要组成（%）从表1可见，炉结可分为两类： 第一类炉结－黄渣：上表中1～6号炉结，其中铁与砷含量之和为75%～85%，但铁与砷之间的波动范围较大，这实际上就是黄渣的成分，即Fe2As、Fe3As2、Fe5As等。 冶金炉内产生黄渣，必须具备三个条件；即炉内还原性气氛强；炉料中砷含量较高；有金属铁存在。而铋反射炉内由于煤粉加入过量或炉料混合不匀，个别区域内还原气氛可能较强；铋精矿中砷含量较高，加之烟尘返回配料，使氧化砷形成闭路循环，被还原为单体砷，而与金属铁组成黄渣。特别是当炉料中氧化铋渣搭配量大时，为了使此类氧化渣还原，常常额外增加煤粉的配入量，因而使炉内还原气氛增强，所以大量处理氧化铋渣时，黄渣在炉内出现的机会更多。 同时，铁屑质量对形成黄渣影响极大。若使用铸铁屑作置换剂，则黄渣不易产生，若使用钢屑，则黄渣易于产生。分析其原因，是因为在一定范围内，铁的熔点随铁中渗碳量升高而降低，如含碳4.3%的铁碳低共熔合金，当在1150℃就熔化了，而含碳在1.7%以下的钢，熔点高，结构致密。从Fe－C系状态图上可见。（见图3）图3  Fe－C系状态图 在铋反射炉的正常熔炼作业温度下，钢屑加入后与炉料进行置换反应的速度慢且不完全，一部分钢屑在赤热状态下与单体砷接触组成黄渣，密度约为7克／厘米3，界于冰铜与粗铋之间，熔点波动范围较大，甚至1300℃时仅能使其软化。黄渣产生后如不及时处理，则会迅速增厚，堵塞熔池，甚至死炉。 为了避免黄渣产生，应严格控制炉内弱还原性气氛，置换剂应尽量使用铸铁屑，对产出的烟尘应另行处理。 当炉内已出现黄渣时，可采用高温熔化法：放完冰铜后，露出黄渣固态表面，在1250～1350℃高温下熔化1～2小时，边化边放。对熔点高的黄渣，则在高温下由操作工人用粗大钢钎和木材插入炉内黄渣层下，依靠湿木材逸出气体的冲力和人力，强行将软化的黄渣破碎扒出。 从图4Bi－Fe系状态图可见，铋与铁在固态或液态均不互济而分层，所以黄渣中的铋主要是机械裹夹，可用熔析法分离。图4  Bi－Fe系状态图 第二类炉结－积铁：表1中所列第7号炉结，含砷不高，含铁达53.16%，经过物相分析，发现铁主要以Fe3O4状态存在（其中含Fe3O4 50%～70%）。根据对图5的分析，Fe3O4熔点1597℃，在铋反射炉熔炼温度下，不可能熔化，在炉内形成固态炉结，在炉尾部或侧墙附近及炉底部凝积，使熔池逐渐堵塞。 磁性氧化铁的分解程度，与温度及与SiO2的接触有关：   反应的平衡压力pSO2随温度升高而增大，当炉内有过量的SiO2存在时，温度高于1000℃，反应能迅速进行，70%～85%的Fe3O4在炉内分解。 金属铁可使Fe3O4还原为FeO造渣：处理此类炉结必须具备的条件：高温、过量的SiO2存在、FeS的存在，必要时加入铁屑搅动，增加接触的机会。图5  Fe－O系状态图

图  243 m2铜熔炼反射炉总图 1－炉基预埋铸铁管；2－入孔；3－加料孔；4－工作门；5－炉基测温孔；6－炉墙膨胀缝；7－镁铁烧结炉底层；8－洞眼式铜锍放出口；9－下拉捍；10－虹吸式铜锍放出口；11－放渣口；12－吊顶支承梁；13－燃烧器孔；14－转炉渣注入孔；15－立柱；16－拱脚梁；17－虹吸池；18－炉气出口 因故图表不清，需要者可来电免费索取。

一、粉煤燃烧器 用于熔炼反射炉的粉煤燃烧器有以下几种分类方法： （一）按结构型式分为圆筒套管型和扁口型。 （二）按气流的流动方式分为直流式和涡流式。 （三）按送风方式分为单管式和双管式。 实际使用的粉煤燃烧器常是几种型式的结合。国内大型熔炼反射炉使用的是圆筒套管型涡流式的粉煤燃烧器（见图1）。图1  圆筒套管型燃烧器 圆筒套管型燃烧器宜用于粉煤中挥发物含量较低的情况，其特点是燃烧火焰较短，喷出口气流速度较慢。扁口型燃烧器宜用于粉煤中挥发物含量较高的情况，其特点是燃烧火焰较长，喷出口气流速度较快。 圆筒套管型燃烧器通常采用“扩散型”结构，通过手轮调节阀的位置，可改变粉煤和空气混合物的喷口断面，促使粉煤和空气混合物在炉膛内扩散，并和炉膛内高温气体混合，以加速粉煤的着火及燃烧。实践证明，扩散阀的角度为75°时较好。 粉煤燃烧所需空气量见表1. 表1  熔炼反射了用 ＝25MJ／kg以上的粉煤燃料所需空气量理论空气 m3／kg过剩空 气系数空气量比例 %一次二次三次7.51.1～1.1528～3855～657 一次风出口速度（指一次空气与粉煤混合物出口速度）和二次风出口速度对燃料的燃烧过程和炉内热工状态有很大影响，其参考数据见表2。 表2  煤粉燃烧器一、二次风出口速度，m／s燃烧器类型无烟煤瘦煤烟煤和褐煤一次风出口速度二次风出口速度一次风出口速度二次风出口速度一次风出口速度二次风出口速度圆筒套管型12～1618～2216～2020～2520～2620～30扁口型27～3227～3227～3227～3227～3227～32 空气与粉煤混合后，从燃烧器出口的喷出速度应大于火焰传播速度，以防止回火，但喷出速度过大，又易出现断火现象。