臥式轉(zhuǎn)爐是銅、鎳冶煉過程中采用的重要熱工設(shè)備,其主要的作用是處理有色金屬冶煉中的金屬硫化物。由于臥式轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中,耐火材料爐襯不但要經(jīng)受爐溫的急冷急熱波動,還要承受爐渣及溶液的沖刷及腐蝕,故操作條件極為惡劣。因此,國內(nèi)的臥式轉(zhuǎn)爐普遍采用鎂鉻磚、電熔鎂鉻磚等鎂質(zhì)耐火材料作為臥式轉(zhuǎn)爐的爐襯。
鎂鉻磚以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主要成分,方鎂石和尖晶石為主要礦物組分的耐火材料制品。這類磚耐火度高,高溫強(qiáng)度大,抗堿性渣侵蝕性強(qiáng),熱穩(wěn)定性優(yōu)良,對酸性渣也有一定的適應(yīng)性。制造鎂鉻磚的主要原料是燒結(jié)鎂砂和鉻鐵礦。鎂砂原料的純度要盡可能高,鉻鐵礦化學(xué)成分的要求為:Cr2O3 30%~45%,CaO不大于1.0%~1.5%。制作鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝與鎂質(zhì)磚大體相仿。為了消除磚在燒成過程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或鐵的氧化物反應(yīng)生成尖晶石時的膨脹而引起的松散效應(yīng),也可采用合成的共同燒結(jié)料制成鎂鉻磚。此外,還有不燒鎂鉻磚,例如,用無機(jī)鎂鹽溶液結(jié)合的不燒鎂鉻磚。不燒鎂鉻磚生產(chǎn)工藝簡單,成本低,熱穩(wěn)定性也好,但高溫強(qiáng)度遠(yuǎn)不及燒成磚。20世紀(jì)50年代末,發(fā)展出一種所謂“直接結(jié)合”鎂鉻磚。這種磚的特點是原料純,燒成溫度高,方鎂石、尖晶石等高溫相之間直接結(jié)合,硅酸鹽等低熔相為孤島狀分布,因此,顯著地提高了磚的高溫強(qiáng)度和抗渣性。
鎂鉻磚主要用于冶金工業(yè),如構(gòu)筑平爐爐頂、電爐爐頂、爐外精煉爐以及各種有色金屬冶煉爐。榮盛耐材功率電爐爐壁的高溫部位采用熔鑄鎂鉻磚,爐外精煉爐高侵蝕區(qū)采用合成料制成的鎂鉻磚,有色金屬閃速熔煉爐高侵蝕區(qū)采用熔鑄鎂鉻磚、合成料制成的鎂鉻磚。此外,鎂鉻磚還用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位。
臥式轉(zhuǎn)爐用鎂鉻磚在施工過程中需要注意哪些細(xì)節(jié)呢?
在臥式轉(zhuǎn)爐耐火磚的砌筑過程中,對施工要求也是非常嚴(yán)格的,具體如下:
1、臥式轉(zhuǎn)爐應(yīng)在爐體轉(zhuǎn)動裝置試運轉(zhuǎn)合格后砌筑。
2、臥式轉(zhuǎn)爐宜采用轉(zhuǎn)動爐體的方法砌筑。轉(zhuǎn)動前,已砌筑部分應(yīng)支撐牢固。
3、鎂鉻磚砌筑之前,爐殼活動端蓋與筒體之間的縫隙應(yīng)用耐火陶瓷纖維等材料塞實。
4、砌體與爐殼之間應(yīng)按設(shè)計厚度填充鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)耐火填料。
5、端墻宜錯縫干砌,磚縫應(yīng)用干鎂砂粉填充。煉鉛轉(zhuǎn)爐爐襯應(yīng)全部濕砌。
6、端墻與爐殼端蓋之間的耐火填料應(yīng)邊砌邊填,不得留有空隙。端墻與爐殼筒體之間的耐火填料應(yīng)逐層搗實。
7、對于死底式端墻,圓周內(nèi)襯的砌筑應(yīng)在端墻砌完后進(jìn)行。當(dāng)采用轉(zhuǎn)動支撐法砌筑時,端墻砌體因施工轉(zhuǎn)動而受壓的部分與爐殼之間應(yīng)用木楔楔緊。
8、對于活底式端墻,圓周內(nèi)襯應(yīng)先于端墻砌筑。當(dāng)采用轉(zhuǎn)動支撐法砌筑時,應(yīng)用絲桿支撐。當(dāng)砌筑1/2以上時,應(yīng)沿砌好的鎂鉻磚進(jìn)行榮盛耐材次支撐,支撐時兩絲桿間的間距不應(yīng)超過800mm,當(dāng)砌至3/4時,應(yīng)進(jìn)行第二次支撐,第二次支撐應(yīng)與榮盛耐材次支撐垂直。
9、圓周榮盛耐材層鎂鉻磚的放線應(yīng)以端墻圓心為準(zhǔn)。圓周砌體應(yīng)按圓周內(nèi)襯的半徑砌筑。
10、風(fēng)眼磚應(yīng)放正砌平,風(fēng)眼磚之間不應(yīng)出現(xiàn)三角縫。
11、風(fēng)眼區(qū)耐火澆注料應(yīng)搗實抹平。
12、鎖磚應(yīng)鎖緊,內(nèi)、外磚縫應(yīng)一致,鎖磚與爐殼之間應(yīng)用耐火填料搗實。
13、爐口區(qū)域應(yīng)濕砌。爐口支撐拱應(yīng)緊靠拱下砌體,拱腳應(yīng)砌入墻內(nèi)并應(yīng)鎖緊。
14、砌完而未經(jīng)烘烤的爐體不得隨意轉(zhuǎn)動。
采用鎂鉻磚、電熔鎂鉻磚作為臥式轉(zhuǎn)爐的爐襯材料,同時配備良好的施工質(zhì)量以及正確的烘爐工序是臥式轉(zhuǎn)爐得到長爐齡的關(guān)鍵。