耐火材料用硅石行业标准
耐火材料用硅石行业标准(YB/T5268-2014)见表1,硅石产品粒度要求见表2。 表1耐火材料用硅石的理化指标(YB/T5268-2014) 牌号 化学成分(质量分数)/% 耐火度/℃ SiO2 A12O3 Fe2O3 Cr2O3 GSN99A >99.0 60.25 <0.5 <0.15 1740 GSN99B >99.0 0.30 <0.5 0.15 1740 GSN98 >98.0 <0.50 <0.8 <0.20 1740 GSN97 >97.0 <1.00 <1.0 <0.30 1720 GSN96 >96.0 <1.30 <1.3 40.40 1700 注:1.表中“GSN”为“硅石耐”的拼音首字母大写。 2.产品中不应混入废石、角砾状硅石、风化石,不应混入外来杂质。 表2 硅石产品粒度要求 粒度范围/mm 最大粒度/mm 允许波动范围/% 下限 上限 20~40 50 10 8 40~60 70 10 8 60~120 140 10 5 120~160 170 10 8 160~250 260 8 6 Industry standard for silica for refractory materials The silica industry standard for refractory materials (YB/T5268-2014) is shown in Table 1, and the particle size requirements for silica products are shown in Table 2. Table 1 Physical and chemical indexes of silica for refractory materials (YB/T5268-2014) Brand Chemical composition (mass fraction)/% Refractoriness/℃ SiO2 A12O3 Fe2O3 Cr2O3 GSN99A >99.0 60.25 <0.5 <0.15 1740 GSN99B >99.0 0.30 <0.5 0.15 1740 GSN98 >98.0 <0.50 <0.8 <0.20 1740 GSN97 >97.0 <1.00 <1.0 <0.30 1720 GSN96 >96.0 <1.30 <1.3 40.40 1700 Note :1. “GSN” in the table is the initials of “Silishi Nai”. 2. Waste rock, breccia silica, wind fossil should not be mixed into the product, and foreign impurities should not be mixed. Table 2 Particle size requirements of...Read More在耐火原料应用中,胶结硅石的不同性能和用途
1.石英砂岩 石英砂岩又称硅质砂岩,属胶结硅石,是机械沉积类型中的一种,岩石由碎屑和胶结物两部分组成。碎屑部分主要由石英颗粒组成,占90%以上,此外还有少量的铝硅酸盐矿物,如长石、云母,总量为1%~2%,最多不超过4%~5%,也有微量的燧石和碳酸盐矿物混入。胶结物绝大部分为硅质,有时为碳酸盐、铁质等。按胶结物类型不同可分为:硅质石英砂岩、钙质(白云石质)石英砂岩和铁质石英砂岩。 石英砂岩的化学成分主要为SiO2,一般含量在95%以上,其次含有Al2O3<1% ~ 3%,Fe₂O₃<1%,MgO<0.1%,CaO<0.6%,NaO +K₂0 <1%~2%。纯的石英砂岩为白色、灰白色;一般因混入一定杂质,故呈淡黄色、淡红色;当胶结物类型为铁质胶结时,呈褐色。岩石中石英颗粒常为很好的浑圆体,大小均一,有粗粒(0.5~1mm)的,也有细粒(0.1~0.25mm)的。 岩石的断面粗糙,肉眼能看到石英颗粒。但有时石英砂岩的硅质(玉髓、蛋白石等)胶结物可在碎屑颗粒上结晶次生增长,此时肉眼难以区别其中的颗粒和胶结物。其耐火度高,可达1700℃。 由于石英砂岩杂质成分多,致密性差、强度低,并且石英颗粒小,在烧成时氧化硅晶型转变较快,烧后易于松散。但它可用来制造一般硅砖,以及作为玻璃的原料。 河北秦皇岛、四川铜梁、湖南湘潭、湖北葛店等地有质量较好且规模较大的石英砂岩矿床。 2.燧石岩 燧石岩是硅质岩的一种,主要是由玉髓、石英或蛋白石组成的,主要成分为 SiO2,还含有Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K₂O、Na2O等杂质,颗粒细小,多星次棱角状,硬度较大。 我国山西五台山的复合硅石(也称赤白硅石)既属于该类型,又属于胶结硅石,这种复合硅石含有均匀的细分散含铁矿物和石英细粒,在加热时,SiO2易于转化。 3.石英砂 石英砂别名硅砂,是由石英岩、石英砂、脉石英及含硅高的岩石风化后的碎屑,经过流水的搬运,在滨海、湖泊及河流中沉积而成的。