熔炼车间是冶炼厂的主要生产车间，车间的主要任务是生产铜阳极板。熔炼车间处理的铜精矿均为外购铜精矿，利用电炉和合成炉生产冰铜。电炉主要是由矿热电炉处理焙烧车间生产的焙砂，合成炉主要处理经蒸汽干燥机干燥后的干精矿，电炉、合成炉产出的冰铜搭配进入转炉进行吹炼，转炉产出的粗铜进入阳极炉精炼，最后由双园盘浇铸系统产出合格的铜阳极板送精炼厂。在实习期间主要了解了以下几点，现简单介绍如下。
1. 冰铜熔炼
铜精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜。冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法，又称造锍熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中，而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。
冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。尽管设备不同，冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。
高温下，炉料受热后形成低价稳定的化合物，随着形成低熔点共晶组分熔化析出，即形成初冰铜和初渣。其最终成分的形成是在熔池中完成。
熔炼的主产物冰铜是由Cu2S 、Fe S组成的合量，其中还溶解了一定数量铁的氧化物和其它硫化物，如Ni3S2、CoS、PbS、ZnS等。一般Cu+Fe+S占冰铜总量的80%~90%。炉料中的金银及铂族元素在熔炼过程中几乎全部进入冰铜中。Se、Te、As、Sb、Bi等元素也部分地溶解在冰铜中。
冰铜品位的选择取决于下列因素：炉料的性质和成分、熔炼特性、经济条件等。
熔炼生精矿时，冰铜品位不能在大范围内变动，但可用预先焙烧来调整，焙烧程度愈大，熔炼时冰铜品位愈高，反之亦然。冰铜品位越低，吹炼所需时间愈长，吹炼时能耗愈大，炉衬消耗愈快。实践证明，选择冰铜品位为37~42%较为合理。但冰铜品位太高也存在一些问题。
(1)冰铜品位高，铜在炉渣中的损失增多。
(2)产生高品位冰铜，需延长精矿的焙烧时间，降低了焙烧的生产率，并增加烟尘产出量。
(3)高品位冰铜的吹炼比较困难，因为吹炼过程的热绝大部分来自FeS的氧化，高品位冰铜中FeS含量少，其氧化产生的热量较少。故热量不足，使吹炼作业难以进行。
2.炉渣的形成
炉渣是炉料和燃料中各种氧化物的共熔体，炉料中的脉石主要是石英、石灰石等，在冰铜熔炼过程中，与铁的硫化物氧化产出的FeO反应，形成复杂的硅酸盐炉渣。
炉渣成分和性质直接影响熔炼过程的技术经济指标。
（1）炉渣的性质决定熔炼过程的能耗。如炉渣熔点高，炉渣放出大量热；另一方面，如炉渣具有大的热含量，加热炉渣到熔点所消耗的热量也增加。
（2）炉渣的性质很大程度上决定炉温的高低，炉内的温度决定于炉渣的熔点，而炉渣的熔点是由其成分决定的，要改变炉温，须改变炉渣成分。
（3）炉渣的性质决定炉子的生产率，熔炼酸性炉渣时，具有较高的黏度和熔点，炉子的生产率比熔炼碱性炉渣时小。
（4）炉渣的性质和熔炼时形成的炉渣量是决定铜回收率的一个基本因素，因熔炼时伴随于炉渣中的铜的损失是熔炼过程的主要损失。
炉渣的黏度是炉渣的重要性质之一，其影响炉渣和冰铜的分离及炉内放出，热量传递等。生产上要求炉渣黏度低，流动性好，利于操作和渣与冰铜的分离。
影响炉渣黏度的因素主要是SiO2、FeO含量及温度。为降低炉渣黏度，须采
取以下措施。
a)适当提高SiO2含量，防止Fe3O4饱和析出。
b)较高的FeO含量。提高FeO含量可促进SixOy2-复合阴离子解体，降低炉渣
熔点，利于炉渣过热。随FeO含量增大，黏度下降。FeO含量过高也不利，因炉内氧化气氛会使Fe3O4平衡浓度相应增大，温度不稳定会带来Fe3O4饱和析出，增
大黏度。
c)少量CaO、Al2O3存在可降低炉渣黏度。
