電爐煉錫

特點

電爐煉錫具有易於達到高溫(1723～1873K)強還原、熱效率高、爐氣和煙塵少等特點，為世界許多國家的煉錫廠採用，是產錫量僅次於反射爐的煉錫方法。適用於熔煉含錫高、含鐵低或難熔的錫精礦。

簡史

1934年薩伊的馬諾諾(Manono)煉錫廠首先採用電爐熔煉錫精礦。全世界有10%～15%的錫是用電爐熔煉生產的。自20世紀70年代以來，電爐煉錫獲得了較快發展。中國於20世紀60年代初開始用電爐煉錫。

主要設備

主要由爐體和變壓器兩部分組成。爐體為鋼製外殼，內砌碳磚或鎂磚，安放在鋼樑上，以便於空氣冷卻和收集爐底漏出的錫。爐頂為活動爐蓋，上面設有3個電極孔，3個進料孔和1個排煙孔。爐旁有鋼臂支架、電極夾及控制電極升降的電動絞車或氣動裝置。爐膛渣線以上有工作門，爐底設一個或兩個放出口。電爐尺寸和電極直徑(d電極)有關，通常電極同心圓直徑d同=2．5～3d電極，而電爐的內徑d電爐=2．5～3d同。

變壓器的作用是將1萬V以上高壓降為200V以下可操作電壓，變壓器功率即為電爐功率，一般為400～4000kVA。煉錫電爐屬於電阻電弧爐(見電阻一電弧熔煉)。三相交流電由變壓器經軟母線和電極夾送到三根炭素電極，電極插入渣層厚度的1/3～1/2。電流在電極末端與爐渣間的氣袋處產生電弧，同時通過爐料和爐渣電阻發熱，熔池內溫度最高達1773～1973K。電爐內傳熱以熔體對流熱交換為主。

工藝過程

包括爐料準備、還原熔煉、放錫和放渣等作業。

爐料準備

電爐熔煉的配料計算與反射爐煉錫的配料計算大致相同。不同點是考慮到電極和炭素材料的消耗，按錫石還原反應計算的理論還原劑量要減少1%～2%。爐渣矽酸度以選擇在1．3～2為宜，可通過加入石灰石量進行調節。爐渣組成以ca0一A1：0。一Si()。三元係為主。爐料可以是粉礦、粒料或塊料，經過混合送到爐頂料斗，分批加入爐內。第一批爐料，要求水分小於2%。

還原熔煉

採用分批進料，第一批料占總量的1/3左右。開始熔煉時，電流控制在較小的數值上，產生一定數量爐渣和粗錫後，再加大電流，同時加入第二批料。以後每隔2h進一批料，全部爐料在10～12h內進完。電爐熔煉的還原和造渣過程幾乎與爐料受熱同時發生，熔體依靠電極附近過熱爐渣的對流循環進行傳電熱和傳質。產生的粗錫和爐渣在爐內澄清分層。電爐煉錫的主要技術經濟指標列舉於表。

放渣和放錫

採用多次放錫和一次放渣的工藝。進料一半後，開始放第一次錫，每爐放3～4次。最後一批料加完並熔化後，放最後一次錫，然後一次放渣。粗錫含錫97%～98%。爐渣放出後集中用電爐進行第二次熔煉，也可以不放渣接著進行二次熔煉。

發展方向

由於電力工業的發展，控制環境污染日漸嚴格，以及處理含錫煙塵和綜合回收鉭鈮的要求等原因，電爐煉錫發展方向是：(1)實行連續加料，間斷放錫和放渣；(2)熔煉含鐵高的錫精礦，產出高鐵質爐渣送煙化爐硫化揮發；(3)結合低品位錫精礦的硫化揮發，熔煉複雜含錫煙塵。