铜富氧顶吹熔池熔炼节能设计

金峰双侧吹熔池熔炼技术

金峰双侧吹熔池熔炼技术”特点简介金峰双侧吹熔池熔炼技术是由赤峰金峰冶金技术发展有限公司于2008年5月研发成功并应用于金峰铜业公司工业化生产的，该技术具有以下优点： 1.投资小，建设工期短：相同生产规模，比闪速熔炼节省投资30—40%，比艾萨/奥斯迈特熔炼节省投资20—30%；金峰铜业公司的建设实践证明，一处规模为年产粗铜10万吨的铜冶炼厂，投资最多不超过1.6亿美元，建设工期仅需要1.5年。 2.综合能耗低：由矿铜到粗铜的综合能耗不超过 110cekg/tCu(利用熔炼烟气余热生产蒸汽，再用蒸汽进行发电)。 3.熔渣和弃渣含铜低：如采用电炉贫化，贫化前的熔渣含铜仅为0.6—0.7%，；电炉贫化后的弃渣含铜可小于0.5%，且吨渣贫化电耗仅为50kwh；如采用浮选法贫化，贫化前的熔渣含铜仅为1.0—1.2%，浮选贫化后的弃渣含铜小于0.3%。（是所有现代铜熔炼工艺中最低的）。 4.安全环保效果好：由于不受炉体材料和风嘴寿命的限制，可以采取较高富氧浓度（最高可达99%）鼓风熔炼，这样一个方面可以不受烟气SO2浓度限制，采取较高负压操作，加之炉体密封性好，使得熔炼烟气无任何泄露，现场操作环境好；另一方面，使得进入制酸系统的烟气SO2浓度较高，可

以采取三转三吸制酸工艺，制酸尾气不需要二次脱硫处理的情况下即能安全达标排放。 5.烟尘率低：近七年的生产统计表明，烟尘率仅为1.5%（余热锅炉积灰斗沉灰量与总粉料量的比值）。烟尘率低有三个方面的好处，（一）余热锅炉换热面粘接很轻，不需要停车进行清灰处理，使得生产连续稳定；（二）余热锅炉换热面粘接很轻，余热回收利用效果好，熔炼1t矿产蒸汽0.4—0.5t；（三）使得熔炼直收率较高，有利于降低熔炼成本。 6.炉体寿命长：由于炉体关键部位采用了铜水套挂渣保护技术，所以炉体寿命较长，小修炉龄可达两年以上，大修炉龄可达5年以上；且在小修炉期以内，可连续进行生产，不需要定期进行点检。 7.生产负荷调节范围大：由于是多风道送风，且可采取 50-99%之间的富氧浓度进行熔炼，所以可通过增减风道数和调节富氧浓度来调节生产负荷，在不影响工艺技术指标的情况下生产负荷可调范围可达50-100%，经营灵活性强。 8. 备料简单、工艺流程短、运行成本低：含水8-10%的铜精矿粉不需要做任何处理即可直接入炉熔炼。 9.易实现自动化控制：由于备料简单、工艺流程短，所以风料比及炉温均可实现自动化控制，易操作。 10.制氧成本低：风嘴不需要采用氮气或普通空气进行冷却，所以可以采用投资小、耗电低的变压吸附法制富氧即可。

铝合金的熔炼与浇铸

铝合金的熔炼与浇铸 6．5．1铝合金的性能及应用铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达7.5%，在工业上有着重要地位。铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660℃，铝合金的浇注温度一般约在730～750℃左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。铸造铝合金的分类、牌号：铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以 ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表1中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。 6．5．2 铝合金的熔炼设备

铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点

铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点铜及铜合金的熔炼是什么？铜及铜合金的熔炼工艺特性是什么？操作要点又有哪些呢？首先来看熔炼定义：熔炼是铸造生产工艺之一。将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反应而加入还原剂。此外，为提供必须的温度，往往需加入燃料燃烧，并送入空气或富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣互溶度很小和密度差分为两层而得以分离。富集物有锍、黄渣等，它们尚须经过吹炼或其他方法处理才能得到金属。铜及铜合金的熔炼图1 常见铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点：黄铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）锌的除气和脱氧性能很好，操作中加入脱氧剂铜-磷的目的，主要是改善合金的流动性； 2）含锌大于20％的黄铜，一般可按喷火次数作为实际出炉依据； 3）尽量低温加锌，高温捞渣，以减少熔炼损耗； 4）以冰晶石作熔剂的合金，冰晶石加入量约为炉料重量的0.1％； 5）铁以Cu-Fe或Al-Fe中间合金加入，易氧化元素如砷、铍等与铜制成中间合金加入。

青铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）青铜宜采用中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬，但用有芯感应炉熔炼铝青铜时，最好使用中性或碱性炉衬； 2）硅青铜、锡锌铅青铜吸气性强，应使用煅烧木炭作覆盖剂，装料后立即加入足够木炭，直到浇铸完毕不再向炉内添加木炭。铜及铜合金的熔炼图2 白铜熔炼工艺特性及操作要点： 1）白铜宜采用工频或中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬； 2）为提高普通白铜的热塑性，可加入钛、锆作变质剂。 3）装料时如炉内残留铜水过少，镍、铁不易熔化时，允许先加入少量紫铜以加速熔化。镍和镍合金熔炼工艺特性及操作要点： 1）镍和镍合金采用中频或高频感应电炉熔炼，高铝砂或镁砂炉衬； 2）为提高纯镍和镍合金的热塑性，细化晶粒，可加入少量钛作变质剂，在炉料全部熔化后加入； 3）加炭脱氧时，可用小块木炭慢慢加于液面，一次加入过多或过快易造成金属液上涨，甚至外溢。木炭加入量视木炭与金属液反应情况而增减；

