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耐火搗打料在氧氣頂吹煉銅技術(TSL)的應用

作者:寰洋實業  發布日期:2019-01-22

  耐火搗打料是采用搗打方法施工的不定形耐火材料,該類產品有干性和半干性,施工方式為:搗固機、風鎬、人工,今天小編為大家介紹一下耐火搗打料在氧氣頂吹煉銅技術(TSL)的應用,下面請看詳細內容。
 

搗打料
 

  干式耐火搗打料是不加任何液體的干式耐火混合料、經振搗獲得致密施工體且無需養護和烘烤即能直接使用的材料,稱為干式搗打料。
  
  艾薩熔煉法(ISASMELT)是由芒特·艾薩礦山有限公司(MIM)和澳大利亞聯邦科學與工業組織(CSIRO)于1973年開始研究開發的項新的冶煉技術。其冶煉設備稱之為艾薩爐。20世紀80年代初,澳大利亞奧斯麥特(AUSMELT)有限公司成立,研究并開發了奧斯麥特冶煉工藝,其冶煉設備稱之為奧斯爐。
  
  奧斯爐和艾薩爐的爐體皆為簡單的豎式圓桶形,其技術核心都采用了浸沒式頂吹燃燒噴槍。此噴槍通過吊掛裝置插入熔池內,能夠在爐內升降,可根據噴入氧氣量的多少來控制冰銅的品位。噴槍末端設有一個旋流器,高速氣流通過噴槍使其能自身冷卻,冷卻作用使噴濺的熔渣在其表面形成冷凝渣保護層。故噴槍的位置是一個關鍵的操作參數。艾薩爐和奧斯爐叫法不同,其實質均屬于空氣或富氧空氣浸沒式頂吹熔煉爐。
  
  艾薩(ISA)熔煉爐系一直立的圓筒形爐體,內襯為鉻鎂耐火材料、耐火磚、耐火搗打料等,外殼采用水幕冷卻,爐體下部外殼和耐火材料之間襯有水套。噴槍從爐頂中心的插孔插入,將冶煉工藝氣體和燃料輸送到渣面下的液態層中,噴槍頭由不銹鋼制成,正常操作時浸沒于熔渣層內,將工藝氣體噴射進爐渣層中。
  
  艾薩(ISA)熔煉爐爐襯根據爐內工況分為三大部分,如爐底、爐身和爐頂。爐底使用的耐火材料品種較爐身和爐頂多,主要有優質黏土磚、鎂鉻質搗打料、鎂鉻質耐火磚、硅酸鋁耐火纖維板等。
  
  爐底鎂鉻質搗打料的施工。黏土磚砌筑完后,對磚縫部位進行加熱干燥或自然干燥,去除其水分(干砌不用加熱),然后在砌體表面上涂刷一層煤焦油,開始進行下道工序一鎂鐵質搗打料的施工。
  
  搗打料施工前鎂砂和氧化鐵粉加熱至110℃以上進行干燥。然后將拌好的搗打料倒入(壓縮比為50%),搗打通常從爐子中心向四周進行,搗打的風壓不小于搗打料施工完后應用弧形板進行檢査,直到符合要求為止,然后進行烘干,并準備鎂鉻磚的砌筑。
  
  轉爐用耐火材料
  冰銅制成粗銅,采用轉爐吹煉法。冰銅吹煉轉爐分為臥式、豎式、圓筒形三種。目前世界各國多采用臥式轉爐。
  臥式轉爐的規格型號很多,但普遍采用PS型側吹轉爐,并以中、大型為主。
  
  轉爐進行冰銅吹煉制取粗銅的過程分為兩個周期:周期從裝入冰銅及加入石英砂造渣到倒完渣為止,稱造渣期,若雜質較多,要反復操作多次。造渣反應為激烈的放熱反應,爐溫升得很快。爐溫過高會加速渣蝕作用和爐襯熔損。因此,造渣末期要加入,一定數量的冷料降溫。第二周期為倒完渣后,連續吹煉至Cu:S中S全部脫除為止。
  
  當粗銅中含銅達99%以上時,吹煉結束,停止吹煉,出銅。轉爐吹煉為間歇式操作,爐溫高達1450℃以上,出銅后空爐壁溫度約600—700℃,驟變劇烈,致使爐襯龜裂、剝落;爐襯受高溫熔渣的化學侵蝕嚴重,渣線區域特別突出;熔體在外力(鼓風)作用下,熔體發生激烈的攪動,加上搖爐轉動的影響;加劇了熔渣對爐襯的侵蝕。
  
  因此,轉爐爐襯常發生熔損,剝落以及龜裂掉磚等現象。要求使用具有耐火度高、體積密度大、氣孔率低、抗渣性好和耐熱震性好的優質耐火材料。并且砌筑時磚縫要小,表面要平整。發生局部損毀時,要及時修補。
  
  轉爐用耐火材料各廠大致相同:在緊靠鋼制爐殼一層為用鹵水結合鎂質耐火搗打料搗制襯,厚度為50—100mm,然后砌筑鎂磚或鎂鉻磚工作襯,厚度為300—500mm。風口區及渣線區域內襯極易損毀,為轉爐的薄弱環節,一般采用直接結合鎂鉻磚或熔鑄鎂鉻磚。國外有的采用熔融鎂砂制成的鎂磚、熔融鎂鉻粒制成的鎂鉻磚、MgO含量為70%的熔鑄鎂鉻磚、鎂尖晶石磚和氧化鈣磚,使用效果較好。
  
  爐子上部設有加料口,各種物料由皮帶輸送,通過溜槽由加料口加入,煙道設于頂部,出口傾斜。爐體下部有兩個排放口,可將銅鏡和爐渣的混合物放入沉降爐中進行分離,熔煉溫度約1230℃。根據艾薩爐的操作及工作條件,其爐底工作襯一般采用鎂質耐火材料,如鎂鉻耐火搗打料等材質;爐墻則采用耐高溫、耐沖刷、導熱性能好的優質鎂鉻耐火材料。


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