石英砂的主要矿物为石英矿物,占95%以上,另含少量的长石颗粒(5%)和极少量的重砂物及有机质。石英颗粒大小均匀,表面光滑,圆度及分选性较好,粒度在0.15~0.5mm之间。质地纯净的石英砂为白色,因含有铁质,故多呈淡黄色、浅灰色或褐红色。其化学成分波动大,主要是SiO2(90%以上)、Al2O₃( <5% )、Fe₂03(<1%),其次还有TiO2、Cr₂O3、K₂O、Na2O等。 石英砂可作为一般硅砖的原料,大多用作捣打料。石英砂是制造玻璃的主要原料。 我国江苏(东海)、山东、吉林(甘旗卡)、广东(新会、珠海)、湖南等地都有质量较好的石英砂。其中江苏东海石英砂采用东海石英加工而成,SiO2含量高且杂质低,是生产熔融石英、玻璃制品、陶瓷、耐火材料等产品的首选原料,其化学成分为:SiO2≥99.8%、Fe2O3≤0.015%、Al2O3≤0.025%、Na2O≤0.003%、CaO≤0.005%。 Different properties and uses of cemented silica in refractory raw material applications 1.Quartz sandstone Quartz sandstone, also known as siliceous sandstone, belongs to cemented silica, which is one of the mechanical sedimentary types. The rock is composed of two parts: debris and cement. The debris part is mainly composed of quartz particles, accounting for more than 90%, in addition to a small amount of aluminosilicate minerals, such as feldspar, mica, the total amount is 1% to 2%, at most not more than 4% to 5%, there are also trace amounts of flint and carbonate minerals mixed. Most of the cement is siliceous, sometimes carbonate, iron and so on. According to different types of cement, it can be divided into siliceous quartz sandstone, calcareous (dolomitic) quartz sandstone and ferric quartz sandstone. The chemical composition of quartz sandstone is mainly SiO2, generally more than 95%, followed by Al2O3<1% ~ 3%, Fe₂O₃<1%, MgO<0.1%, CaO<0.6%, NaO +K₂0 <1%~2%. Pure quartz sandstone is white, gray white; Generally due to mixed with...Read More冶炼有色金属使用的耐火材料工艺(四)
炼锌用耐火材料炼锌用耐火材料有:炼锌焙烧炉,还原蒸馏炉和精馏设备用耐火材料。 (1)焙烧炉,一般焙烧温度为1070~1120℃,一般用黏土砖和高铝砖即可满足要求。 还原蒸馏炉,是生产金属锌或粗锌用的热工设备。先在焙砂中配入 29%~33%的优质焦煤,焙烧炉烟尘灰及适量的结合剂,经混合并压制成团块,然后在800℃的条件下,形成具有一定强度的团块,即为还原蒸馏炉的原料。 竖罐蒸馏炉:由竖式蒸馏罐、燃烧室和空气道等部分组成。蒸馏罐一般由传热性能好和强度高的黏土结合碳化硅砖砌筑。我国葫芦岛锌厂采用碳化硅波纹砖砌筑蒸馏罐内壁,比用标型砖增加热辐射面18%左右,同时将砖砌成竖沟状,减弱了气流上升阻力,降低了炉内压力,加快了反应速度。当罐内壁蚀损较大,或局部出现孔洞,可用碳化硅质喷涂料进行热喷补。燃烧室工作温度为300~1360℃,工作层用硅砖砌筑,其余部位用黏土砖砌筑。冷凝器,水平底和边墙工作层用高铝砖砌筑,其他部位用黏土砖砌筑。冷凝器内装有转子,转子用轴由石墨质材料制作,用碳化硅材料能显著提高寿命。 电热蒸馏炉:主要由圆筒形炉体,冷凝器和电极加热装置等部分组成。该炉易损部位的工作层用碳化硅砖砌筑,其余各部位工作层用黏土砖砌筑,非工作层用黏土隔热砖砌筑,使用寿命较高。 (3)精馏设备,由熔化炉,精炼炉,燃烧室,精馏塔和冷凝器等组成。 精馏塔中部,即蒸馏室两侧设有燃烧室和换热器,塔体上部设有冷凝器,借助通道与铅塔和镉塔及熔化炉相连。