11粗銅火法精煉10.1概述

轉(zhuǎn)爐產(chǎn)出的粗銅，銅含量一般為98.5-99.5%，其余數(shù)量為雜質(zhì)。如硫、氧、鐵、砷、銻、鋅、錫、鉛、鉍、鎳、鈷、硒、碲、銀和金等。這些雜質(zhì)存在于銅中，對銅的性質(zhì)產(chǎn)生各種不同的影響。有的（如砷、銻、錫）降低銅的導電率，有的（如砷、鉍、鉛、硫）會導致熱加工時型才內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，有的（鉛、銻、鉍）則使冷加工性能變壞。總之，降低了銅的使用價值。有些雜質(zhì)則是將具有使用價值和經(jīng)濟效益，需要回收和利用。火法精煉的實質(zhì)是使其中的雜質(zhì)氧化成氧化物，并利用氧化物不溶于銅或極少溶于銅形成爐渣浮在熔池表面而被除去?；蚪柚承╇s質(zhì)在精煉溫度下呈氣態(tài)揮發(fā)除去?；鸱ň珶捯彩侵芷谛缘淖鳂I(yè)，精煉過程在回轉(zhuǎn)陽極爐、反射爐或傾動爐內(nèi)進行。每一精煉周期包括裝料、熔化、氧化、還原和澆鑄五個工序，其中氧化和還原工序是最關(guān)鍵工序。在1150～1200℃溫度下，將空氣壓入熔融銅中進行雜質(zhì)的氧化脫除，而后再用碳氫物質(zhì)除去銅液中的氧，最后進行澆鑄。10.2粗銅火法精煉的目的目前使用的精煉方法有兩類：1）粗銅火法精煉，直接生產(chǎn)含銅99.5%以上的精銅。該法僅適用于金、銀和雜質(zhì)含量較低的粗銅，所產(chǎn)精銅僅用于對純度要求不高的場合。2）粗銅先經(jīng)過火法精煉除去部分雜質(zhì)，澆鑄成陽極，再進行電解精煉。產(chǎn)出含銅99.95%以上雜質(zhì)含量達到標準的高純陰極銅或陰極銅。這是銅生產(chǎn)的主要流程。粗銅火法精煉是要達到下面兩個目的：一是盡可能地除去部份雜質(zhì)（包括SO2、O2、Pb、As、Sb、Ni、Bi等），將陽極板含銅提高到99.0～99.8%；二是澆鑄出板面光滑、厚薄均勻、無飛邊毛刺、懸吊垂直好的陽極板，達到電解工藝的要求。陽極板屬于中間產(chǎn)品，由于原料與工藝的差異，它的化學成分標準是由工廠各自制定，Cu主品位一般為99.0%～99.8%，電解對陽極銅的物理外形規(guī)格要求，各工廠的控制標準不同，但要求陽極銅厚度均勻；陽極銅耳部飽滿、堅固、不許有明顯裂紋，耳子底部無飛邊，耳部頂端對板面的彎曲度不大于10mm；板面平整、細花紋、不夾渣；飛邊、毛刺不超過6mm，板面起泡不超過6mm；不允許有冷隔層，不允許上薄下厚。10.3銅火法精煉的理論基礎(chǔ)

氧化過程－除去銅中有害雜質(zhì)。還原過程－銅中氧的排除。(一)氧化過程

1、氧化精煉的基本原理：銅中多數(shù)雜質(zhì)對氧的親和力大于銅對氧的親和力，而且雜質(zhì)氧化物在銅水中的溶解度很小。而由于粗銅中主要是銅，雜質(zhì)濃度低，根據(jù)質(zhì)量作用定律，首先氧化的是銅。

4[Cu]+O2=2[Cu2O]生成的[Cu2O]立即溶于銅液中，并于雜質(zhì)接觸氧化雜質(zhì)。

[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)

雜質(zhì)在銅液中的極限濃度為：

和K值越大，雜質(zhì)在銅液中的極限濃度越低，值越大，N[Me]越大。雜質(zhì)氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨溫度的升高K值變小，所以氧化階段溫度不宜太高，一般在1423~1443K。表10-1不同溫度下銅液中Cu2O和相應(yīng)的氧含量

