铜自热熔炼炉炉顶镁铬砖应怎么砌？如何检修？

铜自热熔炼炉炉顶镁铬砖应怎么砌？如何检修？

以金川公司铜自热熔炼炉为例，主要是用来处理含镍铜精矿的。这种铜精矿含镍高、含铁低、含硫低不含脉石。根据炉子情况，并依据以下选择耐火材料的原则，我们以优质镁铬砖为炉体材料，镁铝尖晶石砖上为炉顶材料，

选材原则为：

(1)炉顶材料的选择原则。热稳定性好，抗SO2气氛侵蚀性能好，以及高温强度大等。

(2)炉体材料选择原则。抗锍渗透性强，耐渣、锍、气冲刷性能好，以及高温强度大等。

材料的理化性能列于表1。

表1 优质镁铬砖的理化性能

针对金川公司铜自热熔炼炉炉顶砌筑结构的调整

为了消除由于炉顶砌筑不合理而引起的热应力，在采用优质镁铬砖的同时对砌筑结构进行了调整。

原设计炉顶镁铬砖为平砌拉柱法，砌筑简图如图5-16所示。采用该设计砌筑的炉顶在氧枪管及加料管部位掉砖严重，炉顶钢壳烧穿而被迫停炉检修，使用寿命短。

图1  镁铬砖平砌法简图

1，3—预反应镁铬砖;2—镁粉填料;4一直接结合镁铬砖

为此，将原设计的平砌拉柱法改进为垂直炉壁拱形砌筑法。该法以确立消除应力等诸因素为重点，创立了一种独具特色的垂直炉壁拱形砌筑结构，其结构如图2所示。

图5-17垂直炉壁拱形砌法

1，2—直接结合镁铬砖;3，4—镁铬质三角砖;5，6—预反应镁铬砖

改良后的使用效果

使用结果表明，采用方镁石结合镁铝尖晶石砖垂直炉壁拱形砌筑结构的炉顶共试验3次，各次的炉寿命及检修状况见表2。炉顶用方镁石结合镁铝尖晶石砖，炉体仍用镁铬砖。

表2  炉寿命及检修状况

第一次：使用砖型为：460mm×150mm×85/65mm;460mm×150mm×85/50mm;异型砖;300mm×150mm×75/65mm。使用4个月后因年度检修而提前中修。随后测得几个关键点的残砖状况如下：

(1)加料管、氧枪管之间及周边区域残砖长约在250~280rmn，仍为炉顶最薄弱的区域;

(2)炉顶其他部位砖的蚀损尺寸约为100~200mm;

(3)炉顶砖的渣化层厚度在30mm以内;

(4)炉顶内衬结有50mm左右的渣壳，这是以前从未发现的良好现象。第二次：使用的砖型与第一次相同。使用6个月后因工厂为了确保下半年生产强行停炉检修。对炉身、炉顶的烧蚀情况不明。

第三次：使用砖型与第一次相同。使用9个月后停炉检修。停炉后，对残砖进行了检查和分析，得知：

(1)观察到炉顶内表面的结渣层较之前两次更厚，达到了100mm以上，而砖的渣化层厚度仍在30mm之内。

(2)方镁石结合镁铝尖晶石砖较之反应镁铬砖更能适应自热炉顶部的使用环境，具有更优异的表现：镁铝砖的抗浓SO2烟气及熔渣的冲刷和侵蚀能力强，渣化层薄;高温性能优越，能形成覆盖整个拱顶内表面的渣壳，渣壳厚度可达100mm;常温强度高，高温结构稳定性好，荷重软化温度高等性能成功地解决了加料管、氧枪管周边等易损区域寿命过低的难题。

(3)从残砖断面分析可见，炉顶部易损部位在9个月的生产过程中，蚀损尺寸为290mm，残余长度为160mm以上。按32mm/月的平均蚀损速度(290/9=32mm/月)推算，结合到炉顶衬层初期易损、中后期蚀损慢的特点，该炉的实际使用寿命达到了16个月以上。