9種常用有色金屬冶煉爐用耐火材料的使用現狀

2020-12-06 找耐火材料網

有色金屬冶金爐具有代表性的有閃速爐、頂吹爐、底吹爐(具有完全自主智慧財產權)、轉爐、陽極爐、電爐、流態化焙燒爐、側吹爐等。

1、閃速爐

閃速爐是處理粉狀硫化物料的一種強化冶煉設備,可用於銅精礦、鎳精礦的熔煉,冰銅的吹煉,按爐型又可分為閃速爐、合成閃速爐、旋浮爐等。ENFI設計的閃速爐已經有五座,其中最大的閃速熔煉爐反應塔尺寸為φ7×8m,也是目前世界上最大的閃速熔煉爐,設計能力為年產40萬噸陰極銅。

圖一閃速爐示意圖

閃速爐(包括合成閃速爐和旋浮爐)使用的耐火材料大多為國產直接結合鎂鉻磚,再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,在關鍵部位採用進口電熔再結合鎂鉻磚和直接結合鎂鉻磚。其中閃速熔煉爐、合成閃速爐進口耐火材料只佔總量的約五分之一左右;閃速吹煉爐(包括旋浮吹煉爐)使用進口耐火材料的數量較大,約佔總量的將近三分之二。

2、頂吹爐

頂吹爐包括ISA爐、AUSMELT爐和自熱爐等,適用於銅、鎳、鉛、錫、浸出渣等多種物料的冶煉。ENFI承擔了國內絕大部分頂吹工程的設計工作,ENFI設計的頂吹爐有18座,其中最大的頂吹爐是世界上第一座用於煉鎳的頂吹爐,也是到目前為止世界上最大的頂吹爐,爐膛尺寸為φ5×16.5m,小時處理量為100噸鎳精礦。

圖二頂吹爐示意圖

頂吹爐耐火材料多採用直接結合鎂鉻磚、電熔再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,也有採用鉻鋁尖晶石磚的,除放出口等個別關鍵部位外,頂吹爐上國產耐火材料(包括外資廠產品)已經佔據主導地位。艾薩爐爐壽在二到三年,奧斯麥特爐爐壽多在一年左右,採用合理的水冷卻技術,爐壽可達三年以上

3、氧氣底吹爐

氧氣底吹爐是ENFI開發的具有自主智慧財產權的先進冶金爐,適用於銅、鉛等金屬的冶煉。底吹煉鉛爐(包括底吹電熱還原爐)已經投產了30多臺,底吹煉銅爐(包括底吹連續吹煉爐)已經投產和即將投產的有10臺,其中φ5.8X30m底吹熔煉爐是目前世界上最大的臥式迴轉爐,設計能力為年產40萬噸陰極銅。

氧氣底吹爐的耐火材料,其中槍口套磚和放出口磚以及部分槍口區域磚採用進口優質鎂鉻磚,其餘採用國產直接結合鎂鉻磚。

圖三氧氣底吹爐示意圖

4、PS轉爐

目前將銅鋶吹煉成粗銅的主要設備仍然是PS轉爐。轉爐風口磚、風口區域磚和爐口磚採用電熔再結合鎂鉻磚或直接結合鎂鉻磚,其餘多採用半再結合鎂鉻磚。

目前轉爐內襯的耐火材料全部國產,風口區磚壽命在200~300爐,爐身的平均壽命在1000爐以上。

5、迴轉式陽極爐

大型銅冶煉廠均採用迴轉式陽極爐進行液態粗銅的精煉。

迴轉式陽極爐爐襯工作層一般砌築鎂鉻磚,鎂鉻磚與爐殼之間襯一層粘土磚。在氧化還原口和出銅口處,多採用電熔再結合鎂鉻磚。目前,迴轉式陽極爐爐身所用的耐火材料已全部採用國產耐火材料。

隨著冶煉廠規模的不斷擴大,配套的迴轉式陽極爐規格也不斷擴大,對於較大的陽極爐,近些年開發了一些新技術,比如透氣磚技術、氧化還原口技術、純氧燃燒技術、滑板放出口裝置,其中的透氣磚、氧化還原口磚、滑板放出I:1用的滑板,還是以進口耐火材料為主。