溫度（℃）1100115012001250Cu2O溶解度（％）58.312.413.1相應(yīng)的O（％）0.560.921.391.53

從Cu-Cu2O的二元系相圖中可知，1423K下，銅液中Cu2O的飽和度為8.3%，相當于溶解氧0.92%。選擇適當?shù)娜蹌┦筂eO造渣并及時除渣，以降低氧化物的活度。Cu-Cu2O二元系相圖表10-2粗銅中雜質(zhì)Me與Cu2O反應(yīng)的K值和γMe氧化過程還與爐氣分壓，雜質(zhì)及其氧化物的揮發(fā)性、比重、造渣性能及熔池攪動情況等因素有關(guān)。Cu2O在氧化精煉中起著氧化劑或氧的傳遞者作用。2、雜質(zhì)在火法精煉中的行為按氧化除去難易可將雜質(zhì)分為三類：(1)鐵、鈷、鋅、錫、鉛，硫是易氧化除去的雜質(zhì)。鐵對氧親和力大且造渣性能好，精煉時可降至萬分之一的程度。鈷與鐵相似，它將形成硅酸鹽和鐵酸鹽被除去。鋅則大部分以金屬鋅形態(tài)揮發(fā)，其余的鋅被氧化成ZnO并形成硅酸鋅和鐵酸鋅入渣。錫在精煉時氧化成SnO和SnO2，前者呈堿性易與SiO2造渣，。后者則須加入堿性的蘇打或石灰等才能形成Na2O.SnO或CaO.SnO2等錫酸鹽造渣除去。鉛可以氧化成PbO與爐底或吹入的SiO2造渣。硫在粗銅中主要以Cu2S形式存在，它在精煉初期氧化得較緩慢，但在氧化期將結(jié)束時，便開始按[Cu2S]+2[Cu2O]=6[Cu]+SO2反應(yīng)劇烈地放出SO2，使銅水沸騰，有小銅液滴噴濺射出，形成所謂“銅雨”。為了加速反應(yīng)，實踐中常將氧的濃度提到0.9～1.0%，保持熔體中Cu2O為飽和狀態(tài)。爐氣中SO2濃度應(yīng)低于0.1%，溫度為1200℃，并使爐內(nèi)為中性或微氧化性氣氛。(2)鎳、砷、銻是難以除去的雜質(zhì)。鎳在熔化期和氧化期只能緩慢氧化。氧化生成的NiO分布在爐渣和銅水中。渣中NiO生成NiO.Fe2O3造渣除去，使銅水中的鎳降至0.2～0.4%。因銅中常有少量的砷銻，它們與鎳生成鎳云母6Cu2O.8NiO.2As2O5和6Cu2O.8NiO.2Sb2O5，所以鎳比較難以除去。為了除鎳，除了加入Fe2O3使之造渣以外，還可以加入Na2CO3去分解和破壞鎳云母，以減少這些化合物在銅水中的溶解。實踐認為，陽極含Ni＜0.6%時，不會影響電解精煉的進行。為此采用了保鎳的措施。在工廠實踐中，將含鎳不同的銅料進行搭配，使銅料含鎳在0.5%左右，并在還原期將脫氧限度由一般的0.1%降至0.05%左右。這樣絕大部分鎳便會以金屬狀態(tài)留在陽極銅中。砷和銻與銅能形成一系列化合物和鎳云母溶入銅中，這便是砷銻難除的主要原因?？捎梅磸脱趸€原的方法除去砷銻，即將砷銻氧化為As2O3.和Sb2O3揮發(fā)。但此時有一部分砷銻會形成As2O5、Sb2O5以及砷酸鹽和銻酸鹽，所以需進行還原，使砷銻由高價還原為低階氧化物再揮發(fā)除去。也可用蘇打或石灰等堿性熔劑使砷銻形成不溶于銅中的砷酸鹽和銻酸鹽造渣除去。還可用石灰和螢石混合熔劑使砷銻造渣。(3)金、銀、硒、碲、鉍等是不能或很少除去的雜質(zhì)。金銀等貴金屬在氧化精煉時不會氧化，只有極少部分被揮發(fā)性化合物帶入煙塵。硒碲除少量氧化成SeO2和TeO2隨爐氣帶走外，大部分仍留在銅中。鉍在氧化精煉時除去得極少，因鉍對氧的親和力與銅相差不大。（二）還原過程銅火法精煉的還原在我國采用重油、天然氣、氨、液化石油氣、丙烷以及用插木法進行還原的。重油的主要成分為各種碳氫化合物，高溫下重油中的有機物先分解為H2、CO和甲烷等。其反應(yīng)如下：Cu2O＋H2＝2Cu+H2OCu2O＋CO＝2Cu＋CO24Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O氫還原始于248℃，在精煉溫度下進行劇烈。當Cu2O飽和的狀態(tài)下，可視αCu2O=1，得：