塔内一般安装40~60块塔盘,分为蒸馏盘和回流盘两种,均用碳化硅质材料制作,厚度为30~50mm,冷凝器和各种通道等部位工作层普遍用碳化硅砖砌筑;熔化炉,精炼炉,精馏塔的燃烧室及换热器和下延部等部位的工作层,一般用黏土砖砌筑,非工作层用漂珠砖等隔热砖砌筑,塔壁用碳化硅砖砌筑,粗锌连续精馏精炼设备的使用寿命,取决于碳化硅质塔盘的工作寿命,其损毁主要是温度波动及化学侵蚀所致,铅塔寿命一般为1~2年,镉塔寿命为2~3年。 目前,有色冶金的发展趋势是不断采用新工艺和新技术,更新炉窑设备,强化冶炼操作,提高生产率。因此随着有色冶金炉窑大型化和高效化,使用的耐火材料品种扩大,质量提高,数量增大。 一般情况下,有色冶金用耐火材料占耐火材料总消耗量的 2%~6%,其中黏土砖占25%,高铝砖占5%~16%,碱性砖占10%~17%。使用不定形耐火材料的比例在不断上升。 有色金属炉衬的损毁机理,主要是熔融金属,金属氧化物或熔渣的浸透和温度应力作用造成的。在炉窑衬体中存在温度梯度,当熔融金属,氧化物或熔渣沿着衬体的缝隙或气孔渗透到纵深内部时,则发生3种情况: 1)熔融金属发生氧化,还原或形成低熔点矿物,致使衬体遭到侵蚀,或产生龟裂剥落; 2)熔融金属或氧化物发生沉积,造成衬体膨胀而塌落; 3)强碱性熔融金属或熔渣流动性很强,对衬体的冲刷和侵蚀较为严重。 铜的熔点为1083℃。在冶炼过程中,熔融金属铜向衬体内部渗透,发生氧化并伴随着体积膨胀。当铜氧化成CuO₂时,体积增大0.64倍,氧化成CuO时,则体积增大0.75 倍。由于体积的不同变化,致使内衬的组织结构产生龟裂、裂缝,甚至发生剥落。 在一定的温度下,铜的氧化物能与耐火材料内衬的某些氧化物发生反应而生成液相,例如氧化铜与SiO₂的共熔点为1060℃,与MgO的共熔点为1135℃,与Cr₂O₃的共熔点为 1560℃以上。由于低熔物质的形成,破坏了炉衬的组织结构,并发生熔蚀现象,降低了使用寿命。另外,在有色金属冶炼过程中,熔渣里含有大量的铁硅酸盐,对镁砖侵蚀较严重,对含铬的尖晶石的镁铬砖侵蚀要轻一些,因此有色金属熔炼炉普遍使用镁铬砖做内衬。 金属铜,锌,特别是铅,最容易渗透到砌体中,在氧分压较低的炉衬冷面不断发生沉积,使砌体向炉膛内鼓胀而损毁。如果炉衬损毁较严重时,熔融物的渗透可造成泄漏事故,直接影响生产。 在冶炼过程中,由于炉内温度的骤然变化,可能使炉衬产生龟裂以及发生剥落。另外,在适当的温度下,废气中的 SO₂对碱性砖的方镁石相互发生作用,生成含镁的硫酸盐,使砌体的组织结构产生崩溃,降低使用寿命。在一般条件下,与金属熔液和熔渣接触的炉衬部位,目前普遍采用高级碱性砖,碳化硅砖,氮化硅砖或石英砖等材料砌筑,使用效果较好。 Refractory Materials for Smelting non-ferrous metals (4) Refractory materials for zinc smelting Refractory materials for zinc smelting include: refractory materials for zinc smelting baking furnace, reduction distillation furnace and rectification equipment. (1) Baking furnace, the general roasting temperature is 1070~1120℃, the general use of clay bricks and high aluminum bricks can meet the requirements. Reduction distillation furnace is a thermal equipment for the production of metal zinc or crude zinc. First, 29%~33% of high quality coking coal is added to calcine, calciner ash and an appropriate amount of binder are mixed and pressed into clumps, and then clumps with a certain strength are formed under the condition of 800℃, which is the raw material of the reduction distillation furnace. Vertical distillation furnace: consists of a vertical distillation tank, a combustion chamber and an air passage. The distillation tank is generally constructed of clay with good heat transfer performance and high strength combined with...Read MoreYB/T 4128-2014 热风炉陶瓷燃烧器用耐火砖/Refractory bricks for hot blast stove ceramic combustor
