卡尔多转炉
冶金工程学术语
卡尔多转炉又称氧气斜吹转炉。国内外炼钢厂曾采用该炉处理高磷高硫生铁和废钢,其成品质量比平炉钢好。70年代开始用于冶炼有色金属。卡尔多转炉由于炉体倾斜而且旋转。增加液态金属和液态渣的接触,提高了反应速度。由于炉体旋转,炉衬受热均匀,侵蚀均匀,有利于延长炉子寿命。
发展简史
卡尔多转炉又称氧气斜吹转炉,1956年由瑞典卡林(B.Kalling)试验成功,并在多姆纳维特厂(Domnavet)投产,取两者的第一个音节kal和do命名。转炉炉体呈倾斜状,置于托圈内圆滚上;炉身可绕纵轴线回转,最大转速为每分钟30转;氧枪经炉口斜插炉内,并能摆动;曾在瑞典、英国、法国和美国应用,但不久即在炼钢中停止使用。经过改进后的卡尔多转炉,增添了可向熔池吹氧、氧-燃料或其他气体的设施,从而可以控制炉内温度和气氛,使之既可用于放热反应的吹炼,也可用于吸热反应的熔炼和精炼。此种转炉在有色金属冶炼中称作氧气顶吹旋转转炉(top-blownrotary converter,缩写为TBRC)。1959年,加拿大国际镍公司用此炉首次吹炼高冰镍直接获得金属镍。该公司于1973年在铜崖(Cop-per Cliff)镍精炼厂建成了容量为50吨的顶吹旋转转炉两座,用以处理硫化镍精矿、高冰镍浮选所得的铜镍合金、硫化镍残阳极、烟尘和镍阳极泥等的混合料,为羰基法生产纯镍制备原料(粗金属镍)。顶吹旋转转炉还应用于高品位或成分复杂的铜精矿的熔炼和吹炼,铅精矿、锡精矿的熔炼,铜转炉渣的贫化,含铅、锌高的铜烟尘的处理以及再生铜的冶炼等。中国用顶吹旋转转炉熔炼高品位铜精矿,产出粗铜。
炉体设备
卡尔多转炉是一个衬有耐火砖的钢制容器,传统氧气斜吹转炉由炉身、弹性元件、滚圈、回转轮、倾动托轮、底座及传动系统等零部件构成。具体如图《卡尔多炉结构》所示。
卡尔多转炉转炉传统的回转驱动系统由4台电动机通过万向轴带动4个回转轮,通过摩擦副将扭矩传递到炉体上,从而完成炉体的回转运动。这种回转驱动方式由于采用摩擦传动形式,能耗高,效率低,备件(回转轮)使用寿命短。由其结构决定了4个驱动回转轮在工作时外圆线速度应相同,因此要做到精确控制转速难度非常大;同时,4个回转轮轴线必须平行、最高点母线必须在同一平面之内,因此驱动系统的调试相当繁琐。
主要特点
在炉子下面的通风坑道内,有两个轨道式抬包车用于装运液体或固体产品。与其他强化熔炼新工艺相比,卡尔多转炉的优点有:
(1)使用工业纯氧的同时运用油氧枪,因而炉子的温度容易调节,操作温度可在大范围内变化,如在1100~1700℃温度下,可完成铜、镍、铅等金属硫化精矿的熔炼和吹炼过程;
(2)由于采用顶吹和可旋转炉体,熔池搅拌充分,加速了气、液一固物料之间的多相反应,具有良好的传质和传热动力学条件,特别有利于金属硫化物(MS)和金属氧化物(MO)之间交互反应的充分进行;
(3)用油(或天然气)氧枪控制熔炼过程的反应气氛,根据不同熔炼阶段的需要,可以有不同的氧势或还原势;
(4)由于炉子的炉气量少、炉体容积紧凑,因而散热量小,热效率高,在使用纯氧吹炼的条件下,热效率可达到60%或更高;
(5)虽然需要复杂的传动机构以及在高温下工作的机电装置,但仍然有较高的作业率,因为炉体体积小、拆卸容易、更换方便,一般设有备用炉体,所以修炉方便、不费时,用吊车更换一个经过烘烤的备用炉体即可,作业率可达到95%左右。
卡尔多转炉的缺点是间歇作业、操作频繁、烟气量和烟气成分呈周期性变化、炉子寿命较短、设备复杂、造价较高。
应用情况
在国内有色冶炼厂家,卡尔多转炉主要用来吹炼镍冶炼过程中产生的二次铜精矿成为粗铜。该精矿含有较多的镍,故熔渣熔点高,黏度大,不能采用普通转炉吹炼。而采用这种转炉可冶炼出合格的粗铜。由于使用了氧气,熔化和吹炼都在同一炉内进行,故强化了熔炼过程,缩短了流程,而且提高了烟气中SO2浓度,便于硫的回收。除此之外,卡尔多转炉还应用于高品位或成分复杂的铜精矿的熔炼和吹炼,铅精矿、锡精矿的熔炼,铜转炉渣的贫化,含铅、锌高的铜烟尘的处理以及再生铜的冶炼等。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:13
目录
概述
发展简史
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