有色冶煉用鎂鉻耐火材料的發展

2020-12-13 找耐火材料網

最初煉銅廠的熔煉爐和精煉爐使用矽磚,但是由於冶煉過程中,爐渣的侵蝕(有色金屬礦多為硫化礦,在冶煉過程中產生的氣體主要為SO2氣體,爐渣多為FeO-SiO2-CaO系)及設備運轉強度的提高,矽磚就讓位於鹼性磚了。煉銅工業中轉爐使用鹼性磚,可追溯到上世紀50~60年前,因為轉爐中爐渣侵蝕非常嚴重。

轉爐

從那時起,用於煉銅工業的反射爐、轉爐、陽極爐、和最新式的閃速爐高蝕損部位的鹼性磚就一直沿用鎂鉻耐火材料,但其性能一直在不斷的改進。主要應用的有以下幾種鎂鉻耐火材料:

①矽酸鹽結合鎂鉻磚

矽酸鹽結合鎂鉻磚比鎂磚抗熱震性好,高溫下體積穩定,廣泛用於平爐、電爐、有色冶金爐、水泥迴轉窯和玻璃熔窯蓄熱室。矽酸鹽結合鎂鉻磚的SiO2含量高、高溫下抗侵蝕性差、強度低。隨著強化冶煉新工藝的不斷採用,使用條件苛刻部位,逐漸被直接結合製品替代。

②直接結合鎂鉻磚

直接結合鎂鉻磚以方鎂石和鎂鉻尖晶石為主晶相直接結合的耐火製品。該磚是以SiO2小於2%的高純燒結鎂砂和鉻鐵礦為原料,通過高溫燒結而製成。能直接結合磚燒結屬於固相結合,故製品高溫機械強度高,抗渣性好,抗氧化鐵滲透力強,高溫下體積穩定。廣泛用於平爐爐頂、電弧爐、煉銅轉爐、閃速爐、RH、DH真空處理裝置、爐外精煉VOD爐、AOD爐、水泥迴轉窯等。

閃速爐反應塔用鎂鉻磚

③再結合鎂鉻磚

再結合鎂鉻磚是以電熔鎂鉻砂為原料經再燒結而製得。電熔鎂鉻砂燒結性差,製品為氣孔分布均勻的細粒基質,並具有微小裂紋,對溫度急變的敏感性優於熔鑄磚。製品高溫性能介於熔鑄磚和直接結合磚之間。

④半再結合鎂鉻磚

半再結合鎂鉻磚採用部分預合成高純原料、紅高壓成型,超高溫燒成工藝及後處理工藝而製得。產品具有常溫強度高、氣孔率低、抗侵蝕及衝刷能力強等特點。主要被用於AOD、VOD等爐外精煉裝置、冶金、有色冶煉和玻璃窯等。

⑤熔鑄鎂鉻磚

熔鑄鎂鉻磚是以鎂砂和鉻礦為原料經電熔、澆鑄製得的耐火製品。其特徵是氣孔較大且孤立存鶴製品緻密、強度高、耐腐蝕、對溫度變化敏感。

⑥全合成(高純共燒結料)鎂鉻磚。

共燒結鎂鉻磚又稱全合成鎂鉻磚,是採用高壓壓球機或超高溫的優質燒結合成鎂鉻砂,全部採用為制磚原料,在高溫下燒制生產,具有良好的抗侵蝕性和高溫體積穩定性。

上世紀五十年代,實際應用的只有矽酸鹽結合的鎂鉻磚,但由於原料中矽酸鹽含量較高,複雜的矽酸鹽基質主要由SiO2以及與少量鎂橄欖石在一起的雜質所組成,從而使得這種結合相熔點低。因此,其燒結溫度相應的較低,導致其高溫強度低和抗渣性差。隨著銅、鎳冶煉技術的不斷發展,該磚已經不能很好地滿足有色冶金的需要。

耐火材料工業認識到這種弱點後,就著手來改進結合系統。最初的改進辦法是通過高溫煅燒成分相同的磚,使其達到較穩定結合。這就是改進後的矽酸鹽結合鎂鉻磚。但遺憾的是,顆粒邊界上的雜質含量仍相當高,結合相很大程度上仍由複雜的矽酸鹽所組成。因此,改進的效果甚微。

隨著有色冶金工業的不斷發展,對鎂鉻磚的要求也不斷提高,直接結合鎂鉻磚以及優質鎂鉻磚如:熔鑄鎂鉻磚,電熔再結合鎂鉻磚,半再結合鎂鉻磚以及全合成鎂鉻磚才真正逐步成為發展的主流。

