有色金属冶炼主要工艺设备及用途探讨

庞孝强 宋杨

摘 要：在当前有色金属冶炼施工中，为了加强冶炼的效果，使冶炼的效率提高，应合理应用冶炼工艺及设备，可通过对不同冶炼工艺设备的合理选择来实现冶炼的目标，使冶炼生产顺利完成。本文阐述了有色金属冶炼主要工艺，详细介绍了有色金属冶炼主要工艺设备及用途，通过有色金属冶炼设备的高效应用，可使金属资源获取具有良好的保障。

关键词：有色金属冶炼;主要工艺设备;用途

引 言

有色金属冶炼中包括火法冶炼、湿法冶炼以及电化冶炼。冶炼铜、镍等金属可通过对硫化矿进行选硫冶炼来实现;冶炼锌、铅等金属通过硫化矿物焙烧，进行炭热还原生产金属;冶炼锌、镉、镍等金属可将焙烧的硫化矿使用溶液浸出，再使用电积法进行处理。针对不同的有色金属，在冶炼中使用的设备也存在着差异，为了有效提升冶炼的效率，应对不同的冶炼工艺、设备进行深入分析。

1.有色金属冶炼主要工艺

1.1沉淀池工艺

沉淀池工艺主要应用于以往的冶炼生产中，使用的流程包括以下内容。冶炼开始的时候，冶炼炉渣经过末端冲刷之后水淬出渣水混合物结构，流经管槽之后直接进入到沉淀池中沉淀，接下来在重力的作用下使固液之间分离。其中，冲渣水的应用可采用循环使用策略，重点是将金属品质监控环节控制好，这种技术属于比较早的工艺，在应用上有着比较广泛的范围，技术已经比较成熟，同时在应用中使用机械设备的环节比较少，降低了故障发生的概率。然而该技术在应用中占地面积大，成本高，施工环境比较恶劣，设备容易受到温度影响，在低温条件下容易产生水汽结冰的情况。

1.2 INBA 工艺

INBA工艺在应用中的流程如下：在高温熔炼的环境下，渣滓沿着管槽方向快速移动，粒化渣在高压水枪影响下，经过高温萃取形成颗粒物体。渣水混合物在粒化塔的作用下被破碎，保证了混合物分布均匀。之后，通过叶片刮带的作用，使水分被除去，完成过滤及脱水处理。可将过滤出的混合物注入到水槽之中，经过旋转与静置之后使水化物分离，还可借助搅拌的方法进行处理，可防止沉积情况产生。INBA工艺在金属冶炼中应用较为成熟，可用于连续作业及高效生产。当前，有色金属的冶炼体系得到了进一步改善，其中增加了机械化及智能化的连续生产模式，这使传统生产中的问题得到了解决，在生产中环保受到了更多的重视，通过环保生产模式的应用，可形成可循环的绿色化生产系统。

1.3 明特工艺

明特工艺应用中，处理脱水操作的机械设备主要由螺旋输送机与过滤器支持，该工艺应用的流程包括以下内容。炉渣先通过管槽进入到粒化加工区域中，混合物质在冲刷下实现渣水萃取与粒化。之后，顺着管槽向脱水装置中流动。该工艺在应用中的优势比较多，占地面积比较小，设备使用简单，机械耗能比较小。明特工艺是我国重要的工艺处理技术，对有色金属冶炼有着较大的影响，能够使金属冶炼生产具备完善的条件。