热风炉陶瓷燃烧器用耐火砖 1 范围 本标准规定了热风炉陶瓷燃烧器用耐火砖的分类、形状尺寸、技术要求、试验方法、质量评定程序、包装、标识、运输、储存及质量证明书。 本标准适用于钢铁、有色冶炼等行业热风炉陶瓷燃烧器用耐火砖, 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2992.1 耐火砖形状尺寸 第1部分:通用砖 GB/T 2997 致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率 试验方法 GB/T 5072耐火材料 常温耐压强度试验方法 GB/T 5073耐火材料压蠕变试验方法 GB/T 5988耐火材料 加热永久线变化试验方法 GB/T 6900铝硅系耐火材料化学分析方法 GB/T 7321定形耐火制品试样制备方法 GB/T 10325定形耐火制品验收抽样检验规则 GB/T10326 定形耐火制品尺寸、外观及断面的检查 GB/T 16546 定形耐火制品包装、标志、运输和储存 YB/T 370 耐火制品荷重软化温度试验方法(非示差-升温法) YB/T 376.1 耐火制品抗热震性试验方法(水急冷法) YB/T 5012 高炉及热风炉用耐火砖形状尺寸 3 术语和定义 GB/T 10325 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热风炉 hot blast stove 是指为高炉及其他热工设备提供热风的高温装备。 3.2 陶瓷燃烧器 ceramic combustor是指热风炉燃烧装置用耐火砖组合体, 4 分类及形状尺寸 4.1 砖按其主要原料及性能分为四个牌号,分别为 RTMJ-50、RTMJ-55、RTH-53 和 RTH-57,其中R、T、M、H 和〕分别是“热风炉”、“陶瓷燃烧器”、“莫来石”、“红柱石”和“堇青石”首个汉字的汉语拼音首字母,数字表示 Al2O3含量。 4.2 砖的形状尺寸应符合 GB/T 2992.1、YB/T 5012的规定,亦可按需方提供的图纸执行。 5 技术要求 5.1 砖的理化指标应符合表1的规定。 表1 砖的理化指标 项目 RTMJ-50 RTMJ-55 RTHJ-53 RTH-57 w(Al2O3)/% μ0≥ 50 55 53 57 σ 1.5 1.5 1.5 1.5 w(Fe2O3)/% μ0≤ 2 1.5 1.2 1.2 σ 0.2 0.2 0.2 0.2 w(MgO)/% μ0≤ 3 3 2 – σ 0.5 0.5 0.5 w(TiO2)/% μ0≤ – – 0.6 0.6 σ – – 0.1 0.1 w(Na2O+K2O)/% μ0≤ 1.5 1 0.6 0.6 σ 0.2 0.2 0.1 0.1 显气孔率/% μ0≤ 25 23 22 22 σ 1.5 1.5 1.5 1.5 体积密度/(g/cm3) μ0≥ 2,20 2.3 2.3 2.4 σ 0.05 0.05 0.05 0.05 常温耐压强度/MPa μ0≥ 50 55 60 60 Xmin 30 40 40 40 荷重软化温度/℃(0.2MPa,T0.6) μ0≥ 1420 1480 1500 1550 σ 13 13...Read MoreYB/T 4108-2002循环流化床锅炉用耐磨耐火砖/Abrasion resistant refractory brickfor circulation fluidized bed boiler
循环流化床锅炉用耐磨耐火砖 1 范围 本标准规定了循环流化床锅炉用耐磨耐火砖的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、储存及质量证明书。 本标准适用于循环流化床锅炉内衬易冲刷损部位用的耐磨耐火砖,也适用于其他工业窑炉内衬冲刷磨损严重部位用的耐磨耐火砖。 2 规范性用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 2992-1998通用耐火砖形状尺寸 GB/T 2997-2000致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率试验方法 GB/T 5072-1985致密定形耐火制品常温耐压强度试验方法 GB/T 6900.4-1986粘土、高铝质耐火材料化学分析方法 EDTA容量法测定氧化铝量 GB/T 7321-1987致密定形耐火制品试验的制样规定 GB/T 10325-1988耐火制品堆放、取样、验收、保管和运输规则 GB/T 10326-1988耐火制品尺寸、外观及断面的检查方法 GB/T 16546-1996定形耐火制品包装、标志、运输和储存 GB/T 18301-2001耐火材料常温耐磨性试验方法 YB /T 376.1-1995耐火制品抗热震性试验方法(水急冷法) 3 分类、形状及尺寸 3.1 砖按理化指标分为NMZ-1、NMZ-2、NMZ-3三种牌号。