瓦纽科夫熔炼法

英文

Vanukov smelting process

简介

向熔渣层鼓入高浓度富氧空气，将加到熔池表面的含铜物料迅速炼成铜锍的铜熔炼方法。属于熔池熔炼。过程接近自热，热量不足部分由拌入炉料中的固体燃料或气体燃料燃烧补充。

这是在前苏联冶金学者瓦纽科夫教授领导下，经多年研究提出的一种新的炼铜方法，故以瓦纽科夫命名。1968年在苏联的诺里尔斯克(Норильский)炼铜厂建成一台床面积4～6m²的半工业试验炉。1976年在该厂又增建一台床面积20m²的工业炉，次年投入工业试验，获得良好结果。此后在前苏联其他冶炼厂相继建成数台床面积分别为25m2、38m2、48m2的工业生产炉。此法与其他炼铜方法相比，具有炉料准备简单、熔炼强度大、燃料消耗低、炉寿命长等优点，是老厂改造和建设新厂可资选用的一种方法。

该法的发展方向是：实现连续炼铜;进一步强化熔炼和减少炉体热量损失，提高各项技术经济指标;提高自动化水平。

基本原理 这种方法与其他熔池熔炼的主要不同在于把富氧空气吹入渣层。鼓入的气体剧烈搅拌熔池，使风口上方的熔体呈乳浊液状态。在熔池中，炉渣为基体，硫化物熔体为分散相。硫化物和燃料是在熔渣基体中受富氧空气氧化，属于气、液或气、液、固多相共存的反应体系，故又称为鼓泡熔炼(foam sme^lting⁾。这种方法除可鼓入高氧浓度的富氧空气以加速物料的氧化作用外，还由于熔池受到剧烈搅动而大大强化冶金中的传质和传热过程，促进渣相中铜锍小珠的聚合、长大和分相过程。在熔炼中铜锍与炉渣自上而下的逆向流动，可起到强化铜锍和炉渣间的液-液萃取作用，降低渣含铜，产出弃渣。

瓦纽科夫炉 直立型的冶金设备(见图，另见彩图插页第2页)。炉壁由浇铸的紫铜水套构成，炉缸用耐火材料砌筑，两侧水套都排列有风口，风口管为水冷紫铜管，内径₄0mm。炉顶铺有铸钢水套，并设有两个加料口。有的炉子在靠近渣池的熔池中设有一道挡墙，构成一个炉渣贫化区，经此区两侧风口鼓入天然气或其他碳质燃料进行燃烧以贫化炉渣。也有不设此挡墙的炉型。熔炼形成的炉渣与铜锍逆向流动，分别流入由水套隔墙隔开的铜锍池和渣池，然后连续排出炉外。烟气经烟道送净化和回收处理。转炉渣经溜槽返回炉内。根据生产规模，炉体主要尺寸为：熔池宽2～2.5m，长8～20m，高5～6m。

瓦纽科夫炉示意图1—炉缸;2—铜锍池;3—转炉渣溜槽;4—炉壁;5—炉顶;6—风口;7—加料口;8—挡墙;9—烟道;1₀—渣池;11—铜锍排出口;12—炉渣排出口

由于向渣层鼓风和采用铜水套结构，鼓风中氧浓度可高到60%～90%。鼓风压力一般为101^.33～121.60kPa。

熔炼产物 熔炼产物主要是铜锍、炉渣和烟气。1₉₈₈年苏联一炼铜厂生产的产物的典型成分列举于表。当鼓风含氧60%～70%时，床能率达60～6^5t/(_m2 ·_d)。

瓦纽科夫炉所用原料及产物成分(质量分数ω/%)