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          熔煉爐用耐火磚受熔體排放影響及損壞因素分析

          時間:2020-10-21 14:21 來源:耐火磚廠家點擊:



           
          銅熔煉爐用耐火磚壽命影響
          云銅艾薩爐熔煉采取的是周期間歇排放,每次間歇30~50min,每次排放20min,即當熔池達一定高度后,組織爐前燒口子排放熔體。目前,云銅艾薩爐殼冷卻系統采取的是風冷方式,爐殼環境溫度達100~200℃,艾薩爐耐火磚使用壽命達到28~34個月。該爐磚使用壽命能有如此之長,可能與艾薩爐熔體間歇排放有直接關系。正因為熔體間歇性排放,使得艾薩爐冶煉過程,噴槍槍位的控制隨熔池升高或降低而調整,熔池耐火磚受熔體洗刷也常在一定范圍內變化而不集中洗刷某區域,防止某特定渣線耐火磚區域的爐磚被加速洗刷而嚴重影響爐磚壽命。
           
          熔體連續排放即熔煉爐通過堰口混合溜槽連續排放進沉降電爐,要求熔體溫度控制在1150~1210℃,保證略高的過熱度,這使得澳斯麥特熔煉爐熔體控制溫度始終比艾薩爐控制溫度約高20℃,這對爐襯耐火磚的保護不利。熔體連續排放方式采用的是虹吸方式,這保證了熔煉爐內熔池始終在一定的高度,這也就導致了高溫熔體始終在一定的渣線磚區域洗刷,從而加速了對該渣線磚區域內爐磚的洗刷。
           
          對澳斯麥特爐磚損耗情況測量發現,爐磚損耗程度較大區域主要集中在爐底1.5~3.0m范圍內,1.5m以下爐磚厚度仍在200mm以上,而1.5~3.0m范圍內爐磚嚴重區域已接近完全消耗。這就說明了1.5~3.0m范圍內為熔體強烈攪拌區域,該區域爐磚被嚴重洗刷。因此,是否考慮定期調整噴槍的槍位深度,適當提高或下降噴槍插入熔池深度,防止熔池始終集中在固定區域攪拌而洗刷爐墻磚,這或許能緩解渣線爐磚洗刷剝落以及在一定程度上延長爐磚使用壽命。另據文獻提供的數據,芒特艾薩爐熔煉過程的攪拌能為16~19kw/t,而澳斯麥特爐熔煉過程的攪拌能為26.2kW/t,從攪拌能的差異來看,這是否說明了澳斯麥特爐熔煉過程中熔體的攪拌強度要大于艾薩爐熔體?是否是導致澳斯麥特爐耐火磚壽命明顯低于艾薩爐的根本原因之一?因此,是否考慮略微降低澳斯麥特熔煉過程噴槍風壓力,這需要在生產實踐中不斷摸索,以滿足正常生產不出現大的波動,銅精礦處理能力得到保證。噴槍風壓力的調節,或許能減弱熔池的攪拌強度,減弱高溫熔體對渣線磚的高強度沖刷。
           
          熔煉爐爐襯耐火磚在使用中損壞的因素分析
          銅熔煉爐爐襯耐火磚在使用過程中遭受應力的作用。應力可以通過化學、熱學和機械等因素作用于爐襯上。
          耐火磚損壞的化學因素有:
          1)熔體滲透所引起的侵蝕,主要來自爐渣,也有來自冰銅的;
          2)冰銅中SO2體擴散所引起的位蝕;
          3)氧壓變化或低氧分壓引起的氧化還原作用或還原作用;
          4)特殊情形,例如在使用生精礦或重砌爐襯的爐子開始加熱時的水化作用。
           
          耐火磚損壞的熱學因素有:
          1)由爐子加熱以及冶煉時放熱反應所決定的溫度值;
          2)由裝料或爐子作業不正常引起的嚴重的間斷式熱震;
          3)熔池中銅滲透;
          4)在回轉爐中循環周期性溫度變化所引起的熱疲勞。
           
          耐火磚損壞的機械因素有:
          1)爐內物料(如金屬、冰銅、渣、爐料、充滿塵涘的廢氣等)運動引起的磨損、冶煉的某些階段、吹煉、還原引起的磨損;
          2)裝料或捅風口時所引起的沖擊應力;
          3)回轉爐由于周期性的荷載變化引起的機械疲勞;
          4)爐襯耐火磚的砌筑不當引起的應力。
          以上的因素會引起對耐火磚爐襯的蝕損,而往往是這些應力的相互作用對耐火磚產生有害作用。煉銅轉爐爐襯,尤其是風口區和渣線部位,其耐火磚襯體應具有良好的抗渣性,耐火磚的密度應該很高,良好的抗熱震性,較高的耐壓強度。
           
          煉銅轉爐的內襯,普遍采用鎂鉻耐火磚或鉻鎂磚。鎂磚由于抵抗有色金屬熔渣和熱震穩定性均較差,故很少使用;而由于鉻對于環境的危害,近年來含鉻耐火材料也逐步在建設,取而代之的是新型無鉻環保型綠色耐火材料。
          在轉爐風口區域和渣線部位,是轉爐內襯的薄弱壞節。因這些部位溫差波動和渣侵蝕較劇烈,宜選擇優質的高檔耐火磚。
           
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