对于炉膛温度高或高挥发分（＞20%）、低灰分、细粒度的粉煤，在正常情况下，可取20～30 m／s；如炉膛温度很高，又要求火焰拉长时，喷出速度可较大；如炉膛温度较低，或燃烧低挥发分、高灰分、粗粒度的粉煤时，喷出速度可较小。 熔炼炉通常安装4～6个粉煤燃烧器，其中心安装高度在熔池面以上0.6～1m，最外两个燃烧器离炉子侧墙1.8～2.2m，安装内偏角度2.5～3°。表3为粉煤燃烧器技术性能实例。 表3  粉煤燃烧器技术性能实例名称单位大冶冶炼厂白银一冶结构型式圆筒套管型圆筒套管型燃烧器外径mmФ620Ф720扩散锥角度°7575一次风出口断面积m20.07120.0573二次风出口断面积m20.11620.1046混合物出口面积m20.1320.122燃煤能力t／h1.1～1.31.25～1.44一次风出口速度m／s12.9～14.515.5～17.0二次风出口速度m／s18.5～19.520～22混合物出口速度m／s21～2224～25燃烧器重量kg～717～860注：一、二次风的风量和风压参见本网站技术手册中铜冶炼设计手册中铜熔炼反 射炉的供热、供风一文的表2熔炼反射炉粉煤燃烧技术操作条件实例。 二、燃油喷嘴 在燃油系统中，燃油喷嘴是一主要设备。燃料油燃烧的效果、雾化所需消耗的能量大小以及油耗等都直接与燃油喷嘴有关。 燃油喷嘴按雾化方式的不同可以分为低压油喷嘴、高压油喷嘴、机械雾化油喷嘴和转杯式油喷嘴。 三、有焰煤气烧嘴（内容从略）

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

一、火膛炉顶烧塌。 这是反射炉容易发生的故障。由于火膛炉顶温度变化激烈，高温时要承受1400℃左右温度，低温耐冷却至500℃左右，而每熔炼一炉温度反复剧变一次，使火膛炉顶耐火材料容易损坏。同时，筑炉质量对此影很大：如耐火材料受潮或机械损坏；筑炉时膨胀缝留得不足，使炉顶膨胀向上凸变形，砖体间互相挤压碎裂；或膨胀缝留得太宽，使炉顶下塌。还有些原因；如未能及时松、紧拉杆，造成砖体挤压或砖体下塌，使耐火材料受损；烤炉质量对此也有影响，不按升温制度烤炉，造成温度激烈波动，使耐火材料损坏；操作不慎的影响，如焦点区在火膛炉顶部，使炉顶承受过高的温度，或清炉前火膛过冷，易损坏炉顶耐火材料。 火膛炉顶烧塌可以进行抢修。抢修方法是在放冰铜后，降低炉温，拆除火膛炉顶烧坏部分，将湿润后的冷炉渣填充入火膛，使其平炉顶呈一定弧度，代替烘顶木模，再在熔池中进料三分之二以上，以降低炉顶温度，然后砌火膛炉顶，一般抢修时间为四小时。 二、熔池侧墙烧垮。 反射炉侧墙是内层与外层分别砌筑的，因为熔体腐蚀渣线，渣线附近的砖易损坏，从而造成熔池内墙部分烧垮，使高温火焰直接烧在拱脚大楼上。如不及时抢修，就会烧化大楔，使炉顶倒塌。 抢修方法是放完冰铜后，降低炉温，拆开烧垮的内侧墙部位的外侧墙，用钢板挡住熔池辐射热，进料三分之二，以降低炉温，再进行抢修，先砌内侧墙，再砌外侧墙。 三、炉料难熔化。 炉料难化的主要原因是配料不当，炉温不够、炉膛抽力不足，配料不当是指熔剂加入量不足，焦粉加入过量，高熔点返料加入过多，精矿中难熔组分含量高等：炉温的影响如火膛炉栅结死，避风面积小且分布不均匀，烟煤质量差，灰分多，发热值低，火焰短，或司炉工技术不熟练，工作责任心不强，如投煤不均匀，风量调节不当，造成炉温波动，保持不了炉料熔化温度等。抽力的影响如烟道堵塞、烟气受潮，布袋积尘厚，掉袋多，管道漏风等。必须针对炉况，分析矛盾，找出原因，及时处理。 四、炉结。 产生炉结是反射炉粗炼的主要故障，在生产实践中，由于炉内炉结恶性增长而被迫停炉的现象，在各炼铋厂均有发生，但对炉结产生的原因与排除措施，则研究不足。 某厂根据对炉结进行的多次分析研究，认为铁是炉结的主要组成部分，现将几种炉结化学成分列于表1。 表1  反射炉炉结的主要组成（%）从表1可见，炉结可分为两类： 第一类炉结－黄渣：上表中1～6号炉结，其中铁与砷含量之和为75%～85%，但铁与砷之间的波动范围较大，这实际上就是黄渣的成分，即Fe2As、Fe3As2、Fe5As等。 冶金炉内产生黄渣，必须具备三个条件；即炉内还原性气氛强；炉料中砷含量较高；有金属铁存在。而铋反射炉内由于煤粉加入过量或炉料混合不匀，个别区域内还原气氛可能较强；铋精矿中砷含量较高，加之烟尘返回配料，使氧化砷形成闭路循环，被还原为单体砷，而与金属铁组成黄渣。特别是当炉料中氧化铋渣搭配量大时，为了使此类氧化渣还原，常常额外增加煤粉的配入量，因而使炉内还原气氛增强，所以大量处理氧化铋渣时，黄渣在炉内出现的机会更多。 同时，铁屑质量对形成黄渣影响极大。若使用铸铁屑作置换剂，则黄渣不易产生，若使用钢屑，则黄渣易于产生。