现代富氧侧吹熔池熔炼

现代富氧侧吹熔池熔炼主要铜镍矿根据富氧侧吹熔池熔炼工艺的特点，富氧侧吹炉的结构，工艺流程及工业生产实践，富氧侧吹熔池熔炼炉具有炉料能在液态中迅速完成气、液、固三相间的主要反应，能耗低，作业环境好等特点。项目概况铜镍矿为拓展产品领域扩大产能，治理三度污染，提高企业的竞争力，2008 年喀拉通克铜镍矿责任有限公司，决定新建一套铜镍精矿熔炼系统，以逐步替代原有的传统密闭式鼓风炉系统，由于需要处理外购镍精矿和适应镍品位低氧化镁高的原料特点，经过对瓦纽科夫熔池熔炼技术和传统密闭式鼓风炉对比决定采用具有我国自主知识产权的富氧侧吹熔池熔炼技术，改造老系统的密闭鼓风炉工艺。项目于2008 年启动，2009 年开始施工，工程于2010 年12 月基本完成，2011 年3 月初开始烧炉，3 月15 日正式报料生产。富氧侧吹熔池熔炼炉结构性能：富氧侧吹熔池熔炼炉主长方形立式结构，主要由炉缸、炉身、炉顶、钢架等组成。炉缸由耐水材料砌筑而成，炉缸

以上为炉身，炉身由铜水套组成。该炉最大特点是在炉身两侧一层铜水套上开有数个一次风口，用于向熔体渣层鼓入富氧空气；在炉身两侧二层铜水套上开有数个二次风口，用于向炉内鼓入一定量的空气，使烟气中的可燃成分燃烧充分；三层铜水套以上及炉顶由钢水套组成，炉顶钢水套没有固态加料口，液态料口以及排烟口。富氧侧吹熔池熔炼炉炼的工艺流程图铜镍精矿、石灰石、石英砂、烟尘、粒煤、返渣按一定比例混合均匀的原料和燃料，由皮带经炉顶的加料口加入炉内，进入炉内的物料经高温烟气干燥后落入熔池，富氧压缩空气，富氧空气石英砂 ----- 压缩空气熔体烟气 1 余热锅炉 - 吹渣选矿水率高镍烟气烟灰 I 气灰镍厂精炼制酸料仓粒煤烟灰烟气水蒸气返料仓制酸生产管网

铝合金铸造工艺简介

铝合金铸造工艺简介一、铸造概论在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下：由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在

富氧侧吹熔池炼铜炉

林西富邦铜业富氧侧吹熔池炼铜炉--周玉军;罗银华;王志超;宾万达;蔺公敏专利富氧侧吹熔池炼铜炉【专利类型】实用新型【专利公报】：富氧侧吹熔池炼铜炉【申请号】：201220422805.1 【公开号】：CN203065550U 【法律状态】：点击查看【续费情况】：点击查看【申请日】：2012.08.24 【公开日】：2013-07-17 【下载文件】: 富氧侧吹熔池炼铜炉【下载价格】：免费文件【国家地区】：中国【分类号】：C22B 【文档分类】：金属的生产或精炼；原材料的预处理【申请人】：赤峰富邦铜业有限责任公司;新乡县中联金铅有限公司【发明人】: 周玉军;罗银华;王志超;宾万达;蔺公敏【地址】: 025250 内蒙古自治区赤峰市林西县金鼎工业园区【代理人】：安宇宏【代理机构】: 北京铭硕知识产权代理有限公司11286 【文件加密】：说明富氧侧吹熔池炼铜炉【富氧侧吹熔池炼铜炉--摘要】：富氧侧吹熔池炼铜炉--富氧侧吹熔池炼铜炉技术专利-赤峰富邦铜业有限责任公司;新乡县中联金铅有限公司专利：本实用新型公开了一种富氧侧吹熔池炼铜炉。其特征在于该种富氧侧吹熔池炼铜炉由熔炼炉和保温电炉组成，冰铜溜槽和熔炼渣溜槽分别将其连通成一个整体，其中熔炼炉设有三次风口和熔体加入口，熔炼室前端设有渣室和出渣口，渣室正

