تتضمن عملية التحكم في الأكسدة والاختزال في صهر الفرن العاكس بشكل أساسي التحكم في تفاعلات الأكسدة والاختزال من خلال ضبط درجة الحرارة والجو وإضافة التدفق المناسب أثناء عملية الصهر لتحقيق غرض تحسين معدل استخراج المعدن وتحسين جودة المنتج. في الفرن العاكس، تتضمن عملية الصهر مراحل متعددة، ولكل منها متطلبات الأكسدة والاختزال الخاصة بها.
1. مرحلة الشحن والصهر: تتضمن هذه المرحلة بشكل أساسي إضافة الشحنة إلى الفرن العاكس وتسخينها حتى تذوب. في هذه العملية، يجب التحكم في درجة الحرارة والجو لضمان إمكانية ذوبان الشحنة بالتساوي مع تجنب تفاعلات الأكسدة المبكرة لتقليل فقد المعدن.
2. مرحلة صنع خبث الأكسدة: في مرحلة صنع خبث الأكسدة، من خلال التحكم في إمداد الأكسجين ودرجة الحرارة، يتم تشجيع المعدن الموجود في الشحنة على الخضوع لتفاعل الأكسدة مع الأكسجين لتوليد أكاسيد المعادن والخبث. تساعد هذه العملية على إزالة الشوائب وتحسين نقاء المعدن.
3. مرحلة الاختزال: تتمثل مرحلة الاختزال في اختزال أكاسيد المعدن إلى المعدن نفسه من خلال التحكم في درجة الحرارة وإضافة عوامل الاختزال (مثل الفحم أو الكوك الخالي من الكبريت)، وبالتالي تحسين معدل استخلاص المعدن. والمفتاح لهذه المرحلة هو التحكم في كمية وتوقيت عامل الاختزال لتجنب الاختزال المفرط وفقدان المعدن.
4. مرحلة الصب: أثناء مرحلة الصب، يتم ضبط درجة الحرارة والجو لضمان إمكانية صب المعدن المنصهر بسلاسة في الشكل المطلوب. يعد التحكم في هذه المرحلة أمرًا ضروريًا لضمان جودة المنتج.
بالإضافة إلى ذلك، تتضمن عملية صهر الفرن العاكس أيضًا إضافة تدفقات مناسبة، مثل الكوارتز أو الصودا أو الحجر الجيري، لتعزيز أو تثبيط تفاعلات كيميائية معينة. على سبيل المثال، يمكن إزالة الشوائب مثل الرصاص بشكل فعال عن طريق إضافة تدفق الكوارتز، بينما تساعد إضافة الصودا أو الحجر الجيري في ضبط توازن الحمض والقاعدة في الفرن وتعزيز فصل واستخراج العناصر مثل القصدير.