分析其原因，是因为在一定范围内，铁的熔点随铁中渗碳量升高而降低，如含碳4.3%的铁碳低共熔合金，当在1150℃就熔化了，而含碳在1.7%以下的钢，熔点高，结构致密。从Fe－C系状态图上可见。（见图1）图1  Fe－C系状态图 在铋反射炉的正常熔炼作业温度下，钢屑加入后与炉料进行置换反应的速度慢且不完全，一部分钢屑在赤热状态下与单体砷接触组成黄渣，密度约为7克／厘米3，界于冰铜与粗铋之间，熔点波动范围较大，甚至1300℃时仅能使其软化。黄渣产生后如不及时处理，则会迅速增厚，堵塞熔池，甚至死炉。 为了避免黄渣产生，应严格控制炉内弱还原性气氛，置换剂应尽量使用铸铁屑，对产出的烟尘应另行处理。 当炉内已出现黄渣时，可采用高温熔化法：放完冰铜后，露出黄渣固态表面，在1250～1350℃高温下熔化1～2小时，边化边放。对熔点高的黄渣，则在高温下由操作工人用粗大钢钎和木材插入炉内黄渣层下，依靠湿木材逸出气体的冲力和人力，强行将软化的黄渣破碎扒出。 从图2Bi－Fe系状态图可见，铋与铁在固态或液态均不互济而分层，所以黄渣中的铋主要是机械裹夹，可用熔析法分离。图2  Bi－Fe系状态图 第二类炉结－积铁：表1中所列第7号炉结，含砷不高，含铁达53.16%，经过物相分析，发现铁主要以Fe3O4状态存在（其中含Fe3O4 50%～70%）。根据对图5的分析，Fe3O4熔点1597℃，在铋反射炉熔炼温度下，不可能熔化，在炉内形成固态炉结，在炉尾部或侧墙附近及炉底部凝积，使熔池逐渐堵塞。 磁性氧化铁的分解程度，与温度及与SiO2的接触有关：   反应的平衡压力pSO2随温度升高而增大，当炉内有过量的SiO2存在时，温度高于1000℃，反应能迅速进行，70%～85%的Fe3O4在炉内分解。 金属铁可使Fe3O4还原为FeO造渣：处理此类炉结必须具备的条件：高温、过量的SiO2存在、FeS的存在，必要时加入铁屑搅动，增加接触的机会。图5  Fe－O系状态图

一、床能率 熔炼生精矿反射炉的床能率一般为3～4.5t／（m2·d）；熔炼焙烧炉反射炉的床能率一般为4～7.5 t／（m2·d）。 反射炉熔炼主要是熔化作业，一般操作条件下，床能率难以提高，采用预热空气及使用富氧空气是提高熔炼速率和床能率的主要途径。 表1为熔炼反射炉床能率实例。 表1  熔炼反射炉床能率实例厂别炉床面积 m2炉料燃料床能率t／（m2·d）大冶217 270生精矿 生精矿粉煤3.8～4.0粉煤3.8～4.0白银一冶210生精矿＋焙烧矿粉煤4.3犹他360生精矿天然气2.5卡腊巴什生精矿（水8%～10%）重油3.7弗林·弗朗316焙烧矿（600℃）粉煤4.5直岛一厂297焙烧矿重油3.2诺兰达312热焙烧矿粉煤7.1巴尔哈什生精矿（水6%）粉煤4.42～4.44阿尔马累克生精矿（水5%～8%）天然气4.6（空气），5.5（富氧）诺里尔斯克生精矿（85%），焙烧矿（15%）粉煤3.0～3.4红乌拉尔焙烧矿天然气重油8.5中乌拉尔1号炉：焙烧矿 2号炉：焙烧矿＋生精矿天然气 重油5～13（焙） 4.5～7（生） 注：1、诺兰达采用温度为300℃的预热空气；2、大冶炉料包括含水分和烟尘；     3、白银炉料未计入所含水分和烟尘；4、犹他炉料未计入所含水分。 二、脱硫率 熔炼反射炉脱硫率取决于炉料的矿物成分，一般为15%～50%，在熔炼含有大量高价硫化物的生精矿时，脱硫率一般为20%～30%。 表2为熔炼反射炉脱硫率实例。 表2  熔炼反射炉脱硫率实例厂别炉料炉料含硫 %脱硫率 %大冶生精矿 生精矿17～22 27.625～27 28～32白银铜厂生精矿＋焙烧矿26～2835～40犹他生精矿26.828.4注：白银炉料含硫较高，而且炉料中配有25%的焙烧矿，故脱硫率较高。 三、燃料率 一般熔炼反射炉的热消耗量和燃料率见表3。熔炼反射炉燃料消耗实例见表4。 表3  一般熔炼反射炉的热消耗量和燃料率表熔炼中热消耗量 MJ／kg 炉料燃料率 %燃料消耗 m3／t粉煤重油天然气生精矿热焙烧矿生精矿焙烧矿生精矿焙烧矿生精矿4.2～6.32.9～4.214～209.4～1410～167～12142 表4  熔炼反射炉燃料消耗实例厂别炉床面积 m2炉料燃料燃料发热量 MJ／kg燃料率 %燃料灰分 %炉料热消耗量 MJ／kg大冶217生精矿粉煤27.3～28.1418～204.8～5.6270生精矿粉煤26.8～27.7218～22154.7～6.2白银210生精矿＋焙烧矿粉煤29.41813～155.3国外某厂210热焙烧矿粉煤30.310.5113.2同上235生精矿重油44.1164.654同上240干精矿粉煤2.818185.0同上212热焙烧矿（600℃）天然气4.02注：大冶实际上还烧备份重油，未计入。 