诺兰达炉介绍及炉衬耐火材料选择

    根据河南耐火材料厂了解，诺兰达炼铜法是加拿大诺兰达矿业公司1964年开始研究开发的。用于工业生产的Φ5200×21300诺兰达炉1973年3月建成投产，日处理精矿量800t。

    诺兰达炉是一台水平圆柱形反应炉，炉体（包括炉壳、端盖和砖体）通过滚圈支撑在托轮装置上，传动装置可驱动炉体作正反向旋转。炉体一端有加料口，加料端设有一台主燃烧器。炉体一侧有风口装置。锍放出口设在风口同侧，渣口设在炉尾端墙上，此端墙上还装有一台辅助燃烧器，必要时烧重油熔化液面上浮料或提高炉渣温度。在炉尾上部有炉口，烟气由此炉口排出并进入密封烟罩。

    用高速抛料机将含铜物料和熔剂加入炉内，通过侧边风口喷人富氧空气以保持熔池内铜锍和熔渣处于搅动状态，精矿中的铁和硫与氧发生氧化放热反应，提供熔炼所需的主要热量，不足的热量由配入炉料中的煤或碎焦补充，或者用燃烧装置烧煤或烧油补充。熔炼产生的铜锍含Cu55%～75%，由铜锍口间断地放入铜锍包中送转炉吹炼。炉渣从端墙渣口放出，直接流到渣贫化电炉进行炉渣贫化处理，贫化炉铜锍也送转炉吹炼回收铜。或者炉渣放入渣包中，经缓冷，然后送选矿厂，选出渣精矿，渣精矿返回诺兰达炉回收渣中的铜。反应炉烟气经水冷密封烟罩到余热锅炉将烟气降温并回收余热，或者用其他冷却方式将烟气降温，然后经电除尘器净化后送硫酸厂制酸。

一、诺兰达炉的特点

    诺兰达炉具有以下特点：

    (1)对原料适应性比较强，既可以处理高硫精矿，也可以处理低硫含铜物料，既可以处理粉矿，又可以处理块矿。

    (2)对入炉物料没有严格要求，不需要复杂的备料过程，原料含水8%可以直接人炉，烟尘率低。

    (3)辅助燃料适应性大。诺兰达富氧熔炼是一种自热熔炼过程，一般补充燃料率仅2%～3%，而且可以用煤、焦粉、石油焦等低值燃料配到炉料里作辅助燃料。

    (4)熔炼过程热效率高、能耗低、生产能力大。生产时炉料抛撒在熔池表面，立即被卷入强烈搅动的熔体中与吹入的氧激烈反应，确保炉料迅速而完全熔化。诺兰达炉单位熔池面积处理精矿能力，即床能率可达20～30t／(Ill2．d)。产出高品位铜锍，减少了下道工序转炉吹炼的工作量。产生的烟气量相对较少，烟气量连续而且稳定，S02浓度高，有利于硫的回收，减少了对环境的污染。

    (5)炉衬没有水冷设施，炉体散热损失小，炉衬合理设计，操作得当，炉寿命可达400天以上。

    (6)炉体可以转动，操作比较灵活，开炉停炉容易掌握，劳动条件好，但炉口和烟间难以严格密封，从此处漏人空气较多，导致烟量增大。

二、炉衬寿命及耐火材料选择

诺兰达炉炼铜属富氧熔池熔炼，在一个反应炉内完成精矿干燥、焙烧、熔炼和吹炼造

渣工艺过程，熔炼强度大，熔池搅拌剧烈，为保证工艺过程顺利进行，保证炉的寿命则对炉衬设计和炉用耐火材料提出了很高的要求。初期诺兰达炉的寿命较短，一个炉期不超过200天，近年来随着操作技术和炉衬设计的改进，炉寿已达到400～500天。炉衬最容易损坏的部位是风口区、风口区对面炉墙、渣线附近、炉口周围以及加料口、锍放出口、渣放出口周围砖体。以前炉衬主要采用两种耐火砖砌筑，一是熔铸镁铬砖，砌于易损坏部位，其余部位用直接结合镁铬砖砌筑。熔铸镁铬砖用量占总量的30%～40%。随着其他方面设计的改进，有些易损坏部位的损坏程度大有改善，如将加料口和燃烧器的位置对调，减少了过热飞溅物对风口对面炉墙的侵蚀，炉口适当加大，减小出口烟速，延长了炉口砖的寿命。随着新的耐火材料的出现，耐火砖质量的提高，现在已采用熔粒再结合镁铬砖代替了熔铸镁铬砖。熔铸砖耐磨、耐侵蚀和机械冲刷，但耐急冷急热性差，而且价格昂贵，所以现在除冰铜口用几块之外，其他原来用熔铸镁铬砖砌筑的部位均已改用熔粒再结合镁铬砖代替，其余部分仍用直接结合镤铬砖砌筑。