銅礦、石灰石、石英等爐料進(jìn)入鼓風(fēng)爐后，依次進(jìn)行干燥、分解、氧化、造锍、造渣與渣锍分離等過(guò)程。根據(jù)爐內(nèi)溫度和物料的分布，沿爐子高度分為三個(gè)區(qū)域：預(yù)熱區(qū)、焦點(diǎn)區(qū)、本床區(qū)。
1. 預(yù)熱區(qū)
預(yù)熱區(qū)位于爐子上部，溫度為250-600℃到1000-1100℃。爐料進(jìn)入爐內(nèi)后受到上升爐氣的加熱，被干燥脫水。隨著溫度逐漸升高，在中間精礦柱的交界面上，發(fā)生燒結(jié)作用。水分蒸發(fā)時(shí)，在料柱內(nèi)部產(chǎn)生大量的水蒸氣，當(dāng)這些水蒸氣向兩側(cè)釋出時(shí)，使致密的中心料柱形成許多氣體通道，為氣-固兩相間的反應(yīng)創(chuàng)造了良好的條件。在料柱里面則受到兩側(cè)上升爐氣的間接加熱和較重的料柱壓力形成具有一定強(qiáng)度的精礦塊。據(jù)研究，在同樣氣氛下加熱，爐料受壓愈大，加溫愈高，料塊強(qiáng)度也愈大。在預(yù)熱區(qū)，銅精礦中的高價(jià)硫化物，如黃鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）或銅藍(lán)（CuS）等受到上升爐氣的加熱后，將分別按下列反應(yīng)進(jìn)行分解：
2FeS2=2FeS+S2 （500-600℃時(shí)開(kāi)始）
4CuFeS2=2Cu2S+4FeS+S2 （550-700℃時(shí)開(kāi)始）
4CuS=2Cu2S+S2（550-600℃時(shí)開(kāi)始）
上述反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速度決定于精礦的粒度組成、爐氣溫度、爐氣中S2的分壓以及爐料的受熱性質(zhì)。高價(jià)硫化物的分解是密閉鼓風(fēng)爐熔煉脫硫的主要途徑，在熔煉銅精礦時(shí)脫硫率為50%-55%，而高價(jià)硫化物離解脫硫約占總脫硫率的70%。
當(dāng)溫度超過(guò)硫的沸點(diǎn)（444.5℃）時(shí)，上述反應(yīng)釋放出來(lái)的S2蒸氣容易按下式與爐氣中的過(guò)剩氧發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO2：
S2+2O2=2SO2
2. 焦點(diǎn)區(qū)
焦點(diǎn)區(qū)的溫度最高為1250-1300℃，一般位于風(fēng)口以上600-800mm處，這一區(qū)域的氣氛是強(qiáng)氧化性的，是進(jìn)行半自熱熔煉的主要反應(yīng)。
在焦點(diǎn)區(qū)內(nèi)主要存在赤熱的焦炭和石英石積存層。由風(fēng)口鼓入的空氣一個(gè)短暫的預(yù)熱過(guò)程后，首先使焦炭燃燒，過(guò)剩的空氣使熔融的硫化物氧化，生成的氧化物與石英石造渣。焦炭燃燒熱和反應(yīng)熱使生成的爐渣和尚未氧化的硫化物一起熔融，銅锍與爐渣一道過(guò)熱后流入本床。其主要化學(xué)反應(yīng)：
2FeS+3O2+SiO2=2FeO•SiO2+2SO2+1079kj
此外，在有SiO2存在的條件下，從轉(zhuǎn)爐返回的轉(zhuǎn)爐渣中有Fe3O4以及在預(yù)熱區(qū)形成的Fe3O4將被FeS還原：
3 Fe3O4+FeS+5SiO2=5(2FeO•SiO2)+ SO2－19.9kj
但FeS通過(guò)焦點(diǎn)區(qū)的時(shí)間很短，在鼓風(fēng)爐中發(fā)生的氧化反應(yīng)很有限。上述反應(yīng)物之間的接觸不好，仍有一部分Fe3O4沒(méi)有被還原，故后續(xù)被流經(jīng)風(fēng)口區(qū)的銅锍和爐渣所溶解。
在焦點(diǎn)區(qū)焦炭依靠鼓風(fēng)爐中的氧燃燒：
C｜O2＝CO2｜407.4kj
3. 本床區(qū)
本床區(qū)位于焦點(diǎn)區(qū)下面，溫度為1200-1250℃。在該區(qū)域內(nèi)，各種熔體產(chǎn)物匯集在這里，并進(jìn)行充分的交互反應(yīng)，然后連續(xù)地流入前床，進(jìn)行澄清分離。
在本床區(qū)進(jìn)行交互反應(yīng)調(diào)整熔體成分的過(guò)程中，最主要的反應(yīng)是溶解在爐渣中的少量Cu2O被銅锍中的FeS再硫化以及產(chǎn)物中的Fe3O4也會(huì)被FeS還原，這就保證了熔煉產(chǎn)物中的Fe3O4大大降低和渣含銅損失減少。其反應(yīng)是：
(Cu2S)+[FeS]=(FeO)+[ Cu2S]
3(Fe3O4)+[FeS]+5SiO2=5(2FeO•SiO2)+SO2
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