耐火材料在煉錫爐的應(yīng)用及工作條件介紹

 

恢復(fù)到一定時(shí)間后，開始進(jìn)入造渣階段，溫度超過1200℃00℃。隨著溫度的升高，先熔化的化合物和共晶體會(huì)熔化難熔脈石成分，形成均勻的熔體爐渣，直到爐渣表面的氣泡消失，標(biāo)志恢復(fù)熔化結(jié)束?；謴?fù)熔化結(jié)束后，將爐溫升至1350℃以上，使?fàn)t渣在高溫下澄清分離20mm后，打開大口，放入錫，放入錫鍋?zhàn)匀焕鋮s，冷卻至800900℃，取出硬頭；取出350400℃；比較后取出含鐵、砷少的錫，用泵送精煉。釋放的爐渣進(jìn)入前床沉淀錫，然后送反射爐恢復(fù)熔化或煙化爐揮發(fā)處理，進(jìn)一步回收錫。

 

錫精礦熔煉反射爐的工作條件

當(dāng)爐渣滲入耐火砌體時(shí)，耐火砌體被鐵氧化物飽和。鐵氧化物和方鎂作用產(chǎn)生富鎂氏體（MgFeo2），從而降低鎂磚的耐火性。由于磚中的再燒結(jié)和應(yīng)力，磚上會(huì)有裂縫。

當(dāng)鐵的氧化物、氧化硅、氧化鈣和方鎂相互作用時(shí)，鎂玫瑰輝石[Camg(SiO4)2]、鎂黃長(zhǎng)石(Ca2mgSi2O7)和橄欖石(MgFe)2SiO4在1450~1530℃生成。后者會(huì)產(chǎn)生熔點(diǎn)低于煉錫爐運(yùn)行溫度的低共熔混合物。

 

由于液體錫具有很大的流動(dòng)性，液體錫將深入爐底砌體，并達(dá)到粘土磚砌體的下層。冷卻時(shí)凝固在磚縫和裂縫中，砌體溫度升高時(shí)膨脹，使鎂磚斷裂成塊，進(jìn)入熔池。在反射爐的操作實(shí)踐中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)耐火材料碎片漂浮。同時(shí)，由于鎂磚中產(chǎn)生上述熔點(diǎn)較低的共熔混合物，砌體逐漸被爐渣熔化。

爐齡結(jié)束后，爐砌應(yīng)完全重建。在爐齡期間進(jìn)行小修和熱修。停爐維修時(shí)，每1m3爐底約有1.5t錫。再煉耐火砌體回收錫，總會(huì)失去一些錫。

為了延長(zhǎng)煉錫爐的爐齡，減少反射爐熔化過程中錫的損失，須提高爐底的使用壽命，抵抗錫的滲透性。因此，爐底應(yīng)采用尺寸準(zhǔn)確、形狀正確的高密度鎂磚砌筑，比較好采用大磚砌筑，使?fàn)t底磚縫數(shù)量比較少，磚縫也比較薄。

 

含鋅浮渣或鉛浮渣的反射爐與煉錫的反射爐相似，但尺寸要小得多。

反射爐是目前應(yīng)用比較廣泛的煉錫設(shè)備。該設(shè)備可直接處理細(xì)粒精礦、爐內(nèi)溫度、恢復(fù)氣氛、爐料等，易于調(diào)節(jié)，適用于處理成分復(fù)雜、變化大的錫精礦。對(duì)燃料的要求不是很嚴(yán)格。粗錫和爐渣在爐內(nèi)澄清分離較好。因此，反射爐煉錫占世界錫產(chǎn)量的80%~90%。隨著富礦的逐年減少，雜質(zhì)（包括鐵）含量越來越高的精礦越來越多。

錫精礦熔煉電爐適用于熔煉低鐵錫精礦還原錫，熔煉回爐渣，熔煉含硅富錫渣成硅錫。電爐利用電和爐料產(chǎn)生的電弧，直接利用熔爐渣作為電阻，將電能轉(zhuǎn)化為冶煉過程所需的熱能，易于達(dá)到較高的爐溫(1450~1600℃)。因此，無需大量熔劑，電爐熔煉就能成功處理難熔精礦。據(jù)悉，煉錫電爐均為圓形三相電爐，功率為400~1400kVA，石墨電直徑為220~400mm，部分廠家采用自烤電，直徑為600mm。電爐安裝在工字鋼架上，作為爐底的基礎(chǔ)，爐底懸掛，使?fàn)t底對(duì)流冷卻空氣，同時(shí)也便于收回爐底漏出的錫。錫