对低炉底处砌有冰铜虹吸口，保温电炉单独加温；采用本设备进行生产其排放炉渣含铜将低于0.45%，并能明显减轻劳动强度，节约材料消耗，降低了生产成本和新厂建设投资。-富氧侧吹熔池炼铜炉-富氧侧吹熔池炼铜炉专利--赤峰富邦铜业有限责任公司;新乡县中联金铅有限公司专利10月14日，中国有色金属工业协会在北京主持召开了由中国有色集团沈阳矿业投资有限公司（简称沈阳矿业）所属赤峰富邦铜业有限责任公司（简称富邦铜业）和新乡县中联金铅有限公司共同完成的“铜富氧侧吹熔炼清洁高效成套技术及装备”项目科技成果鉴定会，中国有色金属工业协会副会长贾明星主持会议。评审组由中国工程院院士张国成，中国工程院院士邱定蕃，北京有色金属设计总院设计大师尉克俭，东北大学材料与冶金学院院长、博士生导师张廷安等七位专家组成。富邦铜业总经理周玉军、副总经理罗银华，集团公司科技部、沈阳矿业科技部及项目组有关人员参加了会议。与会专家听取了项目组的汇报，审阅了鉴定资料，并就科技项目有关具体问题进行了质询和讨论，专家组一致认为“铜富氧侧吹熔炼清洁高效成套技术及装备”项目科技成果为铜冶炼及副产品综合利用提供了新的技术途径，整体技术达到了国际先进水平，通过鉴定。专家组建议应加快该项技术的推广应用。

氧气侧吹熔池熔炼技术

氧气侧吹熔池熔炼技术一、技术名称：氧气侧吹熔池熔炼技术二、适用范围：适宜处理含铜、镍、铅、锑、锡、铁的物料三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：根据我国《铜冶炼企业单位产品能源消耗限额》（GB21248-2007）要求：新建铜冶炼企业单位产品综合能耗限额准入值≤700kgce/t。根据我国《镍冶炼企业单位产品能源消耗限额》（GB21251-2007）要求：新建镍冶炼企业单位产品综合能耗限额准入值≤850kgce/t（镍精矿-高镍锍）。目前我国粗铅冶炼综合能耗为420～450kgce/t。四、技术内容： 1.技术原理氧气侧吹熔炼集物料干燥和熔炼于一身，熔炼强度大，可充分利用原料自身的化学反应热，产生的烟气通过余热锅炉回收余热后进行发电，有效降低了能耗。尤其是在铅冶炼过程中取消了鼓风炉还原工段，节省了大量焦炭；且氧化炉产生的高铅渣是以液态进入还原炉，充分利用了高铅渣的显热，节约了能源。 2.关键技术氧气侧吹熔池熔炼技术、氧气侧吹炉及其余热锅炉等与该技术配套的设备。 3.工艺流程适宜处理的物料、熔剂、返尘和煤等混合配料后送入氧气侧吹炉内，富氧空气由炉侧风口鼓入，鼓风使熔体激烈搅动，发生相应的氧化、还原反应，生成的锍相互碰撞并长大，下沉进入风口以下区域，在此与渣分离，然后由各自虹吸口排出。具体工艺流程见图1。五、主要技术指标：铜粗炼回收率≥98.5％；电铜综合能耗550～600kgce/t。镍熔炼回收率≥94.89％；高镍锍综合能耗787.2kgce/t。铅熔炼回收率≥97％；粗铅综合能耗310～360kgce/t。

图1 氧气侧吹熔池熔炼工艺流程图六、技术应用情况：该技术已在部分有色金属冶炼企业进行了应用，节能效果显著。七、典型用户及投资效益：典型用户：XX铜业有限责任公司、XX矿业股份有限公司、XX矿业有限公司建设规模：电铜15万t/a。主要技改内容：铜熔炼及吹炼系统、粗铜精炼系统和烟气制酸系统，主要设备为氧气侧吹熔炼炉等。节能技改投资额7500万元，建设期2年。每年可节约15000tce，年节能经济效益1800万元，投资回收期4年。八、推广前景和节能潜力：氧气侧吹炼铜技术目前已有2家采用并投产，预计2015年采用该技术的冶炼厂将达到8～12家，改造产能超过180万吨。2009年铜的综合能耗366kg/t-Cu ,使用该技术可降低铜的综合能耗150kgce/t-Cu，节能能力可达30万tce/a。

铸造合金及熔炼思考题要点

第一篇铸造有色合金及其熔炼思考题及参考答案 1.基本概念：屈服强度、抗拉强度、固溶强化、时效强化屈服强度就是指金属对起始塑性变形的抗力；抗拉强度是代表最大均匀塑性变形抗力的指标；固溶强化是指形成固溶体使合金强化的方法；时效强化是指通过热处理利用合金的相变产生第二相微粒，造成的强化。 2.金属材料的强化机制主要有哪些，对强度和塑性有什么影响？晶界强化、固溶强化、分散强化、形变强化、复合强化。形变强化与粒子强化在强度提高时，塑性会显著降低；固溶强化在强度提高时塑性还能保持较好的水平；晶界强化时，细化晶粒提高强度也改善塑性。 3.铸造合金的使用性能有哪些？机械性能、物理性能和化学性能 4.铸造合金的工艺性能有哪些？铸造性能、熔炼性能、焊接性能、热处理性能、机加工性能 5.基本概念：变质处理、机械性能的壁厚效应所谓变质处理是在熔融合金中加入少量的一种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合金的结晶组织，从而改善合金机械性能。这种随铸件壁厚增加而使机械性能下降的现象，称为机械性能的壁厚效应。 6.铝硅合金进行变质处理的原因及方法？原因：铝硅合金中的硅相在自发非控制生长条件下会长成粗大的片状，这种形态的脆性相严重割裂基体，大大降低合金的强度和塑性，为了改变这种状况，必须进行变质处理。方法：生产上常在合金液中加入氟化纳与氯盐的混合物来进行变质处理，加入微量的纯钠也有同样效果。 7.镁、铜、铁和锰对铝硅合金组织和性能的影响？ 1）镁：少量的镁，即能大大提高抗拉和屈服强度，随着镁量增加，强化效果不断增大，强度急剧上升，而塑性下降；2）铜：使铝硅合金强度显著增加，但伸长率下降，提高合金的热强性；3）铁：恶化了合金的机械性能，特别是塑性，