国外熔炼生精矿反射炉的熔炼炉膛积热强度一般为500～840MJ／（m3·h），国内有料坡熔炼的反射炉一般为420～630 MJ／（m3·h）。 四、烟尘率 烟尘率与炉料的物理性质、炉内压力、加料方法、烟气流速等有关，一般为1%～5%。烟尘率实例见表5。 表5  反射炉出炉烟气成分实例厂别烟气量 km3／h烟气成分 %烟气温度 ℃烟尘率 %烟气含尘 g／m3CO2SO2COO2大冶70 10019.4 14.250.9 1.251.10.6 2.51200 11503～5 3～532.5～36.2 20白银70～8016.402.212003～726.17犹他649.3～9.90.7～1.30.1～0.30.9～2.51200～1310弗林·弗朗～5018.60.010.61250奇诺～5611.80.601.11270五、溶剂率和造渣率 溶剂率和造渣率可在较大范围内变动，一般溶剂率约为5%～10%，造渣率约为60%～80%。 六、回收率 熔炼反射炉回收率主要与原料品位、随炉渣损失的铜量、未能回收的烟尘中的铜量等因素有关。表6是一般熔炼反射炉原料含铜与铜回收率的关系，表7是熔炼反射炉铜的回收率实例。 表6  一般熔炼反射炉原料含铜与铜的回收率的关系表原料含铜 %30～4010～202～5铜回收率 %98～9995～9882～89 表7  熔炼反射炉铜的回收率实例厂别原料含铜 %铜的回收率 %大冶18.7496～98白银一冶13.4496～96.5 七、年工作日 在正常情况下，一年中除开炉、停炉和检修时间外，即为熔炼反射炉的年工作日，一般为330d左右。 表8为熔炼反射炉检修情况实例。 表9为前苏联某些企业熔炼反射炉检修情况实例。 表8我国熔炼反射炉检修情况实例检修时间分配单位大冶白银大修降温冷却时间 检修时间 开炉时间h d h6～8 31～50 10612 40 134中修降温冷却时间 检修时间 开炉时间h d h6～8 15 9640～45 14 120热修冷却时间 检修时间 开炉时间h d h6～8 6 486～8 6 41检修 间隔 时间每两次中修间隔时间 每两次大修间隔时间 每两次热修间隔时间月 a 月12 5～7 4～612 5～8 4 表9  前苏联某些企业熔炼反射炉检修情况实例项目巴尔哈什阿尔马累克诺里尔斯克卡腊巴什红乌拉尔中乌拉尔每两次大修之间的工作时间，即炉期11个月空气鼓风2年 富氧鼓风1.5年①11个月12个月8～10个月1号炉8～9个月，2号炉20个月每一炉期内小修次数炉期开始5～6个月后检修炉期期间进行2次热检修炉期开始2～3个月后进行2～3次小修炉期期间小修一次，经2个月后再热检修炉期开始4～5个月后，每月小修一次炉期开始4～6个月后，每经1～1.5个月小修一次大修后升温时间144～168h72h36～72h120～144h64h72h小修后升温时间36～48h18h48～72h44h注：按情况分析，前苏联大修基本上相当于我国的中修，下修基本上相当于我国的热修。     ①据报导，该厂采用分散给氧法加热反射炉，炉期已延长到27个月，炉子仍继续生产。

整个反射炉由炉基、炉底、炉墙、炉顶、炉尾烟道、加固支架、装料设备、虹吸出铋口、冰铜及渣放出口等几部分组成。 一、炉基。 炉基用红砖砌筑在基础之上，按设计图纸的要求，预先留出拉杆穿过部分，同时有利于炉底通风，以免当炉底漏铋时，铋液渗入地下。炉基高约0.5米，上面铺一层耐火泥拌和的细砂，以保持表面平整，使铁箱底部钢板严密吻合在炉基上，以保证均匀受压。 二、炉底。 反射炉底是指熔池的底部，砌筑在铁箱内，炉底由下至上之层次为：①钢板上衬一层石棉板；②根据炉底反拱的弧度砌铺底砖；③在铺底砖上用混合料（耐火砂、耐火混与水玻璃拌和）捣筑炉底；④用粘土砖砌下层炉底反拱；⑤用镁砖（铬镁砖）砌上层炉底反拱。 三、炉墙。 炉墙分内外两层，外层炉墙用粘土砖砌筑，内层炉墙渣线以上用粘土砖砌筑，渣线以下用镁砖砌筑。要求渣线以下砖缝小于1毫米。1米长度内膨胀缝宽度：粘土砖为5毫米，镁砖为10毫水。为了防止内层炉墙渣线腐蚀后向熔池内倒塌，常在每隔0.5～1米处，内外层搭砌一口砖联接。砌筑炉墙要留膨胀缝，以免砖体受热膨胀后变形。 四、炉顶。 铋反射炉炉顶宜用硅砖砌筑，当缺少硅砖时，也可用粘土砖、高铝砖、镁砖代替。拱式炉顶筑在固定于反射炉两侧的工字钢立柱上的由钢板焊成的拱脚树楔上，为了防止炉顶散热，拱顶砖上覆盖两层硅藻土轻质保温砖。 五、炉尾烟道。 炉尾呈船形逐渐收缩，尾部联接直升烟道，炉尾烟遭用粘土砖砌筑，直升烟道连接炉尾与水平烟道，使炉气经炉尾烟道、水平烟道，进入冷却器与除尘器中。 六、加固支架。 反射炉炉体砌筑在铁箱内，为了防止铁箱变形，在炉体两侧及两端，每隔1米左右设立柱，立柱用工字钢楔焊成，在每对立柱之间，穿过炉底下方空隙与炉顶上方，用直径30厘米圆钢拉杆拉紧。 七、加料设备。 