P-S轉(zhuǎn)爐用耐火材料現(xiàn)狀

轉(zhuǎn)爐吹煉為間歇式操作，每一周期內(nèi)，有多次停風(fēng)進(jìn)料倒渣作業(yè)，吹煉過程中爐內(nèi)溫度為1200~1300℃,而停風(fēng)進(jìn)料、倒渣、倒粗銅時(shí)，爐內(nèi)吸入大量冷空氣，溫度迅速下降，一般加料時(shí)爐溫下降300~500℃，轉(zhuǎn)爐爐溫就會(huì)在800~1500℃波動(dòng)。因此轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的耐火材料要有很好的抗熱震性能。轉(zhuǎn)爐操作時(shí)高壓空氣通過風(fēng)口吹出。

在風(fēng)口周圍形成強(qiáng)烈的攪動(dòng)，高溫熔體對(duì)爐襯有極強(qiáng)的沖刷作用，因此轉(zhuǎn)爐的耐火材料尤其風(fēng)口區(qū)的耐火材料應(yīng)該有很好的耐磨性。同時(shí)，轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)還要加入一些冷料及固態(tài)的造渣劑，在吹煉時(shí)加入石英石造渣，爐渣主要成分有FeO、SiO2、CaO。吹煉中的渣型是從弱酸到強(qiáng)堿性，所以要求爐襯有良好的抗堿性渣的性能。

火法煉銅生產(chǎn)過程中，從銅锍到粗銅的冶煉過程絕大部分是在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行的，目前世界各國(guó)多采用大中型臥式堿性轉(zhuǎn)爐，也稱Kerce-Smith轉(zhuǎn)爐，簡(jiǎn)稱為P-S轉(zhuǎn)爐。因具有工藝方法簡(jiǎn)單，操作容易、效率高等特點(diǎn)，因而被長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用于銅锍的吹煉過程中，目前，約有80%以上的銅锍是在這種設(shè)備中吹煉的。

P-S轉(zhuǎn)爐用耐火材料的優(yōu)化配置

P-S轉(zhuǎn)爐用耐火材料在各個(gè)部位的損毀情況不一樣，風(fēng)口與風(fēng)口區(qū)不僅溫度波動(dòng)大而且頻繁，因此要求耐火材料不僅要抗熔蝕和沖刷，而且要有良好的抗熱剝落和結(jié)構(gòu)剝落等性能。根據(jù)熔體及爐襯的溫度場(chǎng)仿真和鎂鉻耐火材料性能、損毀的研究，我們確定選材原則為：熱穩(wěn)定性好，抗SO2氣氛侵蝕性能好，抗?fàn)t渣侵蝕性好，抗锍滲透性強(qiáng)以及高溫強(qiáng)度大等。

根據(jù)這一原則，風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)爐襯材料選用電熔再結(jié)合鎂鉻耐火材料，其他部位選用直接結(jié)合鎂鉻耐火材料。

鎂鉻磚的耐急冷急熱性好，耐磨性好，有較好的抗堿性渣侵蝕性能，因此，轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯主要為鎂鉻耐火材料。內(nèi)襯的易損部位主要是風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)、爐口和端墻等部位。尤其是風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)，使用條件為苛刻，也是易損的部位。延長(zhǎng)風(fēng)口及風(fēng)口區(qū)用耐火材料的使用壽命，既可以降低整個(gè)轉(zhuǎn)爐爐襯的蝕損，也可以大幅度地提高轉(zhuǎn)爐爐齡。

為了風(fēng)口的整體性和風(fēng)口位置的準(zhǔn)確性，目前風(fēng)口磚均用實(shí)體磚砌成整體，再用特殊鉆頭鉆風(fēng)眼，材質(zhì)采用電熔再結(jié)合鎂鉻磚或直接結(jié)合鎂鉻磚。筒體和端墻在渣線部分采用鎂鉻磚或鎂磚。爐口砌磚是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱的部位，特別是爐口與圓形筒體的交接處，因形狀復(fù)雜、磚的加工難度大、磚縫多而難以掌握，爐口又是加料、倒渣、排煙的通道，工藝操作極為頻繁，溫度變化頻繁，銅渣噴戳，煙氣沖刷，爐口清理機(jī)械的碰撞和磨損，Cu2S，SO2的侵蝕非常嚴(yán)重，內(nèi)襯工作條件極為惡劣。為此，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取措施，盡量減少磚型，減少結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)。在材質(zhì)選擇上，全部選用直接結(jié)合鎂鉻磚，提高爐體的整體壽命。