N、M、Z分别代表耐、磨、砖三个字汉语拼音的第一个字母。 3.2 砖的形状及尺寸应符合 GB/T 2992的规定,其他砖型由供需双方协商。 4技术要求 4.1 砖的理化指标应符合表1的规定。 4.2 砖的尺寸允许偏差及外观应符合表2的规定。砖不允许有断面层裂,特殊技术要求由供需双方协商确定。 表1砖的理化指标 项目 指 标 NMZ-1 NMZ-2 NMZ-3 Al2O3 %≥ 55 65 80 显气孔率,%≤ 21 20 19 体积密度,g/cm3≥ 2.40 2.70 2.85 常温耐压强度,MPa≥ 60 70 90 抗热震性,(1000℃,水冷),次≥ 20 20 20 常温磨损量,cm3≤ 9 8 6 表2砖的尺寸允许偏差及外观 单位为毫米 项目 指 标 尺寸允许偏差 尺寸≤100 ±2 尺寸101~300 ±2% 尺寸301~400 ±6 扭曲 长度≤300 不大于 2.0 长度301~400 2.5 缺角长度(a+b+c) 40 缺棱长度(a+b+c) 60 熔洞直径 6 裂纹长度 宽度≤0.25 不限制(不准成网状) 宽度0.26-0.50 50 宽度0.51~1.0 20 宽度>1.0 不准有 5试验方法 5.1砖的检验制样按 GB/T 7321 的规定进行。 5.2三氧化二铝的判定按 GB/T 6900.4的规定进行。 5.3体积密度的检验按 GB/T 2997的规定进行。 5.4常温耐压强度的检验按 GB/T5072的规定进行。 5.5 常温磨损量的测定按 GB/T 18301的规定进行。 5.6抗热震性的检验按 GB/T376.1的规定进行,但试验温度为1000℃. 5.7砖的外观、尺寸及断面的检査按 GB/T 10326的规定进行。 6检验规则 砖的抽样、验收应按 GB/T 10325的规定进行。 7 包装、标志、运输、储存及质量证明书 7.1 砖的包装、标志、运输、储存应符合GB/T 16546的规定。 7.2 发货时必须附有质量证明书,写明供方名称或厂标、需方名称、生产日期、合同号、标准编号、产品牌号、砖号、批号和尺寸、外观及理化指标的检验结果。 Abrasion resistant refractory brickfor circulation fluidized bed boiler 1 Range This standard specifies the classification, technical requirements, test methods, inspection rules, packaging, marking, transportation, storage and quality certificate of wear-resistant firebricks used in circulating fluidized bed boilers. This...Read More冶炼有色金属使用的耐火材料工艺(三)
四、炼铅用耐火材料 铅的冶炼基本上采用烧结-鼓风炉法(即焙烧-还原冶炼法)。炉型为鼓风炉,铅锌密闭鼓风炉,氧气底吹炼铅炉和基夫赛特(KIVCET)法直接炼铅炉. (1)鼓风炉,竖式圆筒状,炉身上部工作层为黏土砖砌筑;中部工作层一般用镁砖,镁铬砖或铬砖砌筑;炉身下部及风口区温度为1300℃,个别部位为 1500℃,使用条件苛刻,有水冷板保护,工作层一般使用致密黏土砖,高铝砖或镁铬砖,或高铝质浇注料。炉缸工作层用镁砖,镁铬砖或铬砖砌筑。由于铅液密度大,渗透力强,易使炉底砖上浮,因此采用高铝质磷酸盐结合捣打料捣制炉缸,使用效果较好。 (2)铅锌密闭鼓风炉,是处理铅锌氧化矿或铅锌混合硫化矿的新炉型,是直接冶炼生产铅和锌的热工设备。由密闭鼓风炉,冷凝器(即铅雾室)和烟道等部分组成。该炉炉缸工作层和炉腰水冷板衬里,一般采用镁铬砖砌筑,炉顶及与铅雾室连接处的斜道衬体等部位,普遍采用高铝水泥耐火浇注料现场浇注,也可做成预制块吊装砌筑。铅雾室的底和顶,采用致密黏土砖砌筑,也可用耐火浇注料浇灌。侧墙承受铅雾的冲刷和化学侵蚀作用,损毁较快,用黏土结合碳化硅砖砌筑。铅锌分离室的底和顶一般用致密黏土砖砌筑。铅液流槽和出铅槽的槽底,采用 Al₂O₃含量65%的高铝砖砌筑,槽壁用镁铬砖或铬砖砌筑,也可用同材质的浇注料浇注,形成整体性强的槽衬。槽盖板用高铝水泥浇注料预制块。 (3)氧气底吹炼铅炉,用铅精矿直接炼铅的热工设备。呈长形圆筒状,水平放置在两个托圈上,可以回转90°,炉子长约 22m,分为还原区和氧化区,二者间设有隔墙。其下部留有孔洞,使两区相通,氧化区安有氧气喷嘴,上方设有装料口。还原区安装套筒式喷嘴等。炼铅炉的熔池,渣线区,隔墙,装料口及喷嘴对面的炉墙等部位,一般采用熔铸镁铬砖砌筑,其余部位采用直接结合镁铬砖或烧成镁铬砖砌筑。 (4)基夫赛特法直接炼铅炉,将焙烧和熔炼合并在同一炉中完成。