Tradicionālais iekārtu kausēšanas princips pirometalurģiskā vara sulfīda koncentrāts kā galvenā izejviela

Kausēšana galvenokārt attiecas uz matētu kausēšanu, kuras mērķis ir oksidēt daļu dzelzs vara koncentrātā vai grauzdētā rūdā un noņemt to no izdedžu veidošanās, piemēram, sārņu veidošanās un plūsmas, kā rezultātā veidojas ar varu bagāts matējums (xCu2S · yFeS). Kopējais vara, dzelzs un sēra daudzums matē bieži veido 80–90 procentus, un gandrīz visi dārgmetāli krāsns lādiņā nonāk matētā veidā.
Tradicionālās matētās kausēšanas iekārtas ir domnas, reverberācijas krāsns, elektriskās krāsnis uc Jaunbūvētajās modernajās lielajās vara kausēšanas ražotnēs pārsvarā tiek izmantotas zibenskrāsnis. Kausēšanas domnas ir vertikāla krāsns, kuru mazās valstis jau ilgu laiku izmanto tiešai vara kausēšanai. Tradicionālā metode ir saķepināšana un kausēšana domnā. Sulfīda vara koncentrāts vispirms tiek saķepināts un grauzdēts, lai noņemtu daļu sēra, padarot to par saķepinātu gabalu. Tas tiek pievienots krāsnī slāņos ar kušņu, koksu un citiem partijas materiāliem, un kausēšanas laikā rodas matēti un atkritumu izdedži. Šai metodei ir zems SO2 saturs dūmgāzēs, kas apgrūtina sēra ekonomisku atgūšanu. Lai novērstu dūmu bīstamību un atgūtu sēru no koncentrātiem, 20. gadsimta 50. gados tika izstrādāta koncentrāta domnas kausēšanas metode, kas ietver vara sulfīda koncentrāta samaisīšanu un mīcīšanu pastā, pēc tam pievienojot dažus bloku materiālus, kušņu, koksu utt. partijas no krāsns augšējās centrālās padeves atveres, lai izveidotu materiāla blīvējumu, samazinātu gaisa noplūdi un palielinātu SO2 koncentrāciju. Mīcīto materiālu žāvē un apgrauzdē ar karstām dūmgāzēm krāsnī, veidojot saķepinātā materiāla kolonnu, un bloka materiāls tiek arī aptīts ap saķepinātā materiāla kolonnu kolonnas formā, lai saglabātu elpojamību un nodrošinātu kausēšanas darbības normālu darbību.
Vara saturs mattē ir atkarīgs no koncentrāta pakāpes un desulfurizācijas ātruma apdedzināšanas un kausēšanas procesā. Pasaules matētais materiāls parasti satur 40% līdz 55% vara. Augstas kvalitātes matējuma ražošana var vairāk izmantot sulfīda reakcijas siltumu un saīsināt nākamā procesa pūšanas laiku. Vara saturs kausēšanas izdedžos ir saistīts ar matējuma pakāpi, un vara saturs izdedžu atkritumos parasti ir no 0,4 procentiem līdz 0,5 procentiem. Galvenās reakcijas kausēšanas procesā ir:
2CuFeS2→Cu2S plus 2FeS plus S
Cu2O plus FeS → Cu2S plus FeO
2FeS plus 3O2 plus SiO2→2FeO·SiO2 plus 2SO2
2FeO plus SiO2→2FeO·SiO2
Reverberācijas krāsns ir taisnstūrveida un būvēta no augstas kvalitātes ugunsizturīgiem materiāliem. Deglis atrodas krāsns galvā, un dūmgāzes tiek izvadītas no astes. Krāsns materiāls tiek pievienots no sānu sienas augšdaļas vai augšējās daļas, un matēts tiek izvadīts no matēta pieslēgvietas sānu sienas apakšā. Izdedži tiek izvadīti no sārņu izplūdes atveres zem sānu sienas vai gala sienas. Krāsns galvas temperatūra svārstās no 1500 grādiem līdz 1550 grādiem, krāsns astes temperatūra svārstās no 1250 grādiem līdz 1300 grādiem, un izplūdes gāzu temperatūra ir aptuveni 1200 grādu. Rūdas kausēšanas un grauzdēšanas laikā degvielas patēriņš ir no 10 procentiem līdz 15 procentiem, un slāņa enerģijas patēriņš ir 3-6t/(m2 · dienā). Vara koncentrāts tiek tieši ievadīts krāsnī ar kurināmā daudzumu no 16 procentiem līdz 25 procentiem un gultas enerģijas ātrumu 2-4t/(m2 · dienā), un to sauc par neapstrādāta koncentrāta kausēšanu.
