隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激勵(lì)，降低生產(chǎn)成本成為企業(yè)的命脈。 各個(gè)銅冶煉廠都在降低轉(zhuǎn)爐噸銅磚耗方面進(jìn)行不斷地探索。影響轉(zhuǎn)爐爐磚破損的因素很多，它與冰銅品位、耐火磚質(zhì)量、砌筑技術(shù)、吹煉制度及實(shí)際操作等因素有關(guān)。?
1. 轉(zhuǎn)爐的砌筑及爐襯損壞情況?
我廠現(xiàn)有 60t 轉(zhuǎn)爐 2 臺(tái)，轉(zhuǎn)爐的砌筑結(jié)構(gòu)是：風(fēng)眼磚 520 mm，風(fēng)眼以上為9 層520 mm 和 14 層460mm 的過渡區(qū)，風(fēng)眼區(qū)以下均為 380mn，爐口四周砌筑耐火磚，風(fēng)眼區(qū)及以上部位砌筑較厚，為了增強(qiáng)抗侵蝕能力。?
生產(chǎn)實(shí)踐表明轉(zhuǎn)爐襯易損部位為： 爐口、風(fēng)眼、端墻。 吹煉過程中要經(jīng)受高溫熔體劇烈的機(jī)械沖刷、爐渣和石英熔劑的嚴(yán)重侵蝕及爐溫周期性的波動(dòng)，爐口清理和風(fēng)眼維護(hù)時(shí)的機(jī)械碰撞和磨損，作業(yè)條件極為惡劣，特別是爐口、風(fēng)眼、端墻渣線三部分既是耐火磚的易損部位，又是砌體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最薄弱的環(huán)節(jié)，還是筑路施工中要求技術(shù)含量最高的部位。這三個(gè)部位的同步壽命很大程度上代表著轉(zhuǎn)爐的爐齡。?
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼區(qū)磚厚度小于 90 mm 時(shí)，就不可再繼續(xù)使用，需停爐挖補(bǔ)，其余部位砌體在 150 mm 以下時(shí)，需停爐大修。?
2. 影響轉(zhuǎn)爐壽命的因素分析?
轉(zhuǎn)爐爐襯損壞的原因甚多，歸納起來(lái)，主要是機(jī)械力、熱應(yīng)力和化學(xué)腐蝕 3 種作用的結(jié)果。?
2. 1 機(jī)械力的影響?
2.1.1 攪動(dòng)熔體的能量對(duì)磚襯的破壞?
由于鼓入氣體的沖擊力以及氣流上升和膨脹，給熔體帶來(lái)很大的攪動(dòng)能量，當(dāng)氣液兩相混合流體沖擊熔體表面時(shí)，熔體被氣液兩相流體噴射到磚襯上，對(duì)爐襯造成強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊，同時(shí)也為化學(xué)侵蝕創(chuàng)造了條件，所以選擇合理的鼓風(fēng)強(qiáng)度是提高轉(zhuǎn)爐爐壽重要環(huán)節(jié)，相對(duì)適宜的供風(fēng)強(qiáng)度和送風(fēng)制度，利于減弱熔體對(duì)爐襯的沖擊力，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐壽命。?
2.1.2 清理風(fēng)眼對(duì)風(fēng)眼磚的破壞?
在吹煉過程中，不可避免的生成磁性鐵，在捅風(fēng)眼操作時(shí)風(fēng)口區(qū)域熔體回灌，在風(fēng)口易生成結(jié)瘤，需不斷清理風(fēng)口，而機(jī)械震動(dòng)力對(duì)風(fēng)口區(qū)域磚襯的破壞作用很大，造成風(fēng)口區(qū)磚襯表面在熔體侵蝕的作用下變質(zhì)，當(dāng)變質(zhì)層擴(kuò)大到一定程度時(shí)，磚體發(fā)生剝落，嚴(yán)重影響爐壽。?
