奥斯炉与艾萨炉用耐火材料介绍

发布时间：2022/4/13 17:12:18

奥斯迈特技术，又称顶吹浸没熔没熔化技术，用于铜哑熔化过程，奥斯迈特炉是其主要设备。奥斯迈特炉是一个圆柱体，上部连接收缩的锥体部分，然后通过过渡段连接到余热锅炉的垂直上升烟道，锥体上部分别有喷枪口。进料口。备用烧嘴口和取样观察口，炉底部分别有金属出口和渣口，渣口略高，整个炉体包裹在钢壳中。奥斯迈特炉在铜、铅、锡冶炼过程中，虽然工艺条件不完全相同，但衬里的耐火材料基本相同。原材料。燃料。预热空气在炉内形成强烈的搅拌，炉体和上炉衬采用固体原料。碱性液体渣。高温气体混合物的清洗，条件极其恶劣。这些部件需要高质量的耐高温性。耐冲洗材料，如电熔镁铬砖或熔体颗粒结合镁铬砖，一些炉也使用铬铝尖晶石砖。

艾萨炉是中型冶炼厂理想的冶炼设备，投资少。操作简单，原材料要求不如闪速炉严格。炉型为垂直圆柱体，外层为钢板炉壳，内衬砌体耐火砖。冷却元件，配备喷枪和喷枪操作系统。喷枪从炉顶中心插入炉内，头部浸入熔池的渣层中。冶炼过程中所需的空气或富氧气体通过喷枪快速进入渣表面以下的液体层，对熔池中的熔体产生强烈的搅拌作用，使材料与气体中的氧气快速反应。炉内温度高可达1350℃？1450℃。炉材料包括轻微的矿物。熔化剂。返回材料等。，从炉顶进料口加入炉内，直接落入强搅拌的熔池，并迅速与吹入的氧反应熔化，产生炉渣和铜哑光。炉渣和铜哑光从出口排放到沉降炉（也称为前床），在沉降炉中进行炉渣。铜哑光进入吹炼炉，获得粗铜。炉渣被送入贫电炉或通过水淬灭。艾萨炉（奥斯炉）炉衬采用优质粘土耐火砖。镁铬捣打料和镁铬耐火砖砌筑。炉衬根据炉内工况分为炉底、炉体、炉顶三部分。炉底使用的耐火材料种类多于炉体和炉顶，主要包括优质粘土耐火砖、镁铬捣打料、镁铬耐火砖、硅酸铝耐火纤维板等。

奥斯麦特炉和艾萨炉的特点及耐火材料的选择

澳大利亚发明usmelt)熔炼法和艾萨(Isa)熔炼法都是澳大利亚发明的，都有顶部喷射浸没式喷枪技术。两种熔炼炉在炉体结构和燃料补充方面只有一些差异。两种炉体下壳与耐火材料之间安装水冷铜(或钢)套，以降低和稳定炉温，减少炉衬的腐蚀。

澳大利亚麦特炉和艾萨炉的优点是投资少、建设快、占地面积小、结构简单、操作维护方便、熔化速度快、适应性强、炉体密封性好，符合环保要求；因此受到有色冶金行业的欢迎，推广迅速。mou冶炼厂引进了两个澳大利亚麦特炉，一个是铜熔炼炉，另一个是铜熔炼炉。引进时的配套砖为奥镁公司生产的镁铬砖（每吨约2万元）。该砖用于澳大利亚麦特熔炼炉，炉衬寿命仅90d；但在澳大利亚麦特熔炼炉上，使用寿命超过半年。澳大利亚麦特熔炼炉采用中国生产的优质镁铬砖，使用寿命仅60d，残余砖表面不均匀，熔渣渗透深。

奥斯麦特铜熔炼炉熔炼温度约1200℃，炉氛围中含有约11%的SO2，炉渣成分(w)为:48%~51%Fe2o3.26%~35%SiO2.5%~6.8%Cao.6.5%~7.2%Al2o3。奥斯麦特铜熔炼炉是连续生产的，熔炼出来的冰铜(铜哑光)进入奥斯麦特吹炼炉进行吹炼。奥斯麦特吹炼炉的吹炼也分为造渣期和造铜期，每次7h，吹炼温度约1300℃，烟气中SO2浓度为14%，吹炼后可悬挂30mm厚的Fe3o4保护层渣。奥斯麦特熔炼炉不能挂渣。为什么这两个奥斯麦特炉都是用同样的镁铬砖砌成的？吹炼炉温度高(1300℃)，但可在炉衬上形成Fe3O4保护层，使用寿命半年；但熔炼炉温度低(~1200℃)，但不能形成保护层，使用寿命只有60~90℃？

根据上述冶炼条件，化学热力学计算表明，虽然吹炉温度高达1300℃，但由于氧压高，渣中的FEO可氧化为FE3O4：

(Feo)渣+1/2o2(气)→Fe3O4(固)

Fe3O4熔点为1597℃，因此Fe3O4附着在炉衬工作面上，形成渣保护层。虽然澳大利亚麦特熔化炉的熔化温度较低，但为1200℃；但由于氧压不够高，氧化能力较弱，渣中的Feo不能氧化成Fe3O4，粘附在炉衬工作面上，因此炉衬寿命较低。

如何在奥斯麦特熔炼炉衬上形成高熔点化合物保护层？根据化学热力学计算，如果耐火材料中含有大量独立的Cr2O3、Al2O3或铬刚玉，熔渣中的FEO将与衬砖中的Cr2O3和Al2O3发生反应：

(Feo)渣+Cr2o3(固)→FeoCr2o3(固，熔点2150℃)

炉衬工作面产生高熔点铁铬尖晶石和铁铝尖晶石，粘附在炉衬上形成保护层。保护层的形成不仅提高了炉衬的耐腐蚀性，而且防止熔体渗入砖中。

根据这一化学热力学分析结果，开发了铬铝尖晶石砖，并在冶炼厂奥斯麦特熔炼炉上试用，证明该砖的炉衬寿命已达到一年半以上。铬铝尖晶石砖表面光滑，有一层薄渣，几乎没有变质层。