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连续吹炼炉用耐火材料

 

吹炼作业是火法炼铜工序中不可缺少的作业,将空气鼓入铜锍熔体并与铜锍熔体中的铁、琉进行氧化反应放出热量,维持自热吹炼、经过造渣期和造铜期操作,生成粗铜,吹炼所产生的烟气送硫酸厂制酸,大中型铜冶炼厂的吹炼作业是由转炉来实现的,由于转炉机械设备复杂,而且风口区炉衬耐火材料寿命短。如果一台转炉在生产,最低限度必须另有一台转炉在检修待用,即2台互为备用方能维持生产的连续性,这对地方小型炼铜厂显然是不适应的;针对这种情况,我国研制成连续吹炼炉,连续吹炼炉类似一台在侧埔上设有吹风管的固定式反射炉,工作方式为两俩连续送风,间断加入铜锍,定吋从炉内排出炉渣和粗铜。属固定反射炉式的吹炼设备。又由于在风口区及炉墙渣线等处安设了冷却水套,对提高连续吹炼炉用耐火材料寿命有所改善。

连续吹炼炉与转炉相比较,由于设备简单,投资少,建设速度快,现已用于多家小型铜冶炼厂。本设备技术指标:炉床处理铜锍能力为5.6~7t/m2;鼓风压力为0.1~0.2MPa。铜锍吹炼区操作温度1150~1250℃;粗铜温度约1100℃;烟气温度约1000℃;烟气中二氧化硫浓度7%~10%;粗铜品位98.5%;渣含铜2%~4.5%;金属直收率88.5%~91%

连续吹炼炉由于是连续送风,使烟气量稳定,烟气中二轼化硫浓度较高,为烟气制造硫酸创造较为有利条件。

连续吹炼炉类似反射炉,为固定式,两侧设有吹风管。炉内分成吹炼区与沉淀区,为增强吹炼区炉墙的结构强度,将该区侧墙与端墙拐角处砌成圆弧形,下面将本设备结构特点分别进行介绍。

一、炉底用耐火材料

连续吹炼炉炉底与基础之间为架空式,架高高度通常在350mm以下,架空用砖礅的材质为耐火粘土砖。由于炉子工作制度为连续吹炼、间隔放出粗铜,因此炉底是由吹炼区冰铜入口端向出渣口端逐步加深,构成沉淀粗铜的沉淀区。炉底的结构为砖砌反拱式炉底,反拱砖层可只用一耐火砖,炉底总厚度一般为610~1050mm。炉底使用材质由下而上依次为:金属底板为40mm,石棉板为10~20mm,粘土砖为230~460mm,捣打料层为100~150mm,最上层直接与熔体接触的工作层,用镁砖或镁铝砖为230~380mm,砌成反拱型。

二、炉墙用耐火材料

炉墙内衬砌镁砖230mm,外砌粘土砖230mm。炉墙风口区及渣线附近在吹炼过程中,始终经受高温熔体剧烈的机械冲刷和炉渣、石英熔剂的严重侵蚀,是炉子耐火砌体中最薄弱,最易损坏的部位。炉墙内衬使用镁砖,砌筑厚度为230mm,镁砖外砌筑粘土砖230mm。为延长炉衬寿命,在风口区镁砖炉墙外侧直接安装敞开式喷淋冷却水套,增强冷却效果。同时,也便于检查和及时发现其他意外情况。炉墙风口区以外的渣线部位在镁砖炉墙外侧装设箱式水套.水套高为270mm,强制冷却。目前,在生产实践中,炉子寿命可达90~100天,也有的工厂只达到38~60天。

三炉顶用耐火材料

连续吹炼炉炉膛宽度较小,通常采用砖砌拱顶。在吹炼区段炉顶由于受到吹炼时喷溅熔休的冲刷和侵蚀,使本区段炉顶顶火材料遭受严重损坏。因此,在本区段范围内的炉顶和沉淀区炉顶起始段的石英加人孔处,均设计成拱形箱式水套炉顶,在水套炉顶内侧打结镁砂层,厚度为100mm,也可衬砌114mm镁砖。沉淀区炉顶其余部位用镁砖砌成拱形炉顶。厚度为230mm,本区段炉顶设计成向尾部出渣口方向逐渐下压,直至上升烟道出口处,以增加排烟阻力,使尾部炉膛处于微正压工作状态,目的是避免炉膛吸入大量空气而稀释烟气中二氧化琉的浓度,同时向下斜压炉顶可强化尚温烟气对沉淀区熔体的加热。

四、其他部位用耐火材料

连续吹炼炉在铜锍品位适宜的情况下,能维持自热吹炼,考虑到开炉、检修或可能出现铜锍供应不足、不能保持正常吹炼所需温度等悄况,为此在吹炼区端墙上设罝燃油喷嘴,以供意外时向炉内补充热量,达到保温或提高温度的目的。





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