耐火材料：在煉銅反射爐內(nèi)襯的應(yīng)用

TOP耐火材料窯爐應(yīng)用技術(shù)頻道開講啦，今天給大家分享的是關(guān)于煉銅反射爐內(nèi)襯的知識。

1. 反射爐簡介：

反射爐是傳統(tǒng)的火法冶煉設(shè)備之一。按作業(yè)性質(zhì)分為周期性作業(yè)和連續(xù)性作業(yè)反射爐；按冶煉性質(zhì)可分為熔煉、熔化、精煉和焙燒反射爐。反射爐具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便容易控制、對原料及燃料的適應(yīng)性較強、生產(chǎn)中耗水量較少等優(yōu)點。因此，反射爐在熔煉銅、錫、鉍精礦和處理鉛浮渣以及金屬的熔化和精煉等方面都得到廣泛的應(yīng)用。

圖1：反射爐原理

反射爐生產(chǎn)的主要缺點是燃料消耗量較大、熱效率較低（一般只有15~30%），造硫熔煉反射還存在脫硫率及煙氣中二氧化硫濃度低、占地面積大、消耗大量耐火材料等缺點。

近年來，大型熔煉反射爐采用止推式吊掛爐頂、虹吸式放冰銅及鎂鐵整體燒結(jié)爐底；精煉反射爐采用打眼放銅；加料口及拱腳梁用水冷卻、加料系統(tǒng)自動控制以及逐步推廣余熱鍋爐等。

為進一步強化銅熔煉反射爐熔煉過程，并提高原料中化學(xué)熱及硫的利用率，減少對環(huán)境的污染，已開始采用向熔池鼓入熱風(fēng)的無料坡池熔煉反射爐，為大型反射爐開辟了新的發(fā)展前景。目前反射爐總的發(fā)展趨勢是加大爐子尺寸主要是擴大寬度；采用多點分散供熱以增加爐子熱負荷；采用富氧熱風(fēng)助燃以提高爐溫；采用耐火材料并增設(shè)強制冷卻部件以延長爐體壽命。

2. 反射爐結(jié)構(gòu)：

圖2：反射爐斷面結(jié)構(gòu)示意圖 （a-吊頂式；b-拱頂式）

1-料坡；2-放銅口；3-搗打?qū)樱?-放渣口；5-燒嘴

1）爐底

按照爐底與爐基的關(guān)系分為架空爐底和實爐底；按照爐底結(jié)構(gòu)分為磚砌反拱爐底和燒結(jié)整體爐底。周期作業(yè)的精煉反射爐與熔煉反射爐多采用磚砌反拱爐底，一般厚為700~900毫米。由下而上依次為：爐底鑄鐵板或鋼板、石棉板（10~20mm）、粘土磚（230~345mm）、搗打料層（50~100mm）以及最上層砌的鎂磚或鎂鋁磚反拱（230~380mm）。爐底反拱中心角視熔體比重和深度而定。熔體比重和深度大時，拱中心角宜較大。

2）爐墻

熔煉反射爐的內(nèi)墻多采用鎂磚、鎂鋁磚砌筑。有些重要部位如銅熔煉反射爐的粉煤燃燒器附近及轉(zhuǎn)爐渣口等，為了延長使用壽命均采用鉻鎂磚砌筑。熔點較低的金屬的溶化爐可用黏土磚砌筑。外墻一般采用粘土磚。銅熔煉反射爐熔池上部爐墻的厚度一般為460~690毫米。為延長爐墻壽命，熔池下部逐漸錯臺加厚，最厚處可達900~1290毫米，端墻下部厚達 1000~1400毫米。熔池部分的爐墻外面一般設(shè)有爐墻護板。對周期作業(yè)的爐子因爐溫波動較大，為增加爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，往往砌成弧形，避免爐墻向爐膛內(nèi)倒塌。為延長爐墻的使用壽命，可在熔池渣線一帶的爐墻外面設(shè)置水套。

3）爐頂

反射爐爐頂結(jié)構(gòu)形式為磚砌拱形和吊掛爐頂。吊掛爐頂又可分為：簡易型吊頂、壓梁式止推吊頂和立桿式止推吊頂。

4）加料口及轉(zhuǎn)爐渣注入口

周期作業(yè)熔煉反射爐爐頂加料口。煉錫、煉鉍和處理鉛浮渣等幾種周期作業(yè)的熔煉反射爐，其加料口一般均設(shè)在爐頂。加料口的大小視爐料的條件而定。爐頂加料口一般是做成水套式的。

3. 反射爐用耐火材料：

圖3： 反射爐用耐火材料示意圖

反射爐爐頂直接受高溫火焰沖刷、急冷急熱作用和化學(xué)侵蝕等影響，損毀較快，有時局部被燒穿，是爐子的薄弱環(huán)節(jié)，其使用壽命即為反射爐的壽命。

該爐爐頂分為吊頂和拱頂兩種（圖 3)。爐子跨度小于3.5m時，一般采用拱頂，工作層用硅磚砌筑，非工作層則用粘土磚和粘土質(zhì)隔熱磚砌筑，因受堿性煙塵等作用，熔損較快，使用壽命通常為3～6個月。吊頂不受爐子跨度的限制，普遍采用鎂鋁質(zhì)或鎂鉻吊工作層，提高了使用壽命。中國反射爐一般用拱吊結(jié)合的止推式吊掛頂結(jié)構(gòu)，用堿性磚砌筑，高溫區(qū)爐頂壽命為9～11個月，低溫區(qū)的可用3a以上；反射爐爐墻一般采用燒成鎂磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚和鎂鋁磚等堿性磚砌筑，渣線區(qū)襯體損毀較快，采取增加其厚度或外側(cè)安裝水冷套等措施，以提高使用壽命；爐床先鋪砌粘土質(zhì)隔熱磚和粘土磚，再砌燒成鎂磚，最后用鹵水鎂砂鐵粉搗打料搗打爐底和料坡工作層，燒結(jié)后即可投入生產(chǎn)，使用壽命較長。

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