可見，混合氣體中只要有極少的氫，還原即可進行。銅中含氧過多會使銅變脆，延展性和導電性都變壞。銅中含氫過多，在鑄成的陽極內(nèi)會有氣孔，對電解精煉非常不利；若制成銅線錠，則在加熱時銅中的氫與Cu2O作用產(chǎn)生水蒸汽，使銅變脆，發(fā)生龜裂（氫病），機械性能變壞。銅水中基本上不溶解CO2、N2，但對O2、SO2和H2的溶解能力較強。重油還原時的氫濃度不大，氫以原子狀態(tài)進入銅水中：H2=2H為了降低銅中的含氫量，可以采取防止過還原和嚴格控制鑄錠溫度的方法。過還原時，由于銅水含氧極少，引起含氫急增。所以精煉時含氧一般控制在0.05～0.2%，銅線錠含氧0.03～0.05%。而鑄錠溫度應(yīng)盡可能低(1100～1140℃)，因氫在銅水中的溶解度隨溫度升高而劇烈增加。10.4精煉爐目前，火法精煉爐主要有以下三種：回轉(zhuǎn)爐、反射爐、傾動爐。（一）回轉(zhuǎn)精煉爐回轉(zhuǎn)精煉爐是20世紀50年代開發(fā)的一種火法精煉設(shè)備。爐子本體外形結(jié)構(gòu)與吹煉用PS轉(zhuǎn)爐類似，由以下部分組成：筒體、燃燒器、燃燒室、傳動機構(gòu)、爐體支撐結(jié)構(gòu)、爐體驅(qū)動系統(tǒng)。1、爐本體結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)精煉爐爐口（也稱加料口）處在爐體中心位置，爐口備有爐口蓋和爐口啟閉裝置。爐口啟閉裝置分液壓和氣動兩種。爐口蓋與爐口啟閉裝置相連。爐口裝有四塊冷卻水套。兩個氧化還原風口開設(shè)在筒體兩側(cè)，離筒體兩端約300mm，它與爐口約呈45°夾角。燃燒器和燃燒室分別安裝在筒體兩端。筒體由40～60mm厚鍋爐鋼板焊接而成。筒體內(nèi)砌400～550mm厚耐火材料。燃燒器固定在排煙口的相對端蓋上，而重油燃燒裝置和燃燒空氣管一起連接在燃燒器上。燃燒器可隨爐體一起傾轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)爐是火法精煉的主體設(shè)備，其關(guān)鍵部位是氧化還原風口、出銅口、加料口、燃燒器，對耐火材料的選用有嚴格的要求。出銅口為特制異形鎂鉻磚，而筒體兩端墻的保溫層為65mm厚鎂質(zhì)磚，內(nèi)層為鎂鉻磚，風口區(qū)則采用特制的Cr2O3含量高的電熔再結(jié)合鎂鉻磚以強化耐高溫抗沖刷、抗侵蝕作用。燃燒室是回轉(zhuǎn)爐的輔助設(shè)備，它利用稀釋風繼續(xù)燃燒回轉(zhuǎn)式精煉爐出來的煙氣，煙氣溫度雖在1200℃，但不起沖刷作用。它選用的耐火材料是粘土磚、高鋁磚、不定形耐火搗打料。2、回轉(zhuǎn)式精煉爐的主要附屬設(shè)備（1）燃燒爐每臺回轉(zhuǎn)爐附設(shè)一臺燃燒爐。煙氣中未燃燒盡物質(zhì)繼續(xù)燃燒，并在燃燒室內(nèi)通入冷空氣，以降低煙氣溫度。鋼殼內(nèi)襯耐火磚。和爐體相連處有一個桃形煙氣接口，還有一個排出口，及二個控制清理口。（2）定量澆鑄包精煉合格的銅水，經(jīng)溜槽、中間包到定量澆鑄包。中間包是鑄鐵外殼內(nèi)砌耐火磚，液壓驅(qū)動傾轉(zhuǎn)。（3）圓盤澆鑄機3、生產(chǎn)工藝操作（1）回轉(zhuǎn)爐的供熱回轉(zhuǎn)精煉爐選用重油或天然氣為燃料進行加熱和保溫。燃燒后產(chǎn)生的煙氣和氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的煙氣一起進入燃燒室燃燒?；剞D(zhuǎn)爐的作業(yè)分為加料、保溫、氧化（放渣）、還原、澆鑄、保溫六個階段。不同階段的燃油量和溫度是不一樣的?；剞D(zhuǎn)爐入爐的液態(tài)粗銅達不到回轉(zhuǎn)爐所需溫度，在氧化還原前還必須加熱升溫。如何判斷燃燒效果的好壞：一般情況，操作人員只需從爐口或從裝設(shè)在燃燒器上的觀察孔觀察或從燃燒室與爐體尾部的接頭處目測火焰呈綠色，爐內(nèi)呈白光色，燃燒效果就比較好。若呈暗紅色則表示燃燒效果差。影響燃燒效果的因素：1）風與油或天然氣的比的控制。2）燃燒器結(jié)有油焦及冷銅，將燃燒器堵死，燃燒效果差。3）蒸汽壓力低，高壓噴嘴容易堵塞，燃油霧化效果差，燃燒效果差。4）油溫低，霧化效果差。5）燃油質(zhì)量，燃油含水以及燃油含雜質(zhì)成分過高均會影響燃燒效果。6）爐內(nèi)壓力應(yīng)調(diào)整在最佳狀態(tài)。（2）生產(chǎn)實踐回轉(zhuǎn)爐作業(yè)包括加料、保溫、氧化（放渣）、還原、澆鑄。全過程需7～10h（保溫除外），其中加料1h，氧化1～2,還原1.5～2.3h，澆鑄4～5h。1)加料首先打開環(huán)集煙罩、活動吊橋，將氧化空氣手動閥、調(diào)節(jié)閥打開，將爐體轉(zhuǎn)到加料位置，打開爐口蓋，將粗銅直接加入爐內(nèi)。2）氧化通過固定在爐殼上的風管鼓風而進行。氧化時風口轉(zhuǎn)入料面下方400～800mm。風口分設(shè)爐口下方兩側(cè)，倒渣時風口送風，熔體受到強烈攪動，渣銅不能較好地分離，銅液容易隨渣一同倒出，渣也倒不干凈。需要加熔劑除雜質(zhì)時爐渣除不凈，降低了除雜質(zhì)效果。由于回轉(zhuǎn)爐內(nèi)銅液攪動激烈，循環(huán)較好，因而熔劑無論從表面加入還是從風口噴入，反應(yīng)速度都比反射爐快，除雜質(zhì)效果也比反射爐好。從風口噴入熔劑，又比從銅液表面加入更好。3）還原還原作業(yè)多數(shù)采用重油、天然氣、液化石油氣作還原劑，還原速度控制在1.5～2.5t/min。還原劑的消耗量與銅水含氧量、陽極銅最終含氧量有關(guān)。（3）回轉(zhuǎn)爐精煉具有如下優(yōu)點：1）爐體結(jié)構(gòu)簡單，機械化、自動化程度高。勞動條件好，勞動生產(chǎn)率高。2）爐子處理能力大，技術(shù)經(jīng)濟指標好。3）爐子的密封性好，散熱損失小，降低了燃料消耗。負壓操作，漏煙少，減少了對環(huán)境的污染。

