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铜冶炼用耐火材料抵抗app介质的侵蚀情况

添加时间:2021年4月26日  浏览次数:

铜冶炼工业,各种app窑炉使用最多的炉衬材料是各种镁铬耐火材料。为什么非镁铬耐火材料不可?选择合适的耐火材料,必须要了解耐火材料的使用环境和耐火材料抵抗app介质的侵蚀情况。

一:铜冶炼的主要特点

众所周知,钢铁app工业用矿石主要为铁矿石,属氧化物矿;冶炼得到的金属熔体为Fe-C熔体,熔渣为CaO-SiO2-Al203或CaO-SiO2-FeO渣系,冶炼中产生大量的CO气体。与钢铁工业不同,炼铜或炼镍工业所用矿石多为含铜、含镍甚低的硫化物矿,因此冶炼中产生的气体与遇到的熔体都与钢铁工业有很大差异, 其主要特点可归纳如下:

(1)气氛中有大量SO2气体。由于矿石为硫化物矿,冶炼中的中间产品为硫化物熔体,因此在熔炼与吹炼过程中要产生大量的SO2气体,即炉内的气氛中含大量SO2。

铜冶炼

(2)app过程中遇到的熔体不仅有氧化物熔渣、金属熔体,还有硫化物熔体冰铜或冰镩(铜锍或镍锍)。这些熔体的熔化温度不仅比钢铁工业遇到的熔体要低得多,而且黏度小,流动性好,因此,熔体的渗透性强。

(3)熔渣为Fe0-SiO2系渣,而且渣量大。由于硫化物矿与锍中含有大量硫化铁,为了除去铁,在熔炼与吹炼中要将FeS氧化为FeO,因此必须加入SiO2造渣,故炉渣的成分主要为FeO和SiO2。此外,由于矿石与锍中含铜或镍都不甚高,所以熔炼与吹炼时,产生的渣量都很大。

(4)铜冶炼用部分窑炉,如转炉等为间断式生产炉,炉内温度波动大,特别是风口与风口区不仅温度波动大而且频繁,因此要求耐火材料不仅要抗熔蚀与冲刷,而且要抗热剥落与结构剥落。而结构剥落却是耐火氧化物材料的弱点,要克服这一弱点是较困难的,因此转炉炉衬寿命一般总是低于其他有色冶炼炉。

二:各种耐火材料抗FeO-SiO2渣侵蚀性能

由于铜冶炼中耐火材料遇到的炉渣主要为Fe0-SiO2系渣,因此,了解各种耐火材料抵抗Fe0-SiO2渣侵蚀能力有助于合理选材。图1-14给出了一些耐火氧化物与铁硅系渣构成的三元系在1500℃的液相区。图1-15示出了1500℃时 Al2O3、MgO、CaO、ZrO2等氧化物在FeO-SiO2渣中的溶解度。图1-16则给出了 SiO2、Al2O3、MgO、MgO*Cr2O3在铁橄榄石渣中的溶解速度。

由图1-14、图1-15、图1-16可见,CaO与铁硅系渣形成的液相区最大,在铁硅系渣中的溶解度最高;而Cr2O3、ZrO2与铁硅系渣形成的液相区最小,在铁硅系渣中的溶解度也最小。这表明:CaO质与含CaO多的白云石质材料抗铁硅系渣侵蚀性差,不适于用作铜冶炼耐火材料。Cr2O3质、ZrO2质或含Cr2O3、 ZrO2的耐火材料抗铁硅系渣侵蚀性好。

关键词:铜冶炼   耐火材料   
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