耐火材料在炼锡炉的应用及工作条件介绍

 

恢复到一定时间后，开始进入造渣阶段，温度超过1200℃00℃。随着温度的升高，先熔化的化合物和共晶体会熔化难熔脉石成分，形成均匀的熔体炉渣，直到炉渣表面的气泡消失，标志恢复熔化结束。恢复熔化结束后，将炉温升至1350℃以上，使炉渣在高温下澄清分离20mm后，打开大口，放入锡，放入锡锅自然冷却，冷却至800900℃，取出硬头；取出350400℃；比较后取出含铁、砷少的锡，用泵送精炼。释放的炉渣进入前床沉淀锡，然后送反射炉恢复熔化或烟化炉挥发处理，进一步回收锡。

 

锡精矿熔炼反射炉的工作条件

当炉渣渗入耐火砌体时，耐火砌体被铁氧化物饱和。铁氧化物和方镁作用产生富镁氏体（MgFeo2），从而降低镁砖的耐火性。由于砖中的再烧结和应力，砖上会有裂缝。

当铁的氧化物、氧化硅、氧化钙和方镁相互作用时，镁玫瑰辉石[Camg(SiO4)2]、镁黄长石(Ca2mgSi2O7)和橄榄石(MgFe)2SiO4在1450~1530℃生成。后者会产生熔点低于炼锡炉运行温度的低共熔混合物。

 

由于液体锡具有很大的流动性，液体锡将深入炉底砌体，并达到粘土砖砌体的下层。冷却时凝固在砖缝和裂缝中，砌体温度升高时膨胀，使镁砖断裂成块，进入熔池。在反射炉的操作实践中，经常发现耐火材料碎片漂浮。同时，由于镁砖中产生上述熔点较低的共熔混合物，砌体逐渐被炉渣熔化。

炉龄结束后，炉砌应完全重建。在炉龄期间进行小修和热修。停炉维修时，每1m3炉底约有1.5t锡。再炼耐火砌体回收锡，总会失去一些锡。

为了延长炼锡炉的炉龄，减少反射炉熔化过程中锡的损失，须提高炉底的使用寿命，抵抗锡的渗透性。因此，炉底应采用尺寸准确、形状正确的高密度镁砖砌筑，比较好采用大砖砌筑，使炉底砖缝数量比较少，砖缝也比较薄。

 

含锌浮渣或铅浮渣的反射炉与炼锡的反射炉相似，但尺寸要小得多。

反射炉是目前应用比较广泛的炼锡设备。该设备可直接处理细粒精矿、炉内温度、恢复气氛、炉料等，易于调节，适用于处理成分复杂、变化大的锡精矿。对燃料的要求不是很严格。粗锡和炉渣在炉内澄清分离较好。因此，反射炉炼锡占世界锡产量的80%~90%。随着富矿的逐年减少，杂质（包括铁）含量越来越高的精矿越来越多。

锡精矿熔炼电炉适用于熔炼低铁锡精矿还原锡，熔炼回炉渣，熔炼含硅富锡渣成硅锡。电炉利用电和炉料产生的电弧，直接利用熔炉渣作为电阻，将电能转化为冶炼过程所需的热能，易于达到较高的炉温(1450~1600℃)。因此，无需大量熔剂，电炉熔炼就能成功处理难熔精矿。据悉，炼锡电炉均为圆形三相电炉，功率为400~1400kVA，石墨电直径为220~400mm，部分厂家采用自烤电，直径为600mm。电炉安装在工字钢架上，作为炉底的基础，炉底悬挂，使炉底对流冷却空气，同时也便于收回炉底漏出的锡。锡

 

精矿熔炼电炉采用耐火材料

熔炼电炉底炉体由耐火砖砌体、钢结构和基础墩组成，底部和基础由基础墩支撑，形成架空结构。由于熔炼电炉底部温度高于熔炼反射炉底部温度，为了保护炉底，架空结构一般采用自然通风或强制吹风冷却，耐火砖砌体由炉底、炉墙、炉顶组成。

熔炼电炉底结构为砖砌反拱炉底，反拱砖层数为2~3层，炉底总厚度一般为1250~1300mm。炉底钢板(40mm)、耐火浇注料(95~150mm)、粘土砖(230~300mm)、镁砖(760mm)由下而上依次为炉底钢板(40mm)、耐火浇注料(95~150mm)、粘土砖(230~300mm)、镁砖(760mm)。

 

(一)电炉底部。

炉底材料是影响电炉使用寿命的关键。炉底总厚度约800mm，炉底结构自下而上为：金属外壳16~20mm，石棉板10~20mm，耐火粘土砖，填料层，石墨化碳砖400mm。其中，粘土砖和填料层提前倾斜到锡口倾斜的炉底形状，采用大石墨化碳砖（规格1800mm×400mm×400mm）砌成平底或反拱炉底，灰缝小于Imm，防止锡液渗透，导致炉底砖漂浮，损坏炉底。碳砖砌筑炉在还原氛围中能更好地抵抗炉渣和金属的侵蚀，碳砖的耐火性也很高（3000℃），因此炉的使用寿命一般可达6~8个月，使用寿命超过1年。缺点是，当熔化材料含铁量高时，炉的使用寿命会受到影响，碳砖的价格也很高。

镁耐火材料也有用于砌筑炉底工作面。镁砖的耐火性也较高（1690~1710℃），适用于锡冶炼温度（1500℃以下）。它还能在恢复气氛中更好地抵抗碱性熔剂的侵蚀，镁耐火材料对高速铁路材料的耐腐蚀性强于碳砖。此外，镁砖的价格约为碳砖的1/4。因此，一些工厂使用镁砖砌筑。然而，镁耐火材料的耐热性和地震性能较差。炉衬在操作过程中容易损坏开启和停止的炉衬。为防止电炉底砖漂浮，采用镁砂整体捣固烧结炉底。

 

(二)电炉炉衬(炉壁)

炼锡电炉壁总厚度为400~450mm，熔池渣线以下内墙采用大块石墨化碳砖砌筑。碳砖与钢壳之间衬有粘土耐火砖和石棉板绝缘。碳砖墙厚200mm，炉底附近设有锡口。渣线以上的炉墙采用耐火粘土砖砌筑，渣线附近设有工作门，以取出损坏的电。根据比较试验，高铝砖的耐炉材料和粉尘侵蚀性能于其他砖，因此熔池渣线以上的炉墙比较好采用高铝耐火砖。

 

(三)电炉盖(炉顶)

炉顶全部采用粘土耐火砖砌成球拱炉顶，厚度230mm。炉顶有三个电孔、三个给料孔和一个排气孔。炉顶的损坏是由于砖吸收矿物粉尘（即各种氧化物），在高温和长期作用下，高铝砖具有良好的耐腐蚀性，因此炉顶比较好采用高铝耐火砖砌筑。

 

耐火材料出现开裂、脱落、易磨损怎么办？荣盛耐材从根源挖掘，分析出真正的原因，让窑炉寿命运行更长！郑州荣盛窑炉耐火材料有限公司从事耐材生产、研发服务多年，欢迎广大新老朋友技术交流及咨询。