它由直筒状熔炼塔和电炉两部分组成,二者共用炉膛,用水冷式隔墙隔开。隔墙插入熔池深度为200~400mm。该炉的电炉内衬及熔炼塔高温区受高温及化学侵蚀作用,渣线,电极孔及隔墙插入熔池中损毁较快,因此炉子工作层全部采用镁铬砖砌筑,易损部位还采用水冷铜套保护。水冷板隔墙也可在板上焊接锚固钉,浇注或捣打镁铬质不定形耐火材料。 Refractory Materials for Smelting non-ferrous metals (3) 4.Refractory materials for lead smelting The smelting of lead basically adopts the sinter – blast furnace method (that is, the roasting – reduction smelting method). The furnace types are blast furnace, lead-zinc closed blast furnace, oxygen bottom blow furnace and KIVCET direct lead smelting furnace. 1) Blast furnace, vertical cylinder, the working layer of the furnace body is made of clay brick; The middle working layer is generally made of magnesia brick, magnesia chrome brick or chrome brick masonry; The temperature of the lower part of the furnace body and the tuyere area is 1300℃, and the individual parts are 1500℃. The use conditions are harsh, and the water-cooled plate is protected. The working layer is generally made of dense clay brick, high aluminum brick or magnesia chrome brick, or high aluminum castable. The working layer of the hearth is constructed of magnesia brick, magnesia chrome brick or chrome brick. Because of the high density and strong permeability of lead liquid, it is easy to make the bottom brick float, so the use...Read More冶炼有色金属使用的耐火材料工艺(二)
炼铜用耐火材料炼铜工艺过程中焙烧,熔炼,吹炼,精炼及熔化等都有各自的热工炉窑,它们所用的耐火材料介绍如下: (1)焙烧设备,焙烧过程为放热反应,一般不需另加燃料,工作温度一般不超过820℃,也无侵蚀和磨损作用,通常用黏土砖,重要部位用高铝砖砌筑,寿命较长。 (2)熔炼设备,主要有鼓风炉、反射炉、白银炼铜炉、矿热电炉和闪速熔炼炉等。另外,还有顶吹转炉和三菱连续炼铜炉等,可将铜精矿直接熔炼成纯度较高的粗铜。 鼓风炉:上部受炉料机械磨损,砌黏土砖。风口及斜炉墙采用汽化冷却,内衬砌黏土砖,主炉床承载铜液,工作层砌镁砖,镁铬砖或铬砖。 反射炉:炉顶直接受高温火焰冲刷,急冷急热作用和化学侵蚀,损坏较快。拱顶一般用硅砖,使用寿命为3~6个月。吊顶普遍使用镁铝砖或镁铬砖,炉墙用烧成镁砖,镁铬砖和镁铝砖砌筑。 白银炼铜炉:该炉是白银有色金属公司在反射炉基础上开发的新炉,炉体工作层采用烧成镁砖和镁铝砖砌筑,渣线区炉衬外部安装水冷铜套,炉底用卤水镁砂,铁粉捣打,风口用铝铬渣制的大砖拼砌。 矿热电炉:炉衬损毁主要是高温铜液和熔渣的化学侵蚀和冲刷。炉顶的电极孔和装料口,一般用致密黏土砖或高铝砖砌筑,也可使用高强浇注料整体浇注。炉墙和炉床工作层均用镁砖或镁铬砖砌筑。放出口区衬体外侧安装水冷铜套,延长炉体的使用寿命。 闪速炉:是将焙烧和熔炼两道工序合为一体的新炉型。炉型种类较多,一般采用芬兰奥托昆普型炉较多,炉内操作温度为1400~1500℃,炉衬工作层受高温,化学侵蚀和炉料摩擦作用,较易损坏,因此普遍用镁铬砖砌筑,渣线区安装水冷铜套,保护衬体,炉体用镁铬质捣打料,有的部位采用镁铬质耐火浇注料,使用寿命比砖砌的高。 (3)吹炼炉,普遍为圆筒形卧式转炉,操作温度约为 1400℃,装料时温度降到600~700℃,温度波动频繁,受熔融物的侵蚀和冲刷,普遍采用烧成镁铬砖,直接结合镁铬砖和熔铸镁铬砖综合砌筑炉衬,使用寿命为 300~500炉 (4)精炼设备,有反射炉和转炉两种。