6、電爐

有色冶煉使用的電爐種類很多,有熔煉精礦的礦熱電爐,渣貧化及渣保溫的貧化電爐,混合熔體沉降與分離使用的沉降電爐等,可用於銅、鎳、鉛、錫、鋅、鎳鐵、釩鈦磁鐵礦、銅鈷合金等。ENFI設計的大型電爐已經超過了30座。

圖四電爐示意圖

銅、鎳電爐耐火材料多用鎂鉻磚,鎳鐵、釩鈦磁鐵礦電爐多用高純鎂磚,銅鈷合金、煉錫電爐多用碳磚和鋁鉻尖晶石磚,電爐爐頂大多採用特殊研製的鋼纖維增強的耐火澆注料整體澆注。

ENFI為緬甸達貢山項目設計的72000KVA鎳鐵電爐(渣線面積288m2)已經投產近三年,除放出口磚按常規更換外,其餘耐火材料仍在正常使用,該電爐所使用的高純鎂磚為進口產品。

7、流態化焙燒爐

流態化焙燒爐(沸騰爐)爐身採用耐磨高鋁磚砌築,爐頂之前多採用低蠕變高鋁磚砌築,現在已逐漸用近期研製成功的特製耐火澆注料整體澆注。

圖五流態化焙燒爐示意圖

圖示為ENFI近期開發設計的目前世界上最大的152m2流態化焙燒爐,用於鋅精礦焙燒,現正在進行砌築施工。

8、側吹爐

側吹爐可用於銅、鉛、錫、鎳鐵、浸出渣以及再生金屬的冶煉。

側吹爐所用的耐火材料目前主要是鎂鉻磚,但槍口磚和槍口區域磚所適用的鎂鉻磚壽命都不太理想。

9、再生金屬冶煉爐

目前,再生金屬行業正深入落實產業準入制度,再生金屬行業已經走上了形式多樣化、企業規模化、設備大型化、質量標準化、技術不斷創新及產業升級速度加快的軌道。在這一過程中,採用先進的再生金屬冶煉爐是很關鍵的,其中適用的耐火材料研究沒有跟上,爐壽普遍不長。

