煉銅廠轉爐用耐火材料及操作方法介紹

煉銅廠用轉爐因具有工藝方法簡單，操作容易、效率高等特點，因而被煉銅廠長期廣泛應用于銅锍的吹煉過程中。  吹煉制度  轉爐的吹煉制度有三種：單爐吹煉、爐交換吹煉和期交換吹煉。目前，國內多采用單臺吹煉爐交換吹煉。

煉銅廠銅硫吹煉轉爐的操作方法及優化單爐吹煉  工廠一般只有兩臺轉爐，其中一臺操作，一臺備用。一爐吹煉作業完成后，重新加入銅锍，進行另一爐次的吹煉作業。爐交換吹煉  工廠一般有三臺轉爐時，一臺備用，兩臺交替作業。  在2號爐結束全爐吹煉作業之后，1號爐立即進行另一爐次的吹煉作業。但1號爐可在2號爐結束吹煉之前預先加入銅锍，2號爐可在1號爐投人吹煉作業之后排出祖銅，從而縮短了停吹時間。期交換吹煉    工廠一般有三臺轉爐時，一臺備用，兩臺交替作業m在1號爐的S1期與S2期之間，穿插進行2號爐的B2期吹煉。將排渣、放粗銅、清理風眼等作業安排在另一臺轉爐投入送風吹煉后進行。僅在兩臺轉爐切換作業時短暫停吹，縮短了停吹時間。以每爐處理145t品位為50%的銅锍為例，按三種吹煉制度進行比較，鼓風量為32000m3/h(標準狀態）。
三種吹煉制度的比較   貴冶采用期交換吹煉，其目的在于提高轉爐車間送風時率，改善向硫酸車間供煙氣的連續性，保證閃速熔煉爐比較均勻地排放銅锍。2）熔體溫度   爐齡是轉爐工作好壞的一項重要的技術經濟指標。爐襯損毀的主要原因有三：化學侵蝕、機械損毀以及熱應力。轉爐損毀的三個主要原因都與溫度有關。因此，在實際操作過程中，應杜絕高溫作業。根據耐火材料的性質，一般造渣期溫度控制在（1250±10)℃，造銅期溫度控制在（1180±10)℃。影響爐溫的主要因素有：
(1) 銅锍量。銅锍初始溫度與開始吹煉的時間有直接的關系，銅锍初始溫度越高、銅锍量越大，至開吹的時間越短，則爐溫越高；反之，則爐溫越低。(2) 熔劑加入速度。熔劑加人速度越快，會使熔體溫度局部降低，加入速度過慢，則化學反應放出的熱量不足以使溫度迅速升高。(3) 鼓風強度。鼓風強度處于合理的風料比時，反應比較強烈，導致熔體溫度顯著上升；鼓風強度過小，反應所需的氧供應不足，熔體溫度的升高將會受到限制。(4) 冷料量。在銅锍吹煉過程屮，加人冷料是為了消耗掉反應生成的過剩熱量，避免高溫作業，以減少爐壁用耐火材料的損耗。冷料量是決定轉爐熱狀態的重要因素，冷料量過少，則爐內溫度高，徒然加速內襯磚的消耗；冷料量過多，則爐內溫度過低，給吹煉過程造成困難，或者不能形成好的爐渣，或者吹煉時間異常地延長。
3）操作停風時間  操作間隙停風時間將影響熔體溫度，停風時間越長，溫度下降越大。表明了停風時間對爐襯內不同部位溫度時變速率的影響。停風時間越長，爐襯溫度時變速率越大。4）氧氣含量范圍  盡管富氧吹煉能使生產率得到提高，并可解決利用煙氣制酸問題，但目前世界上所有銅轉爐富氧鼓風的氧含量仍低于30%。若氧含量高于這個水平，則轉爐風口帶的耐火材料的損壞會加大。
轉爐用耐火材料轉爐吹煉為間歇式操作，每一周期內，有多次停風進料倒渣作業，吹煉過程 中爐內溫度為1200 ~1300℃,而停風進料、倒渣、倒粗銅時，爐內吸入大量冷空 氣，溫度迅速下降，一般加料時爐溫下降300 ~500℃，轉爐爐溫就會在800 ~ 1500℃波動。    因此轉爐內襯的耐火材料要有很好的抗熱震性能。轉爐操作時高壓 空氣通過風口吹出。在風口周圍形成強烈的攪動，高溫熔體對爐襯有極強的沖刷 作用，因此轉爐的耐火材料尤其風口區的耐火材料應該有很好的耐磨性。同時, 轉爐冶煉時還要加入一些冷料及固態的造渣劑，在吹煉時加入石英石造渣，爐渣 主要成分有FeO、SiO2、CaO。吹煉中的渣型是從弱酸到強堿性，所以要求爐襯有良好的抗堿性渣的性能。
鎂鉻磚的耐急冷急熱性好，耐磨性好，有較好的抗堿性渣侵蝕性能，因此， 轉爐內襯主要為鎂鉻耐火材料。內襯的易損部位主要是風口及風口區、爐口和端 墻等部位。尤其是風口及風口區，使用條件最為苛刻，也是最易損的部位。延長 風口及風口區用耐火材料的使用壽命，既可以降低整個轉爐爐襯的蝕損，也可以 大幅度地提高轉爐爐齡。為了風口的整體性和風口位置的準確性，目前風口磚均 用實體磚砌成整體，再用特殊鉆頭鉆風眼，材質采用電熔再結合鎂鉻磚或直接結 合鎂鉻磚。    筒體和端墻在渣線部分采用優質鎂鉻磚或鎂磚。爐口砌磚是結構強度 最薄弱的部位，特別是爐口與圓形筒體的交接處，因形狀復雜、磚的加工難度 大、磚縫多而難以掌握，爐口又是加料、倒渣、排煙的通道，工藝操作極為頻 繁，溫度變化頻繁，銅渣噴戳，煙氣沖刷，爐口清理機械的碰撞和磨損，Cu2S， SO2的侵蝕非常嚴重，內襯工作條件極為惡劣。為此，在結構上應采取措施，盡量減少磚型，減少結構上的薄弱環節。在材質選擇上，全部選用直接結合鎂鉻磚，提高爐體的整體壽命。