Reverberācijas krāsns kausēšanas process ir piemērots flotācijas pulverveida koncentrāta apstrādei. Reverberācijas krāsns kausēšanas procesa atsērošanas ātrums ir zems, tikai 20% ~ 30%, kas ir piemērots koncentrāta apstrādei ar augstu vara pakāpi. Ja izejviela satur zemu vara un augstu sēra saturu, pirms kausēšanas to nepieciešams apgrauzdēt. Reverberācijas krāsns ražošanas apjoms var būt liela mēroga, un tai ir spēcīga pielāgošanās izejvielām un degvielai. Tā ilgu laiku ir bijusi galvenā vara kausēšanas iekārta. 1970. gados valstis pētīja, kā uzlabot reverberācijas krāsnī kausēšanu, un dažas izmantoja skābekļa izsmidzināšanas ierīces, lai krāsnī ievadītu koncentrātus, lai stiprinātu blīvējumu, lai palielinātu SO2 koncentrāciju. Pirmā korporācijas China Baiyin kausēšana strūklas kausēšanas krāsnī pievienoja vara koncentrātu, kas uzlaboja kausēšanas izturību, un dūmgāzes var izmantot sērskābes ražošanai. Līdz 80. gadu sākumam visā pasaulē saglabātā reverberācijas krāsns jauda joprojām bija pirmajā vietā vara kausēšanas iekārtās. Kastes tipa elektriskā krāsns, bet reverberācijas krāsnī ir liels dūmgāzu daudzums un tikai aptuveni 1 procentu SO2 ir grūti atgūt. Reverberācijas krāsns termiskā efektivitāte ir tikai 25–30 procenti, un kausēšanas procesā reakcijas siltums tiek izmantots mazāk, un nepieciešamo siltumu galvenokārt nodrošina ar papildu degvielu.
Vara kausēšanai elektriskajās krāsnīs izmanto pretestības loka krāsni, kas pazīstama arī kā ieguves termoelektriskā krāsns, kurai ir plašs pielāgošanās klāsts materiāliem. To parasti izmanto apgabalos ar zemām elektroenerģijas cenām un koncentrātu, kas satur ugunsizturīgus slāņus, apstrādei. Dūmgāzu daudzums, ko rada elektriskās krāsns kausēšana, ir salīdzinoši neliels. Pareizi kontrolējot, SO2 koncentrācija dūmgāzēs var sasniegt aptuveni 5 procentus, kas ir labvēlīga sēra atgūšanai.
Vara kausēšanas elektriskās krāsnis lielākoties ir taisnstūrveida, dažas no tām ir apļveida. Lielās elektriskās krāsnis parasti ir 30 līdz 35 m garas, 8 līdz 10 m platas un 4 līdz 5 m augstas. Tie izmanto sešus pašceptos elektrodus ar diametru no 1,2 m līdz 1,8 m, un tos darbina trīs vienfāzes transformatori. Elektriskās krāsns šķietamā jauda svārstās no 3000 līdz 50 000 kilovoltu ampēriem, ar vienības krāsns gultnes jaudu aptuveni 100kw/m2, gultas enerģijas ātrumu 3-6t/(m2 · dienā), krāsns uzlādes jaudu patēriņš no 400 līdz 500 kW · h/t, un elektrodu pastas patēriņš ir aptuveni 2-3 kg/t.
Ātrkausēšana ir vara sulfīda koncentrāta un plūsmas maisījuma izžāvēšana līdz ūdens saturam zem 0,3 procentiem, sajauc to ar karstu gaisu (vai skābekli, vai ar skābekli bagātinātu gaisu), izsmidzina to krāsnī ātrai oksidēšanai un kūst un rada matējumu un izdedžus. Tās priekšrocība ir tāda, ka elektriskajai krāsnij ir augsta kušanas izturība un tā var pilnībā izmantot sulfīda oksidācijas reakcijas siltumu. Samaziniet kausēšanas procesa enerģijas patēriņu. Cauruļu krāsns Uzliesmojošā kausēšana var pielāgot matējuma pakāpi lielā diapazonā, parasti kontrolējot aptuveni 50 procentus, kas ir izdevīgi nākamajam pārveidošanas posmam. Tomēr izdedži satur augstu vara saturu, un tiem nepieciešama turpmāka apstrāde.