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程 Revised by Chen Zhen in 2021

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范（1）总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。（2）配料及炉料 1）配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2）金属材料及回炉料 ①新金属材料铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》

铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》镁锭： GB 3499-1983《镁锭》铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。 3）清除污物为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。 4）炉料预热预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。

锻造铸造铜及铜合金状态表示方法B

锻造和铸造铜及铜合金状态表示方法 ASTMB601－01 16日1． 1.1 2. 3. 3.1 有关铜及铜合金的术语参见标准B 846。 4. 意义和用法 4.1 意义－－铜及铜合金产品状态采用字母和数字混合的表示方法。 4.2 用法－－字母和数字混合来表示产品的状态用于技术标准和数据发布中。 4.2.1 字母表示生产产品的一种加工过程。如“H”表示采用冷加工。

注1－这些字母经常与其它产品的状态表示方法相同。 5. 状态分类 5.1 退火态，O－通过退火方法生产的以满足机械性能要求的状态。 5.2 退火态，OS－通过退火方法生产的以满足标准或特殊晶粒度要求的状态。 5.3 加工态，M－通过铸件的初加工和热加工以及其它控制方法生产的产品的状态。 5.6.5 拐点热处理状态，TX－通过拐点硬化合金的拐点热处理而生产的状态。 5.6.6 冷加工和沉淀热处理状态，TH－用已经进行固溶热处理，冷加工和沉淀热处理的合金生产的状态。 5.6.7 冷加工和拐点热处理状态，TS－用已经进行固溶热处理，冷加工和拐点热处理的合金生产的状态。

5.6.8 加工硬化状态，TM－通过冷加工结合沉淀热处理或拐点热处理而供货的材料状态。 5.6.9 沉淀热处理或拐点热处理和冷加工状态，TL－通过对沉淀热处理或拐点热处理合金进行冷加工而生产的状态。沉淀热处理或拐点热处理，冷加工，和消除热应力状态，TR－通过对沉淀热处理和拐点热处理消除热应力合金进行冷加工而生产的状态。 6. 6.1.1 退火以满足机械性能，O：

6.2 冷加工状态，H： 6.2.1 冷加工状态用于满足基于冷轧或冷拉的标准要求，H： 6.2.2 冷加工状态用以满足基于特殊产品状态名称的标准要求。H：

铜镍矿富氧侧吹熔池熔炼工艺

铜镍矿富氧侧吹熔池熔炼工艺刘军1，刘燕庭2，陈文1 (1．中国铝业公司，北京100082；2．长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙410011) 摘要：介绍了铜镍矿富氧侧吹熔池熔炼工艺、主要技术经济指标以及富氧侧吹熔池熔炼炉的结构。实践表明，采用富氧侧吹熔炼铜镍矿具有流程短、能耗低、环境好等特点。关键词：富氧侧吹炉；铜镍矿；熔池熔炼；低冰镍 1 引言铜镍矿传统熔炼工艺主要有电炉熔炼、反射炉以及鼓风炉熔炼，由于这些熔炼工艺能耗高、自动化水平低、环境污染严重，属于国家明确淘汰工艺。目前铜镍主要熔炼工艺有瓦纽科夫熔池熔炼、奥托昆普闪速熔炼、奥斯麦特熔炼以及我国自主开发的富氧侧吹熔池熔炼工艺，这些熔炼工艺均可以满足目前环保要求，但同样各具有优缺点，闪速熔炼备料复杂，奥斯麦特熔炼喷枪易受损，闪速熔炼与奥斯麦特熔炼属于国外引进技术，投资较高。新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿地处新疆北部的富蕴县，当地拥有丰富的硫化铜镍矿资源，是一家集采、选、冶为一体的大型有色企业。 1988年建厂以来一直采用密闭鼓风炉熔炼，前床沉降分离，熔炼渣水淬，低冰镍转炉吹炼，吹炼渣返回密闭鼓风炉熔炼。由于此工艺能耗高、环境污染严重，属于国家淘汰工艺。2008年，公司对目前铜镍矿主要熔炼工艺及技术经济指标进行考察对比后决定采用具有我国自主知识产权的富氧侧吹熔池熔炼技术改造老系统的密闭鼓风炉工艺。 2 富氧侧吹熔炼铜镍矿技术概述 2．1 工艺流程富氧侧吹炉熔炼铜镍矿工艺流程见图1。铜镍特富矿、铜镍精矿、熔剂、块煤、烟尘经计量皮带连续从炉顶加料口加入炉内，富氧空气从炉身两侧下部喷嘴鼓入炉内熔体中，富氧空气强烈搅拌熔体，物料在炉内快速熔化、反应生成低冰镍、熔炼渣以及高温烟气。低冰镍和熔炼渣流入虹吸室进一步分离，渣从放渣口放出经溜槽流入贫化电炉，低冰镍从虹吸口虹吸连续放出送转炉吹炼。熔炼产生的高温烟气从炉顶排烟口进入余热锅炉，余热锅炉产饱和蒸汽送发电车间，余热锅炉出口烟气经电收尘后送制酸系统。贫化电炉渣连续放出水淬，电炉放出低冰镍经包子送转炉吹炼。转炉产出高冰镍水淬后送阜康冶炼厂湿法处理，液态转炉渣返回富氧侧吹炉熔炼。 2．2 工艺特点