相關焦點

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    在有色冶煉過程中,影響耐火材料壽命的因素有:化學因素、熱學因素和機械因素。鎂鉻磚國內李勇等人研究了煉銅轉爐用鎂鉻磚的損毀機理,其研究結果表明,粗銅、冰銅對鎂鉻耐火材料的侵蝕主要表現為滲透。滲透的主要途徑為:矽酸鹽通道、晶界、開口氣孔等。
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  • 傾動式精煉爐爐襯用鎂鉻質耐火磚應該這樣砌築!
    傾動式精煉爐是有色金屬冶煉中常見的熱工設備之一,其外殼為鋼殼結構,內襯由耐火磚爐襯組成。傾動爐根據爐體結構形式可分三大部分,即爐底、爐牆和爐頂。施工前,用經緯儀測出爐子的中心線,複測傾動爐在正常位置下爐門、反拱拱頂、爐牆與爐頂拱腳的設計標高,並標註在爐殼鋼板內側,作為砌築爐底、爐牆時的基準線。
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    鎂鈣碳耐火材料是爐外精煉設備常用的內襯材料,生產鎂鈣碳耐火材料同其他耐火材料相同,都離不開結合劑以及起到增強性能效果的各種外加劑。1、鎂鈣碳耐火材料用抗氧化劑1.1 SiC碳化矽又叫金剛砂。碳化矽的製備是於電阻爐中高溫下以石英砂及石油焦等原料冶煉而製得。
  • 煉鋼用耐火材料的使用情況
    隨著社會經濟的發展,鋼鐵業出現了鎂碳磚或者鎂鈣炭磚,主要原料是鱗片石墨,其晶粒大,雜質含量低,由於鱗片石墨具有良好的導熱性和韌性,進一步提高了耐火材料的穩定性與抗渣性,使得我國煉鋼技術又上了一個新的臺階。
  • 精煉鋼包內襯用耐火材料的要求及發展方向
    為了有效而經濟地冶煉出高品質鋼,氧氣轉爐與電爐成為初步脫碳、升溫與熔化廢鋼或冶煉一些普通鋼的容器,而鋼液的精煉則轉移到了鋼包內進行。隨著鋼液精煉方式的多樣化,鋼包內襯用耐火材料的工作條件日趨苛刻,其發展也經歷了漫長的歷程。在目前鋼鐵行業發展較為低迷,在適應當前形勢的前提下,研製節能、環保、優質、高效的鋼包內襯用耐火材料,是當勢所需。
  • 鎂鈣系耐火材料具備的6大特性
    隨著我國不鏽鋼、潔淨鋼等高品質鋼種產能的快速增長,以及國產鎂鈣耐火材料在AOD爐等精煉設備上的大範圍成功應用,我國鎂鈣耐火材料又進入了一個新的發展時期。鎂鈣耐火材料生產廠家數量不斷增加,原有鎂鈣耐火材料生產廠家的規模不斷擴大,鎂鈣耐火材料的品種不斷豐富,新型鎂鈣耐火材料不斷研製成功,特別是鎂鈣質不定形耐火材料,例如鋼包噴補料,轉爐噴補料,RH爐噴補料,自流熱補料,中間包塗抹料,乾式搗打料等,並很快投入規模化生產使用。
  • 簡述銅冶煉爐用耐火材料的熱侵蝕和機械侵蝕
    耐火材料工作襯侵蝕通常被劃分為化學侵蝕、熱侵蝕和機械侵蝕。這些侵蝕可以以單項形式出現,也可以多項形式複合出現。耐火材料的損毀可以是連續的(溶蝕和侵蝕)或是不連續的(開裂和剝落)。剝落導致耐火磚不連續的局部分離。嚴重的渣滲透的最終結果是導致靠近熱面耐火磚的緻密化。
  • 耐火材料的定義及分類
    除天然原料外,現在,採用某些工業原料和人工合成莫來石、尖晶石、碳化矽等原料製造的耐火材料也日益增多。用於純金屬或特殊合金的熔煉以及高溫技術方面製造氧化物和難熔化合物的耐火材料,也得到了很大的發展。這些耐火材料構成了品種繁多而龐雜的耐火材料體系。不同的耐火材料有不同的組成、製備工藝、結構特徵和使用性能;同樣組成的耐火材料也可以有不同的製備工藝和外觀形狀。
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  • 耐火材料常用術語解釋及中英文對照
    鉻鐵礦 chromite主要成分是三氧化二鉻與二價和三價鐵及其他金屬氧化物形成的立方晶體構造且化學成分適用於作耐火材料的原料。鉻礦質耐火材料 chromite refractory三氧化二鉻含量(質量分數)大於等於30%,氧化鎂含量(質量分數)小於30%的以鉻鐵礦為主要原料的耐火材料。
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  • 2019年鎂商品情報
    這是習近平總書記堅持綠色發展的囑託。推進生態文明建設,努力實踐「綠色化鎂產業」發展戰略,瞄準社會與市場需求,精準定位研究方向,堅持鎂工業走「綠色、低碳、循環、高效、低成本、可持續發展」之路。推進鎂及鎂合金成熟化發展進程,為鎂及鎂合金儘快發展成為數百萬噸大宗基本有色金屬品種而協同創新,已成為這屆鎂業大會的主旋律。
  • 硫酸對有色冶煉企業的影響分析
    從生產硫酸的主要三種工藝來看,硫磺制酸,直接用硫磺燃燒製取二氧化硫煙氣,二氧化硫溶於水得到亞硫酸,再往其中通氧,獲得硫酸產品。由於原始煙氣中雜質幾乎沒有,不會有塵、砷、氟等雜質,一般不需要淨化工序。1噸硫磺產出近3噸硫酸。
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    來源:上海有色網SMM訊:銅是史前金屬,早在原始社會就被人類發現和應用。由於銅的出現,石器時代隨之消亡,人類逐漸邁入青銅器時代。1865年歐洲發明了銅電解精煉,對銅冶煉技術進步意義重大。提及中國銅冶煉歷史,不得不提到溼法銅,溼法銅源於我國,古稱「膽水浸銅法」。在唐、宋主要集中在江西鉛山、德興和廣東嶺水,年產量最高近2000噸。
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