P-S转炉用耐火材料现状

P-S转炉用耐火材料现状

转炉吹炼为间歇式操作，每一周期内，有多次停风进料倒渣作业，吹炼过程中炉内温度为1200~1300℃,而停风进料、倒渣、倒粗铜时，炉内吸入大量冷空气，温度迅速下降，一般加料时炉温下降300~500℃，转炉炉温就会在800~1500℃波动。因此转炉内衬的耐火材料要有很好的抗热震性能。转炉操作时高压空气通过风口吹出。

在风口周围形成强烈的搅动，高温熔体对炉衬有极强的冲刷作用，因此转炉的耐火材料尤其风口区的耐火材料应该有很好的耐磨性。同时，转炉冶炼时还要加入一些冷料及固态的造渣剂，在吹炼时加入石英石造渣，炉渣主要成分有FeO、SiO2、CaO。吹炼中的渣型是从弱酸到强碱性，所以要求炉衬有良好的抗碱性渣的性能。

火法炼铜生产过程中，从铜锍到粗铜的冶炼过程绝大部分是在转炉中进行的，目前世界各国多采用大中型卧式碱性转炉，也称Kerce-Smith转炉，简称为P-S转炉。因具有工艺方法简单，操作容易、效率高等特点，因而被长期广泛应用于铜锍的吹炼过程中，目前，约有80%以上的铜锍是在这种设备中吹炼的。

P-S转炉用耐火材料的优化配置

P-S转炉用耐火材料在各个部位的损毁情况不一样，风口与风口区不仅温度波动大而且频繁，因此要求耐火材料不仅要抗熔蚀和冲刷，而且要有良好的抗热剥落和结构剥落等性能。根据熔体及炉衬的温度场仿真和镁铬耐火材料性能、损毁的研究，我们确定选材原则为：热稳定性好，抗SO2气氛侵蚀性能好，抗炉渣侵蚀性好，抗锍渗透性强以及高温强度大等。

根据这一原则，风口及风口区炉衬材料选用电熔再结合镁铬耐火材料，其他部位选用直接结合镁铬耐火材料。

镁铬砖的耐急冷急热性好，耐磨性好，有较好的抗碱性渣侵蚀性能，因此，转炉内衬主要为镁铬耐火材料。内衬的易损部位主要是风口及风口区、炉口和端墙等部位。尤其是风口及风口区，使用条件为苛刻，也是易损的部位。延长风口及风口区用耐火材料的使用寿命，既可以降低整个转炉炉衬的蚀损，也可以大幅度地提高转炉炉龄。

为了风口的整体性和风口位置的准确性，目前风口砖均用实体砖砌成整体，再用特殊钻头钻风眼，材质采用电熔再结合镁铬砖或直接结合镁铬砖。筒体和端墙在渣线部分采用镁铬砖或镁砖。炉口砌砖是结构强度薄弱的部位，特别是炉口与圆形筒体的交接处，因形状复杂、砖的加工难度大、砖缝多而难以掌握，炉口又是加料、倒渣、排烟的通道，工艺操作极为频繁，温度变化频繁，铜渣喷戳，烟气冲刷，炉口清理机械的碰撞和磨损，Cu2S，SO2的侵蚀非常严重，内衬工作条件极为恶劣。为此，在结构上应采取措施，尽量减少砖型，减少结构上的薄弱环节。在材质选择上，全部选用直接结合镁铬砖，提高炉体的整体寿命。