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炼铜炉及其所处的环境
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2012-4-5 1 阅读:2142次 【字体:
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炼铜炉及其所处的环境
炼铜和炼镍过程基本相似. 其差异仅为炼铜转炉的产品是粗铜. 而炼镍产品则是高冰镍 (镍锍);铜电解精炼用的是钢阳极板,而镍电解精炼则是用 Ni352 阳极板。因此. 以下仅以炼钢为例来讨论有关炼铜和炼镍炉用耐火材料的问题。

   传统炼钢 (:也包括炼镍)主要采用鼓风炉和反射炉。后来又发展了闪速炉、诺兰达炉,在电力便宜的地方则采用矿热电炉,吹炼使用转炉。连续炼钢与熔化电解铜还有AsARCo竖炉。

   在炼铜转炉中,炉内 SO2 气体的浓度达 14%,即Pso2 =0.OI4MPa,SO2分解反应为:

SOz == -21Sz + Oz

(4-1)

其平衡常数Kp为:

    K, = (PiP,, )'p,,,

Kp 同温度 (T)之间存在以下关系:

(4-2)

10gKp = - 18850T-1 + 0. 16310gT + 2. 65

 

4.1  炼铜炉及其所处的环境

?79?

          方  法              普  通      连  续

精  矿  ! 15%~40% Cu                  浮选 (部分焙烧)

               冰铜

矿石熔炼 1    (30%~

           60% Cu) 0鼓风炉

0电炉

0反射炉                                                                       凹

●闪速炉 ●闪速炉

 ●旋转炉

 ●诺兰达炉

 0三菱型

 (基夫塞特型)

 沃克拉型

         1     粗铜

转炉吹炼 1   (95%~

           99% Cu)

                  }    ●皮氏转炉

    0

●Hoboken转炉

       皿

●旋转炉

              阳极铜

精  炼

           ( > 99. 5% Cu)             ●反射炉

          ●旋转炉

                      二士}

电解精炼 !    >99.9% Cu                     电解槽重  烙           Asarco型竖炉,反射炉. 电炉

 

图 4-1  使用碱性炉衬的各种铜熔炼炉

●为全碱性炉衬;0为部分碱性炉衬由此可求出在炼铜温度为 1400℃(T =l673K)时. Po2 =6.9 x

10 -6MPa。这比炼钢转炉中Po2分压高得多. 表明含碳耐火材料在炼钢转炉中易被氧化. 这就解释了为什么含碳耐火材料难以同炼钢操作条件相适应。由此可见. 炼钢炉内衬耐火材料应在氧化物系耐火材料范围内选择。

   炼钢和炼镍工业所用矿石多为含铜、含镍甚低的硫化物矿,冶炼中产生的气体含大量SO2 气体。铜冶炼炉渣和冰铜的成分如表4-1所示。它表明. 铜矿石熔炼炉渣基本上属于碱性相当低的FeO-SiO2-CaO系 (在CaO含量甚低时为 FeO-SiO2 系),而铜转炉吹炼炉渣基本上属于FeO-Fe203-SiO2 系 (即 FeO?Fe203 -SiO2 系或者FeOn-SiO2 系)o曾经通过对一些耐火氧化物与 Fe3 04-SiO2 系熔渣构成的三元系在1500℃液相区的研究得到图 4-20 图中表明只有Cr203 与铁硅熔渣构成的液相区最小,这表明Cr203 抗铁硅熔渣的侵蚀性最好。

   一些耐火氧化物在FeO-SiO2 系熔渣中的熔解速度 (旋转圆柱体法)与温度的关系,它表明 MgO?Cr203 抗FeO-SiO2 系熔渣的侵蚀性甚佳

 

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