熔炼

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熔炼是是指全国科学技术名词审定委员会公布的科技名词。

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目录

名词解释

熔炼，是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。

分类

按所用设备分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼；按工艺过程特征分为闪速熔炼、熔池熔炼、旋涡熔炼、富氧熔炼、热风熔炼、造锍熔炼、硫化精矿直接熔炼和硫化精矿自热熔炼等。这两种分类法很难说明熔炼过程的实质。鼓风炉熔炼是以块状物料或混捏精矿为原料，焦炭为燃料或兼作还原剂。反射炉熔炼是以粉状物料为原料，靠燃料燃烧供热进行熔炼的方法。电炉熔炼是以颗粒或粉状物料为原料，利用电热进行熔炼的方法。

按过程反应的实质可分为氧化熔炼、还原熔炼、还原硫化熔炼、挥发熔炼、沉淀熔炼和反应熔炼等。

设备

熔炼过程进行的反应是很迅速的，故熔炼设备生产率高，每平方米熔池面积的昼夜生产能力达几吨乃至几十吨。这是湿法冶金或电化冶金设备无法与之比拟的。除此，单台设备的生产能力也很大。常用的熔炼设备有鼓风炉、反射炉、电炉、闪速炉、转炉、短窑和新型熔池熔炼炉等。熔炼设备均已大型化，过程已开始用计算机控制。由于这些熔炼设备都是在1273K以上高温和炉渣熔体的侵蚀下工作，大都用耐高温与耐腐蚀的耐火材料构筑，或用特别的金属水套围砌。在选择不同耐火材料或水套金属时，必须认真考虑熔炼所产炉渣的侵蚀性能，同时也要注意熔体运动对炉壁的冲刷与渗透。

感应加热溶铝炉是先进最高效节能的冶炼设备，利用电磁场涡流原理冶炼，使得电效率大大提高，是中国近些年来工业化进步的标志，在感应加热技术的进步下，使得的熔炼变得简单可靠。

产物

熔炼得到的主金属产物一般是粗金属(多元合金熔体)或中间产物锍，锍需要进一步处理才能得到粗金属。粗金属中往往富集有贵金属及其他有价组分，需要进一步精炼以获得适合于各种用途的最终金属产品，并综合回收其中的贵金属及其他有价组分。

熔炼还产出另一重要产物炉渣。有色金属炉渣是一种以铁硅酸盐(2FeO·SiO2 )为主的氧化物熔体，主要由FeO - SiO2 - CaO三元系组成，约占总渣量的80%～90%。炉渣量往往等于或超过主金属产物的产量，其性质对熔炼过程能否顺利进行影响极大。

熔炼过程产生含SO2 的高温烟气，往往需要回收SO2或处理后才能排放。烟气夹带的烟尘要经各种收尘设备收集，以提高原料的综合利用程度并减少对环境的污染。高温烟气也是二次热源，可用余热锅炉或其他热交换设备回收，以产生蒸气或作其他用途。