畢業(yè)論文：延長(zhǎng)澳斯麥特熔煉爐爐磚使用壽命的措施

畢業(yè)論文：延長(zhǎng)澳斯麥特熔煉爐爐磚使用壽命的措施

摘要：闡述了目前國(guó)內(nèi)銅熔煉澳斯麥特爐與艾薩爐的爐磚使用壽命情況。分析了影響熔煉爐爐磚使用壽命的幾個(gè)主要影響因素，結(jié)合同行成熟的操作經(jīng)驗(yàn)，提出了延長(zhǎng)頂吹熔煉爐爐磚使用壽命的措施和方法。
關(guān)鍵詞：澳斯麥特爐；頂吹爐；壽命；銅；磚
中圖分類號(hào)：TF811 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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
……（新文秘網(wǎng)http://120pk.cn省略875字，正式會(huì)員可完整閱讀）……　
石磚 >15
云銅股份有限公司/艾薩爐 2001 4.4 銅30萬(wàn)t/a ~1 150 進(jìn)口澳鎂磚 >28
銅陵銅都金昌冶煉廠/澳爐 2003 4.4 銅精礦48萬(wàn)t/a 1 160~1 250 鉻鋁尖晶石磚 >12
湖北大冶有色公司/澳爐 2010 5.0 銅精礦180 t/h 1 180~1 200 鉻鋁尖晶石磚 18
五鑫銅業(yè)有限公司/澳爐 2012 5.0 設(shè)計(jì)銅10萬(wàn)t/a ~1 210 結(jié)合鎂鉻磚 <12
云錫股份銅業(yè)分公司/澳爐 2012 4.4 設(shè)計(jì)銅10萬(wàn)t/a 1 150~1 210 鉻鋁尖晶石磚 <12

從表1可看出，目前澳斯麥特熔煉爐在銅精礦冶煉中使用壽命最長(zhǎng)的是湖北大冶有色公司的18個(gè)月，其次為中條山有色公司的15個(gè)月。然而，國(guó)內(nèi)所有澳斯麥特熔煉爐與云南銅業(yè)股份有限公司（簡(jiǎn)稱云銅）的艾薩爐相比較，爐磚壽命差異很大，該艾薩爐的爐磚壽命超過(guò)28個(gè)月。從磚型來(lái)看，大部分主要使用鉻鋁尖晶石磚[6-8]，而云銅使用進(jìn)口澳鎂磚。各家單位在爐磚材質(zhì)、筑爐方式、爐磚厚度上各有差異，有文獻(xiàn)[9]指出，爐磚太厚或偏薄均不利于爐磚使用壽命的延長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)各家澳斯麥特爐磚厚度差異較大，基本在375~600 mm[10]，但爐磚厚度在什么范圍內(nèi)較為合理，目前還沒(méi)形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