回轉(zhuǎn)爐熔池深，受熱面積小，較反射爐的化料速度要慢，故不宜處理固體冷料。（二）反射爐精煉（1）爐體結(jié)構(gòu)反射爐是傳統(tǒng)的火法精煉設(shè)備，是一種表面的膛式爐，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。這種反射爐與造锍熔煉反射爐在結(jié)構(gòu)與尺寸上都有所不同，因為火法精煉過程是周期性的，過程要求的溫度較熔煉爐低，但熔體溫度應(yīng)保持均勻一致，爐內(nèi)物料與熔煉爐的物料也完全不同。由于精煉產(chǎn)出的渣量不多，且銅與渣的密度差別大，故精煉爐不需要澄清分離區(qū)。1、爐基精煉爐的爐基，用混凝土澆鑄而成。2、通風洞在混凝土基礎(chǔ)的表面上先鋪一層65mm厚耐火磚，以保護基礎(chǔ)。然后，用耐火磚筑通風洞(拉筋洞)。放置好爐底拉筋，上部再鋪設(shè)50～60mm厚的鑄鐵底板。3、圍板和拉筋柱為了使圍板在高溫、高壓力下不變形，最好采用厚度為45～60mm的鑄鐵板。拉筋柱間距超過2000mm時，該部位鑄鐵板要有加強筋。立柱用30#工字鋼組合、在爐門和燒油口附近的主柱，為防止高溫變形，在主柱內(nèi)通水冷卻。4、爐底爐底有燒結(jié)爐底和磚砌爐底，燒結(jié)爐底使用壽命較長，一般可達十年以上，但由于燒結(jié)溫度高，燒結(jié)時間長，技術(shù)條件要求嚴格，現(xiàn)場難以達到，因而采用的很少。磚砌式爐底砌筑方法，先在鑄鐵板上鋪一層石棉板，再鋪厚度為200～270mm的耐火磚，然后用耐火填料扎反拱形填料層。在填料墊層上砌筑厚度為460mm燒結(jié)鎂磚或鉻鎂磚。5、熔池為了節(jié)約能源，為了取得好的熔煉效果，熔池應(yīng)選擇淺些、寬些、短些。但這要受到許多其它因素的限制。如加料方式，燃燒條件。熔池太深有下列缺點：第一，熔池上下液體溫度難以取得一致，氧化和還原化學反應(yīng)不完全和不徹底，影響陽極質(zhì)量。第二，比重較大的氧化鉛等雜質(zhì)，易沉入爐底，而熔池深，就很難將熔體攪拌均勻，影響精煉效果。第三，傳熱困難，不利地節(jié)約能源。6、爐墻精煉爐的爐墻，通常采用鎂磚、鉻鎂磚或鋁鎂磚砌筑、厚度450mm，爐墻和圍板之間，留有50mm的間隙，并用填料充滿，在渣線部位，應(yīng)砌3～5層左右的鉻鎂磚，以抵抗爐渣對爐墻的腐蝕。

