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1、反射炉用耐火材料反射炉用耐火材料濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心目目 录录 一、反射炉构造一、反射炉构造 二、反射炉工作原理二、反射炉工作原理三、炉体各部位用耐火材料三、炉体各部位用耐火材料四、反射炉的砌筑要求、烘烤制度四、反射炉的砌筑要求、烘烤制度五、熔铜反射炉用耐材的发展趋向五、熔铜反射炉用耐材的发展趋向濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮
2、耐公司技术中心濮耐公司技术中心子开始加热时的水化作用。子开始加热时的水化作用。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心2 2热学因素:热学因素:1)由炉子加热以及冶炼时放热反应所决定的温度值;2)由装料或炉子作业不正常引起严重的间断式热震;3)熔池中铜渗透。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心3 3机械因素机械因素1)炉内物料(如金属、废铜、渣、炉料、充满尘埃的废气等)运动引起的磨损以及冶炼的某些阶段、吹炼、还原引起的磨损;2)装料所引起的冲击应力;3)炉衬砌筑不当引起的应力。 又因为反射炉是一种室式火焰炉,炉内的传热不仅靠火焰的反射,更主要的是借助炉顶,炉壁和炽热气体的辐射传热,炉温最高可达1800.熔
3、池温度在1350 .所以由以上的损毁机理要求反射炉用耐火材料具有抗侵蚀性能、抗热震性能及较高的耐压强度。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心三、反射炉各部位用耐火材料三、反射炉各部位用耐火材料炉顶:炉顶:炉顶砌筑目前分为拱顶和吊挂顶两种形式。吊挂顶又分为简易型吊挂炉顶、压梁式止推吊挂炉顶、立杆式止推吊挂炉顶。 炉顶厚度:一般在230mm380mm;筋砖厚度为380mm-460mm.拱顶砌筑采用的是硅砖。吊挂顶采用的是镁铝砖,但是在国外有采用直接结合镁铬砖和磷酸盐结合镁铬砖 。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心拱顶:拱顶:采用硅砖砌筑优点:结构简单、钢材用量少、施工方便周期短。缺点:1.结构的稳定性较
4、差,拱顶停炉时需要经常 注意调节拉杆的松紧度,劳动强度较大; 2.炉顶寿命较短,一般使用寿命3个月左右; 3.热修炉顶时劳动条件较差。应用范围:一般适用于路宽小于5m的反射炉。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心吊挂顶:吊挂顶:采用镁铝砖、高铝砖砌筑。优点:吊挂顶的优点是能降低炉顶拱高,有利于强化炉气对炉料的传热,可减轻炉对顶炉墙的压力,使炉顶砌筑简化,不会发生炉顶大面积塌落,有利于延长炉寿 。缺点:1.造价较高,钢材用量的大; 3.结构复杂,安装调整操作不变,劳动强度大,清扫炉顶 不方便。应用范围:一般适用于大型铜熔炼反射炉濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心简易型吊顶结构示意图简易型吊顶结构示意图
5、濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 1-立柱;2-炉墙;3-炉顶加料孔;4-压梁;5-吊(压)杆;6-止推螺帽;7-吊挂螺帽;8-吊顶支撑大梁;9-筋砖大挂环及插销;10-轻轨;11-轻轨夹紧螺杆;12-筋砖小吊环及插销;13-炉顶砖插销;14-炉顶纵向膨胀缝压梁式止推吊挂炉顶结构示意图压梁式止推吊挂炉顶结构示意图濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心立杆式止推吊挂炉顶结构示意图立杆式止推吊挂炉顶结构示意图濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心炉墙:炉墙:熔炼反射炉的内墙多采用镁砖、镁铝砖。有些重要部位如铜熔炼反射炉烧嘴及扒渣口,为了延长使用寿
6、命均采用铬镁砖砌筑。保温层一般采用粘土砖砌筑。 铜熔炼反射炉炉墙砌筑方法:熔池上部的厚度一般为460690mm。为了延长炉墙使用寿命,熔池下部逐渐采取错台加厚的方式,最厚处可达9001290mm,端墙下部厚度可达10001400mm。 对于周期性作业的炉子因炉温波动比较大,为增加炉墙结构的稳定性,往往砌成弧形,避免炉墙向炉膛内倒塌。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心炉墙构造示意图炉墙构造示意图濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心炉底:炉底:连续作业铜熔炼反射炉炉底直接砌筑在耐热混凝土的基础上。基础要求耐温850以上。炉底为烧结整体炉底,烧结炉底一般由各层组成(由上而下),其总厚度一般为1100140
7、0mm。 石棉板和石英砂(约50mm)+保温砖层(厚115mm)+粘土砖层(厚345460mm)+镁铝砖层(380mm)+烧结层(厚200500mm)。 注意注意:烧结层材质,根据炉渣成分不同可以分别采濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 用石英石和镁铁质两种。但是目前由于石英石炉底容易被侵蚀、均不在采用石英石,所以市场采用较多的就是镁铁烧结层,镁铁烧结层是有冶金镁砂、氧化铁粉和卤水捣筑后烧结而成,它的特点就是,致密坚实,不易渗漏,使用寿命长(大于10年)。镁铁烧结炉底原料条件表:原料名称要求化学成分/%粒度/mm备注冶金镁砂Mgo Cao SiO2 H2O78 3.5 5 0.5粗砂 36中砂
