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奧斯爐與艾薩爐用耐火材料介紹
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奧斯爐與艾薩爐用耐火材料介紹

發布時間:2022/4/13 17:12:18
奧斯邁特技術,又稱頂吹浸沒熔沒熔化技術,用於銅啞熔化過程,奧斯邁特爐是其主要設備。奧斯邁特爐是一個圓柱體,上部連接收縮的錐體部分,然後通過過渡段連接到餘熱鍋爐的垂直上升煙道,錐體上部分別有噴槍口。進料口。備用燒嘴口和取樣觀察口,爐底部分別有金屬出口和渣口,渣口略高,整個爐體包裹在鋼殼中。奧斯邁特爐在銅、鉛、錫冶煉過程中,雖然工藝條件不完全相同,但襯裏的耐火材料基本相同。原材料。燃料。預熱空氣在爐內形成強烈的攪拌,爐體和上爐襯采用固體原料。堿性液體渣。高溫氣體混合物的清洗,條件極其惡劣。這些部件需要高質量的耐高溫性。耐衝洗材料,如電熔鎂鉻磚或熔體顆粒結合鎂鉻磚,一些爐也使用鉻鋁尖晶石磚。



艾薩爐是中型冶煉廠理想的冶煉設備,投資少。操作簡單,原材料要求不如閃速爐嚴格。爐型為垂直圓柱體,外層為鋼板爐殼,內襯砌體耐火磚。冷卻元件,配備噴槍和噴槍操作係統。噴槍從爐頂中心插入爐內,頭部浸入熔池的渣層中。冶煉過程中所需的空氣或富氧氣體通過噴槍快速進入渣表麵以下的液體層,對熔池中的熔體產生強烈的攪拌作用,使材料與氣體中的氧氣快速反應。爐內溫度最高可達1350℃?1450℃。爐材料包括輕微的礦物。熔化劑。返回材料等。,從爐頂進料口加入爐內,直接落入強攪拌的熔池,並迅速與吹入的氧反應熔化,產生爐渣和銅啞光。爐渣和銅啞光從出口排放到沉降爐(也稱為前床),在沉降爐中進行爐渣。銅啞光進入吹煉爐,獲得粗銅。爐渣被送入貧電爐或通過水淬滅。艾薩爐(奧斯爐)爐襯采用優質粘土耐火磚。鎂鉻搗打料和鎂鉻耐火磚砌築。爐襯根據爐內工況分為爐底、爐體、爐頂三部分。爐底使用的耐火材料種類多於爐體和爐頂,主要包括優質粘土耐火磚、鎂鉻搗打料、鎂鉻耐火磚、矽酸鋁耐火纖維板等。



奧斯麥特爐和艾薩爐的特點及耐火材料的選擇
澳大利亞發明usmelt)熔煉法和艾薩(Isa)熔煉法都是澳大利亞發明的,都有頂部噴射浸沒式噴槍技術。兩種熔煉爐在爐體結構和燃料補充方麵隻有一些差異。兩種爐體下殼與耐火材料之間安裝水冷銅(或鋼)套,以降低和穩定爐溫,減少爐襯的腐蝕。
澳大利亞麥特爐和艾薩爐的優點是投資少、建設快、占地麵積小、結構簡單、操作維護方便、熔化速度快、適應性強、爐體密封性好,符合環保要求;因此受到有色冶金行業的歡迎,推廣迅速。mou冶煉廠引進了兩個澳大利亞麥特爐,一個是銅熔煉爐,另一個是銅熔煉爐。引進時的配套磚為奧鎂公司生產的鎂鉻磚(每噸約2萬元)。該磚用於澳大利亞麥特熔煉爐,爐襯壽命僅90d;但在澳大利亞麥特熔煉爐上,使用壽命超過半年。澳大利亞麥特熔煉爐采用中國生產的優質鎂鉻磚,使用壽命僅60d,殘餘磚表麵不均勻,熔渣滲透深。

奧斯麥特銅熔煉爐熔煉溫度約1200℃,爐氛圍中含有約11%的SO2,爐渣成分(w)為:48%~51%Fe2o3.26%~35%SiO2.5%~6.8%Cao.6.5%~7.2%Al2o3。奧斯麥特銅熔煉爐是連續生產的,熔煉出來的冰銅(銅啞光)進入奧斯麥特吹煉爐進行吹煉。奧斯麥特吹煉爐的吹煉也分為造渣期和造銅期,每次7h,吹煉溫度約1300℃,煙氣中SO2濃度為14%,吹煉後可懸掛30mm厚的Fe3o4保護層渣。奧斯麥特熔煉爐不能掛渣。為什麼這兩個奧斯麥特爐都是用同樣的鎂鉻磚砌成的?吹煉爐溫度高(1300℃),但可在爐襯上形成Fe3O4保護層,使用壽命半年;但熔煉爐溫度低(~1200℃),但不能形成保護層,使用壽命隻有60~90℃?

根據上述冶煉條件,化學熱力學計算表明,雖然吹爐溫度高達1300℃,但由於氧壓高,渣中的FEO可氧化為FE3O4:
(Feo)渣+1/2o2(氣)→Fe3O4(固)
Fe3O4熔點為1597℃,因此Fe3O4附著在爐襯工作麵上,形成渣保護層。雖然澳大利亞麥特熔化爐的熔化溫度較低,但為1200℃;但由於氧壓不夠高,氧化能力較弱,渣中的Feo不能氧化成Fe3O4,粘附在爐襯工作麵上,因此爐襯壽命較低。

如何在奧斯麥特熔煉爐襯上形成高熔點化合物保護層?根據化學熱力學計算,如果耐火材料中含有大量獨立的Cr2O3、Al2O3或鉻剛玉,熔渣中的FEO將與襯磚中的Cr2O3和Al2O3發生反應:
(Feo)渣+Cr2o3(固)→FeoCr2o3(固,熔點2150℃)
爐襯工作麵產生高熔點鐵鉻尖晶石和鐵鋁尖晶石,粘附在爐襯上形成保護層。保護層的形成不僅提高了爐襯的耐腐蝕性,而且防止熔體滲入磚中。
根據這一化學熱力學分析結果,開發了鉻鋁尖晶石磚,並在冶煉廠奧斯麥特熔煉爐上試用,證明該磚的爐襯壽命已達到一年半以上。鉻鋁尖晶石磚表麵光滑,有一層薄渣,幾乎沒有變質層。
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