鋅揮發(fā)窯用耐火材料選擇沒有其它窯爐那么簡單,耐火材料價(jià)格也比普通窯爐用的要貴一些。
高鋁磚用于鋅揮發(fā)窯15-20天,鎂鋁磚30-40天。鎂為60-80,鋁鎂為100天以上,目前市場(chǎng)上有磷酸鹽復(fù)合磚,體密在2.8以上,使用90天左右。高鋁磷酸鹽復(fù)合磚和硅剛玉磚,磷酸鹽復(fù)合磚是由輕質(zhì)材料組成,對(duì)窯體重量和保溫性能,都有很大的作用,使用四個(gè)月以上。
鋅揮發(fā)窯用耐火材料破壞機(jī)理研究。
伴隨著濕法煉鋅工藝的發(fā)展,鋅浸出渣量不斷增加,揮發(fā)窯逐漸大型化,強(qiáng)化冶煉使窯襯的工作環(huán)境更為苛刻,加上鋅浸出渣成分波動(dòng)較大,使反應(yīng)帶耐火爐襯的使用壽命只能達(dá)到200d左右。所以了解大型鋅揮發(fā)窯的損壞機(jī)理,是研制新型鋅揮發(fā)窯內(nèi)襯和提高其使用壽命的關(guān)鍵。
一、強(qiáng)氧化還原反應(yīng)氣氛對(duì)耐火襯里的影響。
揮發(fā)鋅窯內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的溫度一般在1200~1350℃之間,在此條件下,浸出渣中的鋅、鉛、銦、銷等物質(zhì)被一氧化碳還原為煙氣,煙氣中氧化為氧化鋅等氧化物后離開揮發(fā)窯,由于物料轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁,揮發(fā)窯內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在料層內(nèi)和料層上方有很大差別。
由于含大量焦粉,料層內(nèi)部呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的還原氣氛,料層上方呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的氧化氣氛,由于空氣的快速補(bǔ)充,隨著窯速的不斷提高(轉(zhuǎn)速0.5?在這兩種不同的氣氛中,襯里材料交替出現(xiàn),1r/min)。Cr2O3和SiO2、Fe2O3等內(nèi)襯材料在高溫還原氣氛中都會(huì)發(fā)生還原、變價(jià)反應(yīng),并伴隨著體積效應(yīng),在強(qiáng)氧化氣氛中Cr2O3存在揮發(fā)性,使磚的氣孔增大。所以氧化還原反應(yīng)會(huì)引起襯里材料結(jié)構(gòu)的變化,造成剝落破壞。
二、鋅揮發(fā)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之熱沖擊。
在揮發(fā)性窯爐連續(xù)工作時(shí),由于爐襯材料為高溫物料周期性覆蓋,受窯體轉(zhuǎn)動(dòng)及運(yùn)行變化的影響,耐熱度為1150?一千四百五十在1150℃時(shí),頻繁的溫度變化會(huì)產(chǎn)生周期性的拉擠應(yīng)力。這一頻繁而持久的熱應(yīng)力變化,是導(dǎo)致內(nèi)襯材料剝落破壞的另一重要原因。
三、高溫熔渣的沖刷與磨損。
隨著鋅蒸發(fā)窯窯徑的增加,φ4.15X58m2鋅蒸發(fā)窯每天處理的鋅蒸發(fā)窯數(shù)量達(dá)到700?內(nèi)襯受入窯金屬氧化物和焦粉周期性沖刷磨損而成。
四、酸浸渣的侵蝕作用。
酸浸渣在窯內(nèi)高溫反應(yīng)帶內(nèi)產(chǎn)生的含Pb、Fe等液態(tài)熔融物質(zhì),對(duì)耐火材料有一定的滲蝕作用,形成薄薄的變質(zhì)層,變質(zhì)層內(nèi)礦物相的熱膨脹系數(shù)相差較大,密度和其他物理性能各不相同,在溫度變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過制品的限強(qiáng)度時(shí),變質(zhì)層內(nèi)部分熔化,開裂和掉塊,造成耐火材料發(fā)生剝落,損壞。
鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石磚在揮發(fā)窯上的應(yīng)用研究
鋅揮發(fā)窯用耐火材料的研制思路。
根據(jù)鋅揮發(fā)窯用耐火材料的破壞情況,制定研制開發(fā)思路如下:(1)改善氧化還原氣氛中的抗剝落性;(2)改善材料與浸出渣的親和力(窯掛性能);(3)改善材料的高溫強(qiáng)度和耐磨性;(4)改善材料的熱沖擊穩(wěn)定性;
特種鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石磚的應(yīng)用研究
選用鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石,電熔鎂砂,鎂鋁尖晶石,鉻礦等材料。
適用。
2009年11月28日至12月7日,銦鋅廠大型鋅揮發(fā)窯反應(yīng)帶1.5~35m處,專門生產(chǎn)鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石磚。2010年11月10日因窯口澆注料脫落而停窯,進(jìn)窯觀察:1.5~23m厚的磚面均為鐵質(zhì),殘磚仍有130~230mm厚,腐蝕率僅為0.45mm/d。本實(shí)驗(yàn)鋅揮發(fā)窯共運(yùn)行329d,由于設(shè)備停運(yùn)原因停運(yùn)檢修10d,凈運(yùn)行時(shí)間319d,不僅創(chuàng)造了鋅揮發(fā)窯長使用壽命的紀(jì)錄,而且整體反應(yīng)帶降低42t,比使用鋁鉻磚(鉻渣磚)更有利于鋅揮發(fā)窯的保護(hù)和節(jié)能。為此,客戶于2010年11月13~28日更換前后窯口澆注料及1.5~23m特種鎂鋁鉻尖晶石磚,12月3日投入生產(chǎn),目前已運(yùn)行185d,工程技術(shù)人員判斷,特種鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石磚可使用400d。現(xiàn)產(chǎn)品已成功應(yīng)用于眾多客戶的大型鋅揮發(fā)窯,效果良好。
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