相關焦點

  • 有色金屬冶煉用各種鎂鉻磚耐火材料製品介紹
    生產鎂鉻磚用的原料有天然原料、合成原料以及工業氧化鉻與氧化鋁等。天然原料如各種級別的燒結鎂砂、普通鉻礦以及雜質含量低的鉻精礦。是用鎂砂和鉻礦加入一定量外加劑,經混合、壓坯與素燒,破碎成塊進電弧爐熔融,再注入模內,退火後製得母磚,母磚經切、磨等加工成所需要的磚型。磚內尖晶石與方鎂石晶粒之間的一些縫隙中有適量的低熔點矽酸鹽相。正如熔鑄AZS磚那樣,低熔點相對熔鑄冷凝過程中的熱應力與體積效應有緩解作用。
  • 不同類型銅冶煉爐的工藝條件對耐火材料侵蝕影響
    這種爐型數量減少主要在於節能產品的陸續出現和發展,如閃速爐(如Outukumpu)和熔池冶煉爐(如ISASMELT)能夠節能60%,其次反射窯廢氣中SO2濃度降低使硫酸的生產成本變高,用Outukumpu法冶煉,利用精礦中能量進行冶煉,廢氣中SO2能夠很經濟的轉變成硫酸。ISASMELT爐特點是SO2含量高、熔速快和低能耗。
  • 簡述銅冶煉爐用耐火材料的熱侵蝕和機械侵蝕
    我們在之前的文章中已經對化學侵蝕做了一個簡單的介紹,詳見《 耐火材料在銅熔煉高溫窯爐中被化學侵蝕的方式有哪些? 》,本文主要分析銅冶煉爐用耐火材料使用過程中的物理侵蝕,即「熱侵蝕」和「機械侵蝕」。以此來了解耐火材料在銅冶煉爐中的工況環境,進而更好更有效地延長窯爐內襯的使用壽命。
  • 耐火材料常用的非氧化物及澆注料案例
    相比於傳統的氧化物結合耐火材料,金屬或金屬氮化物結合材料的性能更加優異。但由於其對工藝要求較高,阻礙了其在耐火材料中的廣泛使用,一般用於高級耐火材料中和特殊功能性元件中。1、常見耐火材料用非氧化物碳化矽(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中,碳化矽為應用最廣泛的一種。目前我國工業生產的碳化矽分為黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。
  • 氮化矽的性能及其在耐火材料工業中的應用
    它耐氧化的溫度可達1400℃,在還原氣氛中最高可使用到1870℃。(8)氮化矽與高溫的金屬溶液和熔融渣不潤溼,可以作為高溫金屬溶液過濾器和優秀的耐熔渣侵蝕材料。2、氮化矽在耐火材料工業中的應用氮化矽陶瓷由於具有高溫強度高,耐磨性和耐蝕性好等優異的高溫性能,被認為是很有發展前景的高溫結構材料。
  • 耐火材料中的氧化物成分含量
    耐火材料廣泛應用於鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷、石化、機械、鍋爐、輕工、電力、軍工等國民經濟的各個領域,是保證上述產業生產運行和技術發展必不可少的基本材料,在高溫工業生產發展中起著不可替代的重要作用。而耐火材料的主要原料為鋁礬土、菱鎂礦和石墨。
  • 焦爐用耐火材料的基本分類及礦物組成
    矽磚屬於酸性耐火材料,抗酸性渣的能力較強,它的高溫強度較好,荷重軟化溫度接近其耐火度,一般為1620~1660℃,具有高溫下長期使用不變形的優點。矽磚在600℃以上一般無晶型轉化,線膨脹係數較小,抗熱震性也較好;而600℃以下正好相反。它主要用於砌築焦爐,不宜在600℃以下且溫度波動大的熱工設備中使用。
  • 常見的幾種碳化矽耐火材料的結合方式和應用
    ①粘土結合碳化矽製品(Clay-SiC)是最普通的碳化矽質耐火材料。它是將10%~40%結合粘土與碳化矽顆粒一起配料,壓制或搗打成型後在一般窯爐中燒成即可。鋅冶煉爐、陶瓷窯爐的馬弗板等使用Clay-SiC。
  • 耐火材料用高純碳化矽粉末多少錢一噸-報價
    耐火材料用高純碳化矽粉末多少錢一噸-報價,碳化矽是一種較常見的冶金材料,它不僅可分為不同的種類,同時也具備很多用途,可應用對很多領域。尤其是在煉鋼鑄造行業中,碳化矽顯示出了重要的地位,碳化矽在不同的冶煉環境下可以增矽增碳提溫脫氧等作用。然而,通過多年來對碳化矽的了解。隨著市場的試驗推廣應用大家發現,碳化矽在使用方面和矽鐵有一定的相似之處。
  • 聚合磷酸鈉作為一種鹼性耐火材料結合劑的使用
    聚合磷酸鈉作為一種鹼性耐火材料結合劑的使用,聚合磷酸鈉是鹼性耐火材料常用的一種結合劑。聚合磷酸鈉一般用M2O/P2=R的摩爾比加以區別。R=3為正磷酸鹽。以納鹽為代表,如第一磷酸鈉Na(H,PO4)、第二磷酸鈉Na:(HPO,第三磷酸鈉NaPO,等.2≥R>1為聚磷酸鹽,有焦磷酸鈉(Na,P2O1)三聚磷酸鈉(NasP2O10)的結晶質。