2. 2 熱應(yīng)力的影響?
耐火磚在加熱和冷卻時(shí)對(duì)溫度變化引起破壞的抵抗能力稱之為抗熱震性，它是衡量耐火磚質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。大多數(shù)耐火磚在遠(yuǎn)低于其耐火度的溫度下因抗熱震性差而發(fā)生損毀，耐火磚的熱損毀主要與耐火磚在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的熱應(yīng)力有關(guān)。?
轉(zhuǎn)爐為周期性作業(yè)，生產(chǎn)中難免出現(xiàn)等料、補(bǔ)爐口及設(shè)備故障原因而停吹造成轉(zhuǎn)爐爐溫的波動(dòng)。?
2. 3 化學(xué)侵蝕的影響?
化學(xué)侵蝕主要有熔體侵蝕(熔渣、金屬溶液)及氣體侵蝕兩種形式，其表現(xiàn)為對(duì)鎂質(zhì)耐火磚的溶解、化合及滲透，使耐火磚結(jié)構(gòu)變化，性能減弱而損壞。?
2.3.1 熔體侵蝕?
熔體通過耐火磚的氣孔、裂紋及晶體間的界面發(fā)生接觸和滲透作用。在接觸過程耐火磚向熔體中溶解，耐火磚表面形成體積密度與原材料發(fā)生很大變化的易溶化合物，溶解到一定程度即發(fā)生滲透作用，當(dāng)熔體滲透入耐火磚一定深度后會(huì)生產(chǎn)與原材料完全不同性質(zhì)的變質(zhì)層，由于變質(zhì)層與原材料結(jié)構(gòu)不同而發(fā)生體積變化，而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，導(dǎo)致原材料生產(chǎn)裂紋，嚴(yán)重的裂紋導(dǎo)致變質(zhì)層剝落或崩裂，在熔體的侵蝕作用下有產(chǎn)生新的變質(zhì)層，如此循環(huán)，使耐火磚受到嚴(yán)重的損壞。?
2.3.2 氣體侵蝕?
氣體侵蝕一般是指在吹煉過程中冰銅中的 so2 與 o2與耐火磚中的堿性氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成金屬硫酸鹽，而其密度又比堿性氧化物小，因兩物相體積密度的不同而產(chǎn)生了應(yīng)力，使耐火磚變得疏松而剝落，加劇了耐火磚的損壞。?
3、延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐壽命的措施?
3.1、改變砌筑方式,提高工藝標(biāo)準(zhǔn)：?
3.1.1 通常情況下, 由于濕砌會(huì)導(dǎo)致磚體受潮,不利于 400℃恒溫脫水。 轉(zhuǎn)爐砌筑采用干、濕結(jié)合， 即風(fēng)口區(qū)上、下 4 層和爐口區(qū)采用濕砌,其余各處干砌。?
3.1.2 風(fēng)口磚從一端砌筑改為從中間向兩端砌筑,避免風(fēng)口組合磚出現(xiàn)三角縫和錯(cuò)位。?
3.1.3 由從一端砌上、下爐口反拱磚改為從中央向兩端砌筑,并對(duì)稱進(jìn)行,利于兩側(cè)收口、鎖緊,防止兩磚間隙不均勻、不緊密而脫落。?
3.1.4 磚縫內(nèi)分布充實(shí)、均勻、內(nèi)外一致,膨脹縫滿足 2-3mm,各部位磚體連接處進(jìn)行鎖口處理,加工的磚體不大于三分之一,加工好的磚體不小于自身的三分之二。?
3.1.5 鎂質(zhì)填料要求能手捏成團(tuán)， 從一米高處落下見散,填充料厚薄均勻， 堅(jiān)實(shí)度均勻。?
3.1.6 破損、斷角及受潮的鉻鎂磚堅(jiān)決不用。?
3.2、 控制轉(zhuǎn)爐冷料,防止高溫腐蝕?
