有色金屬冶煉主要工藝設(shè)備及用途探討

龐孝強(qiáng) 宋楊

摘 要：在當(dāng)前有色金屬冶煉施工中，為了加強(qiáng)冶煉的效果，使冶煉的效率提高，應(yīng)合理應(yīng)用冶煉工藝及設(shè)備，可通過對(duì)不同冶煉工藝設(shè)備的合理選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)冶煉的目標(biāo)，使冶煉生產(chǎn)順利完成。本文闡述了有色金屬冶煉主要工藝，詳細(xì)介紹了有色金屬冶煉主要工藝設(shè)備及用途，通過有色金屬冶煉設(shè)備的高效應(yīng)用，可使金屬資源獲取具有良好的保障。

關(guān)鍵詞：有色金屬冶煉;主要工藝設(shè)備;用途

引 言

有色金屬冶煉中包括火法冶煉、濕法冶煉以及電化冶煉。冶煉銅、鎳等金屬可通過對(duì)硫化礦進(jìn)行選硫冶煉來(lái)實(shí)現(xiàn);冶煉鋅、鉛等金屬通過硫化礦物焙燒，進(jìn)行炭熱還原生產(chǎn)金屬;冶煉鋅、鎘、鎳等金屬可將焙燒的硫化礦使用溶液浸出，再使用電積法進(jìn)行處理。針對(duì)不同的有色金屬，在冶煉中使用的設(shè)備也存在著差異，為了有效提升冶煉的效率，應(yīng)對(duì)不同的冶煉工藝、設(shè)備進(jìn)行深入分析。

1.有色金屬冶煉主要工藝

1.1沉淀池工藝

沉淀池工藝主要應(yīng)用于以往的冶煉生產(chǎn)中，使用的流程包括以下內(nèi)容。冶煉開始的時(shí)候，冶煉爐渣經(jīng)過末端沖刷之后水淬出渣水混合物結(jié)構(gòu)，流經(jīng)管槽之后直接進(jìn)入到沉淀池中沉淀，接下來(lái)在重力的作用下使固液之間分離。其中，沖渣水的應(yīng)用可采用循環(huán)使用策略，重點(diǎn)是將金屬品質(zhì)監(jiān)控環(huán)節(jié)控制好，這種技術(shù)屬于比較早的工藝，在應(yīng)用上有著比較廣泛的范圍，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，同時(shí)在應(yīng)用中使用機(jī)械設(shè)備的環(huán)節(jié)比較少，降低了故障發(fā)生的概率。然而該技術(shù)在應(yīng)用中占地面積大，成本高，施工環(huán)境比較惡劣，設(shè)備容易受到溫度影響，在低溫條件下容易產(chǎn)生水汽結(jié)冰的情況。

1.2 INBA 工藝

INBA工藝在應(yīng)用中的流程如下：在高溫熔煉的環(huán)境下，渣滓沿著管槽方向快速移動(dòng)，?；诟邏核畼層绊懴?，經(jīng)過高溫萃取形成顆粒物體。渣水混合物在?；淖饔孟卤黄扑椋ＷC了混合物分布均勻。之后，通過葉片刮帶的作用，使水分被除去，完成過濾及脫水處理?？蓪⑦^濾出的混合物注入到水槽之中，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)與靜置之后使水化物分離，還可借助攪拌的方法進(jìn)行處理，可防止沉積情況產(chǎn)生。INBA工藝在金屬冶煉中應(yīng)用較為成熟，可用于連續(xù)作業(yè)及高效生產(chǎn)。當(dāng)前，有色金屬的冶煉體系得到了進(jìn)一步改善，其中增加了機(jī)械化及智能化的連續(xù)生產(chǎn)模式，這使傳統(tǒng)生產(chǎn)中的問題得到了解決，在生產(chǎn)中環(huán)保受到了更多的重視，通過環(huán)保生產(chǎn)模式的應(yīng)用，可形成可循環(huán)的綠色化生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.3 明特工藝

明特工藝應(yīng)用中，處理脫水操作的機(jī)械設(shè)備主要由螺旋輸送機(jī)與過濾器支持，該工藝應(yīng)用的流程包括以下內(nèi)容。爐渣先通過管槽進(jìn)入到粒化加工區(qū)域中，混合物質(zhì)在沖刷下實(shí)現(xiàn)渣水萃取與?；?。之后，順著管槽向脫水裝置中流動(dòng)。該工藝在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)比較多，占地面積比較小，設(shè)備使用簡(jiǎn)單，機(jī)械耗能比較小。明特工藝是我國(guó)重要的工藝處理技術(shù)，對(duì)有色金屬冶煉有著較大的影響，能夠使金屬冶煉生產(chǎn)具備完善的條件。

