我們常見(jiàn)的冰銅吹煉轉(zhuǎn)爐有圓筒形、豎式、臥式三種。在三種樣式中臥式爐更為普遍,臥式轉(zhuǎn)爐的規(guī)格型號(hào)很多,但多采用PS型側(cè)吹轉(zhuǎn)爐,并以中、大型為主。
轉(zhuǎn)爐是迄今用鐵水煉鋼比較經(jīng)濟(jì)的方法,轉(zhuǎn)爐鋼占總鋼產(chǎn)量的一大半以上。目前,轉(zhuǎn)爐煉鋼主要發(fā)展純氧頂?shù)讖?fù)合吹煉、全鐵水預(yù)處理、全爐次分渣出鋼、全二次冶金和全連鑄,進(jìn)一步提高產(chǎn)量、質(zhì)量,增加冶煉鋼種,提高轉(zhuǎn)爐壽命。
鐵水預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用,使鋼液中Si含量由10年前的1.0%降至0.68%或更低,渣量減少了20%~25%,石灰熔劑用量也由每噸鋼55kg洚到35kg,對(duì)爐襯耐火磚的侵蝕速度明顯減??;控制渣的成分,即增加白云石用量(由每噸鋼21Kg提高至23kg),使MgO含量由6%增至8%,降低廠(chǎng)MgO—C耐火磚中MgO溶解速度。濺渣護(hù)爐技術(shù)(Slag spalshing)對(duì)保護(hù)爐襯有十分有效的作用,這種技術(shù)在北美已經(jīng)普及。
轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冰銅吹煉制取粗銅的過(guò)程分為兩個(gè)周期:周期從裝入冰銅及加入石英砂造渣到倒完渣為止,稱(chēng)造渣期,若雜質(zhì)較多,要反復(fù)操作多次。造渣反應(yīng)為激烈的放熱反應(yīng),爐溫升得很快。爐溫過(guò)高會(huì)加速渣蝕作用和爐襯熔損。因此,造渣末期要加入,一定數(shù)量的冷料降溫。第二周期為倒完渣后,連續(xù)吹煉至Cu:S中S全部脫除為止。當(dāng)粗銅中含銅達(dá)99%以上時(shí),吹煉結(jié)束,停止吹煉,出銅。轉(zhuǎn)爐吹煉為間歇式操作,爐溫高達(dá)1450℃以上,出銅后空爐壁溫度約600—700℃,驟變劇烈,致使?fàn)t襯龜裂、剝落;爐襯受高溫熔渣的化學(xué)侵蝕嚴(yán)重,渣線(xiàn)區(qū)域特別突出;熔體在外力(鼓風(fēng))作用下,熔體發(fā)生激烈的攪動(dòng),加上搖爐轉(zhuǎn)動(dòng)的影響;加劇了熔渣對(duì)爐襯的侵蝕。因此,轉(zhuǎn)爐爐襯常發(fā)生熔損,剝落以及龜裂掉磚等現(xiàn)象。要求使用具有耐火度高、體積密度大、氣孔率低、抗渣性好和耐熱震性好的耐火材料。并且砌筑時(shí)磚縫要小,表面要平整。發(fā)生局部損毀時(shí),要及時(shí)修補(bǔ),榮盛耐材生產(chǎn)耐火材料。
轉(zhuǎn)爐用耐火材料各廠(chǎng)大致相同:在緊靠鋼制爐殼一層為用鹵水結(jié)合鎂質(zhì)耐火搗打料搗制襯,厚度為50—100mm,然后砌筑鎂質(zhì)耐火磚或鎂鉻磚工作襯,厚度為300—500mm。風(fēng)口區(qū)及渣線(xiàn)區(qū)域內(nèi)襯易損毀,為轉(zhuǎn)爐的薄弱環(huán)節(jié),一般采用直接結(jié)合鎂鉻磚或熔鑄鎂鉻磚。國(guó)外有的采用熔融鎂砂制成的鎂磚、熔融鎂鉻粒制成的鎂鉻磚、MgO含量為70%的熔鑄鎂鉻磚、鎂尖晶石耐火磚和氧化鈣磚,使用效果較好。
轉(zhuǎn)爐爐襯壽命低,耐火材料單耗高。吹煉1噸粗銅消耗鎂磚11kg,鎂鉻磚3kg。為了延長(zhǎng)爐子壽命,除使用耐火材料外,主要是嚴(yán)格操作制度和熱工制度。新砌的爐襯或大修后的爐襯,先經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的烘烤,達(dá)到指定溫度之后,直接裝入冰銅,不加造渣劑而直接吹煉,又便形成大量的Fe2O3等物質(zhì),讓其粘附在爐襯表面上,掛渣皮,形成保護(hù)層后,方可投入正常吹煉。如不這樣,鎂鉻磚難以抵擋熔融爐渣的強(qiáng)烈侵蝕作用,易損毀。
轉(zhuǎn)爐耐火磚砌筑方案介紹
轉(zhuǎn)爐耐火磚砌筑方案包括:
(1)采用簡(jiǎn)易上修法吊盤(pán)施工。
120t轉(zhuǎn)爐底部設(shè)計(jì)有8塊透氣磚,80t轉(zhuǎn)爐有4塊,采用死爐底,遵循先下部后上部、先內(nèi)部后外部的砌筑方式。
(2)轉(zhuǎn)爐爐襯層以鎂磚為主,工作層以鎂碳磚進(jìn)行砌筑。
由于入爐的鎂碳磚磚型大,且均是按同規(guī)格型號(hào)包裝,而非按照砌爐的順序包裝,因此部分耐火磚需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行爐外預(yù)組裝后才能入爐,在砌筑中須嚴(yán)格按程序進(jìn)行供磚供料。
(3)整個(gè)爐襯采用干濕相結(jié)合的砌法(濕砌主要在出鋼口附近)。
爐底的工藝管道可以在爐襯施工完畢后進(jìn)行透氣元件的外連接。
(4)由于轉(zhuǎn)爐爐襯耐火磚砌筑完后即將投入生產(chǎn),因此施工須精心組織、科學(xué)統(tǒng)籌、加強(qiáng)協(xié)調(diào),以保證質(zhì)量、、快速地完成轉(zhuǎn)爐砌筑。