收藏词条 编辑词条 法冶金反应器
创建时间：2008-08-02
法冶金反应器(reactor of pyrometallurgy)
实现高温冶金过程的设备或容器，常称为炉窑。这是有色金属冶金反应器中最主要的一种类型，常代表有色金属的生产技术水平。例如用闪速熔炼和强化的熔池熔炼处理有色金属硫化矿是近30年来有色金属冶金所取得的举世瞩目的成就，获得了采用先进的闪速炉(见闪速熔炼)、诺兰达炉(见诺兰达法)、白银炉(见白银炼铜法)及瓦纽科夫炉(见瓦纽科夫熔炼法)等的综合熔炼效果。
冶金炉窑可按其应用或类型分类。按其在不同冶金过程的应用来分类(表1)，可了解其作用和方便选用。按其类型分类(表2)，有利于对其进行解析，例如通过对诸如对流态化焙烧炉解析、回转窑解析、闪速炉解析和熔池熔炼炉解析，有助于新冶金炉窑的开发，或使已有冶金炉窑不断完善。
表l不同生产过程采用的大型冶金炉窑
| 生产过程 | 冶金炉窑名称 | 反应器类型 | 应用举例 |
| 焙烧 (烧结焙烧) |
流态化焙烧炉 回转炉 烧结机 竖炉 反射炉 |
流化床 回转筒 填充床(固定床) 填充床(移动床) 槽式 |
锌精矿焙烧，氢氧化铝煅烧 氧化铝生产 铅烧结 石灰石煅烧，锑块矿挥发焙烧 氧化锌生产 |
| 熔炼 |
鼓风炉 反射炉 电炉 闪速炉 熔池熔炼炉 转炉 |
移动床 槽式 槽式电炉 喷射式，闪速炉 喷射式，熔池炉 喷射式，熔池炉 |
铅熔炼，铅锌熔炼，造锍熔炼 造锍熔炼 造锍熔炼，还原熔炼锡 造锍熔炼 造锍熔炼 铜锍吹炼 |
| 精炼 (熔化) |
反射炉 精炼锅 回转炉 竖炉 工频电炉 |
槽式 槽式 回转筒 移动床 槽式电炉 |
粗铜火精炼 粗铅火精炼 粗铜火精炼 精铜熔铸 精锌熔铸 |
表2常用冶金炉窑的反应器分类及其强化程度的对比
| 反应器类型 | 冶金炉窑名称 | 单位生产能力／t·m -2·d-1 |
| 移动床反应器 (填充床) |
带式烧结机 熔炼鼓风炉 |
1．2(按脱硫计) (铅烧结) 50 (铜熔炼) |
| 流化床反应器 | 流态化焙烧炉 | 5～8 (锌焙烧) |
| 回转式反应器 |
回转窑 回转炉 |
1～1．2 (氧化铝生产) (铜精炼) |
| 闪速反应器 | 闪速熔炼炉 | 11 (铜熔炼) |
| 熔池熔炼炉 (喷射式反应器) |
传统的： 熔炼反射炉 精炼反射炉 熔炼电炉 吹炼转炉 强化的： 白银炉(侧吹) 诺兰达炉(底吹) 瓦纽科夫炉(侧吹) “北镍”炉(顶吹) |
3～5 (铜熔炼) 8～9 (铜精炼) 6～8 (铜熔炼) φ4m×9m转炉日产粗铜218t (铜熔炼) 8．48 (铜熔炼) 30～33(或8t／d·m3) (铜熔炼) 70～80 (铜熔炼) 悱 43 (铜镍熔炼) |
由于冶金炉窑中的反应多属高温多相反应过程，除发生物料之间相互的反应、相变外，还伴随有物质和热量的传递，因此，至今还未能建立综合的数学模型进行操作解析。但对冶金炉窑中某一范围或在一定的假设条件下进行的操作解析，仍有助于对在其内进行的复杂反应过程的认识不断深化。冶金炉窑的设计目前仍处于利用经验数据进行设计的阶段，几座工业闪速炉的生产控制和最优化还是依靠物料衡算和热量衡算的数学模型的矩阵计算的计算方法来实现的。基于多相体系的热力学平衡计算数学模型已成功模拟分析铜熔炼作业。但对早已商品化了的闪速炉，却可用基于“三传”解析的数学模型作为提供改进奥托昆普闪速炉炉身设计的依据。
有色金属硫化矿的闪速熔炼和熔池熔炼都被认为是取代传统火法冶金的先进方法，强化的闪速炉和熔池熔炼是开发研究的重点。按反应工程学的观点对反应器不同类型分别研究其传递规律，有利于推动反应器的开发和改善。