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銅锍熔煉是火法煉銅重要的冶煉過程，傳統(tǒng)熔煉方法是在鼓風爐、反射爐和電爐內進行，這種工藝的主要缺點有兩方面：一是不能充分利用爐料中硫化物氧化的化學反應熱作為能量，礦物燃料量或電能消耗大；二是產(chǎn)出的SO2煙氣濃度低，不能經(jīng)濟地生產(chǎn)硫酸，對環(huán)境造成嚴重污染。因此，傳統(tǒng)熔煉工藝正逐漸被高效、節(jié)能和低污染的強化熔煉新工藝取代。
近半個世紀來，不少新的強化熔煉工藝已在工業(yè)上推廣應用，可歸納為兩大類：一類是閃速熔煉方法，如奧托昆普閃速熔煉、Inco氧氣閃速熔煉、旋渦頂吹熔煉、氧氣噴撒熔煉等；另一類是熔池熔煉方法，如諾蘭達熔煉、三菱法熔煉、特尼恩特轉爐熔煉、澳斯麥特/艾薩熔煉、瓦紐柯夫法、卡爾多爐熔煉、氧氣頂吹熔煉、白銀法和水口山法等。這些方法的共同特點是運用富氧技術，強化熔煉過程，充分利用精礦氧化反應熱量，在自熱或接近自熱的條件下進行熔煉，產(chǎn)出高濃度SO2煙氣以便有效地回收硫，制造硫酸或其他硫產(chǎn)品，消除污染，保護環(huán)境，節(jié)約能源，獲取良好的經(jīng)濟效益。

諾蘭達熔煉工藝
諾蘭達熔煉工藝是將銅精礦、石英石、燃料、返料等按冶金計算出的比例混合，通過拋料機從爐頭拋入爐內，富氧空氣從爐子一側靠近加料端的一排浸沒風眼鼓入，使熔體維持強烈攪動狀態(tài)。熔體中的硫與鐵元素在鼓風吹煉區(qū)與鼓人的氧氣發(fā)生強烈的氧化反應，產(chǎn)生的反應熱為熔煉熱收入的主要來源。熱能不足的部分由隨爐料加人的燃料及爐頭燃燒器補充。
該爐子沿長度方向分成吹煉區(qū)（或稱反應區(qū)）和沉淀區(qū)。在吹煉區(qū)產(chǎn)生的銅锍與爐渣的熔體流到沉淀區(qū)澄清分離。銅锍口設在與風眼同一側的沉淀區(qū)，髙品位（65%~73%或更高）的銅锍從該放出口放進銅锍包，再倒人轉爐吹煉。含銅約5%的熔煉爐渣從爐尾一端放出或用包子裝運到緩冷場緩冷，經(jīng)破碎、磨浮選礦，回收渣中銅和鐵，或直接進人電爐將渣進行貧化。煙氣從反應爐爐口排出，經(jīng)水冷密封煙罩、余熱鍋爐（或噴霧冷卻煙道）、電收塵器送往硫酸系統(tǒng)制酸。
諾蘭達反應爐是一個臥式圓筒形可轉動的爐子，類似于常規(guī)吹煉銅锍的轉爐，其結構如圖1-6所示。在50mm或70mm厚的鋼板卷成的鋼殼內襯有鎂鉻質高級耐火材料。爐體支承在托輪上，驅動裝置使爐體可在一定范圍內正、反向轉動。整個爐子沿爐長分為反應區(qū)（或吹煉區(qū)）和沉淀區(qū)。反應區(qū)一側裝設一排風眼。加料口（又稱拋料口）設在爐頭端墻上，并設有氣封裝置，此墻上還安裝有燃燒器。沉淀區(qū)設有銅锍放出口、排煙用的爐口和熔體液面測量口。渣口開設在爐尾端墻上，此處一般還裝有備用的渣端燃燒器。另外，在爐子外壁某些部位如爐口、放渣口等處裝有局部冷卻設施，一般均采用外部送風冷卻。
