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粗铜精炼炉用耐火材料

作者:admin 发布日期: 2021-01-08 二维码分享

粗铜精炼炉有固定式反射炉和倾动式转炉两种。这两种炉型与前面所述的反射炉和转炉基本相同。国内大多采用固定式反射炉精炼,炉衬采用镁砖、镁铝砖或镁铬砖砌筑。国外精炼反射炉炉顶用不烧镁铬砖、铬镁砖或直接结合镁铬砖砌筑,炉墙上部用镁铬砖,下部用直接结合镁铬砖和普通镁铬砖,炉底使用硅砖。
A 铜精炼反射炉
铜精炼反射炉的结构与熔炼反射炉基本相同,只是规格较小,炉身一般为4~8m,炉宽2.4~3.1m,由炉底至炉顶的炉膛高度为1.6~2.5m,熔池深度为0.6~0.9m,熔池容量可达140t。精炼反射炉具有结构简单,容易操作,对原料燃烧适应性广泛等优点,缺点是热效率低、操作环境和劳动条件差。
精炼反射炉生产还是周期性作业,炉料是从侧墙炉门装入,使用重油或粉煤为燃料,熔化期操作温度为1300~1400℃,出炉烟气温度为1150~1300℃。精炼过程的目的是除去粗铜中的锌、锡、铁、铅等杂质。在精炼的氧化还原阶段,炉底和炉墙的耐火材料也参与生产过程,酸性内衬能促使铁、锌、钴的氧化物良好地造渣并生成硅酸盐(在铅含量大时,使用酸性炉衬尤为合理)。当取用碱性炉衬时,为使铅生成硅酸盐,必须采用酸性熔剂。在碱性炉衬的炉中,镍、砷和铋排除得比较完全,因为氧化镁能分解难以转化为炉渣的镍和铜的砷合物,并同这些化合物生成砷酸盐。
B 回转式精炼炉(阳极炉)
近年来,随着铜冶炼工艺的技术进步及生产规模扩大,铜精炼炉也有了新的发展,大型冶炼厂已经开始采用回转式精炼炉或倾动式精炼炉。
回转式精炼炉适用于精炼粗铜,仅允许加入20%~25%的固体料。精炼作业为加料、氧化、还原、浇铸,产品为阳极板,因此回转式精炼炉又称回转式阳极炉。回转式精炼炉是能够回转的筒形炉,在圆柱形炉体上设有炉口,用于装料和出铜,炉口设有炉盖,炉盖侧面设有少量风口,在氧化期送入高压空气,在还原期通入还原剂,作业时间较短。回转式精炼炉的优点是散热损失少,密闭性好,操作环境改善;机械化自动化程度高、操作灵活、劳动强度小。缺点是设备投资高。
回转式精炼炉炉膛温度高于1350℃(浇铸期),温度高时可达1450℃(氧化期),由于炉体是转动的,炉内没有固定的渣线,炉渣的侵蚀和熔融金属的冲刷,几乎占据了2/3以上的炉膛内表面。因此,一般要求内衬镁铬砖Cr2O3的含量大于22%,在氧化还原口和出铜口处,要求更高,经常采用直接结合镁铬砖或电熔再结合镁铬砖。目前,回转式阳极炉所用的耐火材料已全部采用国产耐火材料。
综上所述,用于炼铜工业的反射炉、转炉、阳极炉和闪速炉等高蚀损部位主要以高质量镁铬耐火材料为主,另外在一些非主要部位也采用少量的镁砖或镁铝砖等。高质量镁铬耐火材料主要有以下几种:直接结合镁铬耐火材料、电熔再结合镁铬耐火材料、半再结合镁铬耐火材料、熔铸镁铬耐火材料等。


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