炉料在地下配料仓混合后，放入容积0.3～0.5吨的箕斗内，用卷扬机提升箕斗至炉顶中心的两个加料口上，将炉料自炉顶加料口倾倒入熔池内，加料口直径40厘米，可采用水套式或铸铁式。加料口之盖板用铸铁铸造，经滑轮提升开闭。 八、虹吸出铋口。 虹啦出铋口位于炉尾侧部，如图1所示位置。虹吸日用镁砖砌筑，为一向上倾斜的孔道，下端口位于熔池内侧墙底部，为熔池底最低位置，被沉积在焙池内的熔融铋液所淹没。下端口与上端口倾斜穿过前侧墙，上端口位于炉外侧，即粗铋放出口。上下口之间高差0.22米，使熔池内保持一定量的粗铋，以免下端口为冰铜和炉渣所堵塞，并防止生成炉底结。虹吸口下的水平出铋口，只在停炉时将炉内粗铋全部放出时用。图1  10米2铋反射炉的一般构造 1－火膛；2－火桥；3－渣线：4－加料孔； 5－出料口；6－炉基；7－熔池；8－炉尾；9－虹吸口 九、冰铜及炉渣放出口。 设于炉前中部，为一上部装有工作门的阶梯式放出口，用镁砖砌筑。

在反射炉中不间断加入锡精矿冶炼粗锡的过程。为改变传统反射炉熔炼锡精矿间断作业、生产效率低、燃料消耗大、劳动条件差的落后状况，中国云南锡业公司与协作单位共同开发出了锡精矿连续反射炉熔炼法，并用于正常工业生产。其主要特点是，连续自炉顶加料，在炉内沿两侧炉墙向炉中心形成料坡，进行不间断熔炼。熔炼产物粗锡和炉渣分别自虹吸口和渣用口间断排放。连续熔炼的床能率为1.7t/（m2·d），锡直收率76%,炉渣含锡10％。

该法是在反射炉中高温条件下，用碳质复原剂将氧化锑复原为金属锑。当以无烟煤作为复原剂参加氧化锑（跳凡）粉中，在1100-1200℃温度下熔炼时，即发作以下多相化学反响：    炉猜中的砷、铅、铜的氧化物也会在复原气氛下被复原成金属进入粗锑。质料和复原用煤之中的脉石成分与纯碱熔剂反响，生成多孔炉渣一泡渣浮于锑液表面，经渣口排出。烟气通过冷却和收尘体系后放空，搜集下的烟尘回来处理。粗锑再在同一炉内进行精粹，产出精锑。    （一）炉型结构    氧化锑反射炉复原熔炼是出产粗锑的首要办法，最大反射炉达12.25m2。炼锑反射炉为一带燃烧室的卧式炉，其一端筑有燃煤火室，为复原熔炼进程供热。炉体用耐火砖砌筑，外围以钢板、拉杆紧固。在炉子与火室相对一端有炉气排出口，炉顶设加料口，侧墙有作业门和渣口，炉底侧墙衔接处开有放锑口。炼锑反射炉与炼铜反射炉比较具有以下两个特色：①由火膛至炉尾逐步向下倾斜，构成压拱；②炉尾排气口是在尾部端墙上横排四五个孔排气进烟道。选用此种结构，能够有用减少被烟气带走的氧化锑数量，进步直收率。    （二）技能条件与首要目标    要求入炉锑精矿锑档次不能低于75％，含铅不得超越0.2%。复原煤含固定碳>80%，粒度＜5mm,,熔剂纯碱Na2CO3含量＞95％，粉末状。    复原熔炼于1100-1200℃进行，复原完毕即开端精粹作业，进程及技能条件如下。    (1)加硫除铁在氧化锑复原产出的粗锑中Fe是以FeSb2、Fe3Sb2形状存在的，使用硫对Fe亲和力比对Sb大的特性，在复原完毕时向炉内参加硫化锑，再加碱渣，在860℃下通空气拌和，锑液与硫化剂触摸面上发作以下反响：[next]                                3Fe＋Sb2S3====3FeS＋2Sb                              3Fe＋Sb2O3====3FeO＋2Sb                            2FeO＋Na2O====Na2Fe2O3                                FeS＋Na2O====Na2S＋FeO    除铁后参加纯碱使锑液中硫以Na2S形状除掉，可脱至0.002%以下。    (2)除砷多选用碱性熔炼法除砷。在800-850℃有纯碱存在条件下，向锑液鼓入压缩空气，锑中砷与参加的碱发作如下反响：    生成的盐炉渣即与锑液别离。    (3)加掩盖剂（起星剂）——“衣子”铸锭为使锑锭物理规格优秀，进一步去除高熔点杂质，并使锑锭表面呈现凤尾草状的美丽斑纹，铸锭时要先在锭模中参加1100℃左右的熔体“衣子”。“衣子”是用含Sb2S3>95%、含砷低的粉状氧化锑加1%-2%纯碱，在＞1100℃熔组成的亮褐色熔体。向已加“衣子”的锭模锑入锑液时，“衣子”被排开并包裹在锑表面，使之阻隔空气缓慢冷却结晶。待锭模中锑液凝结后，翻出锑锭，敲去表面“衣子”，即得产品精锑。    反射炉熔炼和精粹锑的首要产品有精锑、泡渣、碱渣和次锑氧及烟气。1台11m2反射炉的首要技能经济目标如下：床能率0.8t/(m2.d)，次锑氧产出率19%，碱耗37kg/t Sb,耗费燃料煤130kg/t Sb,耗费复原煤257kg/t Sb,直收率71％，总回收率99.5%。

