一、卡尔多炉溶炼技能的开展
卡尔多炉是一个既可曾经后转倾又能够绕炉子中心轴线滚动的冶炼炉。因为作业时炉体置，所以又称为斜吹氧气反转转炉。因为在作业时炉子还在持续滚动，熔体中不存在死角，每一部分都处于充沛拌和之中，因此该炉型冶炼的动力学条件是其他炉型所不能比较的。
1957年，由瑞典的BO KALLING教授与该国的DOMNARVER钢厂共同开发出用于处理高磷高硫生铁和废钢的新炉型，取名为卡尔多炉。1976年第一台卡尔多设备在瑞典北部的波立登公司Romm－skar冶炼厂投入运用。开端运用这台设备处理含铅粉尘，现代用它处理铅精矿和废杂铜。波立登公司在运用卡尔多炉处理废杂铜的进程中，发现该设备是处理低档次废铜最有竞争力的，经济效益很好。该技能很快被推行到其它国家的许多具有不同出产能力的冶炼厂，处理各种物料。
卡尔多炉熔炼进程是连续操作的，具有对质料改动习惯快的特色，特别是处理杂乱铜精矿、氧化矿、各种档次的二次质料、烟灰、浸出渣、废旧金属等各种质料。低档次废杂铜来历广泛，报价低廉。实践亦证明，冶炼各种低档次废杂铜的赢利的确比处理铜精矿和高档次废杂铜都高。一同，在处理废杂铜进程中，还能得到许多贵金属，使得赢利率进一步进步。
二、处理废杂铜的工艺进程
再生铜处理工艺流程挑选的首要依据是质料档次和产品计划。对火法溶炼出产来说，以废杂铜为质料出产阳极铜依据质料档次的凹凸可选用一段法、二段法和三段法工艺流程，其次依据出产规划、配备水平、当地建造条件挑选适合的炉型及烟气处理的流程。
一段法工艺流程是将含铜档次均＞98%的紫杂铜、黄杂铜和电解残极等直接参加精粹炉内，经熔化、氧化、复原等火法精粹后浇铸成阳极板，送电解精粹得电铜。
二段法工艺流程：质料含铜档次80%以上的废杂铜先经过鼓风炉复原熔炼或许转炉吹炼，得到含铜档次93%以上的粗铜，再经精粹炉内产出阳极铜。
江铜贵冶卡尔多炉处理废杂铜的质料为含铜档次＞70%的废杂铜，其首要工艺进程可分红5个进程：加料、熔炼、出渣、吹炼、出铜。熔炼、吹炼2个阶段可在1台炉内完结，粗铜档次可到达98%。卡尔多炉处理废杂铜工艺是国外二段法处理废杂铜的一种先进技能。其反响进程通常用废杂铜质猜中的铁作为氧化物的复原剂，增加石英石溶剂。
（一）废料预处理
卡尔多炉熔炼无需许多废料预处理作业，但要避免直接向炉内参加水和油，能够包容单块最大的废料尺度为0.5m，当炉内没有未熔化的质料时也能够运用湿润的质料。
（二）熔炼
经过加料斗，废铜和石英一同直接参加炉中。因为废杂铜的密度低，因此每批次需求加数斗物料，加料完毕后，烧嘴进炉内进行熔炼。
开端熔化时，卡尔多炉先以慢速绕炉子中心轴线滚动，转速为1r/min并不断加速，终究到达5r/min左右。烧嘴先以中型火焰进行烯烧，假如质猜中有塑料等有机物，这时即开端焚烧。随后主动改动喷的氧油化，火焰变为高氧化情况，部分有机物蒸发并与空气一同焚烧，在蒸发焚烧进程中，烟气被吸入直升烟道。因为烟道内吸入了更多的空气，终究一切塑料和有机物在直升烟道内彻底焚烧。为了避免有害化合物的构成，直升烟道内的温度维持在800～900℃。炉内的金属跟着炉内温度的升高开端熔化。为了下降操作本钱，炉内温度保持在1250℃以下。待溶炼阶段（约1.5h）完结后，开端出渣。在溶炼期间，因为较深的复原性气氛，这时慵懒渣中含有＜0.5%的铜。