2.有色金屬冶煉主要工藝設(shè)備及用途

2.1反射爐

在冶煉有色金屬的時(shí)候，金屬的保溫、冶煉等環(huán)節(jié)都需要反射爐，其中的主要材料為銅。在冶煉銅的過程中，其設(shè)備需要使用耐火性較強(qiáng)的材料制作，加強(qiáng)反射爐的使用性能，將使用壽命延長(zhǎng)。在爐膛中，主要通過兩種方式進(jìn)行傳熱，一種是火焰反射傳熱，另一種是通過爐頂、爐壁來(lái)進(jìn)行傳熱，也可采用熱氣輻射來(lái)傳熱。進(jìn)行冶煉的時(shí)候，反射爐設(shè)備在處理混合細(xì)料上有著較大的優(yōu)勢(shì)，這使其適用性有所增強(qiáng)。該設(shè)備在應(yīng)用中可進(jìn)行批量生產(chǎn)，成本比較低。但是在應(yīng)用中也存在著一些缺陷，使用反射爐冶煉有色金屬的時(shí)候，所需的能源比較多。技術(shù)人員通過對(duì)該設(shè)備進(jìn)行改造使其實(shí)用性加強(qiáng)，經(jīng)過了改造后反射爐能夠使用富氧鼓風(fēng)或者氧氣噴射裝置，將精礦噴到爐中，使反射爐的生產(chǎn)性能大幅度提升，同時(shí)能夠使二氧化硫濃度得到控制，避免了環(huán)境污染的問題。

2.2中頻爐

中頻爐設(shè)備的構(gòu)成中包括了感應(yīng)線圈、電源以及耐火材料。中頻爐中有金屬電荷，可將其作為變壓器中次級(jí)繞組，當(dāng)感應(yīng)線圈與交流電連接之后，感應(yīng)線圈可形成交變磁場(chǎng)，這個(gè)時(shí)候磁通量使坩堝中的金屬電荷降低，還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電荷自身形成閉環(huán)，次級(jí)繞組中有單個(gè)匝，處于閉合的狀態(tài)。

2.3臥式轉(zhuǎn)爐

臥式轉(zhuǎn)爐與其他的設(shè)備之間存在著不同，不需要加入燃料，在冶煉中銅水中含有硫元素及鐵元素，會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)并且釋放出大量的熱量，銅硫在被熔化之后，能夠提高銅品位，通常高出粗銅生產(chǎn)的98%。在冶煉生產(chǎn)中，大型的臥式轉(zhuǎn)爐殼體直徑為4m，長(zhǎng)度一般為9m，同時(shí)殼體的鋼板寬度在4-5cm之間。在鋼板殼體內(nèi)有菱鎂鉻磚和鎂鉻磚等，在爐體的中間部分設(shè)有爐口，能起到卸銅、結(jié)渣的作用。臥式轉(zhuǎn)爐的內(nèi)壁上有石英槍，使用該槍朝爐中噴射一定量的石英溶劑。在臥式轉(zhuǎn)爐上，可配置排風(fēng)裝置，這樣可使壓縮空氣帶入到爐體中。為了保證傳動(dòng)設(shè)備的靈活性，使轉(zhuǎn)爐在任何位置能夠保持良好的狀態(tài)，可在轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)設(shè)置電磁抱閘裝置以及渦輪桿裝置。每臺(tái)轉(zhuǎn)爐需要設(shè)置兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別為交流形式與直流形式，使電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行，確保轉(zhuǎn)爐的穩(wěn)定性。交流電動(dòng)機(jī)在電源正常的條件下工作，直流電機(jī)是故障時(shí)使用的，電機(jī)都應(yīng)與變速箱主軸連接起來(lái)，當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行的時(shí)候，直流電動(dòng)機(jī)會(huì)啟動(dòng)。

2.4高爐轉(zhuǎn)爐

高爐轉(zhuǎn)爐設(shè)備中包括了鼓風(fēng)機(jī)、支架、爐頂以及爐體、爐膛等，爐底的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土材質(zhì)，其中有豎立鋼來(lái)支撐爐膛。在爐缸的底部分布層次分別為鑄鐵板、石棉板、鎂磚、黏土磚、爐水套壁，爐體中包含了多個(gè)水套。其中每個(gè)水套的尺寸大小有著一定的規(guī)定，通常寬度范圍在0.8-1.2m之間，水套與鍋爐板共同焊接到特殊的支架上，上面還設(shè)置有水管及風(fēng)道，使用該設(shè)備可進(jìn)行鈷、鎳等設(shè)備的冶煉，還可進(jìn)行鋅、鉛金屬的還原冶煉以及雜銅的熔煉。高爐的爐料以塊狀為主，使用焦炭作為燃料，在下風(fēng)口處進(jìn)入空氣，風(fēng)口內(nèi)的焦炭可燃燒起來(lái)，并且形成高溫熔煉區(qū)域，使原料產(chǎn)生劇烈的反應(yīng)，還能夠連續(xù)熔化。在冶煉的時(shí)候，爐膛中的熔體澄清，使金屬與爐渣之間區(qū)分開來(lái)。在熔煉完成之后，熔體會(huì)流到前床，使冰銅與渣之間分離，之后熱煙氣可隨著爐料上升到爐頂，使?fàn)t料得到預(yù)熱，產(chǎn)生熔煉化學(xué)反應(yīng)。

結(jié) 語(yǔ)

冶煉的效率得到了大幅度的提升，隨著有色金屬需求水平的提高，冶金企業(yè)需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，結(jié)合不同的原材料來(lái)選擇不同的冶煉方法，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善。例如，應(yīng)用反射爐、中頻爐、臥式轉(zhuǎn)爐等設(shè)備進(jìn)行冶煉，可使冶煉發(fā)揮出更好的作用，還能夠提升冶煉的質(zhì)量。通過對(duì)冶煉工藝及設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，能夠使冶煉生產(chǎn)的設(shè)備使用更加穩(wěn)定高效，還可保證冶煉得到的資源的品質(zhì)，為冶煉行業(yè)的發(fā)展提供相應(yīng)的支持，促進(jìn)我國(guó)有色金屬生產(chǎn)水平的全面提升。

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