諾蘭達熔煉工藝是加拿大諾蘭達礦業(yè)公司歷經(jīng)20余年（1964年-1989年）發(fā)展起來的一種自熱熔煉技術。在不斷改進之后，該方法已成為較為先進的頗具競爭力的一種銅熔煉方法。除在本國外，逐漸在世界上得到推廣。1997年10月，我國大冶有色金屬公司冶煉廠引進消化諾蘭達熔煉工藝，建成年產(chǎn)100kt粗銅的諾蘭達生產(chǎn)系統(tǒng)。
諾蘭達爐煉銅工藝屬富氧熔池熔煉，在一個反應爐內完成干燥、焙燒、熔煉和吹煉造渣工藝過程，熔煉強度大，熔池攪拌劇烈，為了保證工藝過程順利進行、保證爐子的壽命，對爐襯設計和耐火材料提出了很高的要求。諾蘭達爐的易損部位是風口區(qū)、爐口，加料端燃燒器及放渣端燃燒器對應的爐筒頂部以及沉淀區(qū)渣線上、下圓形墻和渣端墻。風口區(qū)由于大量的富氧空氣進人熔體，激烈地攪拌與噴濺，化學反應劇烈，侵蝕嚴重，爐溫冷熱交替變化而產(chǎn)生頻繁的熱震，以及捅風眼造成的機械沖刷，使風口爐襯處于極為惡劣的環(huán)境中，損壞速度較快，所以風口區(qū)爐襯的壽命決定了諾蘭達爐的壽命。
風口因受高溫煙氣的沖刷，以及機械清理爐渣時的撞擊，也較易損壞:。沉淀區(qū)渣線上、下圓形墻和渣端墻，由于處在高溫區(qū)，且放渣、放銅形成頻繁的渣層波動，熔渣的嚴重侵蝕及高溫煙氣的沖刷，也較易損壞。加料端墻加料口，因爐料含水分及冷空氣的進人，使加料口周圍爐襯形成鼓肚變形，加料端燃燒器及放渣端燃燒器火焰所對應的爐頂圓周爐襯主要受火焰的直接沖刷，其損毀是由局部熱負荷過大和大量冷空氣的侵入引起的熱震造成的。
根據(jù)諾蘭達爐的生產(chǎn)條件，要求耐火材料純度高、抗渣性好、強度大、耐沖刷、耐磨損、熱震穩(wěn)定性好。以前爐襯主要采用兩種磚砌筑：一是熔鑄鎂鉻磚，砌于易損部位；其余部位砌筑直接結合鎂鉻磚。熔鑄鎂鉻磚的用量占總量的30%~40%。隨著爐子設計的改進，有些易損部位的損壞程度大有改善，且耐火磚的質量提高，現(xiàn)在已采用熔粒再結合鎂鉻磚代替了熔鑄鎂鉻磚。熔鑄磚耐磨、耐侵蝕和機械沖刷，但耐急冷急熱性差，價格昂貴。因此，現(xiàn)在除冰銅口用幾塊外，其他原來用熔鑄鎂鉻磚砌筑的部位均已改用熔粒再結合鎂鉻磚，其余部位仍用直接結合鎂鉻磚砌筑。
白銀法熔煉
白銀煉銅法是我國20世紀70年代發(fā)明的一種造锍熔煉新工藝，因主要的發(fā)明單位為白銀有色金屬公司而將其命名為白銀煉銅法。
含水分8%左右的硫化銅精礦配以返料、石英石和石灰石等，由圓盤給料機控制給料量，經(jīng)慢速給料皮帶和熔煉區(qū)爐頂加料口連續(xù)地加人到白銀爐熔池中。落入熔池的爐料立即散布于由風口鼓入富氧空氣所激烈攪動的熔體之中，迅速完成氧化反應和造渣反應。含O2為21%~50%的鼓風是由壓縮空氣和工業(yè)純氧(含O2 95%~99%)混合而成。富氧空氣通過熔煉區(qū)側墻風口鼓人115℃的熔池。
