يحتل الفرن الدوار مكانةً أساسيةً في عملية صهر خام الرصاص بالحرارة المعدنية. ويمتد دوره عبر عدة مراحل رئيسية، مثل صهر الاختزال، ومعالجة إزالة الكبريت، واستعادة المعادن. وتتمثل الوظائف الأساسية المحددة للفرن الدوار فيما يلي:

1. الاختزال الفعال واستخراج المعادن

باعتباره المكان الرئيسي لتفاعل الاختزال، يستخدم الفرن الدوار درجات حرارة عالية (1000-1200 درجة مئوية) وأجواءً مختزلة لتفاعل أكسيد الرصاص (PbO) في خام الرصاص مع عوامل اختزال مثل فحم الكوك، لإنتاج الرصاص المعدني (Pb) وأول أكسيد الكربون (CO). صيغة التفاعل هي: PbO+C→Pb+CO. يضمن تصميمها القابل للإمالة والدوران الدوران المستمر للمواد والتفاعل المنتظم والكافي، مما يتجنب بشكل فعال الانصهار الزائد أو الالتصاق المحلي، ويحسن بشكل كبير معدل استرداد المعدن.

2. إزالة الكبريت والاستغلال الشامل للموارد

غالبًا ما يكون خام الرصاص مصحوبًا بالكبريت (مثل PbS)، والذي يتسرب في شكل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) عند درجات الحرارة العالية في الفرن الدوار. ومن خلال نظام تنقية غازات المداخن، يمكن استخدام ثاني أكسيد الكبريت لإنتاج الأحماض (مثل حمض الكبريتيك)، وبالتالي تحقيق إعادة تدوير الموارد. كما يمكن للفرن الدوار معالجة الخامات ذات المحتوى العالي من الكبريت والدرجة المنخفضة، ويمكنه الاستجابة بمرونة لتقلبات تركيب المواد الخام عن طريق تعديل معلمات التشغيل.

3. الإنتاج المستمر وتحسين العمليات

يتيح الفرن الدوار إضافة المواد بشكل مستمر من الطرف العالي وتفريغ الرصاص المنصهر والخبث في الطرف المنخفض، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الإنتاج ويتيح القدرة على معالجة يومية تصل إلى مئات الأطنان. يتميز بختم جيد، وفقدان أقل للحرارة، واستهلاك منخفض للوقود، ومناسب للإنتاج الصناعي على نطاق واسع.

4. تكامل العملية والمرونة

باعتبارها المحور الأساسي لعملية الصهر الحراري المعدني، يربط الفرن الدوار عمليات التلبيد والتحميص الأمامية بعمليات التكرير الخلفية لتشكيل سلسلة عملية كاملة. من خلال التحكم في ظروف الأكسدة والاختزال في الفرن، يمكن تحقيق فصل فعال بين الرصاص المعدني والخبث، مما يقلل من التلوث الثانوي.

تلبي أفران الدوارة الحديثة متطلبات حماية البيئة من خلال تحسين أنظمة الاحتراق ومعالجة غازات المداخن لتقليل انبعاثات الغبار وأكسيد الكبريت. إن الهيكل الدوار الفريد والقدرة على خفض درجة الحرارة العالية للفرن الدوار قد عزز التطوير المستمر والواسع النطاق لعملية صهر الرصاص، وأصبح معدات رئيسية لا يمكن الاستغناء عنها في عملية صهر الرصاص.