7、爐空熔池液面至爐頂拱底的高度，一般是越小越好、爐空矮些，能使火焰充滿爐膛，火焰和爐料接觸好，熱損失小；但減少了輻射面，降低了輻射強度，同時爐空還受到爐門高度的限制。。8、爐頂因爐頂溫度變化較大，最好采用耐急冷急熱性好的鋁鎂磚和鉻鎂磚砌筑，為了使熔池達到理想的寬度，一般都采用吊掛爐頂。它的主要優(yōu)點：①能降低爐頂拱高，有利于強化妒氣對銅料的傳熱；②能減少爐頂對爐墻壓力，有利于改善爐墻的受力狀況、③爐頂?shù)木S修比較簡便；④不會發(fā)生較大面積的爐頂塌落，延長爐頂壽命。9、出銅口根據(jù)爐子位置和澆鑄機的配備情況，出洞口一般設(shè)在爐尾端或爐子側(cè)墻上，10、爐門根據(jù)爐子的容量不同，要設(shè)的爐門數(shù)量亦不同，有的爐子進料門和扒渣門分開，有的爐子則二者共用。爐門尺寸按裝入銅料塊的外型尺寸大小，并使操作方便來決定。為使整個爐膛有效地填滿爐料，一般都在一側(cè)爐墻上開兩個爐門。11、煙道爐尾部有直升煙道，再經(jīng)水平煙道、地下煙道進入煙筒。（2）精煉爐的主要附屬設(shè)備精爍爐的主要附屬設(shè)備有：供風設(shè)備、進料設(shè)備、澆鑄設(shè)備、陽極輸送線和廢熱利用設(shè)備。分述如下；1、供風設(shè)備精煉爐需用的風有兩種：一是燃料燃燒所用的風量；二是氧化操作和撈取陽極風缸所用的壓縮風。，所需風量則取決于插入氧化管數(shù)量和氧化時間。

