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什么是诺兰达炉?诺兰达炉用耐火砖介绍

发布时间:2021/10/14 17:08:10 点击率:

诺兰达炉是一种水平圆柱形熔池熔炼炉。炉体在传动装置的驱动下正反向旋转。炉体一端进料,另一端放渣。放渣端沉淀区底部一侧开有冰铜出口。烟气从放渣端炉筒顶部的炉口排出,炉体一侧有出风口装置。



诺兰达炉的特点
加拿大诺兰达矿业公司于1964年开始研发诺兰达炼铜法。
诺兰达炉具有以下特点:
对原料的适应性较强,既可处理高硫精矿,又可处理低硫含铜材料,既可处理粉矿,又可处理块矿。
对入炉物料没有严格的要求,不需要复杂的备料过程,原料含水量8%可直接入炉,烟尘率低。
(3)辅助燃料适应性强。诺兰达富氧熔炼是一种自热熔炼过程,一般补充燃料率只有2-3%,可以用煤、焦粉、石油焦等低值燃料作为辅助燃料。
(4)熔炼过程热效率高,能耗低,生产能力大。炉料在生产过程中抛出在熔池表面,立即卷入强烈搅动的熔体中,与吹入的氧气发生强烈反应,确保炉料迅速完全熔化。诺兰达炉单位熔池面积处理精矿能力,即床能率可达20-30t/(m2.d)产生高档铜,减少了下一道工序转炉吹炼的工作量。产生的烟气相对较少,烟气量连续稳定,SO2浓度高,有利于硫的回收,减少环境污染。
(50炉衬无水冷设施,炉体散热损失小,炉衬设计合理,操作得当,炉寿命可达400天以上。
(6)炉体可旋转,操作灵活,开炉停炉容易掌握。工作条件好,但炉口和烟罩之间难以严格密封,从此漏入空气较多,导致烟量增加。
(7)炉渣中铜含量高,直接收率低,炉涟需要选矿或电炉贫化。
铜精矿、含铜材料、熔剂和石油焦作为燃料,经配料混合后,由高速抛料机抛入炉内。富氧气从风口鼓入炉内,使熔池处于搅拌状态,物料在炉内脱硫和造渣反应,产生含铜量约70%的冰铜。

诺兰达炉对原料适应性强,熔炼效率高,烟气中SO2浓度高,能满足制酸要求。同时,它是一种自热熔炼技术,能耗低,目前在世界炼铜行业得到推广。我国大冶冶炼厂正在使用该炉生产铜,生产能力大。
利用高速抛料机将含铜物料和熔剂加入炉内,通过侧风口喷洒富氧空气,保持熔池中的铜和熔渣处于搅拌状态。精矿中的铁和硫与氧发生氧化放热反应,提供熔炼所需的主要热量。不足的热量由配有炉料的煤或碎焦补充,或由燃烧装置的煤或油补充。熔化产生的铜含有Cu55%~75%,铜口间歇放入铜包中,送到转炉中进行吹炼。炉渣从端墙渣口排出,直接流入渣贫化电炉进行炉渣贫化处理,贫化炉铜也送转炉吹炼回收铜。或将炉渣放入渣包中,缓冷后送选矿厂,选出渣精矿,渣精矿返回诺兰达炉回收渣中的铜。反应炉烟气通过水冷密封烟罩在余热锅炉中冷却回收余热,或通过其他冷却方式冷却烟气,然后通过电除尘器净化后送硫酸厂制酸。

诺兰达炉炼铜属富氧熔池熔炼,在反应炉中完成干燥、烘烤、熔炼和吹炼造渣工艺,熔炼强度高,熔池搅拌剧烈,为保证工艺顺利进行,保证炉子寿命,对炉衬设计和耐火材料提出了很高的要求。诺兰达炉的易损部位是风口区、炉口、加料端燃烧器和放渣端燃烧器对应的炉筒顶部,以及沉淀区渣线上下圆形墙和渣端墙。
由于大量富氧空气进入熔体,化学反应剧烈,侵蚀严重,炉温冷热交替变化,产生频繁的热震,以及风眼刺伤引起的机械冲刷,风口炉衬处于极其恶劣的环境中,损坏速度快。因此,风口区炉衬耐火砖的寿命决定了诺兰达炉的寿命。由于高温烟气的冲刷和机械清理炉渣的冲击,炉口也容易损坏。

沉淀区渣线上下圆形墙和渣端墙,由于处于高温区,且放渣,放铜形成频繁的渣层波动,熔渣的严重侵蚀和高温烟气的冲刷,也容易损坏。在给料端墙的给料口,由于炉料中含有水分和冷空气,给料口周围的炉衬变形,给料端燃烧器和给料端燃烧器火焰对应的炉顶圆周炉衬主要由火焰直接冲刷,局部热负荷过大,大量冷空气侵入导致热震。
根据诺兰达炉的生产条件,要求耐火材料纯度高、耐渣性好、强度高、耐冲刷、耐磨、热稳定性好。以前炉衬主要用两种耐火砖砌筑:熔铸镁铬砖,建在易损部位,其余部位直接用镁铬砖砌筑。

熔铸镁铬砖的用量占总量的30%-40%。随着炉子设计的改进,一些易损部位的损坏程度有了很大的提高,耐火砖的质量也有了提高。现在用熔粒和镁铬砖代替熔铸镁铬砖。熔铸砖耐磨、耐腐蚀、机械冲刷,但耐急、冷、急、热性差,价格昂贵。因此,除了几块冰铜口外,原本用熔铸镁铬砖砌筑的其他部位已经用熔粒与镁铬砖结合,其他部位仍然直接与镁铬砖结合。

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