試驗(yàn)證明鉻鎂磚在 850℃的抗熱振性時(shí)， 18 次就會(huì)發(fā)生斷斷裂,導(dǎo)致爐磚襯損壞。因此， 要避免爐溫忽高忽低和劇烈波動(dòng)， 減少和消除熱應(yīng)力對(duì)磚襯的損害。在生產(chǎn)中， 采用控制冷料加人量的辦法來(lái)穩(wěn)定爐溫。?
3.3、 合理控制轉(zhuǎn)爐渣含硅,減少化學(xué)腐蝕中性或弱堿性爐渣對(duì)爐磚襯起保護(hù)作用。鐵橄欖石對(duì)方鎂石侵蝕嚴(yán)重， 不僅能使鎂質(zhì)耐火磚表面溶解， 還能滲進(jìn)到內(nèi)部使其溶解。溫度愈高， MgO 在轉(zhuǎn)爐渣中溶解度愈大， 并在高溫下形成荷重軟化溫度較低的鎂橄欖石， 降低鎂磚的工作性能。鐵的氧化物還能使方鎂石和鉻鐵礦晶粒飽和， 造成晶粒破壞， 使鎂磚過快損壞。轉(zhuǎn)爐渣含硅量小于 18%， 呈堿性， 轉(zhuǎn)爐渣含硅量大于 28 %， 為酸性， 兩者均嚴(yán)重腐蝕氧化鎂磚襯。轉(zhuǎn)爐渣含硅量在 19%-24%之間， 呈中性或弱堿性，不腐蝕氧化鎂磚襯。生產(chǎn)中,嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐渣含硅量， 使其穩(wěn)定在 19 %一 24%之間。?
3.4、 提高人員素質(zhì)?
提高筑爐、轉(zhuǎn)爐操作、生產(chǎn)管理者的素質(zhì)和能力， 確保砌爐質(zhì)量。提高對(duì)突發(fā)事故的應(yīng)對(duì)能力,科學(xué)嚴(yán)密地監(jiān)督管理生產(chǎn)。?
3.5、 合理選擇供風(fēng)強(qiáng)度和富氧濃度?
生產(chǎn)過程中難免出現(xiàn)爐體與風(fēng)機(jī)不匹配的情況， 嚴(yán)禁用大風(fēng)機(jī)給小爐體供風(fēng)， 防止風(fēng)口區(qū)沖刷巨烈和熔體嚴(yán)重噴。 轉(zhuǎn)爐富氧濃度不宜高于 27%，富氧濃度大于 27%，對(duì)磚襯洗刷較大。?
4. 應(yīng)注意的問題?
在生產(chǎn)中還應(yīng)注意以下幾方面問題:?
(1)制定科學(xué)的停爐、修爐和開爐標(biāo)準(zhǔn)， 如磚襯拆除標(biāo)準(zhǔn)、升溫標(biāo)準(zhǔn)等， 并嚴(yán)格執(zhí)行。?
(2)新修爐體在開動(dòng)時(shí)要進(jìn)行“掛爐”和“滲銅”作業(yè)， 保護(hù)爐體。?
(3)嚴(yán)格工藝操作， 各階段爐溫的控制和終點(diǎn)的判斷要準(zhǔn)確。杜絕“過吹”現(xiàn)象的發(fā)生， 特別是二周期過吹， 對(duì)爐體的損害非常嚴(yán)重。?
(4)重視職工的培訓(xùn)工作， 提高全員素質(zhì)和煉銅技術(shù)水平。?
5.小結(jié)?
結(jié)語(yǔ)通過實(shí)施以上各項(xiàng)措施， 噸銅磚耗能得到很好的控制，降低成本， 年創(chuàng)效益。只要重視砌筑質(zhì)， 重視工藝條件， 消除使鉻鎂磚損壞 的熱應(yīng)力、機(jī)械力和化學(xué)侵蝕的因素， 就能延長(zhǎng)爐磚的壽命。?