 

精礦熔煉電爐采用耐火材料

熔煉電爐底爐體由耐火磚砌體、鋼結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)墩組成，底部和基礎(chǔ)由基礎(chǔ)墩支撐，形成架空結(jié)構(gòu)。由于熔煉電爐底部溫度高于熔煉反射爐底部溫度，為了保護(hù)爐底，架空結(jié)構(gòu)一般采用自然通風(fēng)或強(qiáng)制吹風(fēng)冷卻，耐火磚砌體由爐底、爐墻、爐頂組成。

熔煉電爐底結(jié)構(gòu)為磚砌反拱爐底，反拱磚層數(shù)為2~3層，爐底總厚度一般為1250~1300mm。爐底鋼板(40mm)、耐火澆注料(95~150mm)、粘土磚(230~300mm)、鎂磚(760mm)由下而上依次為爐底鋼板(40mm)、耐火澆注料(95~150mm)、粘土磚(230~300mm)、鎂磚(760mm)。

 

(一)電爐底部。

爐底材料是影響電爐使用壽命的關(guān)鍵。爐底總厚度約800mm，爐底結(jié)構(gòu)自下而上為：金屬外殼16~20mm，石棉板10~20mm，耐火粘土磚，填料層，石墨化碳磚400mm。其中，粘土磚和填料層提前傾斜到錫口傾斜的爐底形狀，采用大石墨化碳磚（規(guī)格1800mm×400mm×400mm）砌成平底或反拱爐底，灰縫小于Imm，防止錫液滲透，導(dǎo)致爐底磚漂浮，損壞爐底。碳磚砌筑爐在還原氛圍中能更好地抵抗?fàn)t渣和金屬的侵蝕，碳磚的耐火性也很高（3000℃），因此爐的使用壽命一般可達(dá)6~8個(gè)月，使用壽命超過1年。缺點(diǎn)是，當(dāng)熔化材料含鐵量高時(shí)，爐的使用壽命會(huì)受到影響，碳磚的價(jià)格也很高。

鎂耐火材料也有用于砌筑爐底工作面。鎂磚的耐火性也較高（1690~1710℃），適用于錫冶煉溫度（1500℃以下）。它還能在恢復(fù)氣氛中更好地抵抗堿性熔劑的侵蝕，鎂耐火材料對(duì)高速鐵路材料的耐腐蝕性強(qiáng)于碳磚。此外，鎂磚的價(jià)格約為碳磚的1/4。因此，一些工廠使用鎂磚砌筑。然而，鎂耐火材料的耐熱性和地震性能較差。爐襯在操作過程中容易損壞開啟和停止的爐襯。為防止電爐底磚漂浮，采用鎂砂整體搗固燒結(jié)爐底。

 

(二)電爐爐襯(爐壁)

煉錫電爐壁總厚度為400~450mm，熔池渣線以下內(nèi)墻采用大塊石墨化碳磚砌筑。碳磚與鋼殼之間襯有粘土耐火磚和石棉板絕緣。碳磚墻厚200mm，爐底附近設(shè)有錫口。渣線以上的爐墻采用耐火粘土磚砌筑，渣線附近設(shè)有工作門，以取出損壞的電。根據(jù)比較試驗(yàn)，高鋁磚的耐爐材料和粉塵侵蝕性能于其他磚，因此熔池渣線以上的爐墻比較好采用高鋁耐火磚。

 

(三)電爐蓋(爐頂)

爐頂全部采用粘土耐火磚砌成球拱爐頂，厚度230mm。爐頂有三個(gè)電孔、三個(gè)給料孔和一個(gè)排氣孔。爐頂?shù)膿p壞是由于磚吸收礦物粉塵（即各種氧化物），在高溫和長(zhǎng)期作用下，高鋁磚具有良好的耐腐蝕性，因此爐頂比較好采用高鋁耐火磚砌筑。

 

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