d)较高炉温，可降低黏度。炉渣过热，复杂硅氧离子解体，不析出Fe3O4都需要炉内高温条件。
3. 铜锍的吹炼
铜锍吹炼的过程是周期性的，整个过程分为两个周期。在吹炼的第一周期，铜锍中的FeS与鼓入空气中的氧发生强烈的氧化反应，生成FeO和SO2气体。FeO与加入的石英熔剂反应造渣，故又叫造渣期。造渣期完成后获得了白锍(Cu2S)，继续对白锍吹炼，即进入第二周期。在吹炼的第二周期，鼓入空气中的氧与Cu2S（白锍）发生强烈的氧化反应，生成Cu2O和SO2。Cu2O又与未氧化的Cu2S反应生成金属Cu 和SO2，直到生成的粗铜含Cu98.5%以上时，吹炼的第二周期结束。铜锍吹炼的第二周期不加入熔剂、不造渣，以产出粗铜为特征，故又叫造铜期。
在转炉吹炼的.过程中，反应几乎全是放热反应，放出的热量足以维持1700℃下的高温进行自热熔炼。为了防止炉衬耐火材料因过度受热而缩短炉寿命，所以需要向炉内加入冷料以控制炉温。用空气吹炼高品位的铜锍时，吹炼所需的热量难以维持过程自热进行，可以鼓入富氧空气，减少烟气带走的热量以弥补热量的不足，富氧空气吹炼可以缩短吹炼时间，提高生产能力。
转炉吹炼过程是周期性的作业，倒入铜锍、吹炼和倒出吹炼产物三个过程的循环，造成大量的热量损失；产出的烟气量和烟气成分波动很大，使硫酸生产设备的生产条件难以稳定，致使硫酸的回收率不高。这是转炉吹炼过程的主要问题。
当然，铜熔炼的过程并不仅仅只以上几条，还包括其它一系列的过程。在这当中还有很多实际经验需要我们去了解掌握。只有这样，才能不断在实践的基础上发现问题、分析问题、解决问题，这就是我们以后的工作职责。
一、GW-3T中频无芯感应熔炼炉
1、 主要技术参数见表2-1：
表2-1
2、中频炉操作规程
见附表2-1 3吨中频无芯感应熔炼炉安全操作规程。
二、工艺流程
修筑坩埚——烘烤和坩埚烧结——加料——升温融化——铁水保温——取样光谱分析—成分调整——升温并进行保温——出炉——孕育或炉外球化——浇注铸件
1、坩埚修筑
（1）按照“坩埚模具”图焊制坩埚模具；要求外形必须圆整；所有外表面焊缝均须打磨平整，内部焊缝要剔除焊渣。
图2-1 坩埚模具
（2）感应圈涂层的安装 A．感应圈涂层材料的混合
选择专用灰浆箱，尽量靠近炉体放置→倾倒感应圈涂层材料，注意不得混入任何包装袋碎片及其他杂物→先彻底均匀地混合干燥的材料，注意消除颗粒的偏析→缓慢地加入水，并彻底翻转多次，直至涂料能快速流动。
★ 注意：涂料的混合过程一般为3～5分钟，不应超过10分钟；混制涂料及涂抹全过程不能超过30分钟。
B．感应圈涂层材料的首次涂挂
检查感应圈是否与炉体同心→用镘刀将涂料抹进并密封各圈感应圈匝间的缝隙→填平底层感应圈和炉底、上部顶层感应圈和支撑架之间的空隙→逐渐加厚涂料的涂挂厚度至略大于规定尺寸→用刮板刮制上大下小的圆台体侧面和底面。
注意：涂料涂挂厚度：上部距耐火垫圈内侧10mm，下部距感应圈内侧35mm。 C．感应圈涂层的修补
注意：清理掉感应圈涂层上的所有绝热材料、杂质，用适量涂料修补。 D．感应圈涂层的固化
正常情况下，大修或新修感应圈涂层的空气固化时间为24小时；若需加速干燥过程，可在初次固化（需5小时）后，插入约500W的保温灯加温；小修的感应圈涂层空气固化时间为6小时。
注意：不得使用明火或燃烧器加速干燥过程。
E．感应圈涂层的固化
若是正常的炉衬修筑：将中频炉中铁液流尽→冷却一段时间后，注水加速冷却→压缩空气向炉中吹气→冷却完毕→拆除炉嘴部位凝铁→用气垫钻拆除炉衬→倾斜炉体，倒出炉料→继续拆除直至干净。
（4）坩埚的填筑 A．填筑坩埚底部
向炉底倒入一定厚度的炉料，每层炉料厚度不超过175mm，用特制炉叉均匀捣实浮料后，使用电动筑炉器，从炉底中心开始以螺旋线形式向外圆周捣结，每层至少捣结四遍；捣实后
用叉子把表面刮松，重新均匀振动过程中偏析出来的大颗粒防止分层；加入另一层浮材料重复上面的操作；打结好的炉底要比规定的炉底厚度高出25mm；将炉底刮平至规定的厚度并使炉底保持水平，最后核对炉底水平度；刮松已经打结好的坩埚底部与坩埚壁接触的材料表面。
