卡尔多转炉

冶金工程学术语

卡尔多转炉又称氧气斜吹转炉。国内外炼钢厂曾采用该炉处理高磷高硫生铁和废钢，其成品质量比平炉钢好。70年代开始用于冶炼有色金属。卡尔多转炉由于炉体倾斜而且旋转。增加液态金属和液态渣的接触，提高了反应速度。由于炉体旋转，炉衬受热均匀，侵蚀均匀，有利于延长炉子寿命。

发展简史

卡尔多转炉又称氧气斜吹转炉，1956年由瑞典卡林（B.Kalling）试验成功，并在多姆纳维特厂（Domnavet）投产，取两者的第一个音节kal和do命名。转炉炉体呈倾斜状，置于托圈内圆滚上；炉身可绕纵轴线回转，最大转速为每分钟30转；氧枪经炉口斜插炉内，并能摆动；曾在瑞典、英国、法国和美国应用，但不久即在炼钢中停止使用。经过改进后的卡尔多转炉，增添了可向熔池吹氧、氧-燃料或其他气体的设施，从而可以控制炉内温度和气氛，使之既可用于放热反应的吹炼，也可用于吸热反应的熔炼和精炼。此种转炉在有色金属冶炼中称作氧气顶吹旋转转炉（top-blownrotary converter，缩写为TBRC）。1959年，加拿大国际镍公司用此炉首次吹炼高冰镍直接获得金属镍。该公司于1973年在铜崖（Cop-per Cliff）镍精炼厂建成了容量为50吨的顶吹旋转转炉两座，用以处理硫化镍精矿、高冰镍浮选所得的铜镍合金、硫化镍残阳极、烟尘和镍阳极泥等的混合料，为羰基法生产纯镍制备原料（粗金属镍）。顶吹旋转转炉还应用于高品位或成分复杂的铜精矿的熔炼和吹炼，铅精矿、锡精矿的熔炼，铜转炉渣的贫化，含铅、锌高的铜烟尘的处理以及再生铜的冶炼等。中国用顶吹旋转转炉熔炼高品位铜精矿，产出粗铜。

炉体设备

卡尔多转炉是一个衬有耐火砖的钢制容器，传统氧气斜吹转炉由炉身、弹性元件、滚圈、回转轮、倾动托轮、底座及传动系统等零部件构成。具体如图《卡尔多炉结构》所示。

卡尔多转炉转炉传统的回转驱动系统由4台电动机通过万向轴带动4个回转轮，通过摩擦副将扭矩传递到炉体上，从而完成炉体的回转运动。这种回转驱动方式由于采用摩擦传动形式，能耗高，效率低，备件（回转轮）使用寿命短。由其结构决定了4个驱动回转轮在工作时外圆线速度应相同，因此要做到精确控制转速难度非常大；同时，4个回转轮轴线必须平行、最高点母线必须在同一平面之内，因此驱动系统的调试相当繁琐。

主要特点

在炉子下面的通风坑道内，有两个轨道式抬包车用于装运液体或固体产品。与其他强化熔炼新工艺相比，卡尔多转炉的优点有：

（1）使用工业纯氧的同时运用油氧枪，因而炉子的温度容易调节，操作温度可在大范围内变化，如在1100～1700℃温度下，可完成铜、镍、铅等金属硫化精矿的熔炼和吹炼过程；

（2）由于采用顶吹和可旋转炉体，熔池搅拌充分，加速了气、液一固物料之间的多相反应，具有良好的传质和传热动力学条件，特别有利于金属硫化物（MS）和金属氧化物（MO）之间交互反应的充分进行；

（3）用油（或天然气）氧枪控制熔炼过程的反应气氛，根据不同熔炼阶段的需要，可以有不同的氧势或还原势；

（4）由于炉子的炉气量少、炉体容积紧凑，因而散热量小，热效率高，在使用纯氧吹炼的条件下，热效率可达到60%或更高；

（5）虽然需要复杂的传动机构以及在高温下工作的机电装置，但仍然有较高的作业率，因为炉体体积小、拆卸容易、更换方便，一般设有备用炉体，所以修炉方便、不费时，用吊车更换一个经过烘烤的备用炉体即可，作业率可达到95%左右。

卡尔多转炉的缺点是间歇作业、操作频繁、烟气量和烟气成分呈周期性变化、炉子寿命较短、设备复杂、造价较高。

应用情况

在国内有色冶炼厂家，卡尔多转炉主要用来吹炼镍冶炼过程中产生的二次铜精矿成为粗铜。该精矿含有较多的镍，故熔渣熔点高，黏度大，不能采用普通转炉吹炼。而采用这种转炉可冶炼出合格的粗铜。由于使用了氧气，熔化和吹炼都在同一炉内进行，故强化了熔炼过程，缩短了流程，而且提高了烟气中SO2浓度，便于硫的回收。除此之外，卡尔多转炉还应用于高品位或成分复杂的铜精矿的熔炼和吹炼，铅精矿、锡精矿的熔炼，铜转炉渣的贫化，含铅、锌高的铜烟尘的处理以及再生铜的冶炼等。

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