（三）吹炼
炉内构成的黑铜进行吹炼，经过吹炼向炉内吹入富氧压缩空气，一同炉体以15r/min的速度绕炉子中心直线旋转。在吹炼进程中，Fe和Zn首要被除掉，将黑铜转变成铜合金，进一步吹炼除掉Pb和Sn，以构成粗铜。
吹炼阶段得到的富铜渣转入下一批猜中循环处理，吹炼的意图是制作粗铜，吹炼时需求许多的冷铜作为冷料。一个炉周期的时刻约为4～6h，与质料含铜档次有关，出产规划取决于炉子的容积巨细和质料成分，悉数操作都在操控室进行。表1是处理废杂铜含铜档次为70%，出产一炉粗铜的一个典型的周期。
表1 卡尔多炉出产粗铜典型周期 min
过 程
时 间
加 料
焚烧、烘干
熔 炼
放 渣
加冷铜
吹 炼
倒出粗铜
预留时刻
总 计
30
15
75
15
5
40
30
30
240
三、处理废杂铜的首要设备
江铜贵冶卡尔多炉处理废杂铜设备首要有加料体系、卡尔多炉、集烟罩和除尘体系、环保烟罩以及其它辅佐设备。
（一）装料体系
装料提升斗内备有装料混合器，它具有称重元件。
不同的废料层叠混装在一同，需记载好每一种物料的分量，也能够运用在液压体系配备有电子称重设备的装料车进行装料作业。每一批物料是否充沛混合并不是很要害，更重要的是炉料在炉内的均匀分布以及层与层之间的均匀分布，并且含有机物的量均匀。
（二）卡尔多炉
卡尔多炉是一个衬有耐火砖的钢制容器。在电机的驱动下，能够＜20r/min的速度绕炉子中心轴线滚动。还能够进行360°的倾转，操作者可依据需求挑选适合的视点进行装料、熔炼、出铜和出渣。在正常操作条件下，炉子被滚动相对于水平方位的28°，在这个视点方位利于操作，使通入的气体介质与溶体充沛的拌和。
当炉子的耐火材料处于全新情况时，卡尔多炉的容积大约能够包容13m3的熔融物料。炉子的腔体只是只要一个开口，经过这个开口，油由此刺进，一同工艺烟气从这个开口出来。
炉用耐火材料首要选用抗渣粘结能力强的铬镁砖，耐炉渣腐蚀。耐火材料设有两层，一层是安全层，该层挨近炉体钢质料，另一层是操作内衬层。安全层的作用是当操作层的内衬发作损坏时，铜熔体不致于穿透钢外壳层，避免铜熔体损坏设备。
（三）烧嘴和吹炼
该炉设有两种，一种是熔炼期运用的烧嘴，别的一种是吹炼期运用的吹炼，经过运动在支撑梁上的液压马达，本体能够移出和移入。为了避免事端停电，液压体系配有氮气蓄能器，在停电时，能够向液压动力体系供给满意的动力，然后体撤出炉腔。本体设有冷却水进行冷却，因此能够随受炉内的高温辐射。一旦有冷却水走漏，配备的安全体系能够将泵中止，避免冷却水体系的进一步走漏。
烧嘴油配备有高效率的喷嘴，能够使油与氧气在简直挨近抱负的情况下焚烧，最大的油流量为30L/min。
（四）直升水冷烟道
配备有冷却水体系的直升水冷烟道用于搜集工艺烟气，在烟道的顶部，有一个带盖子的事端紧迫烟气出口。直升水冷烟道除了有冷却水体系以外，还衬有耐火材料保护层。
（五）冷却水体系
冷却水体系由两个体系组成，一个是开路用的（非密闭的）冷却水体系，该体系用于冷却卡尔多炉的直升水冷烟道；另一个体系为密闭体系，用于冷却烧嘴和吹炼。由直升水冷烟道和油等带来的热量经过热交换器与外部循环水体系冷却。
