火法冶金的一項過程，通常在轉爐中進行。向熔融的鋶或粗金屬鼓入空氣或工業純氧，使雜質氧化成氣體逸出，或成氧化物與加入的熔劑造渣，而獲得較純的金屬或高鋶。此法的特點是過程中所需熱量靠雜質氧化和造渣的化學反應熱來維持，不需外加燃料。被廣泛用於鋼和銅、鎳的冶煉。
基本介紹
- 中文名：吹煉比率
- 外文名：blowing ratio practice
介紹,工藝原理,吹煉方式分類,吹煉降溫,
介紹
吹煉是火法冶煉的一個重要過程， 通常在轉爐中進行。是用噴槍將高壓、高速的工業純氧或空氣噴吹在熔融的粗金屬液面上， 使雜質氧化成氣體（如二氧化硫、一氧化碳）逸出， 或成氧化物與加入的熔劑造渣， 而獲得較純的金屬。
吹煉過程中噴槍噴頭的設計好壞對冶煉過程有一定影響。噴槍由3層無縫鋼管套疊而成， 中心通氧， 外面兩層為進出的高壓冷卻水。噴頭由紫銅鍛造加工而成，噴孔有1～4個不等，通入噴槍的純氧為99～99.7%，氧壓為10～15atm， 到噴孔前約為5～8atm。
吹煉過程中所需熱量完全靠雜質氧化和造渣的化學反應熱來維持，無需外加燃料，有時還需加入冷料調節爐溫。
根據吹煉的部位不同， 可分為頂吹、底吹和頂底複合吹煉。在銅、鋼和鎳等的冶煉中，多用到吹煉。
工藝原理
鼓風將液態鋶氧化除去鋶中的鐵和硫，產出粗金屬或金屬富集物的火法冶金過程。銅的吹煉過程一般分為兩周期，第一周期是FeS的氧化造渣產出白銅鋶（Cu2S），第二周期是Cu2S的氧化得到粗銅。一般稱第一周期為造渣期，第二周期為造銅期。鎳鋶的吹煉只有第一周期，產出高鎳鋶（Ni3S2），不繼續吹煉得粗鎳而另行處理。吹煉過程一般在臥式轉爐（P-S轉爐） （見銅鋶吹煉）中進行，為周期性作業。
吹煉的化學反應通式為：MeS+1.5O2=MeO+SO2
2MeO+SiO2=（2MeO·SiO2）
MeS+O2=Me+SO2
吹煉主要是氣液兩相反應。由於鼓入熔體的氣泡受熱膨脹，加上熔體的靜壓力，氣泡在上升的過程中極易破裂為分散的小氣泡。這種氣泡的運動造成一種“熔體柱”運動，產生很大的攪拌能，劇烈攪拌熔體。因此熔體中發生的金屬硫化物氧化反應是極為迅速的。例如，在銅鋶吹煉時，儘管空氣泡在熔體中停留時間只有0.1～0.13s，而氧的利用率仍可達到90%～95%以上。
吹煉方式分類
吹煉方式可以分為霧化和吹煉兩種。吹煉根據氣體類別分為壓縮空氣和氧氣，根據吹煉設備需要可以選擇頂吹、底吹、側吹和複合吹煉，不同的吹煉方式需要不同的輔助配套，產生不同的提釩效率。釩渣中含量最高的是鐵，約35%-40%。降低鐵含量是提高釩含量的有效措施，渣中全鐵含量下降5%對提高渣中釩含量都有利，渣中全鐵含量取決於供氧強度和氧槍位置。[2]
吹煉降溫
由於金屬硫化物的氧化反應是放熱反應，加上反應極其劇烈，在吹煉的單位時間內放出的熱量足可維持整個過程所需1473K的高溫。尤其在吹煉的第一周期，FeS的氧化與造渣放出的熱除能維持過程的高溫外，還有多餘的熱量。因此，往往需要採取降溫措施來控制爐溫，以免因爐溫過高而燒損爐襯。降溫的辦法一般是向轉爐中補加一部分冷料，如工廠的返回料，濕法置換過程得到的海綿銅及銅屑等。