8、13细砂 01使用前应在120150 的温度下烘干氧化铁粉FeO+Fe2O3 Fe3O4 SiO2 95 越少越好 4 0.140.104熔点要求低于1400 ;120150 的温度下烘干卤水密度控制在1.31.4kg之间濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心扒渣口:扒渣口:炉墙的另一侧或另一端开有扒渣口,扒渣口尺寸为 400 400mm ,扒渣口以下的炉墙围成的空间为熔池。材质与炉墙材质一样。放铜口:放铜口:熔池的侧墙或端墙上设放铜口,放铜口为内外两层,内层是个方洞,尺寸约 150 150mm ,深为 360-400mm ,外层是个圆孔,直接约 25 30mm ,深
9、 200mm ,铜放出口的外层为可拆卸式的,以便修理,整个放铜口可用镁铬砖或镁铬砖砌筑。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 一、砌筑要求一、砌筑要求1.炉底和熔池的砌筑1)炉底反拱砖缝应小于11.5mm。2)渣线以下炉墙砖缝小于11.5mm,渣线以上炉墙砖缝一般不大于1.52.5mm。3)熔池内所有孔洞(如渣口、金属放出口等)应按一类砌体进行湿砌。4)熔池反拱的横向膨胀缝,一般按照膨胀量留在反拱的两侧。根据膨胀的实际情况,膨胀缝的形状宜上宽下窄。反拱纵向膨胀缝可以集中留在两端,对长度较大的炉子可分散留设(最上层反拱每三块砖留一道,即每隔115mm*3=345mm设一膨胀缝,第二层反拱可以每四块留
10、一道,缝宽度按砖种确定,缝内填塞纸板)。四、反射炉的砌筑要求、烘烤制度四、反射炉的砌筑要求、烘烤制度濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心5)熔池砌体除平缝外,不应出现其他通缝。6)炉底在砌镁砖之前,应先将填料层(毛炉底)烘干。7)镁砖反拱一般采用干砌,砌完后用细镁粉扫灌砖缝,或者用桐油调细镁粉扫灌,务求将砖缝填满。2.炉顶的砌筑1)炉顶一般采用湿砌,要求砖缝厚度在2mm以下。当采用)干砌时(多用于吊顶)炉顶所有预留孔洞(如加料孔、仪表孔和测铜锍孔等)的四周砖砌体均应采用湿砌。2)冶金炉炉顶砌筑一般分环砌和错砌两种。环砌施工较简单,维修方便,因此较小跨度和吊挂炉顶均采用环砌。但环砌拱顶结构强度及气密
11、性较差,故炉子跨度较大时一般采用错砌。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 1).炉顶纵向膨胀缝 砖砌拱顶的小型反射炉,炉顶纵向膨胀缝一般都集中留于炉子两端以及炉顶水平拱段与斜拱段的交接处。大型反射炉炉顶纵向膨胀缝有集中预留和分散预留两种。 集中预留是按照炉内温度分布情况,将炉顶分成若干段,将每段内炉顶砌体的膨胀量集中留成一道直通式膨胀缝。高温区拱段长度通常为23mm,低温区拱段长度通常为45mm,两拱段之间膨胀缝的宽度一般2040mm。为避免开炉时炉气从膨胀缝处冒出来,在炉顶直通式膨胀缝上盖一层耐火砖。 集中预留直通式纵向膨胀缝应避开钢结构(立杆和立柱等)。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 集中
12、预留直通式纵向膨胀缝的优点是施工方便,但该处的胀合情况较差,影响炉顶的气密性,也是炉顶首先遭到破坏的部位之一。 分散预留即每隔12块砖留24mm的膨胀缝(夹入纸板)。分散膨胀缝胀合情况较好,炉顶的气密性得到改善,但施工较麻烦。2)炉顶横向膨胀缝的预留 反射炉砖砌拱顶一般不留横向膨胀缝,横向膨胀全由松紧拉杆来调节,因此拉杆的螺纹长度应留有一定的余地,以适应调节拉杆的需要。 采用吊挂炉顶的大型反射炉,炉顶预留“辐射状”的膨胀缝,每两块砖间夹入纸板 。濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心 3.其他1)炉子的上拉杆与炉顶砖砌体的距离应小于0.4mm。2)炉子的土建基础面标高应避免出现正误差。土建基础的侧立
13、面要求平整,以利于安装立柱。大型熔炼反射炉吊顶横向膨胀缝示意 图濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心二、烘烤制度二、烘烤制度 1.根据炉子的大小,砌体材质、施工方法和施工季节的不同制定烘炉制度。较小反射炉一般先用木柴烘干,当升温到高于600700 后可用燃料(烟煤、重油、煤粉等)烘烤。 镁质炉衬烘炉升温曲线如下所示: 0200 每小时2 88小时 200700 每小时 5 96小时 700 保 温 8小时 7001000 每小时7.5 48小时 10001450 每小时10 38小时 1450 保 温 12小时 14501350 每小时8 12小时 13501450 每小时8 12小时 开始投料濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心五、熔铜反射炉用耐材的发展趋向五、熔铜反射炉用耐材的发展趋向 目前有些铜厂由于冶炼条件比较差,因此导致反射炉由于局部损坏原因,严重的影响炉龄和产量。为了提高炉子寿命必须采取根据局部损坏程度,合理的选择优质耐火材料。例如我公司前段日子给衡阳领欣铜业做的炉顶预制件,就是很好的反射炉用耐材的一大改革。如下图:濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心另外也可以现场进行炉顶整体浇注:如图所示:濮耐公司技术中心濮耐公司技术中心结结 束束ThanksThanks! 33 结束语结束语
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