（六）喷雾冷却器
直升水冷烟道出口烟气温度大约为500～800℃，温度的凹凸首要取决于废铜中油和塑料等有机物的含量。烟气在进入布袋收尘器之前先经过喷雾冷却器冷却。冷却的原理是，经过运用压缩空气将水在特殊的喷嘴处进行雾化，然后对烟气进行冷却。不论烟气的流量和温度怎么发作改变，计算机体系将对温度完结调理操控，然后确保冷却水塔一直处于枯燥情况。喷雾冷却器出口的烟气温度大约为200～250℃，烟尘经过1台刮板运输机或1台螺旋给料机送入烟灰罐中。
（七）环保烟罩
整个卡尔多炉都用环保烟罩罩住。冶炼进程发生的粉尘都被风机抽出烟罩送到布袋收尘器除尘净化后排入烟囱。
（八）烟气收尘
从炉用环保烟罩来的环集烟气与卡尔多炉出来的工艺烟气混合后，使得烟气的温度会降至150℃进入布袋收尘器，而搜集的烟尘能够作为含锌物料供应。
假如因为某种毛病，导致烟气温度高于某一极限值，就能够将空气温度操控缓冲风门翻开，答应适量天然空气的吸入，以确保布袋收尘器不被烧坏。
四、处理废杂铜的首要质料
卡尔多炉既可处理高档次废杂铜，又可处理低档次废杂铜。表2为江铜贵冶卡尔多炉废杂铜冶炼的质料要求。
表2 卡尔多炉质料 %
项 目
Cu
Fe
Zn
Sn
S
其 它
废杂铜质料
废电机
冷 料
70
20
＞90
1
80
10
3
0.5
8.5
五、技能指标
（一）江铜贵冶废杂铜冶炼规划：年产5万t粗铜；
（二）卡尔多炉作业容积：13m3；
（三）废杂铜冶炼原材料耗费见表3。
表3 废杂铜冶炼原材料耗费
项 目
数 量
单 位
备 注
冷却循环水量
水耗费量
装机总容量
电 耗
O2耗费量
外表压缩空气量
吹炼压缩空气量
重 油
柴 油
SiO2
石灰石
耐火砖
188
14
1093
5×106
5～7×106
50
12000
2900
20
8000
3000
300
m3/h
m3/h
kW
kWh/a
Nm3/a
Nm3/a
Nm3/a
Nm3/a
t/a
t/a
t/a
t/a
温差T＜5℃
均匀耗费＜3m3/h
六、卡尔多炉处理废杂铜的优缺陷
卡尔多炉冶炼作为一种强化溶炼办法有其独到之处：①因为运用工业纯氧以及运用氧油，因此炉内的温度简略调理，并且规模大；②具有杰出的传热和传质动力学，有利于加速物料的熔化和气－固－液各相间反响速率；③凭借油氧简略操控熔炼进程中炉气的氧势。依据不同熔炼阶段的需求，能够有不同的氧势或复原势；④因为炉子的烟气量少、炉体容积紧凑，因此散热量少，热效率高，在运用纯氧吹炼的条件下，热效率可达60%或更高。
卡尔多炉型适合处理含杂质高的杂乱质料，进程简略，对用于处理废杂铜更是有许多长处：①熔炼、复原和吹炼可在同一个溶炼炉内完结，无需外加熔炼炉；②既可处理高档次废杂铜，又可处理低档次废杂铜，而处理低档次废杂铜经济效益更好；③能够一次产出可弃渣，一般渣含铜＜0.5%；④炉子结构紧凑，设备简略，能彻底密闭，因此可避免排放物溢散。操作环境杰出，对外无污染，可满意比较严厉的环境要求；⑤出产灵敏，适于处理各种物料，并可在不同金属间转化，不用对设备作任何改造。 其缺陷是间歇作业，操作频频，烟气量和烟气成分呈周期性改动，炉子寿数较短，造价较高。
