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毕业论文:延长澳斯麦特熔炼炉炉砖使用寿命的措施

发表时间:2015/8/2 21:52:53

毕业论文:延长澳斯麦特熔炼炉炉砖使用寿命的措施

摘要:阐述了目前国内铜熔炼澳斯麦特炉与艾萨炉的炉砖使用寿命情况。分析了影响熔炼炉炉砖使用寿命的几个主要影响因素,结合同行成熟的操作经验,提出了延长顶吹熔炼炉炉砖使用寿命的措施和方法。
关键词:澳斯麦特炉;顶吹炉;寿命;铜;砖
中图分类号:TF811 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2015)08-0000-00
Measures to E*tend Service Lifetime of Brick of Ausmelt Smelting Furnace
YUAN Hai-bin, SONG *ing-cheng, TANG Du-zuo, CHEN Gang, CAI Bing, ZHANG *in-hai
(Copper Branch of Yunnan Tin Limited Company, Gejiu 661000, Yunnan, China)
Abstract: Service lifetime of furnace bricks of Ausmelt furnace and ISA furnace for copper smelting in China was introduced. Mai
……(新文秘网https://www.wm114.cn省略875字,正式会员可完整阅读)…… 
石砖 >15
云铜股份有限公司/艾萨炉 2001 4.4 铜30万t/a ~1 150 进口澳镁砖 >28
铜陵铜都金昌冶炼厂/澳炉 2003 4.4 铜精矿48万t/a 1 160~1 250 铬铝尖晶石砖 >12
湖北大冶有色公司/澳炉 2010 5.0 铜精矿180 t/h 1 180~1 200 铬铝尖晶石砖 18
五鑫铜业有限公司/澳炉 2012 5.0 设计铜10万t/a ~1 210 结合镁铬砖 <12
云锡股份铜业分公司/澳炉 2012 4.4 设计铜10万t/a 1 150~1 210 铬铝尖晶石砖 <12

从表1可看出,目前澳斯麦特熔炼炉在铜精矿冶炼中使用寿命最长的是湖北大冶有色公司的18个月,其次为中条山有色公司的15个月。然而,国内所有澳斯麦特熔炼炉与云南铜业股份有限公司(简称云铜)的艾萨炉相比较,炉砖寿命差异很大,该艾萨炉的炉砖寿命超过28个月。从砖型来看,大部分主要使用铬铝尖晶石砖[6-8],而云铜使用进口澳镁砖。各家单位在炉砖材质、筑炉方式、炉砖厚度上各有差异,有文献[9]指出,炉砖太厚或偏薄均不利于炉砖使用寿命的延长,目前国内各家澳斯麦特炉砖厚度差异较大,基本在375~600 mm[10],但炉砖厚度在什么范围内较为合理,目前还没形成统一认识。

收稿日期:2015-03-11
基金项目:云南省财政厅、科技厅技术创新暨产业发展专项资金资助项目(2014*B017)
作者简介:袁海滨(1984-),男,江西吉安人,硕士,工程师.
2 影响炉砖寿命因素分析
2.1 炉砖结构及材质
云铜和中条山有色公司等炉砖寿命分别超过28个月和超过15个月,停炉测量炉砖厚度,还分别剩余250 mm和230 mm,而两家的原始砖厚度分别为450 mm和400 mm,证明其结构是基本合理的。这是因为,炉砖厚度过厚,因导热性差,靠炉内砖面将加速剥蚀,而偏薄炉砖厚度,显然冶炼周期也不会太长。
不同成分的炉砖,因其本身抗热震性、抗渣性、密度等差异,导致炉砖使用寿命的差异。邹明等[11]的研究表明,随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石(FeO·Al2O3)和铁铬尖晶石(FeO·Cr2O3)保护层,阻止了熔渣的侵蚀。3种耐火材料抗铜冶炼炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。由于铝铬砖自身的密度大、显气孔率低,熔渣在向砖内_的过程中,生成的铁铝尖晶石和铁铬尖晶石这些高熔点物质可以抑制熔渣的继续_,使得砖的侵蚀性得到提高,炉衬的使用寿命得到延长;另外,炉渣中的SiO2和CaO可以与砖中的Al2O3生成低熔点的硅酸盐相。
2.2 渣型控制
炉墙砖挂渣可直接保护炉砖,以防炉砖被热量冲击、被熔体洗刷侵蚀而影响使用寿命。炉墙砖能否挂住渣主要受渣型及炉况是否稳定的影响。
熔炼炉渣型控制Fe/SiO2在1.2~1.4,炉渣含磁性铁8%左右,该范围内的渣型熔点在1 150~1 200 ℃,靠近经典渣型熔点。渣脆,强度低,很容易被炉膛温度所熔化,难挂住渣。建议新炉子开始冶炼铜精矿时,先将初始冶炼冰铜品位有意识地提高到60%以上,提高冶炼过程富氧浓度至60%以上,Fe/SiO2在1.4~1.7,以提高熔体磁性铁含量,将熔体熔点提高,以便炉墙能挂住高熔点渣。生产中,在确认炉前挂住高熔点渣后,再恢复各冶炼参数,正常冶炼即可。如果冶炼过程观察发现炉墙渣脱落或熔化,可以再次恢复高熔点渣熔炼,然后再恢复正常冶炼参数。陈肇友[12]认为,澳斯麦特炉寿短的主要原因是炉膛内氧分压无法达到3.06*10-4 Pa,Fe3O4不能在炉内析出,因此难以在镁铬砖炉衬上形成挂渣;如果采用铬铝质耐火材料,就可以形成对炉衬起保护作用的尖晶石。据此,金昌冶炼厂、候马冶炼厂、大冶冶炼厂等先后采用该方案后,延长了炉寿,但与云南铜业的艾萨炉寿命相比,仍然偏短。
炉况是否稳定也很重要,它不仅影响炉砖寿命,还可能影响炉顶结渣程度,严重者将因炉顶大块结渣脱落而带来喷炉、熔炼炉堰口操作工被涌出熔体烫伤等危害。炉膛温度的控制及炉况是否稳定控制受多方面因素的影响,比如给料的稳定性、辅助设备运行的稳定性、富氧浓度、粉煤配比等。如果炉况不稳导致炉子急剧升温或急剧降温,特别是异常停炉,以及未能严格按照烘炉升温曲线升温而快速升温,使得炉内耐火砖快速膨胀而出现微裂纹。当炉况波动大时造成炉膛温度的同步大幅波动,将直接影响炉衬耐火砖的使用寿命。
2.3 熔体温度控制 ……(未完,全文共6996字,当前仅显示2456字,请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文:延长澳斯麦特熔炼炉炉砖使用寿命的措施》