我国普遍采用反射炉精炼粗铜,炉衬工作层一般用镁砖和铝镁砖砌筑,耐火材料1t铜消耗为4~10kg。采用转炉精炼粗铜时,普遍采用烧成镁铬砖内衬,耐火材料1t铜消耗为1~5kg (5)熔化设备,熔化炉亦称阴极炉,主要炉型有反射炉,竖炉和感应电炉等。 反射炉:操作温度大约1600℃,炉体渣线及以下部位用镁砖砌筑,其余用铝镁砖砌筑,使用寿命为2年左右。 竖炉:炉壁及烧嘴区等易损部位使用碳化硅砖砌筑,其余部位用高铝砖,靠炉壳部位用轻质浇注料整体浇注,炉底用碳化硅捣打料。 感应电炉:炉衬一般用高铝砖砌筑,熔沟周围线圈通过的部位,一般采用硼砂结合的硅质捣打料捣制,熔化紫铜寿命为3~4个月,熔化黄铜寿命为10个月。 Refractory Materials for Smelting non-ferrous metals (2) In the process of copper smelting, roasting, melting, blowing, refining and melting have their own thermal furnace, and the refractories used in them are described as follows: (1) Roasting equipment, roasting process for exothermic reaction, generally do not need to add fuel, the working temperature is generally not more than 820℃, no erosion and wear, usually with clay bricks, important parts with high aluminum brick masonry, long life. (2) Smelting equipment, mainly blast furnace, reverberatory furnace, silver copper smelting furnace, mineral heat furnace and flash melting furnace. In addition, there are top-blown converter and Mitsubishi continuous copper smelting furnace, which can directly melt copper concentrate into higher purity crude copper. Blast furnace: the upper part is subjected to mechanical wear of the charge, laying clay bricks. The tuyere and inclined furnace wall are cooled by evaporation, the inner lining is made of clay bricks, the main furnace bed is loaded with copper liquid, and the working layer is made...Read More冶炼有色金属使用的耐火材料工艺(一)
有色金属在国民经济中占有极其重要的地位,应用十分广泛。有色金属的种类也非常多,可分为重金属,轻金属和稀土金属三大类。生产量大,而且普遍应用:铜、铝、铅、锌、镍等5 种有色金属。冶炼有色金属的方法多种多样,使用炉窑的类型很多,一般分为熔炼炉,精炼炉和熔铸炉。本节仅选择生产量大,使用耐火材料有代表性的几种有色金属做以下介绍:一、炼铝用耐火材料炼铝工艺过程复杂,使用的炉窑种类较多,但炉子工作温度都比较低(最高1200℃),使用条件也不太苛刻,所以一般采用黏土砖和高铝砖,即可满足生产要求。随着耐火材料技术进步,近年来炼铝工艺过程用的耐火材料也有所改进,大致如下:(1)生产氧化铝的回转窑及闪速炉,首先要将天然铝土矿变成氢氧化铝,再将氢氧化铝经950~1200℃煅烧成氧化铝,一般采用回转窑和闪速炉煅烧。回转窑的绝热层靠窑壳铺一层耐火纤维毡,然后用硅藻土,漂珠砖或黏土轻质砖砌筑,现在有些单位改为轻质耐火浇注料。预热带用黏土砖,烧成带、冷却带用高铝砖,现在改为磷酸盐结合高铝不烧砖。闪速炉是先在炉壳上焊接耐热钢锚固钉或陶瓷锚固件,然后铺一层20mm厚的耐火纤维毡,最后浇注 200~300mm厚的耐火浇注料。 (2)电解氧化铝,用氧化铝和冰晶石熔剂组成电解质,将电解质溶液装进电解槽中通电,在950~970℃的温度下,使氧化铝分解为金属铝和氧。电解槽靠槽壳铺一层耐火纤维毡,接着砌漂珠砖,或轻质浇注料,再砌黏土砖,工作层用碳或氮化硅结合碳化硅砖,能抵抗铝液的渗透,氟化物和电解质及熔融钠盐的侵蚀,延长使用寿命。槽壁和槽底工作层采用炭块砌筑或用炭质捣打料,捣打成整体衬。(3)铝熔炼,主要有反射炉,转筒炉和感应电炉等,操作温度一般为700~1000℃。