銅熔煉爐底用耐火抗腐蝕鎂質搗打料
文章出處：金石高(gāo)溫責任編輯：admin 人氣：-發表時間：2018-08-08 16:07【大 中 小(xiǎo)】
1原設計爐底結構及搗打料組成
1.1密閉鼓風爐
原設計爐缸砌體結構如圖1。與熔體接觸的面層為(wèi)鎂鋁磚,厚度230mm錯(cuò)縫砌築,下(xià)面為(wèi)70mm搗打料,材料組成(重量比)為(wèi):3~5mm英砂70%,生(shēng)粘土(tǔ)粉30%,加模數2.95的水(shuǐ)玻璃混合拌濕,人工(gōng)砸實後用柴火烘幹8h。
1.2前床
原設計爐底砌體結構如圖2.與高(gāo)溫熔體接觸的面層為(wèi)鎂鋁磚，厚230mm砌成反拱形。下(xià)層的搗打料厚34mm（反拱中線處)，材料組成(重量比)為(wèi):3-8mm石英砂70%,生(shēng)粘土(tǔ)粉30%,用水(shuǐ)拌合均勻,摻水(shuǐ)玻璃5%,砸實後烘幹。
1.3連續吹煉爐
原設計爐底砌體結構如圖3,接觸高(gāo)溫熔體的面層為(wèi)鎂鋁磚,厚230mm砌成反拱形。其下(xià)面的搗打料厚度140mm（反拱中心處).材料重量比組成與前床一(yī)緻。
2搗打料存在問題剖析
通(tōng)過仔細分析上(shàng)述三爐底的結構和搗打料組成,不難發現如下(xià)情況和問題。
(1)三爐搗打料均處于面層鎂鋁磚的下(xià)面,與鎂鋁磚一(yī)道長(cháng)期承受高(gāo)溫及熔體的巨大壓力。搗打料層對面層鎂鋁磚是支承層,對下(xià)面和左右兩側磚體是保護隔離層。
(2)三爐搗打料組成原設計基本一(yī)緻,均以石英砂為(wèi)主構成水(shuǐ)玻璃型矽質搗打料。石英砂是骨料,決定搗打料層理化指标的優劣:生(shēng)粘土(tǔ)粉主要起填充劑作用,能(néng)減少空隙增加搗打層的緻密性;水(shuǐ)玻璃則起粘結膠合侑用。
(3)三爐搗打料均為(wèi)矽質,屬酸性耐火材料;其面層為(wèi)鎂鋁磚,材質為(wèi)鎂鋁質,屬堿性耐火材料,顯然兩者材質不一(yī),屬性相(xiàng)反。
(4)三爐爐底在熔煉過程中,要經受1200~1300℃的高(gāo)溫作用,矽質搗打層中的SiO2與鎂鋁磚的MgO會(huì)起化學反應,生(shēng)成橄榄石2MgOSiO2對鎂鋁磚産生(shēng)損蝕作用。
(5)三爐熔煉過程中,所承載的高(gāo)溫熔體含有堿性成分 CaO、 MgO、FeO、Cu2O等。當爐底面層鎂鋁磚因磚材質量、砌築質量存在缺陷時,熔體便會(huì)向下(xià)透滲。當其堿性成分觸及矽質酸性搗打料時,相(xiàng)互間就(jiù)會(huì)産生(shēng)化學作用,使搗打料受侵蝕,而産生(shēng)疏松緻穿等問題。
(6)以石英砂為(wèi)主，添加生(shēng)粘士粉及水(shuǐ)玻璃組成的水(shuǐ)玻璃型矽質搗打料,由于水(shuǐ)玻璃粘結力不強,且沒有添加促凝劑,搗打成型後整體性、緻密性、結實度及燒結效果均不夠理(刀由于三爐搗打料屬矽質,與鎂質耐材相(xiàng)比,無論耐火度、耐壓強度、體積密度、顯氣孔率、抗堿性氧化物(wù)性能(néng)等均存在較大差距。
3搗打料的改進
實踐證明采用鎂砂燒結或鎂鐵燒結爐底(用于與熔體直接接觸)具有較大的機(jī)械強度、緻密性好、堅韌性大和抗蝕性良好,爐底壽命顯著延長(cháng)。其做法是将鎂砂(MgO>83%,粒度<5mm、鐵粉(Fe3O73%、FeO387%、FeO17%)和鹵水(shuǐ)(MgCL2>45%)按比例配料混合後搗固,點火升溫至1500℃,恒溫38h後便形成完整的燒結爐底。本著(zhe)搗打料材質選擇與鎂鋁磚相(xiàng)近原則,決定将原設計的水(shuǐ)玻璃矽質搗打料改為(wèi)鹵水(shuǐ)加鎂砂,并在密閉鼓風爐、前床和連續吹煉爐築爐施工(gōng)中同時采用。這種鹵水(shuǐ)加鎂砂的鎂質搗打料的重量比組成為(wèi):2-6mm鎂砂67%,鎂粉33%,氧化鐵紅(hóng)适量,用鹵水(shuǐ)(d≥1.26)摻和拌合均勻後人工(gōng)搗固,并用柴火烘幹24h。
材料要求為(wèi):鎂砂,MgO≥80%,粒度2-4mm和4-6mm各50%配制而成;鎂粉,牌号MF-82，粒度≤0.088mm,鹵水(shuǐ)用MgCl≥45%的鹵粉調配而成;氧化鐵紅(hóng),标準H103,一(yī)級品。施工(gōng)中發現該鎂質搗打料具有固結效果好,不經烘烤,自(zì)然養護也能(néng)較快地形成整體且緻密性良好,強度增長(cháng)快;施工(gōng)工(gōng)具方法簡單,操作方便快捷。
4結論
銅熔煉密閉鼓風爐、前床和連續吹煉爐爐底采用鹵水(shuǐ)鎂砂型鎂質搗打料,其材質與面層鎂鋁磚相(xiàng)近,一(yī)經燒結其理化性能(néng)接近鎂鋁磚,且不存在對鎂鋁磚的腐蝕問題,理化性能(néng)明顯優于水(shuǐ)玻璃矽質搗打料,可顯著延長(cháng)爐底壽命。
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