  • 耐火材料常用外加劑的詳細分類及性能作用
    耐火材料常用外加劑的詳細分類及性能作用,耐火材料外加劑主要是幫助結合劑發揮強化效應,可以起到改進耐火材料某些性能的作用,它可以是單一物質,也可以是複合物質,但均要求摻量少,不良影響少。常用的有穩定劑、促凝劑、抑制劑、增塑劑和膨脹劑等。
  • 常見的幾種玻璃熔窯用耐火材料
    窯爐因生產玻璃種類而大小、質量、生產效果的不同有所不同,通過對耐火材料的性能比較和分析,對耐火材料的使用效果進行研究。目前,耐高溫玻璃液侵蝕的耐火材料,可以有效的提高熔窯的薄弱環節,以下將根據此特性針對幾種典型耐火材料進行分析。
  • 關於召開全國有色金屬分析方法與分析儀器技術報告會的通知
    關於召開全國有色金屬分析方法與分析儀器技術報告會暨2008年度全國標準樣品技術委員會有色金屬分會年會的通知各有關單位:    現定於2008年11月3日~7日在海南省海口市召開全國有色金屬分析方法與分析儀器技術報告會暨
  • 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。搗打料 ram mix / ramming mix由骨料、細粉、結合劑和必要的液體組成,使用前無粘附性,用搗打方法施工的不定形耐火材料。
  • 常用金屬熔點匯總
    在目前已發現的109種元素中有93種元素被人們稱為是金屬(含半金屬),其餘16種為非金屬。在這93種金屬元素中除鐵以外的92種金屬(含半金屬)統稱為有色金屬或非鐵金屬。有色金屬的分類有色金屬按其性質、用途、產量及其在地殼中的儲量狀況一般分為有色輕金屬、有色重金屬、貴金屬、稀有金屬和半金屬五大類。
  • 決定耐火材料的高溫使用性能的4個指標
    以下是決定耐火材料的高溫使用性能的4個指標:(1)耐火度耐火度是指材料在高溫作用下達到特定軟化程度的溫度,表徵材料抵抗高溫作用的性能。耐火度是判定材料能否作為耐火材料使用的依據。國際標準化組織規定耐火度達到1500℃以上的無機非金屬材料即為耐火材料。它與材料的熔點不同,是各種礦物組成的多相固體的混合物的綜合表現。
  • 【收藏】耐火材料常用術語解釋及中英文對照
    使耐火材料各組成顆粒之間產生粘結並具有強度的行為。具有一定形狀的耐火製品,通常為長方體,且能用手拿起。耐火陶瓷纖維紗 ceramic fibre yarn指加或不加增強細絲,用耐火陶瓷纖維捻成的連續細股。在室溫或更高的溫度下通過化學反應(不是水化反應)產生硬化形成的結合,包括無機結合或無機/有機複合結合。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。
  • 耐火材料最常用的六大類原材料都有哪些?
    耐火原料是指生產耐火材料產品所必需的材料。它是生產耐火材料的基礎。耐火原料大部分是天然礦物(如耐火黏土、高鋁礬土、矽石、鉻礦、菱鎂礦、白雲石、鎂橄欖石、鋯英石、藍晶石、矽線石、紅柱石等),隨著對耐火材料綜合性能要求的不斷提高,耐火材料生產中也越來越多地使用工業原料和人工合成原料(如工業氧化鋁、合成莫來石、人造耐火纖維、人造耐火空心球等)。
  • 秦皇島耐火材料用97金屬矽粉製造商-多少錢一噸
    秦皇島耐火材料用97金屬矽粉製造商-多少錢一噸,金屬矽的性質與鍺鉛錫相近,所以叫做金屬矽。矽元素矽,原子序數1原子量25矽有晶態和無定形兩種形式。晶態矽具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°C,沸點2355°C,密度32~34克/釐米硬度為7。無定形矽是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。晶態矽的電導率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導體性質。
  • 電石渣制水泥燒成系統耐火材料的使用經驗
    2 有害成分對耐火材料使用性能的影響從表1和表2的對比可以看出,利用電石渣配製的生料中,硫、氯等成分高出許多,尤其是後者。這些成分不僅通過引發結皮影響耐火材料的使用壽命,也會通過化學滲透影響耐火材料的使用壽命,還會透過耐火材料腐蝕錨固件等金屬器件來影響耐火材料的使用壽命。