曩昔反射炉熔炼硫化精矿时，炉内一般坚持微氧化性气氛，出炉烟气主要是二氧化碳和，一般烟气成分为：（SO2＋CO2）17%～19%，O2 0.7%～1.2%，CO 0.2%～0.5%。烟气二氧化硫含量在熔炼焙烧矿时，一般为0.5%～1.0%；熔炼生精矿时，可达1%～2%。出炉烟气含尘量一般为20～35g／m3。表1为出炉烟气成分实例。为使用烟气废热，一般设置废热锅炉。 表1  反射炉出炉烟气成分实例厂别烟气量 km3／h烟气成分 %烟气温度 ℃烟尘率 %烟气含尘 g／m3CO2SO2COO2大冶70 10019.4 14.250.9 1.251.10.6 2.51200 11503～5 3～532.5～36.2 20白银70～8016.402.212003～726.17犹他649.3～9.90.7～1.30.1～0.30.9～2.51200～1310弗林·弗朗～5018.60.010.61250奇诺～5611.80.601.11270若选用粉煤为燃料时，粉煤中的灰分有58%～62%进入烟气中。烟尘的均匀成分基本上与所加炉料的均匀成分附近，但铜和硫含量较低。烟尘成分实例见本网站技能手册中铜冶炼规划手册中铜熔炼反射炉选用的炉料一文中表9反射炉烟尘成分实例。 大冶熔炼反射炉产出烟气量约为100km3／h。1981年该厂建成废热锅炉及电站，选用3WGZ45／39－1型非标准锅炉，产出压力为3.43MPa、温度为450℃的蒸汽45t／h，供N6－35－Ⅰ型和N3－24型各一台凝汽式汽轮电机组发电，其总装机容量为9000kW（6000和3000 kW各一台）。1982年6月试车发电并网成功，年发电量约3500万kW·h，年节省标煤约15000t，反射炉归纳热效率由本来的27%～30%提高到68%（1983年到达85%）。 白银一冶其时为了使用反射炉烟气废热，于1969年10月在其斜坡烟道后安装了一台从日本引入的W－1200型废热锅炉，出产300℃左右的过热蒸汽13～17t／h。1977年7月又安装了一台W－850型废热锅炉，所出产的蒸汽降压后输入全厂蒸汽管网，使烟气废热得到了较好的使用。 南非巴拉波拉厂熔炼生精矿的9.75×33.5m反射炉，设有两台呈“Y”形装备的废热锅炉，蒸汽量27.3～35.0t／h，蒸汽温度400℃，压力2810kPa。其规划参数是：进口烟气1260℃，出口烟气332℃。通向两台锅炉的烟气总量98t／h，每台锅炉答应的烟气流量38.8～73.51t／h。废热锅炉的空气预热器用铜镍合金管制成，用蒸汽加热空气。蒸汽温度约300℃，压力3500 kPa。空气进口温度29℃，出口温度232℃。 印度加特西拉厂熔炼焙烧矿的6.1×17m反射炉，炉后有两台受热面积为308m2的废热锅炉（1台备用），每小时产出压力为2100kPa的高压蒸汽5t，废热回收率约45%。 美国奇诺厂设有两台9.73×36.3m熔炼生精矿反射炉，炉后各装两台废热锅炉，其操作数据如下：每小时蒸发量41.3t给水温度20℃蒸汽压力3280～3360kPa蒸汽温度407℃进口烟气温度1160℃出口烟气温度305℃炉尾至锅炉出口处的漏风率8.8%出口烟气成分O2 2.7%，CO 0.4% CO2＋SO2 10.6%热效率58.9%

一、炉料及装料方法。 整个反射炉由炉基、炉底、炉墙、炉顶、炉尾烟道、加固支架、装料设备、虹吸出铋口、冰铜及渣放出口等几部分组成。采用周期性熔炼，可单独处理铋矿石，办可单独处理氧化铋渣，也可处理铋精矿与氧化铋渣的混合炉料。 10米2反射炉炼铋的装料方法，多采用炉顶中心进料。此法的优点是炉料受热面大，可以很好地利用炉顶与炉墙的辐射热，炉料熔化快；缺点是烟尘率较大，侧墙渣线部位容易腐蚀。 二、燃料及燃烧方法。 国内10米2炼铋反射炉，采用块状烟煤作燃料，其发热量在27196～29288焦耳／千克，燃料耗量一般为300～350千克／小时。 紧靠熔池筑有燃烧室，火膛面积的选择为：F火／F熔＝0.15～0.22。熔池与火膛之间用火墙联接，火墙高度约0.65～0.75米。 10米2炼铋反射炉炉长与炉温间的变化关系如图1所示。图1  铋炉炉长与炉温间的变化关系 从图1可见高温区在炉前部三分之一处。 三、烤炉。 温度对耐火材料的热膨胀性影响非常大，某些耐火材料因温度的升高还伴随有晶形转变，所以，使用耐火材料砌体进行高温熔炼，必须预先进行从低温向高温逐步升温的预热过程，这就是烤炉。由于炉膛内使用的耐火制品材质不同，所以烤炉升温的条件也不相同，必须制订合理的烤炉升温制度。 由于耐火材料的热膨胀性可用线膨胀的百分数α表示，故式中L2－耐火材料加热到规定温度后长度（米）；     L1－耐火材料加热开始前的长度（米）。 热膨胀性只取决于耐火材料的化学矿物成分。