銅自熱熔煉爐爐頂鎂鉻磚應怎么砌？如何檢修？

以金川公司銅自熱熔煉爐為例，主要是用來處理含鎳銅精礦的。這種銅精礦含鎳高、含鐵低、含硫低不含脈石。根據爐子情況，并依據以下選擇耐火材料的原則，我們以優質鎂鉻磚為爐體材料，鎂鋁尖晶石磚上為爐頂材料，

選材原則為：

(1)爐頂材料的選擇原則。熱穩定性好，抗SO2氣氛侵蝕性能好，以及高溫強度大等。

(2)爐體材料選擇原則。抗锍滲透性強，耐渣、锍、氣沖刷性能好，以及高溫強度大等。

材料的理化性能列于表1。

表1 優質鎂鉻磚的理化性能

針對金川公司銅自熱熔煉爐爐頂砌筑結構的調整

為了消除由于爐頂砌筑不合理而引起的熱應力，在采用優質鎂鉻磚的同時對砌筑結構進行了調整。

原設計爐頂鎂鉻磚為平砌拉柱法，砌筑簡圖如圖5-16所示。采用該設計砌筑的爐頂在氧槍管及加料管部位掉磚嚴重，爐頂鋼殼燒穿而被迫停爐檢修，使用壽命短。

圖1  鎂鉻磚平砌法簡圖

1，3—預反應鎂鉻磚;2—鎂粉填料;4一直接結合鎂鉻磚

為此，將原設計的平砌拉柱法改進為垂直爐壁拱形砌筑法。該法以確立消除應力等諸因素為重點，創立了一種獨具特色的垂直爐壁拱形砌筑結構，其結構如圖2所示。

圖5-17垂直爐壁拱形砌法

1，2—直接結合鎂鉻磚;3，4—鎂鉻質三角磚;5，6—預反應鎂鉻磚

改良后的使用效果

使用結果表明，采用方鎂石結合鎂鋁尖晶石磚垂直爐壁拱形砌筑結構的爐頂共試驗3次，各次的爐壽命及檢修狀況見表2。爐頂用方鎂石結合鎂鋁尖晶石磚，爐體仍用鎂鉻磚。

表2  爐壽命及檢修狀況

第一次：使用磚型為：460mm×150mm×85/65mm;460mm×150mm×85/50mm;異型磚;300mm×150mm×75/65mm。使用4個月后因年度檢修而提前中修。隨后測得幾個關鍵點的殘磚狀況如下：

(1)加料管、氧槍管之間及周邊區域殘磚長約在250~280rmn，仍為爐頂最薄弱的區域;

(2)爐頂其他部位磚的蝕損尺寸約為100~200mm;

(3)爐頂磚的渣化層厚度在30mm以內;

(4)爐頂內襯結有50mm左右的渣殼，這是以前從未發現的良好現象。第二次：使用的磚型與第一次相同。使用6個月后因工廠為了確保下半年生產強行停爐檢修。對爐身、爐頂的燒蝕情況不明。

第三次：使用磚型與第一次相同。使用9個月后停爐檢修。停爐后，對殘磚進行了檢查和分析，得知：

(1)觀察到爐頂內表面的結渣層較之前兩次更厚，達到了100mm以上，而磚的渣化層厚度仍在30mm之內。

(2)方鎂石結合鎂鋁尖晶石磚較之反應鎂鉻磚更能適應自熱爐頂部的使用環境，具有更優異的表現：鎂鋁磚的抗濃SO2煙氣及熔渣的沖刷和侵蝕能力強，渣化層薄;高溫性能優越，能形成覆蓋整個拱頂內表面的渣殼，渣殼厚度可達100mm;常溫強度高，高溫結構穩定性好，荷重軟化溫度高等性能成功地解決了加料管、氧槍管周邊等易損區域壽命過低的難題。

(3)從殘磚斷面分析可見，爐頂部易損部位在9個月的生產過程中，蝕損尺寸為290mm，殘余長度為160mm以上。按32mm/月的平均蝕損速度(290/9=32mm/月)推算，結合到爐頂襯層初期易損、中后期蝕損慢的特點，該爐的實際使用壽命達到了16個月以上。