SO2 koncentrācija dūmgāzēs var pārsniegt 8 procentus.
Matētā pūšana izmanto īpašību, ka dzelzs sulfīds ir vieglāk oksidējams nekā vara sulfīds. Horizontālā pārveidotājā gaiss tiek iepūsts izkausētajā matētā, lai oksidētu dzelzs sulfīdu par dzelzs oksīdu, kas pēc tam tiek noņemts, veidojot izdedžus ar pievienoto kvarca plūsmu. Citi piemaisījumi tiek daļēji noņemti, un pēc tam pūšana turpina oksidēt sēru vara sulfīdā dūmgāzēs, kā rezultātā neapstrādāts varš satur 98–99 procentus vara, un dārgmetāli arī nonāk neapstrādātajā varā.
Vara matēta pārveidošana ir eksotermiska reakcija, ko var veikt pašizsildot. Parasti ir jāpievieno daži auksti materiāli, lai absorbētu lieko siltumu. Pēc pūšanas izdedžos ir augsts vara saturs, parasti no 2 līdz 5 procentiem, un tos atdod atpakaļ kausēšanas krāsnī vai apstrādā ar tādām metodēm kā bagātināšana vai elektriskās krāsns atšķaidīšana. SO2 koncentrācija pūšanas dūmgāzēs ir salīdzinoši augsta, parasti svārstās no 8 procentiem līdz 12 procentiem, ko var izmantot skābes ražošanai. Pūšanas process parasti tiek veikts, izmantojot horizontālu pārveidotāju ar periodisku darbību. Gaiss ar manometrisko spiedienu aptuveni 1kgf/cm2 tiek iepūsts kausējumā caur gaisa caurumu rindu, kas uzstādīta visā pārveidotāja garumā. Padeve, sārņu izvadīšana, vara izplūde un dūmu izvadīšana iet caur krāsns muti uz krāsns korpusa.
Neapstrādāta vara pirorafinēšana un elektrolītiskā rafinēšana piroattīrīšanā izmanto to, ka dažiem piemaisījumiem ir lielāka afinitāte pret skābekli nekā vara, un to oksīdi nešķīst šķidrā varā un tiek noņemti oksidācijas sārņu vai iztvaikošanas rezultātā. Reducēšanas procesa laikā pārklājiet vara šķidruma virsmu ar kokogli vai koksu, lai novērstu atkārtotu oksidēšanos. Pēc rafinēšanas to var ieliet vara anodā vai vara lietnē elektrolītiskajai attīrīšanai. Process ir šķidrā vara pievienošana rafinēšanas krāsnī, lai uzsildītu, vai cietā vara materiāla pievienošana krāsnī, lai izkausētu, un pēc tam vara šķidrumā iepūst gaisu, lai oksidētu, iztvaikotu piemaisījumus, izdalot izdedžus un pēc tam samazinātu vara oksīdu. ievietojot zaļu koksni vai ievadot smago eļļu, naftas gāzi vai amonjaku vara šķidrumā. Rafinēšanas izdedži satur daudz vara, ko var atgriezt pārveidotājā apstrādei un attīrīšanai reverberācijas krāsnī vai rotācijas rafinēšanas krāsnī.
Pūšanas cikls ir sadalīts divos posmos: pirmais posms ir FeS oksidēšana par FeO, izdedžu noņemšana un baltā matēta vara (Cu2S) iegūšana. Kausēšanas temperatūra svārstās no 1150 grādiem līdz 1250 grādiem. Galvenā reakcija ir:
2FeS＋3O2 → 2FeO plus 2SO2
2FeO plus SiO2→2FeO·SiO2
Kausēšanas temperatūra svārstās no 1200 grādiem līdz 1280 grādiem, un baltais ledus varš tiek izpūsts un rafinēts rupjā varā saskaņā ar šādu reakciju:
2Cu2S＋3O2→2Cu2O plus 2SO2
Cu2S plus 2Cu2O→6Cu plus SO2

Iepriekš minēto saturu organizē uzņēmums Superb heater Company, super sildītājs. Galvenokārt profesionāla ražošana: rūpnieciskie sildelementi, temperatūras mērīšanas elementi, ražošanas iekārtas, piederumi un izejmateriāli, piemēram, cauruļveida sildītāji, cauruļveida sildītāji, lentes sildītāji, keramikas sildītāji, silikona gumijas sildītāji, termopāri utt.

Laipni lūdzam globālos nozares partnerus, lai apspriestu sadarbību!