فرن صهر الرصاص الدوار هو عبارة عن معدات صهر الرصاص المباشر ذات الشكل الأسطواني الأفقي الدوار. يتم تقسيم بنيتها عادة إلى منطقة أكسدة ومنطقة اختزال. كما أن بعضها يحتوي أيضًا على منطقة تجمع المنصهر، ومنطقة إعادة الحرق، وموقد الفرن، وقمة الفرن ومناطق أخرى. فيما يلي تحليل للتآزر الأكسدة والاختزال والصهر الفعال لفرن صهر الرصاص الدوار:

1. من حيث التقسيم البنيوي والوظيفة، تعتبر منطقة الأكسدة هي المنطقة الأساسية لتفاعل الأكسدة. تم تجهيزه بفوهة أكسجين، تقوم برش الهواء الغني بالأكسجين أو الأكسجين النقي لأكسدة الكبريتيدات (مثل PbS) في تركيز الرصاص لإنتاج أكسيد الرصاص (PbO) وثاني أكسيد الكبريت (SO₂). يجب أن يضمن التصميم أن يكون الأكسجين على اتصال كامل بالشحنة، وتستخدم بعض أنواع الأفران الأكسجين المنفوخ جانبيًا لتسريع تبادل الكتلة والحرارة. تقع منطقة الاختزال بجوار منطقة الأكسدة وهي المنطقة الرئيسية لاختزال أكسيد الرصاص إلى رصاص معدني. يتم رش عوامل الاختزال (مثل الكوك والغاز الطبيعي) في منطقة الاختزال من خلال فوهة من نوع الأكمام لاختزال أكسيد الرصاص إلى رصاص معدني عند درجة حرارة عالية. وفي الوقت نفسه، يتم التحكم في الغلاف الجوي داخل الفرن للحفاظ على خصائص الاختزال. يجب أن يضمن التصميم أن يكون عامل الاختزال على اتصال كامل بأكسيد الرصاص وأن يتم التحكم في درجة الحرارة والجو المناسبين.

2. من حيث آلية التآزر الأكسدة والاختزال، تعمل الديناميكا الحرارية والحركية معًا. صيغة التفاعل في منطقة الأكسدة هي 2PbS + 3O₂→2PbO + 2SO₂، وصيغة التفاعل في منطقة الاختزال هي PbO + C→Pb + CO. يمكن لـ SO₂ في منطقة الأكسدة أن ينتج حمضًا، ويقلل SO₂ النزر في منطقة الاختزال من حمولة معالجة غاز العادم، وينخفض الحجم الإجمالي لغاز المداخن بأكثر من 50%. من حيث تحسين الخبث واستعادة المعدن، يتم اعتماد نظام الخبث الرباعي لتقليل درجة حرارة الصهر إلى أقل من 1150 درجة مئوية وتقليل استهلاك الطاقة؛ يصل معدل استرداد الرصاص إلى أكثر من 98%، ومحتوى الرصاص في المخلفات أقل من 1%.

3. العوامل الرئيسية لكفاءة الصهر هي: التوزيع المعقول والمعالجة المسبقة للمواد في إدارة الأعلاف؛ يتم استخدام تقنية الاحتراق المخصب بالأكسجين لتحسين نظام الاحتراق، ويحسن التحكم الذكي استخدام الطاقة الحرارية بنسبة تزيد عن 20٪؛ يجب أن يكون هيكل الفرن والعزل مصممين بشكل معقول لتوزيع تدفق الهواء، ويجب استخدام مواد حرارية عالية الجودة لتقليل الاستهلاك بنسبة 15٪ - 20٪؛ تتطلب صيانة المعدات وأتمتتها عمليات تفتيش منتظمة، ويجب استخدام أجهزة استشعار متكاملة لتحقيق المراقبة والتعديل في الوقت الفعلي.

يحقق فرن صهر الرصاص الدوار إنتاجًا فعالًا ومنخفض الاستهلاك ونظيفًا من خلال تنسيق مناطق الأكسدة والاختزال، جنبًا إلى جنب مع الاحتراق الفعال والتحكم الذكي والتصميم الصديق للبيئة. وفي المستقبل، مع تحسين التقنيات مثل النفخ الجانبي المخصب بالأكسجين والصهر منخفض الحرارة، سيكون لها آفاق تطبيق واسعة في مجالات استعادة الرصاص المعاد تدويره وتداول الموارد.