熔煉區(qū)生成銅锍和爐渣的混合熔體，經(jīng)隔墻下部通道進人沉淀區(qū)，進行爐渣和冰銅的分離，產(chǎn)出銅锍和爐渣。銅锍由虹吸放銅口間斷放出供轉爐吹煉，爐渣由排渣口排出棄去或經(jīng)貧化處理。
高SO2濃度的高溫煙氣由熔煉區(qū)尾部直升煙道排出，經(jīng)余熱鍋爐、漩渦收塵器、電除塵器后，再經(jīng)排煙機送往硫酸車間生產(chǎn)工業(yè)硫酸。雙室型白銀爐沉淀區(qū)產(chǎn)出的含SO2很少的煙氣先經(jīng)水冷煙道，再經(jīng)過輻射換熱器、管式換熱器，后由排煙機送往煙囪排空。
白銀煉銅法以動態(tài)熔煉為特征，即以壓縮空氣或富氧空氣吹入熔體中，激烈攪動熔體。白銀煉銅法的另一個重要特征是采用隔墻將熔池分區(qū)，在一個爐子內實現(xiàn)了動態(tài)熔煉和靜態(tài)的渣和冰銅分離過程。與其他熔池熔煉爐相比，白銀爐的本體結構和配套設備均比較簡單，工藝過程穩(wěn)定，易于被操作人員掌握。
白銀煉銅法的工藝技術已達到了世界先進水平，但目前的裝備仍比較落后，需進一步完善、提高。白銀爐是一種直接將硫化銅精礦等爐料投如熔池進行造锍熔煉的側吹固定式爐床，它是一個固定的長方形爐子。
爐內熔池有一道隔墻，將爐子分為熔煉區(qū)、沉淀區(qū)兩部分，實現(xiàn)了在一個爐子內動態(tài)熔煉和靜態(tài)的熔渣和冰銅分離。按爐膛空間的結構不同又可分為雙室爐型和單室爐型。白銀爐主體結構由爐基、爐底、爐墻、爐頂、隔墻、內虹吸池及爐體鋼結構等部分組成。爐體上多處設置了銅水套，包括吹風水套、渣線水套、爐拱水套、側墻立水套、壓拱水套、加料口水套等。渣口、放銅锍口、返轉爐渣口、燃燒器孔等均設置了銅水套。銅水套冷卻件已成為白銀爐爐體結構的重要組成部分。
白銀爐在工作時，爐內溫度在1100~1350℃，從風口噴吹的空氣或富氧速度高達300m/s左右，在爐內強烈攪拌熔池，形成沸騰、噴濺狀態(tài)。因此，白銀爐內襯材料要求有較好的高溫強度和抗侵蝕性等，主要采用鎂質和鎂鋁質耐火材料。
耐火材料的易損部位是：熔煉區(qū)風口部位、熔煉區(qū)爐拱及中部隔墻附近的爐墻及沉淀區(qū)的渣線部位。風口區(qū)由于熔體攪動激烈，化學反應集中，溫度高，且承受捅風口時的機械沖擊，所以耐火材料的工作條件惡劣，是影響爐子維修周期的關鍵部位，采用電熔鑄鉻鎂磚或再結合鉻鎂磚砌筑。爐拱頂采用鎂鋁磚，爐墻內襯采用鎂磚砌筑，在渣線部位采用銅水套冷卻。爐子中間的隔墻采用鎂鋁磚和鎂磚砌筑，并采用冷卻水套保護。白銀熔煉爐爐床不寬（小于4m)，故爐頂為拱頂，用鎂鋁磚砌筑，爐底為反拱，用鎂磚砌筑。
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