熔炼是一个动词,读音为róng liàn,指将固体金属用
加热炉熔化成液体并
调质,它亦是铸造
生产工艺之一。熔炼也有熔化炼制等意思。
1. 熔化炼制。
柯灵 《香雪海·真实、想象和虚构》:“生活却只是一种粗糙的原料,恰如未经熔炼的金沙。”
2. 喻培养。如:把他们熔炼成为工农化的抗日革命干部。
3. 熔炼 一般指将固体金属用加热炉熔化成液体并调质。如:调节
合金元素含量、调碳、脱氧、脱气、脱掉
非金属夹杂。
熔炼,是将
金属材料及其它
辅助材料投入
加热炉溶化并调质,炉料在高温(1300~1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化,产出粗金属或金属富集物和炉渣的
火法冶金过程。炉料除精矿、焙砂、
烧结矿等外,有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂,以及为进行某种反应而加入还原剂。此外,为提供必须的温度,往往需加入燃料燃烧,并送入空气或
富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣
互溶度很小和
密度差分为两层而得以分离。富集物有锍、
黄渣等,它们尚须经过
吹炼或其他方法处理才能得到金属。
按所用设备分为鼓风炉熔炼、
反射炉熔炼、
电炉熔炼;按
工艺过程特征分为
闪速熔炼、
熔池熔炼、
旋涡熔炼、
富氧熔炼、
热风熔炼、
造锍熔炼、
硫化精矿直接熔炼和硫化
精矿自热熔炼等。这两种分类法很难说明熔炼过程的实质。
鼓风炉熔炼是以块状物料或混捏精矿为原料,焦炭为燃料或兼作
还原剂。反射炉熔炼是以粉状物料为原料,靠燃料燃烧供热进行熔炼的方法。电炉熔炼是以颗粒或粉状物料为原料,利用电热进行熔炼的方法。
熔炼过程进行的反应是很迅速的,故熔炼设备
生产率高,每平方米熔池面积的昼夜
生产能力达几吨乃至几十吨。这是
湿法冶金或
电化冶金设备无法与之比拟的。除此,单台设备的生产能力也很大。常用的熔炼设备有
鼓风炉、
反射炉、
电炉、
闪速炉、转炉、短窑和新型熔池
熔炼炉等。熔炼设备
均已大型化,过程已开始用计算机控制。由于这些熔炼设备都是在1273K以上高温和炉渣熔体的侵蚀下工作,大都用耐高温与耐腐蚀的耐火材料构筑,或用特别的金属
水套围砌。在选择不同耐火材料或水套金属时,必须认真考虑熔炼所产炉渣的侵蚀性能,同时也要注意熔体运动对
炉壁的冲刷与渗透。
感应加热溶铝炉是先进最高效节能的冶炼设备,利用
电磁场涡流原理冶炼,使得电效率大大提高,是中国近些年来工业化进步的标志,在
感应加热技术的进步下,使得的熔炼变得简单可靠。
熔炼得到的主金属产物一般是粗金属(
多元合金熔体)或
中间产物锍,锍需要进一步处理才能得到粗金属。粗金属中往往富集有贵金属及其他有价组分,需要进一步精炼以获得适合于各种用途的最终金属产品,并综合回收其中的贵金属及其他有价组分。
熔炼还产出另一重要产物炉渣。有色金属炉渣是一种以
铁硅酸盐(2
FeO·SiO2 )为主的
氧化物熔体,主要由FeO - SiO2 -
CaO三元系组成,约占总
渣量的80%~90%。炉渣量往往等于或超过主金属产物的产量,其性质对熔炼过程能否顺利进行影响极大。
熔炼过程产生含
SO2 的高温烟气,往往需要回收SO2或处理后才能排放。烟气夹带的烟尘要经各种
收尘设备收集,以提高原料的综合利用程度并减少对环境的污染。高温烟气也是二次热源,可用
余热锅炉或其他
热交换设备回收,以产生蒸气或作其他用途。