2、進料設(shè)備精煉爐的加料方法，取決于銅料的物理形狀，爐子的容量和工廠設(shè)備水平。轉(zhuǎn)爐銅水用橋式起重機吊運，通過溜槽從爐門或?qū)Ｓ勉~口倒入。對于固體物料，主要有以下三種加料方法：1)皮帶機加料法2)橋式吊車裝料機3)落地式進料機3、澆鑄設(shè)備精煉爐澆鑄機主要有直線型和園盤型兩種。（3）精煉爐的供熱精煉爐使用的燃料有三種；固體燃料(塊煤和粉煤)；氣體燃料(發(fā)生爐煤氣和天燃氣)；液體燃料(重油)。精煉爐對燃料質(zhì)量要求較高，要求燃料含硫在1.5％以下為宜。同時，還要求灰分含量也不能過高，以免過多的灰渣落入熔池，增加爐渣的數(shù)量。現(xiàn)就各種燃料的應(yīng)用情況分別敘述如下：1、固體燃料1）粉煤加熱①粉煤越細燃燒越好。粉煤中的揮發(fā)物的含量越高，則燃燒時間越短。②一、二次風的噴出速度要適當，應(yīng)采用二次風大于一次風的噴出速度。③灰渣。對精煉過程的影響。2、氣體燃料1）發(fā)生爐煤氣加熱2）天然氣加熱天燃氣具有成本低，操作方便，溫度穩(wěn)定性好，輸送方便等優(yōu)點。3、液體燃料重油具有發(fā)熱量大，升溫速度快，沒有灰份，操作簡便和燃燒過程容易控制等優(yōu)點。

在燃燒重油過程中，要注意以下幾點：

1）因重油粘度大，加熱溫度低時，管路輸送和燒嘴霧化都有困難，需加熱到90～1OO℃為好。當溫度超過llO℃時，則重油會出現(xiàn)油沫和炭化現(xiàn)象。2）在燒嘴內(nèi)，對重油實現(xiàn)有效的霧化，是獲得最佳燃燒效果的重要措施。霧化方法主要有三種：機械霧化；壓縮風霧化；蒸汽霧化(蒸汽壓力在5Kg／cm2以上)。其中蒸汽霧化的效果最好。第一，蒸汽本身具有100℃以上的溫度，不但不降低重油溫度，還帶進了熱量，而使重油充分的霧化。第二，蒸汽內(nèi)含有5～l0％的水份，在高溫條件下，能進行氧化分解，放出一定的熱量。

3）銅精煉爐是間歇的周期性生產(chǎn)，需集中供熱。選準適應(yīng)精煉爐操作的油噴嘴。4）對燃油操作，要加強管理，需要安裝計量設(shè)備，針對精煉爐各個作業(yè)階段所需熱量不同，則控制的燃油量亦不同。（4）生產(chǎn)實踐工藝流程見下圖。（1）開爐作業(yè)（2）精煉爐的正常作業(yè)