卡尔多炉是一个既可曾经后转倾又能够绕炉子中心轴线滚动的冶炼炉。因为作业时炉体置，所以又称为斜吹氧气反转转炉。因为在作业时炉子还在持续滚动，熔体中不存在死角，每一部分都处于充沛拌和之中，因此该炉型冶炼的动力学条件是其他炉型所不能比较的。
1957年，由瑞典的BO KALLING教授与该国的DOMNARVER钢厂共同开发出用于处理高磷高硫生铁和废钢的新炉型，取名为卡尔多炉。1976年第一台卡尔多设备在瑞典北部的波立登公司Romm－skar冶炼厂投入运用。开端运用这台设备处理含铅粉尘，现代用它处理铅精矿和废杂铜。波立登公司在运用卡尔多炉处理废杂铜的进程中，发现该设备是处理低档次废铜最有竞争力的，经济效益很好。该技能很快被推行到其它国家的许多具有不同出产能力的冶炼厂，处理各种物料。
卡尔多炉熔炼进程是连续操作的，具有对质料改动习惯快的特色，特别是处理杂乱铜精矿、氧化矿、各种档次的二次质料、烟灰、浸出渣、废旧金属等各种质料。低档次废杂铜来历广泛，报价低廉。实践亦证明，冶炼各种低档次废杂铜的赢利的确比处理铜精矿和高档次废杂铜都高。一同，在处理废杂铜进程中，还能得到许多贵金属，使得赢利率进一步进步。
二、处理废杂铜的工艺进程
再生铜处理工艺流程挑选的首要依据是质料档次和产品计划。对火法溶炼出产来说，以废杂铜为质料出产阳极铜依据质料档次的凹凸可选用一段法、二段法和三段法工艺流程，其次依据出产规划、配备水平、当地建造条件挑选适合的炉型及烟气处理的流程。
一段法工艺流程是将含铜档次均＞98%的紫杂铜、黄杂铜和电解残极等直接参加精粹炉内，经熔化、氧化、复原等火法精粹后浇铸成阳极板，送电解精粹得电铜。
二段法工艺流程：质料含铜档次80%以上的废杂铜先经过鼓风炉复原熔炼或许转炉吹炼，得到含铜档次93%以上的粗铜，再经精粹炉内产出阳极铜。
江铜贵冶卡尔多炉处理废杂铜的质料为含铜档次＞70%的废杂铜，其首要工艺进程可分红5个进程：加料、熔炼、出渣、吹炼、出铜。熔炼、吹炼2个阶段可在1台炉内完结，粗铜档次可到达98%。卡尔多炉处理废杂铜工艺是国外二段法处理废杂铜的一种先进技能。其反响进程通常用废杂铜质猜中的铁作为氧化物的复原剂，增加石英石溶剂。
（一）废料预处理
卡尔多炉熔炼无需许多废料预处理作业，但要避免直接向炉内参加水和油，能够包容单块最大的废料尺度为0.5m，当炉内没有未熔化的质料时也能够运用湿润的质料。
（二）熔炼
经过加料斗，废铜和石英一同直接参加炉中。因为废杂铜的密度低，因此每批次需求加数斗物料，加料完毕后，烧嘴进炉内进行熔炼。
开端熔化时，卡尔多炉先以慢速绕炉子中心轴线滚动，转速为1r/min并不断加速，终究到达5r/min左右。烧嘴先以中型火焰进行烯烧，假如质猜中有塑料等有机物，这时即开端焚烧。随后主动改动喷的氧油化，火焰变为高氧化情况，部分有机物蒸发并与空气一同焚烧，在蒸发焚烧进程中，烟气被吸入直升烟道。因为烟道内吸入了更多的空气，终究一切塑料和有机物在直升烟道内彻底焚烧。为了避免有害化合物的构成，直升烟道内的温度维持在800～900℃。炉内的金属跟着炉内温度的升高开端熔化。为了下降操作本钱，炉内温度保持在1250℃以下。待溶炼阶段（约1.5h）完结后，开端出渣。在溶炼期间，因为较深的复原性气氛，这时慵懒渣中含有＜0.5%的铜。