耐火材料的材质有镁石质、钢玉质、粘土质与氧化硅质等几种，其中镁石质（如镁砖、铬镁砖）、钢玉质（如高铝砖、刚玉砖）、粘土质（如熟料及不烧粘土砖、半酸性耐火砖）耐火材料制品，它们的线膨胀系数α与温度差不多成正比，只要均匀升温，就可以保证耐火材料均匀膨胀。独有氧化硅质（如硅砖）耐火材料制品，当温度升至600℃左右时，曲线的斜率突然变化，使曲线向水平方向发展，直至1100℃以后，曲线才又硅著上升。这是因为SiO2在573℃时产生晶形转变．由β－石英→α－石英，体积膨胀0.82%，而在1000℃开始由α－石英→α－大硅石，但过程进行很慢，在1300℃以上时才快些，体积膨胀15.4%，所以在烤炉升温时，为了稳定晶形，必须在晶形转变阶段有一个恒温过程。 一般铋反射炉大修后烤炉9～12天，小修后烤炉5～7天。 烤炉质量与炉寿命有很大关系，必须严格按升温表执行。特别是在恒温阶段，由于存在硅砖的晶形转变而引起的体积膨胀，如果温度波动，就将使耐火材料反复膨胀收缩，从而损环耐火材料，缩短炉体寿命。

图1  博尔厂焙烧炉与反射炉配置示意图 1—贮料仓；2—带称量装置的运输机；3—运输机；4—中间仓； 5—流态化焙烧炉；6—鼓风机；7—旋风收尘器；8—辐射冷却器； 9—洗涤塔；10—高温电收尘器；11—加料装置；12—反射炉

项目单位大冶白银一冶日处理量t／d1000～1100900～1000炉料主要成分：Cu               Fe               S               SiO2               CaO               H2O% % % % % %18.74 26.51 27.58 9.77 3.19 6～813.44 31.10 33.94 5.8 3.92 5.3产出铜锍数量t／d654～600铜锍主要成分：Cu               Fe               S% % %29.21 38.8 26.622.58 43 25.56溶剂率%1010产出炉渣量t／d700650～690炉渣主要成分：Cu               Fe               SiO2               CaO% % % %0.36 35.03 36.03 6.810.403 35.05 35.45 8.70造渣率%70～7569～72燃料（粉煤）消耗量t／d184～235162燃料率%18～2218粉煤成分：固定碳           挥发分           灰分           水分% % % %57～60 25～30 15 1～258～62 20～25 13～15 ＜1粉煤发热值kJ／kg26880～2772029400粉煤粒度mm－0.074占85%－0.074占85%～88%风量及风压：一、二次风之比             一次风量             二次风量             一次风压             二次风压             风煤比Km3／h Km3／h Pa Pa m3／kg粉煤1∶1.8～2.0 10 36～40 830 800～850 7～7.51∶2.3～2.4 16～17 40～42 1500～2000 5000～6000 6.5～7炉内温度：炉头           炉尾℃ ℃1450～1500 1200～12501500～1550 1250～1300炉内压力Pa0～20－10～－15熔池深度：总深度           铜锍深度           炉渣深度mm mm mm1200 550～700 500～6501200 500～700 500～700转炉渣返回量t／d450～500450～510粗铜原煤单耗t标煤／t铜1.6～1.81.8～1.9粗铜电单耗kW·h／t铜618900～1200粗铜成本元／t铜4887.36粗铜加工费元／t铜314 98330～340热利用率%55～85硫利用率%60.3铜锍原煤单耗t标煤／t铜1.2铜锍单电耗kW·h／t铜117.2铜锍循环水单耗t／t铜51铜锍新水单耗t／t铜24.22年工作日d335

项目罗卡拉 （赞）卢安西亚 （赞）巴拉波拉 （南非）楚梅布 （）黑海 （土耳其）埃尔加尼 （土耳其）三菱 （日）年产铜量  t／a26400046000132000精矿成分： Cu% Fe%      S%  SiO2% H2O%27～35 14～21 20～23 11～1439 15 22 1137.8 19.9 23 1～3 12～1830 15.5 15.5 1217.8 40 361328 24 28 9.3 8溶剂成分： SiO2% CaO%      Fe%2.6 50.5 0.91.4 54 0.590～954 501.21 53 1.1270 22 385 0.5 4熔炼反射 炉台数5211111熔炼额外才能，精矿 