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耐火材料:在煉銅反射爐內(nèi)襯的應(yīng)用

2022-09-29 11:47:13 點(diǎn)擊:
TOP耐火材料窯爐應(yīng)用技術(shù)頻道開(kāi)講啦,今天給大家分享的是關(guān)于煉銅反射爐內(nèi)襯的知識(shí)。
 
1. 反射爐簡(jiǎn)介:
 
反射爐是傳統(tǒng)的火法冶煉設(shè)備之一。按作業(yè)性質(zhì)分為周期性作業(yè)和連續(xù)性作業(yè)反射爐;按冶煉性質(zhì)可分為熔煉、熔化、精煉和焙燒反射爐。反射爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便容易控制、對(duì)原料及燃料的適應(yīng)性較強(qiáng)、生產(chǎn)中耗水量較少等優(yōu)點(diǎn)。因此,反射爐在熔煉銅、錫、鉍精礦和處理鉛浮渣以及金屬的熔化和精煉等方面都得到廣泛的應(yīng)用。
 
 
圖1:反射爐原理
反射爐生產(chǎn)的主要缺點(diǎn)是燃料消耗量較大、熱效率較低(一般只有15~30%),造硫熔煉反射還存在脫硫率及煙氣中二氧化硫濃度低、占地面積大、消耗大量耐火材料等缺點(diǎn)。
近年來(lái),大型熔煉反射爐采用止推式吊掛爐頂、虹吸式放冰銅及鎂鐵整體燒結(jié)爐底;精煉反射爐采用打眼放銅;加料口及拱腳梁用水冷卻、加料系統(tǒng)自動(dòng)控制以及逐步推廣余熱鍋爐等。
為進(jìn)一步強(qiáng)化銅熔煉反射爐熔煉過(guò)程,并提高原料中化學(xué)熱及硫的利用率,減少對(duì)環(huán)境的污染,已開(kāi)始采用向熔池鼓入熱風(fēng)的無(wú)料坡池熔煉反射爐,為大型反射爐開(kāi)辟了新的發(fā)展前景。目前反射爐總的發(fā)展趨勢(shì)是加大爐子尺寸主要是擴(kuò)大寬度;采用多點(diǎn)分散供熱以增加爐子熱負(fù)荷;采用富氧熱風(fēng)助燃以提高爐溫;采用耐火材料并增設(shè)強(qiáng)制冷卻部件以延長(zhǎng)爐體壽命。
2. 反射爐結(jié)構(gòu):
 
圖2:反射爐斷面結(jié)構(gòu)示意圖 (a-吊頂式;b-拱頂式)
1-料坡;2-放銅口;3-搗打?qū)樱?-放渣口;5-燒嘴
1)爐底
 
按照爐底與爐基的關(guān)系分為架空爐底和實(shí)爐底;按照爐底結(jié)構(gòu)分為磚砌反拱爐底和燒結(jié)整體爐底。周期作業(yè)的精煉反射爐與熔煉反射爐多采用磚砌反拱爐底,一般厚為700~900毫米。由下而上依次為:爐底鑄鐵板或鋼板、石棉板(10~20mm)、粘土磚(230~345mm)、搗打料層(50~100mm)以及上層砌的鎂磚或鎂鋁磚反拱(230~380mm)。爐底反拱中心角視熔體比重和深度而定。熔體比重和深度大時(shí),拱中心角宜較大。
 
2)爐墻
熔煉反射爐的內(nèi)墻多采用鎂磚、鎂鋁磚砌筑。有些重要部位如銅熔煉反射爐的粉煤燃燒器附近及轉(zhuǎn)爐渣口等,為了延長(zhǎng)使用壽命均采用鉻鎂磚砌筑。熔點(diǎn)較低的金屬的溶化爐可用黏土磚砌筑。外墻一般采用粘土磚。銅熔煉反射爐熔池上部爐墻的厚度一般為460~690毫米。為延長(zhǎng)爐墻壽命,熔池下部逐漸錯(cuò)臺(tái)加厚,厚處可達(dá)900~1290毫米,端墻下部厚達(dá) 1000~1400毫米。熔池部分的爐墻外面一般設(shè)有爐墻護(hù)板。對(duì)周期作業(yè)的爐子因爐溫波動(dòng)較大,為增加爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,往往砌成弧形,避免爐墻向爐膛內(nèi)倒塌。為延長(zhǎng)爐墻的使用壽命,可在熔池渣線一帶的爐墻外面設(shè)置水套。
3)爐頂
 
反射爐爐頂結(jié)構(gòu)形式為磚砌拱形和吊掛爐頂。吊掛爐頂又可分為:簡(jiǎn)易型吊頂、壓梁式止推吊頂和立桿式止推吊頂。
 
4)加料口及轉(zhuǎn)爐渣注入口
 
周期作業(yè)熔煉反射爐爐頂加料口。煉錫、煉鉍和處理鉛浮渣等幾種周期作業(yè)的熔煉反射爐,其加料口一般均設(shè)在爐頂。加料口的大小視爐料的條件而定。爐頂加料口一般是做成水套式的。
 
3. 反射爐用耐火材料:
 
圖3: 反射爐用耐火材料示意圖
 
反射爐爐頂直接受高溫火焰沖刷、急冷急熱作用和化學(xué)侵蝕等影響,損毀較快,有時(shí)局部被燒穿,是爐子的薄弱環(huán)節(jié),其使用壽命即為反射爐的壽命。
 
該爐爐頂分為吊頂和拱頂兩種(圖 3)。爐子跨度小于3.5m時(shí),一般采用拱頂,工作層用硅磚砌筑,非工作層則用粘土磚和粘土質(zhì)隔熱磚砌筑,因受堿性煙塵等作用,熔損較快,使用壽命通常為3~6個(gè)月。吊頂不受爐子跨度的限制,普遍采用鎂鋁質(zhì)或鎂鉻吊工作層,提高了使用壽命。中國(guó)反射爐一般用拱吊結(jié)合的止推式吊掛頂結(jié)構(gòu),用堿性磚砌筑,高溫區(qū)爐頂壽命為9~11個(gè)月,低溫區(qū)的可用3a以上;反射爐爐墻一般采用燒成鎂磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚和鎂鋁磚等堿性磚砌筑,渣線區(qū)襯體損毀較快,采取增加其厚度或外側(cè)安裝水冷套等措施,以提高使用壽命;爐床先鋪砌粘土質(zhì)隔熱磚和粘土磚,再砌燒成鎂磚,后用鹵水鎂砂鐵粉搗打料搗打爐底和料坡工作層,燒結(jié)后即可投入生產(chǎn),使用壽命較長(zhǎng)。
 
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