تُعدّ أفران صهر النحاس المائلة (والتي تُعرف عادةً بأفران الأنود الدوارة، وأفران التكرير، وما إلى ذلك) من المعدات الأساسية في تكرير النحاس بالمعالجة الحرارية. وتتمثل ميزتها الرئيسية في إزالة الخبث واستخلاص النحاس من خلال إمالة جسم الفرن. وفيما يلي مكوناتها الرئيسية وتطبيقاتها:
آلية الإمالة
التطبيق: لتحريك جسم الفرن للدوران والإمالة ضمن نطاق زاوية محدد لتحقيق ما يلي:
التحكم في عمق إدخال قنوات الأكسدة والاختزال أو الشعلات.
تنفيذ عمليات إزالة الخبث وإزالة النحاس.
تركيبة مصهور موحدة ودرجة حرارة موحدة داخل الفرن.
جسم الفرن والمواد المقاومة للحرارة
يستخدم:
غلاف الفرن: غلاف خارجي فولاذي يدعم هيكل الفرن.
البطانات الحرارية (مثل طوب المغنيسيا والكروم وطوب الألومينا والمغنيسيا): مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، وحماية غلاف الفرن وتقليل فقدان الحرارة، وإطالة عمر الفرن.
جهاز مخرج هواء الأكسدة/الاختزال
يستخدم:
فترة الأكسدة: أدخل قناة هواء عالية الضغط (هواء أو هواء غني بالأكسجين) لأكسدة الشوائب مثل الكبريت والحديد إلى غاز أو خبث.
فترة الاختزال: أدخل أنبوب عامل الاختزال (مثل الغاز الطبيعي أو الأمونيا أو الزيت الثقيل) لإزالة الأكسجين الزائد من النحاس المنصهر وتحسين نقاء سائل النحاس.
أنظمة الحرق
يستخدم:
فهو يوفر الحرارة للحفاظ على درجة حرارة الفرن (حوالي 1200 درجة مئوية) وتعويض فقدان الحرارة أثناء عملية التكرير.
عادةً ما تكون أنواع الوقود هي الغاز الطبيعي والنفط وما إلى ذلك.
منفذ استخراج النحاس ومنفذ استخراج الخبث
يستخدم:
مخرج النحاس: يقع على جانب واحد من جسم الفرن، ويتم صب النحاس المنصهر المكرر في مغرفة الصب بعد إمالة جسم الفرن.
منفذ تصريف الخبث / كاشطة الخبث: يستخدم لتصريف الخبث الناتج أثناء فترة الأكسدة.
نظام سحب الدخان واستعادة الحرارة المهدرة
يستخدم:
غطاء المداخن وغطاء غاز المداخن: يقوم بتجميع غاز المداخن (بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت، وما إلى ذلك) المتولد أثناء عملية الصهر.
غلاية استعادة الحرارة المهدرة: تستعيد الحرارة من غازات المداخن وتحسن استخدام الطاقة.
جهاز قياس وكشف درجة الحرارة
يستخدم:
قياس درجة الحرارة باستخدام المزدوجات الحرارية/الأشعة تحت الحمراء: مراقبة درجة حرارة الفرن في الوقت الحقيقي.
منفذ أخذ العينات: خذ عينة من سائل النحاس لتحليل تركيبها.
معدات حماية البيئة ومعالجة غازات المداخن
يستخدم:
أنظمة إزالة الغبار (مثل مرشحات الأكياس): تزيل الدخان والغبار.
نظام إزالة الكبريت: يعالج ثاني أكسيد الكبريت لتلبية متطلبات حماية البيئة.
دور رئيسي في سير العمل
التغذية: قم بتحميل النحاس الخام أو النحاس السائل من خلال منفذ التغذية.
فترة الأكسدة: يتم إدخال قناة الأكسدة، وتتأكسد الشوائب ويتشكل الخبث، ويتم إمالة جسم الفرن لتعزيز التفاعل.
فترة الاختزال: أدخل أنبوب عامل الاختزال لإزالة الأكسجين، وقم بإمالة جسم الفرن لتحسين تجانس عملية الاختزال.
عملية سحب النحاس: عند إمالة جسم الفرن، يتدفق النحاس المنصهر عبر منفذ سحب النحاس إلى آلة الصب ليتم صبه في ألواح الأنود.
لخص الخصائص
يحقق الفرن المائل مرونة تشغيلية من خلال آلية الإمالة الخاصة به، ويعمل بالتزامن مع جهاز الأكسدة والاختزال لإكمال عملية التكرير، ونظام احتراق للحفاظ على درجة الحرارة، ومواد حرارية لضمان عمر الفرن، ونظام حماية بيئية للتحكم في الانبعاثات، وكل ذلك يضمن معًا الكفاءة العالية والاستقرار في تكرير النحاس.
