في إنتاج صهر النحاس، يحتل فرن النفخ الأفقي (محول P-S) مكانة أساسية لا غنى عنها. فهو قطعة أساسية من المعدات لتكرير خام النحاس وتحويله إلى نحاس خام، وقد جعله تصميمه الفريد وآلية الصهر الذاتية التسخين الفعالة معيارًا ذهبيًا في هذه الصناعة.

هيكل الجهاز: حاوية صناعية مصممة بدقة

يتكون الغلاف الخارجي لفرن النفخ الأفقي من صفائح فولاذية بسماكة 4-5 سم، مبطنة بطوب المغنيسيا المقاوم للحرارة العالية والتآكل، أو طوب المغنيسيا-الكروم، أو طوب الكروم-المغنيسيا. توجد فتحة في منتصف جسم الفرن، تُستخدم لضخ النحاس، وإخراج غازات الاحتراق، وإزالة الخبث، واستخراج النحاس. يوجد صف من الفوهات مرتبة أفقيًا على أحد جانبي جسم الفرن لإدخال الهواء المضغوط. يُثبّت جسم الفرن بالكامل على بكرات، ويمكنه الدوران باتجاه عقارب الساعة حول محور أفقي، مما يُسهّل التشغيل والصيانة.

... عملية النفخ: تحكم دقيق على مرحلتين

تنقسم عملية النفخ إلى مرحلتين: مرحلة تكوين الخبث ومرحلة تكوين النحاس. خلال مرحلة تكوين الخبث، يُضخ الهواء في خامة النحاس ويُضاف إليها مُذيب الكوارتز، مما يؤدي إلى أكسدة الحديد وتكوين أكسيد الحديد الثنائي (FeO)، الذي يتحد مع ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) لتكوين خبث سيليكات الحديد. تُضبط درجة حرارة التفاعل عند 1200-1250 درجة مئوية. خلال مرحلة تكوين النحاس، تستمر خامة النحاس الأبيض (Cu₂S) في الأكسدة، مُنتجةً نحاسًا مُتقشرًا. يحتوي النحاس المُتقشر النهائي على نسبة كبريت أقل من 0.05% ويتميز بجودة ممتازة.

مزايا العملية: التسخين الذاتي، الكفاءة العالية، المرونة والموثوقية

لا يتطلب هذا النوع من الأفران وقودًا خارجيًا، إذ يعتمد كليًا على التفاعل الطارد للحرارة بين الحديد والكبريت في خامة النحاس لتوليد الحرارة، مما ينتج عنه كفاءة حرارية عالية للغاية. كما أنها تتميز بمرونة التشغيل، وقابلية التكيف العالية مع المواد الخام ذات الدرجات المختلفة، وسهولة الصيانة.

وباعتبارها عملية ناضجة، سيستمر تطوير فرن النفخ الأفقي نحو التحكم الذكي وخفض الانبعاثات في المستقبل، مما يُسهم في تطوير صناعة صهر النحاس بشكل صديق للبيئة وفعّال.