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耐火材料在炼锡炉的应用及工作条件介绍

编辑:耐火砖厂家   分类:行业资讯  发布:2021-12-27   浏览:

炼锡反射炉的熔炼过程是粉煤或重油燃烧的高温烟气,加热和还原炉内的材料。当低于1150℃时,主要是还原阶段。炉内材料的加热和加热发生了一系列反应。一氧化碳气体与氧化锡作用,还原产生锡珠,并在炉底相互聚合积聚。

 

 
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,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。电炉利用电极和炉料产生的电弧,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,石墨电极直径为220~400mm,部分厂家采用自烤电极,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,以取出损坏的电极。根据比较试验,高铝砖的耐炉材料和粉尘侵蚀性能优于其他砖,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。炉顶有三个电极孔、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。
 
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