（三）吹炼
炉内构成的黑铜进行吹炼，经过吹炼向炉内吹入富氧压缩空气，一同炉体以15r/min的速度绕炉子中心直线旋转。在吹炼进程中，Fe和Zn首要被除掉，将黑铜转变成铜合金，进一步吹炼除掉Pb和Sn，以构成粗铜。
吹炼阶段得到的富铜渣转入下一批猜中循环处理，吹炼的意图是制作粗铜，吹炼时需求许多的冷铜作为冷料。一个炉周期的时刻约为4～6h，与质料含铜档次有关，出产规划取决于炉子的容积巨细和质料成分，悉数操作都在操控室进行。表1是处理废杂铜含铜档次为70%，出产一炉粗铜的一个典型的周期。
表1 卡尔多炉出产粗铜典型周期 min
过 程
时 间
加 料
焚烧、烘干
熔 炼
放 渣
加冷铜
吹 炼
倒出粗铜
预留时刻
总 计
30
15
75
15
5
40
30
30
240
三、处理废杂铜的首要设备
江铜贵冶卡尔多炉处理废杂铜设备首要有加料体系、卡尔多炉、集烟罩和除尘体系、环保烟罩以及其它辅佐设备。
（一）装料体系
装料提升斗内备有装料混合器，它具有称重元件。
不同的废料层叠混装在一同，需记载好每一种物料的分量，也能够运用在液压体系配备有电子称重设备的装料车进行装料作业。每一批物料是否充沛混合并不是很要害，更重要的是炉料在炉内的均匀分布以及层与层之间的均匀分布，并且含有机物的量均匀。
（二）卡尔多炉
卡尔多炉是一个衬有耐火砖的钢制容器。在电机的驱动下，能够＜20r/min的速度绕炉子中心轴线滚动。还能够进行360°的倾转，操作者可依据需求挑选适合的视点进行装料、熔炼、出铜和出渣。在正常操作条件下，炉子被滚动相对于水平方位的28°，在这个视点方位利于操作，使通入的气体介质与溶体充沛的拌和。
当炉子的耐火材料处于全新情况时，卡尔多炉的容积大约能够包容13m3的熔融物料。炉子的腔体只是只要一个开口，经过这个开口，油由此刺进，一同工艺烟气从这个开口出来。
炉用耐火材料首要选用抗渣粘结能力强的铬镁砖，耐炉渣腐蚀。耐火材料设有两层，一层是安全层，该层挨近炉体钢质料，另一层是操作内衬层。安全层的作用是当操作层的内衬发作损坏时，铜熔体不致于穿透钢外壳层，避免铜熔体损坏设备。
（三）烧嘴和吹炼
该炉设有两种，一种是熔炼期运用的烧嘴，别的一种是吹炼期运用的吹炼，经过运动在支撑梁上的液压马达，本体能够移出和移入。为了避免事端停电，液压体系配有氮气蓄能器，在停电时，能够向液压动力体系供给满意的动力，然后体撤出炉腔。本体设有冷却水进行冷却，因此能够随受炉内的高温辐射。一旦有冷却水走漏，配备的安全体系能够将泵中止，避免冷却水体系的进一步走漏。
烧嘴油配备有高效率的喷嘴，能够使油与氧气在简直挨近抱负的情况下焚烧，最大的油流量为30L/min。
（四）直升水冷烟道
配备有冷却水体系的直升水冷烟道用于搜集工艺烟气，在烟道的顶部，有一个带盖子的事端紧迫烟气出口。直升水冷烟道除了有冷却水体系以外，还衬有耐火材料保护层。
（五）冷却水体系
冷却水体系由两个体系组成，一个是开路用的（非密闭的）冷却水体系，该体系用于冷却卡尔多炉的直升水冷烟道；另一个体系为密闭体系，用于冷却烧嘴和吹炼。由直升水冷烟道和油等带来的热量经过热交换器与外部循环水体系冷却。