1、進料精煉爐原料一般有兩種：液體料（粗銅）和固體料（殘極、銅線，以及外購的轉(zhuǎn)爐銅塊等）。為了保護爐底，應(yīng)先進小塊料，如：殘極、銅線等，起到墊底的作用，后進大塊銅料。進料操作所需要的時間，伸縮性較大，影響整個精煉周期所需的時間。進料操作有下列注意事項：①爐內(nèi)固體物料的料面，距爐頂和煙道應(yīng)有一定的距離(距爐頂不能小于600mm)，以保證火焰和煙氣的正常疏通，使熱的傳導和輻射得到良好發(fā)揮。②進料時，嚴禁進料機的料桿撞擊爐墻、爐頂。③固體物料內(nèi)夾帶雨雪時，在爐門處要進行有效的烘烤，然后進爐。④對各種雜銅，要進行嚴格挑選，以防爆炸性物體混入爐內(nèi)。2、熔化進料完畢后，即開始熔化作業(yè)。熔化結(jié)束的標志：①料面化開，銅水表面平靜，無翻花現(xiàn)象。②銅水表面發(fā)白亮，不起黑皮。③試料勺插入銅水中搖動3—5次，取出試料勺呈白色，但不熔化，此時銅水溫度約為1200℃。若試料勺取出有熔化現(xiàn)象，表示溫度過高。若取出試料勺呈紅色或暗紅色；則表示溫度不夠，需進一步升溫。3、氧化熔化扒渣后，開始氧化作業(yè)，即向熔池插入數(shù)根包有耐火材料的鐵管，鼓入壓縮風，進行除去雜質(zhì)的氧化作業(yè)。氧化時間的長短取決于銅中含雜質(zhì)多少，若銅中含砷、銻，鎳、鉛等雜質(zhì)多時，則勢必延長氧化時間，需反復加熔劑和扒渣，才能達到預期效果。氧化結(jié)束的標志：

試料表面中央下陷，斷面呈磚紅色，出現(xiàn)方晶結(jié)塊。若原料品位高，含鉛低的情況，可氧化至大立茬結(jié)晶變細無硫線時即可。氧化結(jié)束后，將氧化渣扒出。扒渣時，耙子要盡量放平，接觸渣子要淺、要輕，扒的要快而穩(wěn)，扒到爐門口稍停一會，然后將渣子扒出爐門流入渣鍋。扒渣時盡量減少渣中含銅量。4、還原當氧化結(jié)束時，馬上進行還原作業(yè)。還原時，維持爐內(nèi)呈還原性氣氛。還原期的爐溫，應(yīng)保持1200℃左右，由于還原劑的燃燒，使銅液溫度變化不大，故還原期不需向爐內(nèi)供熱。主要的還原劑有：天燃氣；石油液化氣；重油等。

