反射炉用于高品位废铜冶炼时,反射炉的工作原理可归纳为基本结构与工作过程两部分,具体如下:

一、基本结构
反射炉本质上是一个长方形的熔池,由炉基、炉底、炉墙、炉顶和烟道等部分构成。
1.熔池:用于装载铜料,内衬由耐火砖砌筑,能承受高温和熔融铜液的侵蚀。
2.燃烧系统:安装在炉头的一端,使用燃油、天然气或煤气作为燃料。燃烧器以一定角度将火焰喷向炉顶,使热量通过辐射和炉顶反射作用均匀地传递给炉料。
3.烟道:位于炉尾,用于排出燃烧废气和烟尘。
4.出铜口和出渣口:分别用于放出熔炼好的铜液和产生的少量炉渣。
二、工作过程(以生产阳极板为例)
高品位废铜在反射炉中的处理主要是一个熔化-精炼-铸造的过程。
1.加料:通过炉顶加料门将打包好的高品位废铜加入炉内。
2.熔化:点燃燃烧器,利用火焰和炉顶的辐射热将固体废铜加热至熔化。
3.氧化精炼:当炉料全部熔化后,向铜液中插入风管,吹入空气或富氧空气,以去除废铜中残存的少量杂质。这些杂质比铜更活泼,会优先被氧化,氧化产物形成浮渣漂浮在铜液表面,通过扒渣操作将其清除。
4.还原精炼:氧化过程结束后,铜液中会溶解过量的氧气(以Cu₂O形式存在),使铜质变脆。接下来进行还原(又称“脱氧”),通常向铜液还原剂,还原剂会与Cu₂O反应,将其还原为金属铜。
5.出炉与铸造:调整好铜液成分和温度后,打开出铜口,将精炼好的铜液浇铸成阳极板,供后续电解精炼使用。