铜转炉吹炼基本原理

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精选答案

卧式转炉是一种冶金炉,主要用于有色冶金生产中处理冰铜（金属硫化物）.其特点是不需要燃料,依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热支出.冰铜经过吹炼,生成含铜品位高于98%的粗铜.

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℃.主要反应是：

2FeS＋3O2—→2FeO＋2SO2

2FeO＋SiO2—→2FeO·SiO2

第二阶段,冶炼温度1200～1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜：

2Cu2S＋3O2—→2Cu2O＋2SO2

Cu2S＋2Cu2O—→6Cu＋SO2

冰铜吹炼是放热反应,可自热进行,通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量.吹炼后的炉渣含铜较高,一般为2～5％,返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方法处理.吹炼烟气含SO2浓度较高,一般为8～12％,可以制酸.吹炼一般用卧式转炉,间断操作.表压约1公斤力/厘米2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体,加料、排渣、出铜和排烟都经过炉体上的炉口.

卧式转炉结构特点及优点：

1 热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高；

2 炉衬寿命长,节约维护时间；

3 采用独特的支承装置,有效降低炉身高度；

4 采用新型烟气收集装置,不仅保护环境,还可制做硫酸等副产品；

5 炉体封头采用球形封头,强度大、变形小；

6 增加平衡装置,运转吹炼平稳；

7 广泛采用电气传动,整机自动化程度高；

8 主传动结构紧凑,安全可靠.