旋渦熔煉(cyclonesmelting)

細(xì)粒爐料和粉狀燃料隨高速氣流沿旋渦室的切線方向進(jìn)入，并在旋渦室內(nèi)的旋流中迅速完成主要冶金反應(yīng)的熔煉方法。屬閃速熔煉范疇。由于爐料成分和氣相間的反應(yīng)速度大，因而是一種能強(qiáng)化冶金過程的熔煉方法。它的生產(chǎn)能力比常規(guī)的鼓風(fēng)爐熔煉大得多。

旋渦熔煉爐首先用于銅鋅精礦的熔煉研究。1964年在蘇聯(lián)建成了第一臺半工業(yè)性氧氣旋渦電熱爐，這種旋渦爐至1973年經(jīng)逐步完善后可用來熔煉銅鋅、銅鎳及含有銅、鋅、鉛、鎳、錫等伴生金屬的原料。在蘇聯(lián)，到70年代中期改為熔煉鉛鋅精礦，并已將旋渦爐改為閃速熔煉豎爐。聯(lián)邦德國在前蘇聯(lián)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展成一種連續(xù)頂吹熔煉法(CONTOP)。CONTOP法即旋渦熔煉和頂吹技術(shù)結(jié)合的熔煉方法，先后用來熔煉復(fù)雜的銅精礦、低硫錫精礦及各種爐渣。1975年在玻利維亞建成了一座cONTOP法煉錫廠。1988年在智利建成投產(chǎn)了日處理620t銅精礦的CONTOP法煉銅廠。

旋渦熔煉爐一般由旋渦室(或稱旋渦爐)、沉淀池及上升煙道三部分組成，類似于閃速爐，只是將閃速爐的反應(yīng)塔改為旋渦室。旋渦室形狀目前大體上可以分為筒型和半錐型兩種。最初的旋渦爐外面為鋼殼層水套內(nèi)襯耐火材料，實(shí)踐證明現(xiàn)采用全水套結(jié)構(gòu)對熔煉更有利。與常規(guī)的鼓風(fēng)爐比較，旋渦爐具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、單位熱負(fù)荷大、處理物料量大的特點(diǎn)。

一般將粒度小于1mm、含水低于1％～2％的細(xì)顆粒固體物料從爐頂或爐子一側(cè)隨一次空氣以約20～40m／s速度噴入旋渦室內(nèi)，二次空氣沿旋渦室的切線方向以約l00m／s速度噴入而產(chǎn)生了高速旋轉(zhuǎn)流，爐料的質(zhì)交換和熱交換都非常強(qiáng)烈，小小的旋渦室空間便能迅速完成焙燒和熔煉反應(yīng)。粗顆粒由于離心力的作用加速到達(dá)爐壁，在那里形成熔融狀粘膜，并緩慢地向下流入沉淀池。熔融狀粘膜的緩慢流動(dòng)。延長了爐料在旋渦室的停留時(shí)間，有助于爐料反應(yīng)完全，同時(shí)也起到了保護(hù)爐壁的作用。