中频电炉熔炼相关条件及铜合金烧损

中频电炉熔炼相关条件及铜合金烧损中频电炉熔炼铜合金虽然每炉熔炼铜合金重量少，但是熔炼铜金属速度快炉温控制好，金属溶液温度均匀且损耗相对比较少，从而提高工作效率，减少金属损耗，为企业创造更佳的经济效益。一、烧损的直接原因烧损，实际上是各种元素在高温条件下与氧发生化学反应的过程，其结果形成了各种氧化物，除一部分氧化物形成粉尘，烟气排放在大气中外，其余大部分漂浮在铜合金液体表面，称之为氧化渣，在金属液体出炉中，被扒出炉外，造成合金元素的损耗。因而，控制合金元素的氧化物是减少烧损的途径。在自然条件下熔炼，合金元素一点不被氧化是不可能的。二、我单位主要是铜工艺的铸造、锻造加工企业，选用何种设备，采用何种技术工艺是至关重要的，根据我单位多年来的实践经验，中频电炉熔炼铜合金产生的损耗是与产品的重量几何状态、金属牌号是密切相关的。 1、铜工艺品铸造主要牌号为锡青铜、锡青青铜、黄铜，个别牌号有紫铜（电解铸）银等。 2、铜工艺品铸造主要分冷模铸造和热模铸造，冷模铸造多应用在面积比较大、产品壁板厚度比较薄的大型工艺雕塑铸件上和大型铜像、人物像上，热模则多用在小型工艺品铸造上，冷模多采用工业粘土砂、水玻璃砂自硬式石英砂，环氧树脂砂，而热模铸造多采用精密

铸造石英砂和石膏模具铸造。 3、熔炼前原料的状态及投料方法、（原料的大小、表面杂物的多少、投放顺序、投放时间）、熔炼温度及加热速度等以上各方面都会构造熔炼损耗的关键。三、熔炼单炉次的损耗 1、锡青铜4.5~5% 2、铝青铜5.5~6.5% 3、黄铜5.5~6.5% 四、工艺产品金属综合损耗，冷模铸造、面积4~10㎡、铸件厚度6~10mm、重量300~1000kg 1、工艺出品率55~65% 2、产品合格率90~93% 具体计算烧损如下设产品重量800kg 即800kg/工艺出品率/产品合格率*铜合金烧损系数=铜合金烧损重量综上所述及结合我单位经验总结如下: 1、大型薄壁工艺品铸造中（冷模铸造）面积越大金属反复熔炼损耗越多。 2、掌握金属的投炉时间（先小料、后大料）、提高熔炼时间。 3、控制旧金属的表面杂物，减少扒揸次数，从而降低金属损耗。 4、热模铸造相应减少金属反复熔炼重量，从而相应减少金属的损耗。江西桐青金属工艺品有限公司 2011年3月20日

氧气侧吹熔池熔炼技术

适宜处理的物料、熔剂、返尘和煤等混合配料后送入氧气侧吹炉内，富氧空气由炉侧风口鼓入，鼓风使熔体激烈搅动，发生相应的氧化、还原反应，生成的锍相互碰撞并长大，下沉进入风口以下区域，在此与渣分离，然后由各自虹吸口排出。具体工艺流程见图 1。" 五、主要技术指标：铜粗炼回收率≥ 98."5％；电铜综合能耗550～600kgce/t。镍熔炼回收率≥ 94."89％；高镍锍综合能耗 787."2kgce/t。铅熔炼回收率≥97％；粗铅综合能耗310～360kgce/t。1图1氧气侧吹熔池熔炼工艺流程图六、技术应用情况：该技术已在部分有色金属冶炼企业进行了应用，节能效果显著。七、典型用户及投资效益：典型用户： XX铜业有限责任公司、XX矿业股份有限公司、XX矿业有限公司建设规模：

利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺的制作方法

本技术公开了一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，包括如下步骤：步骤一，脱硫熔化熔炼；步骤二，迅速熔化，硫酸盐快速分解；步骤三，收集；步骤四，还原挥发熔炼；步骤五，废渣中的铅锌银等金属还原成金属相随烟气挥发，贫化后的炉渣自排出口排出；步骤六，铅锌银等金属蒸汽通过二次风，氧化为金属氧化物，所述金属氧化物通过布袋收尘回收金属氧化物，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸。本技术适合于大型产业化工业生产，具有适用渣种类多、投资小、效率高、节能、环保等特点。权利要求书 1.一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是包括如下步骤：步骤一，脱硫熔化熔炼：将废渣、溶剂和粒煤连续加入侧吹熔池熔炼炉中，通过侧吹熔池熔炼炉的侧面风口向炉渣层鼓入富氧空气；步骤二，侧吹熔池熔炼炉中的废渣熔体经鼓入富氧空气的强烈搅拌，使得炉料颗粒在侧吹熔池熔炼炉中迅速均匀分布，迅速熔化，硫酸盐快速分解；