（六）喷雾冷却器
直升水冷烟道出口烟气温度大约为500～800℃，温度的凹凸首要取决于废铜中油和塑料等有机物的含量。烟气在进入布袋收尘器之前先经过喷雾冷却器冷却。冷却的原理是，经过运用压缩空气将水在特殊的喷嘴处进行雾化，然后对烟气进行冷却。不论烟气的流量和温度怎么发作改变，计算机体系将对温度完结调理操控，然后确保冷却水塔一直处于枯燥情况。喷雾冷却器出口的烟气温度大约为200～250℃，烟尘经过1台刮板运输机或1台螺旋给料机送入烟灰罐中。
（七）环保烟罩
整个卡尔多炉都用环保烟罩罩住。冶炼进程发生的粉尘都被风机抽出烟罩送到布袋收尘器除尘净化后排入烟囱。
（八）烟气收尘
从炉用环保烟罩来的环集烟气与卡尔多炉出来的工艺烟气混合后，使得烟气的温度会降至150℃进入布袋收尘器，而搜集的烟尘能够作为含锌物料供应。
假如因为某种毛病，导致烟气温度高于某一极限值，就能够将空气温度操控缓冲风门翻开，答应适量天然空气的吸入，以确保布袋收尘器不被烧坏。
四、处理废杂铜的首要质料
卡尔多炉既可处理高档次废杂铜，又可处理低档次废杂铜。表2为江铜贵冶卡尔多炉废杂铜冶炼的质料要求。
表2 卡尔多炉质料 %
项 目
Cu
Fe
Zn
Sn
S
其 它
废杂铜质料
废电机
冷 料
70
20
＞90
1
80
10
3
0.5
8.5
五、技能指标
（一）江铜贵冶废杂铜冶炼规划：年产5万t粗铜；
（二）卡尔多炉作业容积：13m3；
（三）废杂铜冶炼原材料耗费见表3。
表3 废杂铜冶炼原材料耗费
项 目
数 量
单 位
备 注
冷却循环水量
水耗费量
装机总容量
电 耗
O2耗费量
外表压缩空气量
吹炼压缩空气量
重 油
柴 油
SiO2
石灰石
耐火砖
188
14
1093
5×106
5～7×106
50
12000
2900
20
8000
3000
300
m3/h
m3/h
kW
kWh/a
Nm3/a
Nm3/a
Nm3/a
Nm3/a
t/a
t/a
t/a
t/a
温差T＜5℃
均匀耗费＜3m3/h
六、卡尔多炉处理废杂铜的优缺陷
卡尔多炉冶炼作为一种强化溶炼办法有其独到之处：①因为运用工业纯氧以及运用氧油，因此炉内的温度简略调理，并且规模大；②具有杰出的传热和传质动力学，有利于加速物料的熔化和气－固－液各相间反响速率；③凭借油氧简略操控熔炼进程中炉气的氧势。依据不同熔炼阶段的需求，能够有不同的氧势或复原势；④因为炉子的烟气量少、炉体容积紧凑，因此散热量少，热效率高，在运用纯氧吹炼的条件下，热效率可达60%或更高。
卡尔多炉型适合处理含杂质高的杂乱质料，进程简略，对用于处理废杂铜更是有许多长处：①熔炼、复原和吹炼可在同一个溶炼炉内完结，无需外加熔炼炉；②既可处理高档次废杂铜，又可处理低档次废杂铜，而处理低档次废杂铜经济效益更好；③能够一次产出可弃渣，一般渣含铜＜0.5%；④炉子结构紧凑，设备简略，能彻底密闭，因此可避免排放物溢散。操作环境杰出，对外无污染，可满意比较严厉的环境要求；⑤出产灵敏，适于处理各种物料，并可在不同金属间转化，不用对设备作任何改造。 其缺陷是间歇作业，操作频频，烟气量和烟气成分呈周期性改动，炉子寿数较短，造价较高。
