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P-S转炉用耐火材料现状

时间:2020-09-08 11:18 作者:耐火材料生产厂家点击:


 
转炉吹炼为间歇式操作,每一周期内,有多次停风进料倒渣作业,吹炼过程中炉内温度为1200~1300℃,而停风进料、倒渣、倒粗铜时,炉内吸入大量冷空气,温度迅速下降,一般加料时炉温下降300~500℃,转炉炉温就会在800~1500℃波动。因此转炉内衬的耐火材料要有很好的抗热震性能。转炉操作时高压空气通过风口吹出。在风口周围形成强烈的搅动,高温熔体对炉衬有极强的冲刷作用,因此转炉的耐火材料尤其风口区的耐火材料应该有很好的耐磨性。同时,转炉冶炼时还要加入一些冷料及固态的造渣剂,在吹炼时加入石英石造渣,炉渣主要成分有FeO、SiO2、CaO。吹炼中的渣型是从弱酸到强碱性,所以要求炉衬有良好的抗碱性渣的性能。
火法炼铜生产过程中,从铜锍到粗铜的冶炼过程绝大部分是在转炉中进行的,目前世界各国多采用大中型卧式碱性转炉,也称Kerce-Smith转炉,简称为P-S转炉。因具有工艺方法简单,操作容易、效率高等特点,因而被长期广泛应用于铜锍的吹炼过程中,目前,约有80%以上的铜锍是在这种设备中吹炼的。
P-S转炉用耐火材料的优化配置
P-S转炉用耐火材料在各个部位的损毁情况不一样,风口与风口区不仅温度波动大而且频繁,因此要求耐火材料不仅要抗熔蚀和冲刷,而且要有良好的抗热剥落和结构剥落等性能。根据熔体及炉衬的温度场仿真和镁铬耐火材料性能、损毁的研究,我们确定选材原则为:热稳定性好,抗SO2气氛侵蚀性能好,抗炉渣侵蚀性好,抗锍渗透性强以及高温强度大等。根据这一原则,风口及风口区炉衬材料选用电熔再结合镁铬耐火材料,其他部位选用直接结合镁铬耐火材料。
镁铬砖的耐急冷急热性好,耐磨性好,有较好的抗碱性渣侵蚀性能,因此,转炉内衬主要为镁铬耐火材料。内衬的易损部位主要是风口及风口区、炉口和端墙等部位。尤其是风口及风口区,使用条件为苛刻,也是易损的部位。延长风口及风口区用耐火材料的使用寿命,既可以降低整个转炉炉衬的蚀损,也可以大幅度地提高转炉炉龄。为了风口的整体性和风口位置的准确性,目前风口砖均用实体砖砌成整体,再用特殊钻头钻风眼,材质采用电熔再结合镁铬砖或直接结合镁铬砖。筒体和端墙在渣线部分采用优质镁铬砖或镁砖。炉口砌砖是结构强度薄弱的部位,特别是炉口与圆形筒体的交接处,因形状复杂、砖的加工难度大、砖缝多而难以掌握,炉口又是加料、倒渣、排烟的通道,工艺操作极为频繁,温度变化频繁,铜渣喷戳,烟气冲刷,炉口清理机械的碰撞和磨损,Cu2S,SO2的侵蚀非常严重,内衬工作条件极为恶劣。为此,在结构上应采取措施,尽量减少砖型,减少结构上的薄弱环节。在材质选择上,全部选用直接结合镁铬砖,提高炉体的整体寿命。
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