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耐火材料行业知识

有色冶炼行业侧吹炉喷枪用耐火砖

  侧吹炉喷枪区域处于熔渣高温区和流动冲刷区,当侧吹炉进液态铅渣时,炉渣的比重约5.0,液态渣含铅约40%~55%,该渣具有较好的流动性和冲刷能力,此时处于还原初期,炉内温度较低,约950~1050℃。随着还原剂的加入,侧吹炉内还原炉气氛增强,炉内温度逐步升高,反应区温度可高达到1150~1250℃,当达到还原终点放渣时,炉内最高温度在1250℃以上,放渣后温度逐步降低。冶炼周期性温度变化对喷枪砖的侵蚀影响较大。由于还原炉作业制度为周期性操作,生产过程中温度发生变化时会引起耐火砖产生裂纹,严重时会引发耐火砖表面剥落,并加剧熔渣的渗透和侵蚀,影响冶金炉炉龄。
  3.4喷枪侵蚀
  ①喷枪安装不合理
  喷枪安装位置不合理会造成侧吹炉喷枪砖高温烧损、侵蚀。如果喷枪炉内部分距离枪口砖内侧过近,会造成喷枪窜火导致枪口砖烧损。另外喷枪伸入炉内过长,喷枪火焰会直接喷燃到对面喷枪区域造成高温侵蚀,加剧喷枪烧损。
  ②喷枪烧损
  喷枪烧损时,喷枪压力明显降低,火焰不能直接穿透熔渣,而是转向喷枪出口、枪口砖区域,高速燃烧的火焰对枪口砖冲刷,并该区域的煤气、氧气燃烧形成局部高温区,温度可达1250~1300oC,加剧喷枪砖的烧损、侵蚀。
  降低侧吹炉喷枪砖侵蚀速度的措施
  4.1控制停开炉温度
  检修更换炉内耐火砖重新启动的侧吹还原炉,要严格按升温曲线控制升温、保温时间,升温过程中发生熄火等情况时,要按升温曲线(见图1)缓慢重新升温,避免降温和升温过快造成炉内耐火砖剥落、崩塌等。
  4.2严格控制操作温度
  还原炉正常熔炼时炉内温度1100~1200℃,保持还原炉炉内温度均匀稳定是降低喷枪砖侵蚀、冲刷速度和延长还原炉炉龄的重要手段。温度控制首先要保持侧吹还原炉煤气、氧气的压力和流量稳定,严格控制还原剂的加入速度和配入量。
  4.3选择合理的冶炼渣型
  还原炉内衬采用的是镁铬质耐火砖,其为碱性耐火砖,如果冶炼渣型选择不当,会严重影响耐火砖使用寿命。因此还原冶炼渣型为SiO:/Fe=0.6~1.1,CaO/SiO2=0.2~0.6。
  4.4精细操作
  还原炉熔池液面高度是生产中一个关键参数,熔池液面过高,炉内静压力过高,易造成渣口、铅口跑渣等事故,也会使喷枪阻力过大,堵塞、烧损喷枪,加快喷枪砖的侵蚀、冲刷速度,缩短还原炉炉龄。因此,还原炉熔池深度严格控制在1.5~1.8m,熔渣淹没喷枪约500~800mm。
  4.5喷枪控制合理
  喷枪安装进入炉墙内侧,约30—50mm显露于还原炉炉膛直接与高温熔渣接触,避免安装不当对喷枪区域耐火砖造成严重侵蚀。严格执行喷枪压力、流量巡检制度,发现喷枪堵塞、烧损及时处理。
  结   语
  对侧吹炉喷枪砖侵蚀机理及原因进行分析,通过控制渣型、优化操作、控制合理的冶炼温度等措施,有效降低了还原炉喷枪砖侵蚀速度,避免了频繁更换喷枪区耐火砖对其它区域耐火砖造成的损伤,不仅降低了检修成本,也有效提高了还原炉炉龄,为富氧顶吹艾萨炉一热渣侧吹还原炉一烟化炉长周期稳定运行奠定了基础。


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