P-S轉爐用耐火材料現狀

P-S轉爐用耐火材料現狀

轉爐吹煉為間歇式操作，每一周期內，有多次停風進料倒渣作業，吹煉過程中爐內溫度為1200~1300℃,而停風進料、倒渣、倒粗銅時，爐內吸入大量冷空氣，溫度迅速下降，一般加料時爐溫下降300~500℃，轉爐爐溫就會在800~1500℃波動。因此轉爐內襯的耐火材料要有很好的抗熱震性能。轉爐操作時高壓空氣通過風口吹出。

在風口周圍形成強烈的攪動，高溫熔體對爐襯有極強的沖刷作用，因此轉爐的耐火材料尤其風口區的耐火材料應該有很好的耐磨性。同時，轉爐冶煉時還要加入一些冷料及固態的造渣劑，在吹煉時加入石英石造渣，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。

火法煉銅生產過程中，從銅锍到粗銅的冶煉過程絕大部分是在轉爐中進行的，目前世界各國多采用大中型臥式堿性轉爐，也稱Kerce-Smith轉爐，簡稱為P-S轉爐。因具有工藝方法簡單，操作容易、效率高等特點，因而被長期廣泛應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備中吹煉的。

P-S轉爐用耐火材料的優化配置

P-S轉爐用耐火材料在各個部位的損毀情況不一樣，風口與風口區不僅溫度波動大而且頻繁，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構剝落等性能。根據熔體及爐襯的溫度場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：熱穩定性好，抗SO2氣氛侵蝕性能好，抗爐渣侵蝕性好，抗锍滲透性強以及高溫強度大等。

根據這一原則，風口及風口區爐襯材料選用電熔再結合鎂鉻耐火材料，其他部位選用直接結合鎂鉻耐火材料。

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，轉爐內襯主要為鎂鉻耐火材料。內襯的易損部位主要是風口及風口區、爐口和端墻等部位。尤其是風口及風口區，使用條件為苛刻，也是易損的部位。延長風口及風口區用耐火材料的使用壽命，既可以降低整個轉爐爐襯的蝕損，也可以大幅度地提高轉爐爐齡。

為了風口的整體性和風口位置的準確性，目前風口磚均用實體磚砌成整體，再用特殊鉆頭鉆風眼，材質采用電熔再結合鎂鉻磚或直接結合鎂鉻磚。筒體和端墻在渣線部分采用鎂鉻磚或鎂磚。爐口砌磚是結構強度薄弱的部位，特別是爐口與圓形筒體的交接處，因形狀復雜、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，爐口清理機械的碰撞和磨損，Cu2S，SO2的侵蝕非常嚴重，內襯工作條件極為惡劣。為此，在結構上應采取措施，盡量減少磚型，減少結構上的薄弱環節。在材質選擇上，全部選用直接結合鎂鉻磚，提高爐體的整體壽命。