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冶金铜镍转炉怎么选择所用耐火材料?
作者:admin  发布时间:2019-09-05 03:33:03  点击率:487
火法炼铜生产过程中从铜镜到粗铜的冶炼过程绝大部分是在转炉中进行的;镇的生产过程中由低镇硫冶炼成高镇筑也是在转炉中进行的。铜、镇转炉都是一横卧的圆柱形简体,钢板筒体内衬耐火材料,两端也用型钢加固的钢板封头,内村耐火材料,上方有一进出物料的炉口,沿长度方向的一侧有一系列风口,简体轴向稍靠端部有对称的一对滚圈,由安装在基础上的托轮托住,一侧滚圈旁有一固定于简体上的齿圈,它与下部传动装置末端的小齿轮响合,使炉体能正反向转动,铜、镇转炉加入的大部分炉料是液态铜镜或低镶镜,在风口中鼓入高压空气的作用下进行脱硫、造渣反应,整个反应过程不用外加燃料,是自热熔炼过程,反应过程中产生的烟气不断从炉口喷出沿烟罩进入收尘和制酸系统。反应中所造的渣定期停风后倾动炉体从炉口倒出,最终的产品(粗铜或高镇镜)也是停风后倾动炉体从炉口倒出。
 
另有一些炉子,如回转式铜阳极炉、金银转炉等,它们的基本结构与铜镇转炉相同,都有传动机构,可使炉体倾动,进行必要的操作,但它们不是自热熔炼炉,它们都有一套燃烧系统,燃烧系统安装在炉子的一端,而烟气则一般设在炉子的另一端,进料和出料则根据用途不同而有不同的布置。
 
目前,国内外大部分火法冶炼过程中从铜镜冶炼成粗铜都是在转炉中进行,铜镜是炉口加入,如图20-1所示,吹炼一段时间后,需停风从炉口倒渣,倒完清后再加人一批铜镜吹炼,如此循环几次直到加完预定的铜镜,并全部吹炼成粗铜并倒出粗铜,这一个冶炼周期即告结束,在每一个周期内,有多次停风进料倒渣作业,吹炼过程中炉内温度为1200~1300C,而停风加料、倒液、倒粗铜时,炉内没有热源,还吸人大量冷空气,温度迅速下降,停风时间越长,炉内温度下降越多,一般加料时炉温下降300~500℃,转炉炉温就是波动在800~1500℃之间,因此转炉内衬的耐火材料要有很好的抗高温急冷急热的性能。
 
转炉主要靠鼓入空气搅动液态钢镜使杂质氧化造渣并使硫氧化成二氧化硫气体随烟气排出,鼓风压力较高一般在0.1MPa左右,高压空气通过风口吹出,在风口周围形成强烈搅动,高温液态铜镜对风口区的耐火材料有极强的冲刷作用,因此,风口区周围的耐火材料应该有很好的抗磨性。转炉冶炼过程中还要加人一些冷料,如一些含钢较高的固体物料,以提高铜的回收率和控制炉温。另外,为了造渣还要加入一定量的石英石,它们也是以固体形式加入这些固态冷料和石英石加入炉内不能立即熔化和反应,在吹炼过程中炉衬要承受液态和固态物料的冲刷,所以炉衬接触熔体和物料的部分都应有较好的抗磨性。
 
吹炼过程中加入的石英石造渣,炉渍主要成分有FeO,CaO,SiO,CuO,在其过程中还经常有Cu2O这种中间产物生成,而CuO、Cu,O都是强碱性氧化物,SiO2则是酸性氧化物吹炼过程中的渣型是从酸性到喊性都有,对炉村要求抵抗酸性渣和碱性渣腐蚀的性能都好。
 
镇转炉的操作条件与铜转炉相似,对砖的要求也相似,但无论是低谏镜还是高镇镜对砖的腐蚀性更强,因此镇转炉的耐火材料需要有好的抗高温急冷急热性,抗磨性和抗腐蚀性。
 
转炉砖以锁络质为主,镁铭砖的时急冷急热性能好,抗磨性好,对酸碱渣的腐蚀都有较好的抵抗能力。我国现在对镁络砖的研制工作具有较高的水平,半直接结合镁络砖,直接结合镁骼砖、预反应镁铭砖、熔粒镇铬砖、电熔镁铬砖均能生产,且质量较高。
 
转炉耐火材料分为风口、风口区、炉口、炉身、端墙几个部分。风口砖有进风管穿过其中,我国多数转炉的风门转由网个带半圆槽的砖砌成一体,国外先进的转炉风口砖是烧制一块繁砖,在砖上贵上与风管相适应的圆柱孔。目前,我国引进转炉,一些新建的大型转炉也采用这种国产的整块风口砖,其材质为镁铬质,长度为460~520mm。风口区的砖指风以下3~4层和风口以上7~8层,这部分砖受强烈搅动熔体和鼓风的影响较大,使用耐腐蚀、耐冲刷较好的铁络砖,长度一般为460mm。炉口处经常受烟、出炉液态物料的冲刷、腐蚀,同时还有加冷料时的机械冲击,要求砖的强度高、耐磨性好,一般也用优质镁铭砖,长度为380mm,现在也有用高强浇注料的。炉身砖即风口区、炉口区以外的其他部位的砖,它受冲刷程度较低,可用镁砖和普通镁络砖,端墙也用镁砖或镁铭砖。
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