步骤三，废渣中的铜和铅形成铅冰铜，沉积在炉的底部，进行收集；富含硫化物的铅锌烟气通过电收尘除尘，其中含铅的烟尘进入铅锌系统综合回收，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸；步骤四，还原挥发熔炼：经步骤三处理后的废渣加入还原煤和溶剂，同时通过侧吹熔池熔炼炉的侧面风口向炉渣层鼓入富氧空气；步骤五，废渣中的铅锌银等金属还原成金属相随烟气挥发，贫化后的炉渣自排出口排出；步骤六，铅锌银等金属蒸汽通过二次风，氧化为金属氧化物，所述金属氧化物通过布袋收尘回收金属氧化物，含硫的烟气进入硫酸系统，通过标准制酸法制取硫酸。 2.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是所述步骤一，侧吹熔池熔炼炉的侧面风口高度为低于静止熔池表面0.4～0.8米。 3.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是步骤一，控制炉料含水≤12%，加料量10～50吨/小时，煤粒度5～20mm,富氧浓度60%～80%，熔炼温度1050～1250oC。 4.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是所述步骤一和步骤四的熔炼使用同一个侧吹熔池熔炼炉。 5.根据权利要求4所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是通过控制氧煤比实现步骤一和步骤四的熔炼转换。 6.根据权利要求1所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺，其特征是所述步骤一和步骤四的熔炼分别使用不同的侧吹熔池熔炼炉。 7.根据权利要求6所述的一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化工艺，其特征是步骤一的侧吹熔池熔炼炉内高温废渣通过溜槽放入步骤四的侧吹熔池熔炼炉内，从而实

现代富氧侧吹熔池熔炼

现代富氧侧吹熔池熔炼主要铜镍矿根据富氧侧吹熔池熔炼工艺的特点，富氧侧吹炉的结构，工艺流程及工业生产实践，富氧侧吹熔池熔炼炉具有炉料能在液态中迅速完成气、液、固三相间的主要反应，能耗低，作业环境好等特点。项目概况铜镍矿为拓展产品领域扩大产能，治理三度污染，提高企业的竞争力，2008年喀拉通克铜镍矿责任有限公司，决定新建一套铜镍精矿熔炼系统，以逐步替代原有的传统密闭式鼓风炉系统，由于需要处理外购镍精矿和适应镍品位低氧化镁高的原料特点，经过对瓦纽科夫熔池熔炼技术和传统密闭式鼓风炉对比决定采用具有我国自主知识产权的富氧侧吹熔池熔炼技术，改造老系统的密闭鼓风炉工艺。项目于2008年启动，2009年开始施工，工程于2010年12月基本完成，2011年3月初开始烧炉，3月15日正式报料生产。富氧侧吹熔池熔炼炉结构性能：富氧侧吹熔池熔炼炉主长方形立式结构，主要由炉缸、炉身、炉顶、钢架等组成。炉缸由耐水材料砌筑而成，炉缸以上为炉身，炉身由铜水套组成。该炉最大特点是在炉身两侧一层铜水套上开有数个一次风口，用于向熔体渣层鼓入富

氧空气；在炉身两侧二层铜水套上开有数个二次风口，用于向炉内鼓入一定量的空气，使烟气中的可燃成分燃烧充分；三层铜水套以上及炉顶由钢水套组成，炉顶钢水套没有固态加料口，液态料口以及排烟口。富氧侧吹熔池熔炼炉炼的工艺流程图炉渣冰铜烟灰烟气水蒸气水碎碤砂压缩空气返料仓制酸生产管网渣场水率高镍烟气烟灰吹渣镍厂精炼制酸料仓选矿按一定比例混合均匀的原料和燃料，由皮带经炉顶的加料口加入炉内，进入炉内的物料经高温烟气干燥后落入熔池，富氧压缩空气，炉身两侧的一次风口鼓入熔体渣层，在富氧压缩空气的作用下，熔体在炉内剧烈搅拌，能迅速完成熔炼及氧化造渣过程，生成的潭锍共熔体，经虹吸放出口进入沉降电炉内澄清分离，得到渣和冰铜，高温烟气经余热锅炉，送制酸系统生产制酸。工业生产实践富氧侧吹熔池熔炼炉的特点：（1）对原料的适应性强。

铸造及其熔炼

铸造合金及其熔炼论文正文这本书主要向我们介绍了有关铸造方面的绝大多数内容，用三篇共十七章的篇幅来具体的为我们所了解，主要包括：铸铁及其熔炼，铸铸钢及其熔炼，铸造非铁合金及其熔炼。第一篇主要内容有：铸铁的结晶及组织的形成、灰铸铁、强韧铸铁、特种性铸铁以及铸铁的熔炼；接着第二篇又介绍了铸造碳钢、铸造低碳合金钢铸造高合金钢、电弧炉炼钢、感应电炉炼钢和钢的卢外精炼；最后第三篇章讲了铝合金的铸造、铸造铝合金的熔炼、铸造铜合金铸造铜合金的熔炼以及铸造锌合金以及熔炼。 1按铸铁的断口特征分类灰口铸铁：断口呈灰色或暗灰色；白口铸铁：断口呈银白色；麻口铸铁：断口呈灰色与银白色交错。 2按铸铁中石墨的存在形式或形态分类灰铸铁：铸铁中的石墨呈片状；灰铸铁按其生产过程中是否进行孕育处理又可分为：普通灰铸铁（未进行孕育处理）和孕育铸铁（进行孕育处理）蠕墨铸铁：铸铁中的石墨呈蠕虫状；球墨铸铁：铸铁中的石墨呈球状；可锻铸铁：经石墨化退火后铸铁中的石墨呈团絮状。最主要的是掌握铸铁和铸钢的组织、分类、热处理、性能、铸造方式以及如何保护的措施等等。铸造行业及铸造技术的现状