收稿日期：2015-03-11
基金項(xiàng)目：云南省財(cái)政廳、科技廳技術(shù)創(chuàng)新暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（2014*B017）
作者簡(jiǎn)介：袁海濱（1984-），男，江西吉安人，碩士，工程師.
2 影響爐磚壽命因素分析
2.1 爐磚結(jié)構(gòu)及材質(zhì)
云銅和中條山有色公司等爐磚壽命分別超過(guò)28個(gè)月和超過(guò)15個(gè)月，停爐測(cè)量爐磚厚度，還分別剩余250 mm和230 mm，而兩家的原始磚厚度分別為450 mm和400 mm，證明其結(jié)構(gòu)是基本合理的。這是因?yàn)�，爐磚厚度過(guò)厚，因?qū)嵝圆�，靠爐內(nèi)磚面將加速剝蝕，而偏薄爐磚厚度，顯然冶煉周期也不會(huì)太長(zhǎng)。
不同成分的爐磚，因其本身抗熱震性、抗渣性、密度等差異，導(dǎo)致?tīng)t磚使用壽命的差異。鄒明等[11]的研究表明，隨著侵蝕溫度的升高、保溫時(shí)間的延長(zhǎng)及爐渣加入量的增加，鋁鉻磚和鎂鉻磚的侵蝕面積增大；熔渣滲入鋁鉻磚后，形成鐵鋁尖晶石（FeO·Al2O3）和鐵鉻尖晶石（FeO·Cr2O3）保護(hù)層，阻止了熔渣的侵蝕。3種耐火材料抗銅冶煉爐渣侵蝕能力由強(qiáng)到弱為：鋁鉻磚>電熔再結(jié)合鎂鉻磚>直接結(jié)合鎂鉻磚。由于鋁鉻磚自身的密度大、顯氣孔率低，熔渣在向磚內(nèi)_的過(guò)程中，生成的鐵鋁尖晶石和鐵鉻尖晶石這些高熔點(diǎn)物質(zhì)可以抑制熔渣的繼續(xù)_，使得磚的侵蝕性得到提高，爐襯的使用壽命得到延長(zhǎng)；另外，爐渣中的SiO2和CaO可以與磚中的Al2O3生成低熔點(diǎn)的硅酸鹽相。
2.2 渣型控制
爐墻磚掛渣可直接保護(hù)爐磚，以防爐磚被熱量沖擊、被熔體洗刷侵蝕而影響使用壽命。爐墻磚能否掛住渣主要受渣型及爐況是否穩(wěn)定的影響。
熔煉爐渣型控制Fe/SiO2在1.2~1.4，爐渣含磁性鐵8%左右，該范圍內(nèi)的渣型熔點(diǎn)在1 150~1 200 ℃，靠近經(jīng)典渣型熔點(diǎn)。渣脆，強(qiáng)度低，很容易被爐膛溫度所熔化，難掛住渣。建議新?tīng)t子開(kāi)始冶煉銅精礦時(shí)，先將初始冶煉冰銅品位有意識(shí)地提高到60%以上，提高冶煉過(guò)程富氧濃度至60%以上，F(xiàn)e/SiO2在1.4~1.7，以提高熔體磁性鐵含量，將熔體熔點(diǎn)提高，以便爐墻能掛住高熔點(diǎn)渣。生產(chǎn)中，在確認(rèn)爐前掛住高熔點(diǎn)渣后，再恢復(fù)各冶煉參數(shù)，正常冶煉即可。如果冶煉過(guò)程觀察發(fā)現(xiàn)爐墻渣脫落或熔化，可以再次恢復(fù)高熔點(diǎn)渣熔煉，然后再恢復(fù)正常冶煉參數(shù)。陳肇友[12]認(rèn)為，澳斯麥特爐壽短的主要原因是爐膛內(nèi)氧分壓無(wú)法達(dá)到3.06*10-4 Pa，F(xiàn)e3O4不能在爐內(nèi)析出，因此難以在鎂鉻磚爐襯上形成掛渣；如果采用鉻鋁質(zhì)耐火材料，就可以形成對(duì)爐襯起保護(hù)作用的尖晶石。據(jù)此，金昌冶煉廠、候馬冶煉廠、大冶冶煉廠等先后采用該方案后，延長(zhǎng)了爐壽，但與云南銅業(yè)的艾薩爐壽命相比，仍然偏短。
爐況是否穩(wěn)定也很重要，它不僅影響爐磚壽命，還可能影響爐頂結(jié)渣程度，嚴(yán)重者將因爐頂大塊結(jié)渣脫落而帶來(lái)噴爐、熔煉爐堰口操作工被涌出熔體燙傷等危害。爐膛溫度的控制及爐況是否穩(wěn)定控制受多方面因素的影響，比如給料的穩(wěn)定性、輔助設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、富氧濃度、粉煤配比等。如果爐況不穩(wěn)導(dǎo)致?tīng)t子急劇升溫或急劇降溫，特別是異常停爐，以及未能嚴(yán)格按照烘爐升溫曲線升溫而快速升溫，使得爐內(nèi)耐火磚快速膨脹而出現(xiàn)微裂紋。當(dāng)爐況波動(dòng)大時(shí)造成爐膛溫度的同步大幅波動(dòng)，將直接影響爐襯耐火磚的使用壽命。
2.3 熔體溫度控制 ……（未完，全文共6996字，當(dāng)前僅顯示2456字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：延長(zhǎng)澳斯麥特熔煉爐爐磚使用壽命的措施》）