煉銅廠轉(zhuǎn)爐用耐火材料及操作方法介紹

煉銅廠用轉(zhuǎn)爐因具有工藝方法簡(jiǎn)單，操作容易、效率高等特點(diǎn)，因而被煉銅廠長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用于銅锍的吹煉過程中。  吹煉制度  轉(zhuǎn)爐的吹煉制度有三種：?jiǎn)螤t吹煉、爐交換吹煉和期交換吹煉。目前，國(guó)內(nèi)多采用單臺(tái)吹煉爐交換吹煉。

煉銅廠銅硫吹煉轉(zhuǎn)爐的操作方法及優(yōu)化單爐吹煉  工廠一般只有兩臺(tái)轉(zhuǎn)爐，其中一臺(tái)操作，一臺(tái)備用。一爐吹煉作業(yè)完成后，重新加入銅锍，進(jìn)行另一爐次的吹煉作業(yè)。爐交換吹煉  工廠一般有三臺(tái)轉(zhuǎn)爐時(shí)，一臺(tái)備用，兩臺(tái)交替作業(yè)。  在2號(hào)爐結(jié)束全爐吹煉作業(yè)之后，1號(hào)爐立即進(jìn)行另一爐次的吹煉作業(yè)。但1號(hào)爐可在2號(hào)爐結(jié)束吹煉之前預(yù)先加入銅锍，2號(hào)爐可在1號(hào)爐投人吹煉作業(yè)之后排出祖銅，從而縮短了停吹時(shí)間。期交換吹煉    工廠一般有三臺(tái)轉(zhuǎn)爐時(shí)，一臺(tái)備用，兩臺(tái)交替作業(yè)m在1號(hào)爐的S1期與S2期之間，穿插進(jìn)行2號(hào)爐的B2期吹煉。將排渣、放粗銅、清理風(fēng)眼等作業(yè)安排在另一臺(tái)轉(zhuǎn)爐投入送風(fēng)吹煉后進(jìn)行。僅在兩臺(tái)轉(zhuǎn)爐切換作業(yè)時(shí)短暫停吹，縮短了停吹時(shí)間。以每爐處理145t品位為50%的銅锍為例，按三種吹煉制度進(jìn)行比較，鼓風(fēng)量為32000m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。
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(zhuǎn)爐車間送風(fēng)時(shí)率，改善向硫酸車間供煙氣的連續(xù)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(zhuǎn)爐工作好壞的一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。爐襯損毀的主要原因有三：化學(xué)侵蝕、機(jī)械損毀以及熱應(yīng)力。轉(zhuǎn)爐損毀的三個(gè)主要原因都與溫度有關(guān)。因此，在實(shí)際操作過程中，應(yīng)杜絕高溫作業(yè)。根據(jù)耐火材料的性質(zhì)，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(shí)間有直接的關(guān)系，銅锍初始溫度越高、銅锍量越大，至開吹的時(shí)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(huì)使熔體溫度局部降低，加入速度過慢，則化學(xué)反應(yīng)放出的熱量不足以使溫度迅速升高。(3) 鼓風(fēng)強(qiáng)度。鼓風(fēng)強(qiáng)度處于合理的風(fēng)料比時(shí)，反應(yīng)比較強(qiáng)烈，導(dǎo)致熔體溫度顯著上升；鼓風(fēng)強(qiáng)度過小，反應(yīng)所需的氧供應(yīng)不足，熔體溫度的升高將會(huì)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(yīng)生成的過剩熱量，避免高溫作業(yè)，以減少爐壁用耐火材料的損耗。冷料量是決定轉(zhuǎn)爐熱狀態(tài)的重要因素，冷料量過少，則爐內(nèi)溫度高，徒然加速內(nèi)襯磚的消耗；冷料量過多，則爐內(nèi)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(shí)間異常地延長(zhǎng)。
3）操作停風(fēng)時(shí)間  操作間隙停風(fēng)時(shí)間將影響熔體溫度，停風(fēng)時(shí)間越長(zhǎng)，溫度下降越大。表明了停風(fēng)時(shí)間對(duì)爐襯內(nèi)不同部位溫度時(shí)變速率的影響。停風(fēng)時(shí)間越長(zhǎng)，爐襯溫度時(shí)變速率越大。4）氧氣含量范圍  盡管富氧吹煉能使生產(chǎn)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(zhuǎn)爐富氧鼓風(fēng)的氧含量仍低于30%。若氧含量高于這個(gè)水平，則轉(zhuǎn)爐風(fēng)口帶的耐火材料的損壞會(huì)加大。
轉(zhuǎn)爐用耐火材料轉(zhuǎn)爐吹煉為間歇式操作，每一周期內(nèi)，有多次停風(fēng)進(jìn)料倒渣作業(yè)，吹煉過程 中爐內(nèi)溫度為1200 ~1300℃,而停風(fēng)進(jìn)料、倒渣、倒粗銅時(shí)，爐內(nèi)吸入大量冷空 氣，溫度迅速下降，一般加料時(shí)爐溫下降300 ~500℃，轉(zhuǎn)爐爐溫就會(huì)在800 ~ 1500℃波動(dòng)。    因此轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的耐火材料要有很好的抗熱震性能。轉(zhuǎn)爐操作時(shí)高壓 空氣通過風(fēng)口吹出。在風(fēng)口周圍形成強(qiáng)烈的攪動(dòng)，高溫熔體對(duì)爐襯有極強(qiáng)的沖刷 作用，因此轉(zhuǎn)爐的耐火材料尤其風(fēng)口區(qū)的耐火材料應(yīng)該有很好的耐磨性。同時(shí), 轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)還要加入一些冷料及固態(tài)的造渣劑，在吹煉時(shí)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(qiáng)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(zhuǎn)爐內(nèi)襯主要為鎂鉻耐火材料。內(nèi)襯的易損部位主要是風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)、爐口和端 墻等部位。尤其是風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)，使用條件最為苛刻，也是最易損的部位。延長(zhǎng) 風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)用耐火材料的使用壽命，既可以降低整個(gè)轉(zhuǎn)爐爐襯的蝕損，也可以 大幅度地提高轉(zhuǎn)爐爐齡。為了風(fēng)口的整體性和風(fēng)口位置的準(zhǔn)確性，目前風(fēng)口磚均 用實(shí)體磚砌成整體，再用特殊鉆頭鉆風(fēng)眼，材質(zhì)采用電熔再結(jié)合鎂鉻磚或直接結(jié) 合鎂鉻磚。    筒體和端墻在渣線部分采用優(yōu)質(zhì)鎂鉻磚或鎂磚。爐口砌磚是結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(fù)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(jī)械的碰撞和磨損，Cu2S， SO2的侵蝕非常嚴(yán)重，內(nèi)襯工作條件極為惡劣。為此，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取措施，盡量減少磚型，減少結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)。在材質(zhì)選擇上，全部選用直接結(jié)合鎂鉻磚，提高爐體的整體壽命。