铜熔炼反射炉用耐火材料

一、铜精矿熔炼反射炉

目前，大型熔炼反射炉的长度一般为28~35m,若在炉顶分段供热时，可长达40m左右、反射炉宽度为7~11.5m。由于采用吊挂式炉顶，允许有较大的炉子宽度，以利于强化熔炼。由炉底至炉顶的炉腔高度为2.8~4.27m。熔池深度多在0.8~1.2m。
 
熔炼反射炉生产是连续的，使用的燃料是粉煤或重油。反射炉炉头操作温度一般为1450~1500C,出炉烟气温度一般为1150~1200C,所以需附设余热锅炉以利用废烟气的热量。
 
二、熔炼反射炉的构造
 
熔炼反射炉是由耐火砌体和金属骨架组成。耐火砌体的结构分为炉底、炉墙和炉顶。
 
()炉底
连续作业铜熔炼反射炉炉底直接砌筑在耐热混凝土的基础上。基础要求耐温850℃以上:炉底为烧结整体炉底，烧结炉底一般由以下各层组成（由下而上）,其总厚度一般为1100~1400nim。
 
石棉板和石英砂（约50mm);
保温砖层（厚115mm);
粘土砖层（厚345~160mm);
铝镁砖层（厚380mm);
烧结层（厚200~500mm）。
 
烧结层材质，根据成分不同可以分别采用石英质和镁铁质两种。
 
石英烧结层炉底易被侵蚀、国内目前已不采用。
 
镁铁烧结层是由冶金镁砂、氧化铁粉和卤水捣筑后烧结而成。镁铁烧结层的特点是致密坚实，不易渗漏，使用寿命长（大于10年）。国内连续作业铜熔炼反射炉均采用这种材质。采用镁铁烧结层炉底在生产中易产生炉结，使炉底上涨，需要定期加铁块洗炉。
 
(二）炉墙

熔炼反射炉的内墙多采用镁砖、高铝耐火砖砌筑。有些重要部位如反射炉的粉煤燃烧器附近及转炉渍入口等，为了延长使用寿命均采用络镁砖砌筑。外墙一般采用粘土砖。
 
熔炼反射炉熔池上部炉墙的厚度一般为460~690mm。为了延长炉墙寿命，熔池下部逐渐错台加厚，侧墙最厚处可达900~1290mm,被精矿料坡覆盖的侧墙，砖体损坏较轻。而端墙下部厚达1000~1400mm,在熔池部分的炉墙外面一般设有金属扩板。
 
(三）炉顶
大型铜熔炼反射炉炉顶采用吊挂式炉质，拱顶材质为镁错砖，供砖摩380mm,筋砖厚460mm。在炉顶两侧沿炉长方向对称排列有铜精矿加料口，炉顶寿命约3~8个月。
 
反射炉熔炼过程是在氧化气绒和炉脆温度约为1500~1550C下进行。反射炉熔炼所得的炉渣由铁、硅、钙、铝的氧化物组成，不同工厂的炉渣组成是不相同的，它取决于精矿中脉石的组成，熔炼含铁的精矿时，炉渍是减性的、同时炉膜内富含铁、硅、钙、铝等氧化物的熔融尘渣和含铁炉渣的溅沫落在炉墙与炉顶的耐火砌体上，使砖体逐渐溶解在炉渣中。而且被耐火材料吸收的氧化硅和氧化钙同耐火材料内的方镁石相互作用，生成钙镁懒榄石（CaMgSi),在砖中生成线膨胀系数各不相同的段带，由于各段带界面在热应力的作用面掉片。