2022年7月1日 星期五

常用有色金屬冶煉最影響材料壽命的原因?耐火材料的使用現狀!

Posted by SEOer on 7月 01, 2022 with No comments

 9種常用有色金屬冶煉爐影響耐火材料壽命的因素主要有這三點:


1、閃速爐

閃速爐是處理粉狀硫化物料的一種強化冶煉設備,可用於銅精礦、鎳精礦的熔煉,冰銅的吹煉,按爐型又可分爲閃速爐、合成閃速爐、旋浮爐等。使用的耐火材料大多爲國產直接結合鎂鉻磚,再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,在關鍵部位採用進口電熔再結合鎂鉻磚和直接結合鎂鉻磚。其中閃速熔煉爐、合成閃速爐進口耐火材料只占總量的約五分之一左右;閃速吹煉爐(包括旋浮吹煉爐)使用進口耐火材料的數量較大,約占總量的將近三分之二。


2、頂吹爐

頂吹爐包括ISA爐、AUSMELT爐和自熱爐等,適用於銅、鎳、鉛、錫、浸出渣等多種物料的冶煉。頂吹爐耐火材料多採用直接結合鎂鉻磚、電熔再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,也有採用鉻鋁尖晶石磚的,除放出口等個別關鍵部位外,頂吹爐上國產耐火材料(包括外資廠產品)已經占據主導地位。艾薩爐爐壽在二到三年,奧斯麥特爐爐壽多在一年左右,採用合理的水冷卻技術,爐壽可達三年以上


3、氧氣底吹爐

氧氣底吹爐是具有自主智慧財產權的先進冶金爐,適用於銅、鉛等金屬的冶煉。氧氣底吹爐的耐火材料,其中槍口套磚和放出口磚以及部分槍口區域磚採用進口優質鎂鉻磚,其餘採用國產直接結合鎂鉻磚。


一.熔體滲透引起的侵蝕主要來自爐渣,也有來自冰銅的。

二.冰銅中SO2氣體擴散引起的侵蝕。

三.氧分壓變化或低氧分壓引起的氧化還原作用或還原作用。

四.特殊情況在使用生精礦或重砌爐襯的爐子開始加熱時的水化作用。


另外在熱學作用之下:

一.由爐子加熱以及冶煉時放熱反應所決定的溫度值。

二.由裝料或爐子作業不正常引起的嚴重的間斷式熱震。

三.熔池中銅滲透。

四.在迴轉爐中,循環周期性變化所引起的熱疲勞。


機械因素方面之下:

一.爐內物料(如金屬、冰銅、渣、爐料、充滿塵埃的廢氣等)運動引起的磨損,冶煉的某些階段,吹煉、還原引起的磨損。

二.裝料或捅風口是所引起的衝擊應力。

三.爐襯砌築不當引起的應力。


鋶在耐火材料中的滲透耐火材料在使用過程中,熔體(氣體)可沿其氣孔、裂隙等毛細管通道滲入磚內,並與之相互作用形成與原來磚的結構和性質不同的變質層,當爐內溫度發生劇烈波動時,變質層就會崩裂、剝落,這種剝落稱爲結構剝落。結構剝落不象溶解、沖蝕那樣逐漸蝕損,而是二十幾毫米、幾十毫米地突然剝落掉,因此對爐襯壽命危害甚大。


綜上所述,鋶對耐火材料的侵蝕主要表現爲滲透,從而引起熱剝落或結構剝落,但迄今爲止,人們的工作主要集中在對殘磚的分析上。雖然都指出鋶在耐火材料中的滲透,但對這一複雜的過程而言,還沒有人仔細地、系統地研究鋶對耐火材料的侵蝕。而本工作的一部分就是研究Cr2O3,Al2O3,Fe2O3含量不同的鎂鉻磚以及不同生產工藝的鎂鉻磚的抗鋶侵蝕性。


熔渣對耐火材料的侵蝕被轉爐渣直接溶解的速度很大程度上決定於熔體的氧化程度,尤其是磁鐵礦的活度。在低氧分壓時,方鎂石直接溶入矽酸鹽渣中。在高氧分壓時,方鎂石與熔於渣中的磁鐵礦反應,生成不溶性的固相鐵酸鎂,它與磚中的二次尖晶石一起,生成一層粘性表面,形成一種所謂的自生爐襯。


氧壓變化或低氧分壓引起的氧化還原作用或還原作用:三價鐵由於磚的氣孔中低氧分壓而轉化成二價鐵和金屬鐵,這樣就可能由於體積縮小和柯肯達爾效應,主要在方鎂石晶體之間形成空隙。如果氧化反應和還原反應經常交替發生,則鐵的價態變化伴隨的體積效應會引起製品鬆散,氣孔率增大,降低材料的高溫強度和熱震穩定性。

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