t／（h·台）332845216.712.544 （焙烧矿）反射炉尺度 m9.75×29.6×3.78.33×33.3×410.7×369.7×275.79×25.6×2.658×28×3.59×33富氧 O2%30（分量）26无燃料品种煤和油煤煤煤重油重油煤操作温度℃1250～16101250～15701150～1200118012701300溶剂率 （占精矿）%9～107～97炉龄 a2.52～351110铜锍数量t／d340／炉350～432805325184125～150650铜锍温度℃11201140～11701100125012701100铜锍成分： Cu% Fe%      S%58.6 16 2345～55 18～24 24～2647～51 23.7 23.950 14.5 2320 41 25.543 26.4 25.5炉渣数量  t／d340／炉300675150120270330炉渣成分： Cu% Fe%      CaO%  SiO2%1.1 22 7.83 440.4～0.8 25～29 5～9 35～450.62 32.5 1 330.9 22 13 380.55 6227.70.2 40～45 1～20.5 31 10 34.5炉渣温度℃12401150～12501100～115011501100～11501230烟气量 km3／（h·台）51487945203860烟气温度℃12501200～13001150～120013501250～13001300SO2成分 %21～21.01.01.871～1.51.6冷却方法废热锅炉蒸腾，喷淋锅炉锅炉 空气预热器节热器锅炉锅炉进口温度℃125053011501250～13001300出口温度℃350350450345～370340烟尘处理回来回来回来回来回来项目奶名滨 （日）卡纳内阿 （墨）哈德逊湾 （加）道格拉斯 （美）肯尼科特 （美）文塔纳斯 （智）帕一波特 （智）特尼恩特 （智）年产量铜 t／a23000050000670001060008000019400070000345000精矿成分： Cu% Fe%     S%  SiO2% H2O530 23 30 6 822.5 28.8 36.2 6.6 12～15Zn 12.5% Cu 9.0 12.6 16 25 20焙烧矿32～3627～3636.5 22.6 31.2 5.7 2溶剂成分： SiO2% CaO%     Fe%80265～75 2～5 491.50.860～90 0.2～6 0.2～62～3 50～55熔炼反射 炉台数21131112熔炼精矿额外才能 t／（h·台）703050 （焙烧矿）34 （焙烧矿）60322733～40 （H2O 7.5%）反射炉尺度 m9.73×33.5×3.699.14×33.59.14×31.77.92×31.710.67×36.68×358.6×32×4.682×362×43 9.1×353×38富氧 O2%无无无无氧－油燃料品种煤船用C级油或天然气船用C 级油6号 燃料油天然气煤和6号燃料油煤船用C级油操作温度℃130013501200145013801100～12001200溶剂率 （占精矿）%205～7.523744只用返料炉龄 a1.031.510510铜锍数量 t／d340／炉1400440560666800600450铜锍温度℃1050～110011001150112012001100～115011001145铜锍成分： Cu% Fe%     S%38 28 2632～35 30～33 28～3036 28 2437～53 20～30 24～2645 28 2444～49 22～24 25～2850 24 2650.3 23 25炉渣数量 t／d1100225960611640300400920／炉炉渣成分： Cu% Fe%  SiO2%0.5 36 3 130.6 18～20 10～12 36～38Zn 8.3% Cu 0.68 33.237.80.5～0.8 32～36 2～4 38～400.6 30 2 400.8～1.0 35～38 5～6 32～340.8 32 6.7 350.95 42 1.0 31.3炉渣温度℃125011001200117512201150～120012351230烟气量 km3／（h·台）18086.8110.44251806633 m3／炉烟气温度℃12801250～135013701295138012001300SO2成分 %1.5～2.21.51.51.00.252～31.0冷却方法锅炉喷淋室锅炉锅炉锅炉锅炉锅炉喷淋室进口温度℃12801250～135013701230120012001260出口温度℃350450～500300270400400600烟尘处理回来回来回来回来回来