2.有色金属冶炼主要工艺设备及用途

2.1反射炉

在冶炼有色金属的时候，金属的保温、冶炼等环节都需要反射炉，其中的主要材料为铜。在冶炼铜的过程中，其设备需要使用耐火性较强的材料制作，加强反射炉的使用性能，将使用寿命延长。在炉膛中，主要通过两种方式进行传热，一种是火焰反射传热，另一种是通过炉顶、炉壁来进行传热，也可采用热气辐射来传热。进行冶炼的时候，反射炉设备在处理混合细料上有着较大的优势，这使其适用性有所增强。该设备在应用中可进行批量生产，成本比较低。但是在应用中也存在着一些缺陷，使用反射炉冶炼有色金属的时候，所需的能源比较多。技术人员通过对该设备进行改造使其实用性加强，经过了改造后反射炉能够使用富氧鼓风或者氧气喷射装置，将精矿喷到炉中，使反射炉的生产性能大幅度提升，同时能够使二氧化硫浓度得到控制，避免了环境污染的问题。

2.2中频炉

中频炉设备的构成中包括了感应线圈、电源以及耐火材料。中频炉中有金属电荷，可将其作为变压器中次级绕组，当感应线圈与交流电连接之后，感应线圈可形成交变磁场，这个时候磁通量使坩埚中的金属电荷降低，还会产生感应电动势，电荷自身形成闭环，次级绕组中有单个匝，处于闭合的状态。

2.3卧式转炉

卧式转炉与其他的设备之间存在着不同，不需要加入燃料，在冶炼中铜水中含有硫元素及铁元素，会产生氧化反应并且释放出大量的热量，铜硫在被熔化之后，能够提高铜品位，通常高出粗铜生产的98%。在冶炼生产中，大型的卧式转炉壳体直径为4m，长度一般为9m，同时壳体的钢板宽度在4-5cm之间。在钢板壳体内有菱镁铬砖和镁铬砖等，在炉体的中间部分设有炉口，能起到卸铜、结渣的作用。卧式转炉的内壁上有石英枪，使用该枪朝炉中喷射一定量的石英溶剂。在卧式转炉上，可配置排风装置，这样可使压缩空气带入到炉体中。为了保证传动设备的灵活性，使转炉在任何位置能够保持良好的状态，可在转炉传动设置电磁抱闸装置以及涡轮杆装置。每台转炉需要设置两台电动机，分别为交流形式与直流形式，使电动机能够正常运行，确保转炉的稳定性。交流电动机在电源正常的条件下工作，直流电机是故障时使用的，电机都应与变速箱主轴连接起来，当交流电动机不能正常运行的时候，直流电动机会启动。

2.4高炉转炉

高炉转炉设备中包括了鼓风机、支架、炉顶以及炉体、炉膛等，炉底的结构为钢筋混凝土材质，其中有竖立钢来支撑炉膛。在炉缸的底部分布层次分别为铸铁板、石棉板、镁砖、黏土砖、炉水套壁，炉体中包含了多个水套。其中每个水套的尺寸大小有着一定的规定，通常宽度范围在0.8-1.2m之间，水套与锅炉板共同焊接到特殊的支架上，上面还设置有水管及风道，使用该设备可进行钴、镍等设备的冶炼，还可进行锌、铅金属的还原冶炼以及杂铜的熔炼。高炉的炉料以块状为主，使用焦炭作为燃料，在下风口处进入空气，风口内的焦炭可燃烧起来，并且形成高温熔炼区域，使原料产生剧烈的反应，还能够连续熔化。在冶炼的时候，炉膛中的熔体澄清，使金属与炉渣之间区分开来。在熔炼完成之后，熔体会流到前床，使冰铜与渣之间分离，之后热烟气可随着炉料上升到炉顶，使炉料得到预热，产生熔炼化学反应。

结 语

冶炼的效率得到了大幅度的提升，随着有色金属需求水平的提高，冶金企业需要对技术进行科学应用，结合不同的原材料来选择不同的冶炼方法，对设备进行改善。例如，应用反射炉、中频炉、卧式转炉等设备进行冶炼，可使冶炼发挥出更好的作用，还能够提升冶炼的质量。通过对冶炼工艺及设备进行优化，能够使冶炼生产的设备使用更加稳定高效，还可保证冶炼得到的资源的品质，为冶炼行业的发展提供相应的支持，促进我国有色金属生产水平的全面提升。

参考文献

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