B．安置坩埚模具
用塔吊安置坩埚模具，注意保证坩埚壁厚一致并与感应圈同心；使用楔形木楔成170°固定模具。
C．填筑坩埚壁
将打结完成并已刮松的坩埚底部与坩埚壁接触的材料表面全部叉四遍；添加耐火材料时须仔细检查每一层，注意不要让任何包装袋碎片及其他杂物混入粉料或进入填筑的炉衬内；填加耐火材料时，每层浮材料厚度不超过175mm，用叉子和铲子整平；用振动器沿同一方向小距离逐步紧实，注意每次紧实的间距不可过大，每层至少捣结四遍；在填加和打结每层耐火材料时要随时注意保证对坩埚模具的定位要求；打结完成后坩埚壁顶面须高出正常熔化液面75～100mm
注意：如果炉衬耐火材料进入背衬和坩埚涂层之间，须全部清除干净。如无法清除干净，全部炉衬就必须拆除重新填筑。
采用常温固化或可加热固化的可塑料捣筑，然后修成炉嘴的形状；要使可塑料和感应圈涂层完全接触，此处不铺设背衬。 2、烘烤和坩埚烧结
坩埚修筑完成后，开始送电用40-60%功率送电，使铸铁复合料有一定的强度，送电时间10-30分钟；然后以500℃/小时的升温速度将炉料加热到1000℃ ；再以580℃/小时升温速度将炉料加热到1580℃；在此温度下保温1小时，烧结炉衬；降温至正常熔化状态开始生产。具体烧结曲线见图2-7。
注意：烧结过程必须严格按照烧结曲线进行烧结。若两次熔炼时间间隔较长时，如果炉衬温度低于1000℃，须采用冷炉衬起熔工艺以保护炉衬，操作步骤同上。
3、熔炼过程中各种炉料的添加顺序
先加入熔点较低、元素烧损较小的炉料，熔点较高、元素烧损较大的炉料后加，铁合金最后加入。一般采用的加料顺序为生铁→废钢→回炉料。其他合金加入顺序为：
增碳剂应加在炉子的中下部，炉内保留一些铁水或者先加入200Kg生铁，再加入增碳剂，上面接着加料；增碳剂按照1% 的量分批加入。
锰铁、铬铁可在前期加入炉底铁水内，也可在后期加入。 增硫剂在后期加入。
硅铁、钼铁后期加入，直接投入溶清的铁水内合金的烧损最小，如果加入量比较大，也可随着最后一批铁料加入。
铜、镍待铁水熔清后加入。 4、通电熔化
（1）送电前，检查各运动构件的相互连接状况是否良好，润滑油是否足够。当炉体各部位经检查符合要求后，炉体可投入正式运行。
（2）送电前，打开各冷却水管路阀门，并观察各回水是否流畅。 ① 控制柜和电容器柜进水压力：0.1MPa-0.2MPa，进水温度：≤30℃ ② 熔炼炉进水压力：0.2MPa-0.3MPa，进水温度：≤35℃ ③ 各个水接头无渗漏。 （3）送电操作步骤：
①打开控制柜门，接通电源，进行盘面操作，中频炉控制面板见图2-8。
②将电路电源柜门上的“功率调节”旋钮逆时针旋到底，再按“控制合”按钮，“控制电源”灯亮，使控制系统通电。观察整流脉冲变压器指示灯应全亮。
第一天去车间实习多少有一点不适应，可能是大学最后期间过于放松，加上又闲了一两个月，所以一下子上班忙起来差点没适应过来，好在自我调节能力还是挺强的，再加上各位同事的热心帮助，很快就调整了过来，积极的投入到了车间实习当中。
安排的第一个实习课程是在铸造车间的熔炼工序，王主任让廖主管带我去车间并指导我，到了车间他让我把熔炼的作业指导书仔细看看，并拿了份文件给我翻阅，那上面写的都是关于熔炼工艺的一些步骤和各项注意事项，写得特别详细，给我交涉了一些需要注意的事情如安全后，他就忙自己的去了。
