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影响炼铜镁铬质耐火材料使用寿命的三个主要因素

发布日期： 2020-11-19 10:17:18 阅读量（398）作者：

经过不断的实践与研究可以了解到在耐火材料在转炉吹炼实际操作过程中的使用寿命主要受三个因素的影响：化学侵蚀因素、热学反应因素和机械因素。

(1)化学侵蚀因素

在转炉吹炼的过程中，受化学因素影响最多的是方镁石结构，砖体中的尖晶石和铬矿结构表现出良好的抗侵蚀性。

①熔体渗透引起的侵蚀，主要是由于炉渣中Fe2O3和SiO2与方镁石之间的交互作用，生成了镁橄榄石并进一步生成低熔点的镁铁橄榄石以及铁酸镁，破坏了方镁石的直接结合结构，引起方镁石颗粒的熔蚀。

②冰铜中SO2气体扩散进入方镁石晶粒边界，在氧化作用下生成SO3与MgO反应生成针状MgSO4，引起砖体结构疏松。

③氧分压变化引起Fe的氧化物在FeO与Fe2O3之间的变动，其中Fe2O3溶于方镁石颗粒中形成固溶体，在转变为FeO后从方镁石颗粒中脱溶出来，这样就可能由于体积变化和柯肯达尔效应，在方镁石之间形成空隙，在交替作用时引起制文献综述品松散，气孔率增大。

④特殊情况，在铜冶炼的过程中，由于加入的铜精矿中含有少量水分，而且在重砌炉衬的过程中，镁铬砖中含有少量水分，而这些水分的水化作用也对砖体有一定的影响。

(2)热学作用

①炉膛预热时的温度效应，由冶炼过程中均为放热反应释放的热量，这些也可能对耐火材料的使用造成影响。

②在装料的过程，尤其是转炉中加入造渣剂时没有预热，有原料加入和不正常操作引起的热震也对加速了耐火材料的损毁。

③熔池中铜、铜锍(Cu2S)、氧化铜渗透带入的热量，以及三者相互转换和交互作用产生的热量也可能加深方镁石与结合相的熔蚀：

④在回转炉、精炼炉中，由于冶炼工艺的要求存在的温度周期性变化引起耐火材料的热疲劳。

(3)机械因素

①炉内物料在流动过程，比如说冰铜熔炼炉的缓慢流动，转炉吹炼风口区吹氧搅拌作用引起的熔体流动等，这些都会耐火材料形成冲刷作用。

②在转炉等装料、捅风眼等时，存在机械力的作用，会带动砖体的剥落。

③炉体在砌筑不当存在的应力也对耐火材料有危害。

在上述三种因素的影响下，镁铬质耐火材料损毁的主要方式为周期性的结构剥落;而镁铬质耐火材料产生剥落的主要的原因又是变质层的生成，而变质层是由于铁硅渣的侵蚀和铜锍熔体的渗透。这些现象在铜冶炼过程中，表现最强烈的即为铜转炉，因为铜转炉中含有最多铜锍熔体和最大温度变化，毫不夸张的讲，铜转炉是火法炼铜工艺过程中耐火材料的使用环境最严酷的环节，所以研究改进用于铜转炉的耐火材料对火法炼铜工艺的意义显而易见。