還原終點的標志：試料表面平整，無凹槽，呈細皺紋，斷面結(jié)晶細紋，有明顯金屬亮光，分布均勻，呈玫瑰紅色。（三）停爐作業(yè)爐子若停止熔煉，當出完最后一爐時，爐內(nèi)要燒大火，將爐溫度提高到l350℃以上，持續(xù)二小時左右，使濺在爐墻和積存在爐底部的銅全部熔化，并盡量從銅口放出。然后向爐內(nèi)均勻鋪撒一層硅石，以保護爐底。關(guān)閉煙道閘板，關(guān)閉爐門，并每三小時收緊一次拉筋，使爐溫緩慢降低，直至400℃為止。以上是指中修爐子(爐底不動)的停爐方法。若大修爐子就不需要緩慢降溫了。（三）傾動爐精煉傾動精煉爐是吸取了反射爐和回轉(zhuǎn)爐的長處而設(shè)計的。爐膛形狀像反射爐，保持其較大的熱交換面積。采取了回轉(zhuǎn)爐可轉(zhuǎn)動的方式，增設(shè)了固定風口，取消了插風管和扒渣作業(yè)，減輕了勞動強度，既能處理熱料，又能處理冷料，是較理想的爐型。傾動爐由爐基、搖座、爐體、驅(qū)動裝置、燃燒器及燃燒室組成。傾動爐與反射爐和回轉(zhuǎn)爐比較，具有以下優(yōu)點：1）爐膛具有反射爐爐膛的形狀，斷面合理，受熱面積大，熱交換條件好，爐料熔化速度快。2）配備兩個加料門，銅料能快速均勻地加到爐膛各部位，冷熱料都適合處理。3）側(cè)墻裝有固定風管，傾轉(zhuǎn)爐體可以撇出爐渣，不需要扒渣。側(cè)墻上開有放銅口，傾轉(zhuǎn)爐體可放出銅水，流量調(diào)節(jié)較為靈活。4）機械化程度高，取消了繁重的人工操作，勞動生產(chǎn)率高。不足之處：1）爐體形狀特殊，結(jié)構(gòu)復雜，加工困難，投資高。2）操作時，傾轉(zhuǎn)爐體重心偏移，處于不平衡狀態(tài)工作，傾轉(zhuǎn)機構(gòu)一直處于受力狀態(tài)。3）在爐體傾轉(zhuǎn)時，排煙口不與爐體同心轉(zhuǎn)動，密封較困難。五、陽極澆鑄陽極生產(chǎn)有兩種工藝：鑄模澆鑄和連鑄。鑄模澆鑄分為圓盤型澆鑄機和直線型。圓盤澆鑄可用于鑄陽極或線錠，直線型澆鑄用于鑄陽極。圓盤型澆鑄機較穩(wěn)定，容易保證鑄件質(zhì)量，維修也容易，但占地較寬、投資大。直線澆鑄機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，占地面積小，投資少，但陽極質(zhì)量差，僅被小型工廠采用。（1）鑄模材質(zhì)主要有三種：銅模、鑄鐵模和鑄鋼模。三種鑄模梧比，銅模具有較多的優(yōu)越性：自產(chǎn)自銷，成本低。鐵的導熱性差，耐急冷急熱性差，易龜裂，壽命短，成本高?，F(xiàn)在都采用銅模。銅的導熱性好，耐急冷急熱性好。影響銅模壽命的因素較多，除材質(zhì)外，澆鑄銅液溫度、澆鑄方式、使用及維護也有較大的影響。1、控制銅模溫度1）裝設(shè)紅外線檢測儀2）根據(jù)水溫與銅液溫度，設(shè)定噴水時間，加強銅模冷卻。3）澆鑄時往銅模內(nèi)加入銅碎料，降低澆鑄點溫度。4）增加銅模重量以增加熱容量，降低銅模溫度，減少粘模和龜裂。2、改進銅模澆鑄方法3、減少對頂針的打擊次數(shù)4、用濁度計測定脫模劑漿液的濃度，保持漿液濃度穩(wěn)定。5、改變鑄模結(jié)構(gòu)。（2）圓盤澆鑄圓盤澆鑄有兩種類型：人工控制和自動控制。自動澆鑄以芬蘭奧托昆普公司研發(fā)的定量澆鑄機為代表，包括陽極澆鑄和稱重機，帶一個中間包和鑄造澆包、鑄輪、冷卻系統(tǒng)、廢陽極取出裝置、陽極取出系統(tǒng)及冷卻水槽、鑄模涂模系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，澆鑄過程的各階段由PLC進行自動控制。模子澆鑄銅水之前要噴涂脫模劑，常用的脫模劑有硫酸鋇、石墨、骨粉、瓷土粉和重晶石粉。圓盤澆鑄機有較大的生產(chǎn)能力，可以實現(xiàn)雙包澆鑄，單機或多機取板，易實現(xiàn)機械化、自動化。（3）陽極外型質(zhì)量與修整1、陽極外形質(zhì)量與下列因素密切有關(guān)：1）銅液溶解過多的氫和硫。在澆鑄過程析出SO2、H2

氣體，造成板面鼓包。2）銅液含氧量高。氧量高