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有色金属冶炼用转炉的分类、耐火质料选择及冶炼特点-鸭脖娱乐最新版

本文摘要:有色金属冶炼用转炉,凭据其特点可分为卧式转炉、虹吸式转炉、斜吹氧气转炉三种。1)卧式转炉:该转炉的特点是:处置惩罚量大,反映速度快,氧使用率高;可充实使用铁、硫等的反映热,不需要外加燃料;但烟气量颠簸大,烟气中SO2的浓度低,倒霉于制酸和环保。图1示出了最常用的P-S型卧式转炉的结构图。

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有色金属冶炼用转炉,凭据其特点可分为卧式转炉、虹吸式转炉、斜吹氧气转炉三种。1)卧式转炉:该转炉的特点是:处置惩罚量大,反映速度快,氧使用率高;可充实使用铁、硫等的反映热,不需要外加燃料;但烟气量颠簸大,烟气中SO2的浓度低,倒霉于制酸和环保。图1示出了最常用的P-S型卧式转炉的结构图。

图1φ4000mm×11700mm卧式转炉结构示意图2)虹吸式转炉(霍勃肯转炉):该转炉的特点是:空气使用率高;烟气量仅为卧式转炉的30%-50%,烟气中SO2浓度可达8%~%,有利于制酸和环保;但其占地面积大,投资多。3)斜吹氧气转炉(TBRC转炉):又称卡尔多炉。该炉的特点是:炉温高,吹炼速度快,烟气量较卧式转炉淘汰80%左右;SO2浓度高,有利于制酸和环保。

转炉的主要化学反映吹炼的目的是使用空气中的氧将冰铜中的铁和熔锍险些全部氧化除去,并除去部门其它杂质,以获得粗铜。转炉吹炼是一个强烈的自热历程,不仅不需要增补热量,有时还需要加入适量的冷料,用来调治炉温。转炉吹炼是一个周期性作业历程,可以将作业周期分为两个阶段,第一个阶段常称为造渣期,该历程主要举行硫化亚铁的氧化和造渣反映,是一个脱铁的历程,其主要化学反映如下:第二个阶段为造铜期,主要举行的是硫化亚铜的氧化及硫化亚铜与氧化亚铜的相互反映,最终获得粗铜,是一个脱硫的历程。其主要化学反映有:转炉用耐火质料铜锍吹炼转炉的炉衬,由于吹炼历程中需经受高温熔体猛烈的机械冲刷、炉渣和石英熔剂的严重侵蚀以及炉温周期性的颠簸、炉口清理和风眼维护时的机械碰撞和磨损等等,作业条件极为恶劣,特别是炉口、风跟和端墙渣线三部门既是耐火质料最易损部位,又是砌体结构强度最单薄的环节,还是筑炉施工中要求技术含量最高的部位。

这三部门的同步寿命在很大水平上代表着转炉的炉龄。因此现在转炉内衬均普遍接纳高温强度高、抗渣性和抗热震性好的镁铬质耐火质料砌筑,在筒体和端墙部位的内衬选用普通烧成镁铬砖砌筑,炉口和风眼部的内衬选用直接联合镁铬砖或电熔再联合镁铬砖砌筑,而内衬与锅壳之间一般捣打50mm厚的镁质捣打料作为永久炉衬。我国贵溪冶炼厂铜锍吹炼转炉自1990年以来耐火质料全部接纳国产砖;1990年和1994年又先后两次对三台φ4m×9m转炉举行扩容革新,单炉处置惩罚量由145t增加到177t;1992年又举行了富氧吹炼,解决了高品位铜锍吹炼热量不足的问题。由于治理水平的不停提高,吹炼技术的不停革新,修筑炉技术的不停完善和生长,使转炉炉龄由开始的106炉提高到242炉,吨铜的耐火质料单耗降到1.932kg,到达世界先进水平。

日本铜锍吹炼转炉筒体和端墙内衬一般接纳烧成镁铬砖砌筑,风口及渣线部位接纳直接联合镁铬砖或熔铸镁铬砖砌筑。砌砖前,先用卤水联合镁砂捣打料捣打永久衬,厚度50~100mm。

西欧一些国家的铜锍吹炼转炉内衬一般也接纳镁铬砖砌筑,同时还试用了焦油联合镁铬砖和氧化钙砖等,永久衬一般接纳粘土砖砌筑或用碱性耐火捣打料捣打,厚度为25~125mm。筒体内衬厚度为250~375mm。

风口砖厚度为350~550mm,端墙内衬厚度300~500mm。风口砖的寿命与筒体砖寿命之比一般为1:3~1:6。为了提高风口砖的寿命,试用了电熔镁铬颗粒制成的镁铬砖和熔铸镁铬砖,取得了较显着的效果。冶炼特点钢铁工业所用的矿石为氧化铁矿,金属熔体为Fe—C熔体,熔渣为CaO-SiO2-Al2O3或CaO-SiO2-FeO渣系,冶炼中发生大量的CO气体。

而炼铜和炼镍工业所用到的矿石多为含铜镍甚低的硫化物矿,因此,冶炼中所遇到的气体和熔体都与钢铁有很大的差异,其主要特点如下:1) 气氛中有大量的SO2气体。由于矿石为硫化矿物,冶炼中的中间产物为硫化物熔体,因此在熔炼和吹炼中要发生大量的SO2气体。

2) 遇到的熔体不仅有氧化物熔渣、金属熔体、另有硫化物熔体冰铜或冰镍(铜锍或铜镍);而且这些熔体的温度比钢铁工业遇到的熔体要低的多,但流动性却很好。3) 熔渣为FeO-SiO2系渣,而且渣量大。由于硫化物矿与冰铜或冰镍中含有大量的硫化铁,为了除去铁,在熔炼与吹炼历程中要将FeS氧化成FeO,因此必须加入SiO2造渣。所以,不管是反射炉熔炼、电炉熔炼与闪速炉熔炼铜和镍,或是转炉吹炼冰铜或冰镍,其熔渣身分主要是FeO和SiO2。

此外,由于矿石与锍中含铜和镍都不甚高,因此熔炼与吹炼时渣量都很大。4) 有色金属冶炼炉多为一连式生产设备。但转炉为中断式生产。

中断式生产设备颠簸大,风口处温度颠簸更大,更频繁。50t炼铜转炉,吹炼一炉约莫为8小时,吹炼温度为1300℃~1500℃,分7~8次加入冰铜与石英造渣剂,倒渣7~8次。炼一炉,出粗铜约50t,出渣约130t。因此耐火质料,特别是风口与风口区耐火质料所处的条件十分恶劣。


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