中国已是制造大国，铸件年产量已达到1987万t，是世界铸件生产第一大国。2002年中国二重集团公司成功地浇注了特大型轧钢机机架铸件，总共冶炼、浇注钢液730t。中国的铸造行业与国外工业发达国家相比，仍有差距。例如，重大工程的关键铸件如长江三峡水轮机的第一个铸造拼焊结构的叶轮重426t仍从加拿大进口，价值为960万美元；航空发动机及其它重要的动力机械的关键铸件如燃汽轮机高温合金单晶体叶片的铸造技术尚有待突破，中国铸件仍然是以普通灰铸铁为主，铝和镁合金及球墨铸铁的占有比例远不及美国。铸铁的发展前景（1）加强高强度薄壁灰铸铁生产技术的开发低成本和良好的铸造性能是灰铸铁的主要优势，所以灰铸铁已广泛应用于汽车、内燃机、农机、压缩机和市政建设等领域。今后制约灰铸铁件增长和发展的主要因素之一是轻量化，铸铁轻量化将为铸铁工业注入新的活力，今后应加强高强度薄壁灰铸铁的生产技术的开发。（2）进一步推广使用球墨铸铁随着我国汽车工业和铸管工业的发展，以及随着我国球墨铸铁生产水平的提高，应用领域的拓宽，预计进入21世纪，我国球铁件产量必将有大幅度的增长，应进一步扩大等温淬火球墨铸铁在承受强载荷工况机械零件和耐磨件上的应用。推广铸态球墨铸铁，节约能源，降低生产成本。（3）扩大蠕墨铸铁的应用蠕墨铸铁是一种新型材料,它的强度、塑韧性高于灰铸铁,铸造性能优于球墨铸铁,具有优良的耐热疲劳性能和导热性能,可在柴油机缸盖和排气管、液压阀、机床床身、钢锭模、玻璃模具等铸件上推广应用。

铜及铜合金系列

C36000铅黄铜 C36000延展性好，深冲性能好。应用于钟表零件、汽车、拖拉机及一般机器零件。铅黄铜切削加工性能优良，有高的减摩性能，用于钟表结构件及汽车拖拉机零件。 C36000化学成分：锌(Zn)余量,铅(Pb)2.4～3.0,铝(Al)≤0.5,铁(Fe)≤0.10,锑(Sb)≤0.005,磷(P)≤0.01,铋(Bi)≤0.002,铜(Cu)62.0～65.0,杂质总和％≤0.75 ANK20无氧红铜产品说明：无氧红铜(Oxygen-free copper) 型号：ANK-20 Madel:ANK-20 标准：JIS-C1020P 制造工艺：冷拔/冷轧/热轧产品特点：结构致密均匀，无气孔，砂眼，纯度高损耗小，导电导热延伸性能均佳，含氧量低于0.002%，性能优越，是精密模具放电加工的最佳之选. 产品应用：适用于各种高精密模具的放电加工材料或高压电气开关等电器配件相关参数：硬度为HV86-102导电率大于等于59ms/m比重约8.9g/cm3 提供板材、棒材、异型件加工 ANK570钨铜合金钨铜合金(Tungsten copper) 型号:ANK-5-70(ANK-是型号70表示钨含量约为70%) Model:ANK-5-70 产品特性:铜钨合金综合铜和钨的优点,高强度/高比重/耐高温/耐电弧烧蚀/导电电热性能好/加工性能好,ANK钨铜采用高质量钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型(高温烧结账-渗铜, 保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异.) 提供板材、棒材、触点材、焊轮、电子封装片、异型件产品应用:应用于高硬度材料及溥片电极放电加工,电加工产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有效节约材料。有钨60/钨70/钨85/钨90可供选择。主要参数:密度G/cm3(13.9)抗拉强度Mpa(≥680 )硬度HV(≥186 )硬度软化温度℃(≥1000)导电率IACS(%)(≥42 )热导率W/mk(247 )库存板、棒材供客户选择 CuCrZr铬锆铜铬锆铜（CuCrZr）化学成分（质量分数）%（ Cr:0.25-0.65， Zr:0.08-0.20）硬度（HRB78-83）导电率 43ms/m 软化温度550℃ 特点：具有较高的强度和硬度，导电性和导热性，耐磨性和减磨性好，经时效处理后硬度、强度、导电性和导热性均显著提高，易于焊接。广泛用于电机整流子，点焊机，缝焊机，对焊机用电极，以及其他高温要求强度、硬度、导电性、导垫性的零件。用制作电火花电极能电蚀出比较理想的镜面,同时直立性能好,能完成打薄片等纯红铜难以达到的效果对钨钢等难加工材质表现良好，铬锆铜有良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高，焊接时电极损耗少，焊接速度快，焊接总成本