其炉衬的损毁主要是铝液的渗透和冲刷所致。一般使用黏土砖,高铝砖及刚玉莫来石砖砌筑。近年来,普遍使用高铝质浇注料和耐火可塑料,炉子寿命较长为1~5年。(4)铝精炼,电解槽操作温度为720~800℃,槽壁用镁砖砌筑,其余为黏土砖和高铝砖。二、炼镍用耐火材料炼镍工艺过程亦较复杂,先将硫化镍或镍精矿制成烧结矿,再熔炼成低冰镍,后经吹炼制成高冰镍,最后电解成金属镍。现将这个过程的热工设备所用耐火材料简述如下:(1)焙烧炉,炉子操作温度一般低于1400℃,无化学侵蚀作用,因此一般采用黏土砖砌筑,个别部位用高铝砖。(2)熔炼炉,有鼓风炉,矿热电炉,反射炉和闪速炉等炉型。由于闪速炉冶炼强度高,能耗低和保护环境等优点,是应用最多的炉型。闪速炉的工作温度最高可达1600℃,炼镍时使用条件较苛刻,熔渣中氧化镁和氧化铁含量较高,因此内衬损毁较快,国际上普遍使用优质高纯或电熔镁铬砖砌筑。 鼓风炉炉身上部用黏土砖砌筑,中、下部有水冷套,并衬砌致密黏土砖。炉缸底和侧壁用黏土砖做工作层,非工作层用耐火浇注料,放低冰镍口和放渣口周围内衬用镁砖或镁铬砖砌筑。 矿热电炉操作温度为1400℃左右,炉底的非工作层用耐火浇注料做成锅底状,然后用黏土砖砌筑非工作层,用镁砖砌筑工作层。炉墙渣线以上用黏土砖砌筑,渣线及以下工作层用镁砖及镁铬砖砌筑。为了提高渣线及放低冰镍口的寿命,采用水冷铜套强制冷却,炉顶可采用高铝质浇注料,使整体性好,结构稳定。 (3)吹炼炉,是将低冰镍炼成高冰镍的热工设备,主要有转炉和反射炉两种炉型。转炉为圆筒形,分立式和卧式,我国普遍用卧式转炉,吹炼时工作温度为1350~1500℃,每炉吹炼时间约7~10h,内衬一般采用全合成镁铬砖,预反应镁铬砖和铝铬渣砖。在转炉中损毁最严重的是风口及风口区,采用镁铬砖砌筑,寿命仅为18炉左右,而用铝铬渣制造的一种铝镁铬风口砖,使用寿命可达50炉。反射炉为长方形,卧式,炉底工作层由石英砂捣打而成,炉墙下部工作层一般采用镁砖砌筑,其余则用硅砖,使用寿命约3个月,如果渣线及以下部位工作层全部采用镁砖,其余部位工作层采用高铝砖,各部位非工作层全部用黏土砖,使用寿命可达1~1.5 年。 Refractory materials for Smelting non-ferrous metals (1) Non-ferrous metals occupy an extremely important position in the national economy and are widely used. There are also many types of non-ferrous metals, which can be divided into three categories: heavy metals, light metals and rare earth metals. Large production, and widely used: copper, aluminum, lead, zinc, nickel and other 5 kinds of non-ferrous metals. There are a variety of methods for smelting non-ferrous metals, and many types of furnaces are used, generally divided into melting furnaces, refining furnaces and melting and casting furnaces. This section only selects several non-ferrous metals with large production capacity and representative refractory materials to make the following introduction: First, aluminum refractory aluminum smelting process is complex, the use of more types of furnaces, but the furnace operating temperature is relatively low (up to 1200 ° C), the use of conditions are not too harsh, so the general use of clay bricks and high aluminum bricks, can meet the production requirements. With the progress of refractory technology, in recent years, the refractory materials used in the aluminum smelting process have also...Read More