37度的室外温度加上两个大大的熔炼炉对车间带来的烘烤让整个车间确实像个蒸茏，刚去的时候觉得很不舒服，特别到了中午的时候，整个车间几乎所有东西都不敢去碰，因为特别烫。周围几个大风机吹出来的风也是热的。看着周围那些工人个个也是大汗淋漓，我知道在这里工作并不是那么容易的事，他们能长年呆在这里，为何自己在这里几天都呆不下？更何况自己比他们年轻，比他们有精力，所以第一天来实习我觉得自己要学会比技能知识更重要的东西也是最基本的东西，就是学会吃苦，学会有耐心，学会团结协作。这是步入社会应具有的最基本的技能并且在哪里都能受用。所以我开始庆悻自己比我那些只在车间实习了几天就开始做设计的同学幸运，虽然给我安排的一个半月说长不长，说短也不短，可以说了解整个生产工序可能已经够了，但更多是的是能够磨练意志，我知道刚从学校毕业出来的学生都非常轻浮，都很清高，都很愤世，也很好高鹜远，可在车间看了那些工人的工作态度后，我真的很敬佩，他们少了那些花俏的纸上弹兵，多的是蹋实的认真工作。而我们正缺乏这一点。所以希望通过这一个半月好好锻炼下自己，把实习内容完成的基础上，多和车间工人交流沟通，学习他们更多宝贵的经验。
感慨了那么多，回到正题，在仔细阅读了熔炼的廖主管给我那份文件和作业指导书后了解了熔炼工序的各步步骤及每个步骤的准备工作需要做些什么以及一些细节上的处理，我总结了下大至是这样的：
熔化的操作步骤：
炉料准备--→进炉--→熔化--→成份测定调整--→出炉--→加铝锶合金--→除气--→成份测定调整--→转入低 压机保温炉--→NEXT工序
具体的步骤就是这样，写实习报告，我不想把一些文件上或是作业指导书上的东西照着抄下来，那样没意思，我想说一下每个步骤应该注意的地方和我有过不懂的地方通过实际观察或询问车间工人来解答的地方重点说一下。
1、炉料准备应注意的是：
原料的配比：合金锭（新料≥30%、复化锭≤50%）≥80%、 回炉料≤20%
其中回炉料有一个分类：
一级回炉料包括：废轮毂、跑铝料、带纤维网汽轮浇口、成份试样；
二级回炉料包括：坩锅底料、带陶瓷浇口料；
三级回炉料包括：轮毂预钻孔铝屑、飞边毛刺等。
这是炉料的准备，而进炉的时候要注意的是一定要按配比投料不能一段时间只投一种料。
2、熔炉的准备：
首先要烘炉，并检查天然气（4~6KP）、助燃风格（5~10KP）、压缩空气（0.3~0.7MP）是否达到要求，确认后开启电源。清除炉底杂物。
3、在熔化及出炉过程中要注意的是：`
炉内铝水温度要≤780℃、出炉温度要控制在760±10℃。
在出炉时要测定铝水成份：Si在6.5%~7.5%、Mg在0.3%~0.45%、Fe≤0.15%、Cu≤0.05%、Zn≤0.07%、Ti在0.08%~0.2%、Sr在0.01%~0.04%。达到这个标准后可以转入中间炉除气除渣，如果没有达到则需加入原料调整如Mg。
4、除气除渣需要注意的是：
除气前放入一杯打渣剂。
除气机转速要控制在350~400RPM，通入的氩气流量控制在0.8~1.6m3/h，氩气压力在0.3~0.4MP，除气时间控制在12~17Min，不能超过20Min。
除气后测量铝水的含氢量，要控制在密度≥2.6g/cm3，如果达不到要求重新除气。除气后温度控制在710±10℃
在除完气后还要测定一次铝液成份，同第3步成份一样，如果达到标准就可以转入低压机保温炉进行下一步工序了。
其中在铝水转入中间包之前要放4~5根铝锶合金在中间包，这个细节我知道是为了加入锶，可是为什么要在转入中间包的时候加入，不在熔炼的时候加入，这个问题我请教了一位熔炼工，他告诉我是因为锶在高温熔炼的时候损耗很大，而且铝锶合金条也比较贵，所以就在转入中间包的时候加入。
熔炼过程中大概步骤就是这样，还要说一下的就是铝液各成分所起的作用，上面说了铝液里各成分比例：
Si在6.5%~7.5%作用是：有利于提高流动性，提高铸造性和力学性能。
Mg在0.3%~0.45%的作用是：提高抗拉强度和屈服强度，而伸长率降低。
Fe≤0.15%的作用是：有害，Fe增加，铸件抗拉强度、屈服强度及伸长率都降低。
Cu≤0.05%、Zn≤0.07%的作用是：有害，CuZn增加铸件的耐蚀性和伸长率都降低。
Ti在0.08%~0.2%的作用是细化分解作用。
其中还含有Cr、Mn、Co等少量成份它们所起到的作用是消除Fe的有害作用。
以上就是我自己总结的一些熔炼过程中应该注意的重点及细节，虽然熔炼这块非常热，不过有廖主管的指导，还有熔炼班廖班长及其它熔炼员工的热心帮助让我在短短二天内就熟悉了熔炼工艺并为实习的下一步设计打好了基础。