铜合金熔炼与铸锭1

铜合金熔炼与铸锭要得到合格的铜合金制品，必须先制得合格的铜、铜合金液。故此，铜合金的熔炼和铸造是获得优质铜合金制品和材料的关键工效之一。铜合金铸造成锭坯的常见缺陷，如力学性能不合格、气孔、氧化夹杂、偏析等。主要原因之一是熔炼工艺控制不当造成。所以，对铜合金液的质量有如下的要求。 ①必须严格控制铜合金的化学成份，要符合国家标准规定的指标。 ②铜合金液要纯净，不得含有气体和氧化物。 ③铜合金液不得过烧，不得有偏析。要获得合格的合金液，除了严格控制熔炼工艺外，首要的是要有合格的原材料。在熔炼铜合金是所用的原材料有新金属、回炉料和中间合金。 1.1铜合金熔炼时的金属损耗和配料 1、我司黄铜用料：电铜、锌锭、光亮丝、纯漆线、Q料、拉伸料、普通角料（回料）、四类搭用料。 2、我司磷铜用料：镀白磷、镀锡紫铜、普磷、普紫铜。 3、熔炼时的金属损耗金属熔炼损耗通常是指熔炼过程中，金属的挥发、氧化烧损、与炉衬作用的消耗等全部损耗的总和。 1）金属的挥发在熔炼过程中，金属的挥发是难以避免的，尤其是一些易挥发的元素有所回因挥发损失过大致使控制成份发生困难；故在熔炼工艺上应视其情况采取相应的措施。 2）氧化烧损熔融金属中合金元素的氧化烧损，与合金元素对氧的亲合力及含量有关，凡与氧的亲合力比基体金属大、表面活性强的金属，必然易烧损。 4、降低熔炼损耗的途径 ①用熔池面积小的炉子熔炼。 ②制定合理的工艺操作规程。易氧化、挥发的合金元素应制成中间合金在最后加入，或在溶剂覆盖下溶化。 ③碎屑散料应打包。

④选用适宜的覆盖剂覆盖。 ⑤正确选用溶剂，同时采取高温扒渣或捞渣，降低渣中金属损耗。 5 配料原则与配料计算 1）配料原则 ①确定合金各组元的配料比及易耗组元的补偿量。 ②在保证合金的主要成份及杂质含量合乎国家标准的前提下，尽可能少用新金属，以扩大低品位原料及回料的使用量。 ③在保证合金质量的前提下，对合金中贵金属尽可能按标准的下限含量配料。 ④为保证某些制品的特殊要求，在国家标准范围内科适当调整某些元素的含量，及制度生产中实际控制的内部标准。 2）配料的计算配料计算程序一般计算程序是：首先算出100Kg所需的炉料，然后再根据所需投料量乘上倍数即可。具体计算过程如下： ①确定合计的平均化学成分，铜合金一般取牌号成分的平均值。 ②确定个成分的烧损率，烧损率应通过试验确定。 ③球场计入烧损量的各合金元素的需要量。 ④确定炉料组成。 ⑤求出回炉料中各成分的重量。 ⑥求出减去回炉料中各合金元素含量后尚需补充的用量。 ⑦求出各中介合金的用量。 ⑧求出尚需补充的新金属料的用量。 ⑨核算杂质含量。 ⑩写出配料单。 1.2熔炼炉的工作原理我司熔炼设备分为立式半连续炉和水平连铸炉，其工作原理一致，均为有芯工频感应电炉。有芯工频感应电炉，这种炉子是按变压器的原理构成的，一次线圈绕于铁芯上，二次线圈时与熔池连通的环形熔沟。当工业频率的交流电通过一次线圈时，在周围产生交流磁通，于是在作为二次线圈的金属熔沟中产生感应电动势，因而

铜及铜合金

表3铜及铜合金数字代号编号范围

S----砂型铸造; J----金属型铸造; R----熔模铸造; K----壳型铸造; Y----压力铸造; L1----离心铸造; La----连续铸造; B----变质处理; F---铸态; T1----人工时效; T2----退火; T4---淬火+自然时效; T5----淬火和不完全时效; T6----淬火和完全时效; T7----淬火和稳定回火; T8----淬火和软化回火; 4. 铸造铜合金的主要化学成分及机械性能(表4, 表5 ,表6),

5.4. 炉料计算程序;(铝合金和铜合金); 5.4.1.明确熔炼任务. 5.4.1.1根据所需合金要求选定配料成分. 5.4.1.2所需合金液的重量,(每坩锅熔炼合金重量) 5.4.1.3所用炉料的成分和回炉料用量,(包括中间合金) 5.4.2明确元素的烧损E,即各元素的烧损量%. 5.4.3计算(包括烧损)100公斤炉料各元素的需要量Q, Q=a/(1-E) (公斤) α-合金中计算元素成分的百分含量(%), E—元素的烧损量(%) 5.4.4根据熔制合金的实际重量W, 计算各元素的需要量A, A=Q×W/100 (公斤) 5.4.5计算在回炉料中各元素的含量B(公斤), B=G×a (公斤) G—回炉料加入量(公斤), a—回炉料中各元素的含量(%) 5.4.6计算应补加的新元素重量C; C=A-B (公斤) 5.4.7计算中间合金的需要量D; D=C/F (公斤), F—中问合金中元素的百分含量. 5.4.8中间合金中所带入的主要元素计算, (铜合金中的铜,铝合金中的铝) Cu(Al)=D-C