炼铜转炉用镁铬质耐火材料侵蚀机理的研究
发布时间：2022-01-01 04:46
在火法炼铜工艺中，转炉吹炼的工作环境对所用耐火材料有苛刻的要求：炉渣以及金属铜熔体的侵蚀，较大的温度波动，流体的冲刷，以及SO2气氛的影响等均对炼铜转炉用耐火材料有较高的要求；目前，我国依然采用镁铬质耐火材料作为炼铜转炉炉衬的主要材料；而研究炼铜转炉用镁铬质耐火材料的损毁机理不论是对炼铜转炉用镁铬质耐火材料的改进亦或是最终达到炼铜转炉用耐火材料的无铬化都是有积极意义的。关于炼铜转炉用镁铬质耐火材料的损毁机理，前人已经进行了较为详细的研究，然而目前对镁铬质耐火材料研究集中在对残砖的分析上，没有侵蚀机理详细研究，尤其是SO2气氛对镁铬质耐火材料的影响研究不足，仅仅是在残砖分析中发现了针状的MgSO4，并没有详细的研究。本课题的目的就是在对铜转炉用后镁铬砖进行分析的基础上，通过在铜转炉炉渣中加入不同量的S单质，在氧化气氛进行侵蚀实验来研究SO2气氛对镁铬质耐火材料抗转炉铜渣侵蚀性能的影响，并且在镁铬砖中添加镁铝尖晶石与ZrO2微粉以图改进镁铬砖抗加S转炉铜渣侵蚀的性能。通过研究发现，由于砖体结构成分的不同，不同工艺的镁铬质耐火材料在不同温度下抗加S铜渣的侵蚀能力不同；添加镁铝尖晶石微粉可以很...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在1500°C时Al2O3、MgO、CaO、ZrO2在SiO2-FeO渣中的溶解度[2]
主要用于上炉膛、烟道口等位置。转炉应用较广泛的为直接结合镁铬砖，以直接结合镁铬砖砌筑合镁铬砖砌筑风口、炉口等位置砌筑转炉炉衬的工艺已有应用某厂的 150t 级铜转炉的炉衬砌筑为例，以普通硅酸盐结合镁铬内衬，在侵蚀严重的风口渣线等位置采用高铬含量的直接结合了良好的效果。铜厂采用改进型电熔再结合镁铬砖砌筑风口亦取得了良好的效减少了小修周期。说目前国内多采用普通镁铬砖砌筑炉体内衬，以直接结合砖或砖砌筑风口、渣线、炉口等位置为铜转炉炉衬砌筑的一般方法镁铬质耐火材料抗热震与抗侵蚀性能对比耐火材料根据原料以及生产工艺的不同其抗热震性及抗侵蚀说，耐火材料不能同时兼顾抗热震性以及抗侵蚀性[8]。
图 2.4 MgO-Cr2O3相关系相图Fig. 2.4 MgO-Cr2O3phase diagramCr2O3系系平衡相图，由图可知，MgO-Cr2O3二元相的最低石-镁铬尖晶石固相区，随着温度波动，可以看到方镁变化，这说明在烧结的过程中，镁铬尖晶石和 Cr2O3，在大于 2100°C 以上时，作用更明显，这说明电熔炉过程中有更多的尖晶石的脱溶-溶解，有利于形成于砖体中各相直接结合结构的形成。这也说明，在，采用高温烧结或者高温预烧结有利于镁铬质耐火的生成，而较高的致密度、较多具有良好抗渣性镁耐火材料抗转炉铜渣侵蚀能力的提升。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废镁铬砖细粉对铝镁浇注料性能的影响[J]. 崔庆阳,黄鹏,吴林林,毛晓刚,李有奇. 工业加热. 2012(01)
[2]废镁铬砖在镁质涂抹料中的再生利用研究[J]. 丁忠山,牛金强,何国柱,王德军,张松林. 现代冶金. 2011(02)
[3]假颗粒现象及其对再生铝镁碳制品性能的影响[J]. 范兵,吴芸芸,石川,梁永和,聂建华. 武汉科技大学学报. 2010(06)
[4]不同类型高温窑炉用镁铬砖损毁机理分析[J]. 陈浩,王玺堂,夏涛. 武汉科技大学学报. 2009(05)
[5]废镁铬砖细粉的加入对镁质浇注料烧结性的影响[J]. 高里存,钟黎声,马小斌. 硅酸盐通报. 2009(04)
[6]镁铬残砖的显微结构研究[J]. 宋霞,王芙云. 物理测试. 2008(03)
[7]有色金属火法冶炼用耐火材料及其发展动向[J]. 陈肇友. 耐火材料. 2008(02)
[8]含碳半成品废砖回收利用方法研究[J]. 尚鹏刚. 四川冶金. 2008(02)
[9]废弃耐火材料的再生利用研究[J]. 杨源,黄世谋,薛群虎. 陶瓷. 2007(05)
[10]炼铜诺兰达炉用镁铬砖损毁机理的探讨[J]. 王继宝,梁永和,李勇,舒旭波,曹友清. 耐火材料. 2007(01)
硕士论文
[1]水泥窑用后镁铬砖在镁质浇注料中的回收利用[D]. 钟黎声.西安建筑科技大学 2009
[2]ISA/Ausmelt炉用镁铬耐火材料侵蚀机理的研究[D]. 云斯宁.西安建筑科技大学 2003
本文编号：3561649
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在1500°C时Al2O3、MgO、CaO、ZrO2在SiO2-FeO渣中的溶解度[2]
主要用于上炉膛、烟道口等位置。转炉应用较广泛的为直接结合镁铬砖，以直接结合镁铬砖砌筑合镁铬砖砌筑风口、炉口等位置砌筑转炉炉衬的工艺已有应用某厂的 150t 级铜转炉的炉衬砌筑为例，以普通硅酸盐结合镁铬内衬，在侵蚀严重的风口渣线等位置采用高铬含量的直接结合了良好的效果。铜厂采用改进型电熔再结合镁铬砖砌筑风口亦取得了良好的效减少了小修周期。说目前国内多采用普通镁铬砖砌筑炉体内衬，以直接结合砖或砖砌筑风口、渣线、炉口等位置为铜转炉炉衬砌筑的一般方法镁铬质耐火材料抗热震与抗侵蚀性能对比耐火材料根据原料以及生产工艺的不同其抗热震性及抗侵蚀说，耐火材料不能同时兼顾抗热震性以及抗侵蚀性[8]。
图 2.4 MgO-Cr2O3相关系相图Fig. 2.4 MgO-Cr2O3phase diagramCr2O3系系平衡相图，由图可知，MgO-Cr2O3二元相的最低石-镁铬尖晶石固相区，随着温度波动，可以看到方镁变化，这说明在烧结的过程中，镁铬尖晶石和 Cr2O3，在大于 2100°C 以上时，作用更明显，这说明电熔炉过程中有更多的尖晶石的脱溶-溶解，有利于形成于砖体中各相直接结合结构的形成。这也说明，在，采用高温烧结或者高温预烧结有利于镁铬质耐火的生成，而较高的致密度、较多具有良好抗渣性镁耐火材料抗转炉铜渣侵蚀能力的提升。
【参考文献】：
期刊论文
[1]废镁铬砖细粉对铝镁浇注料性能的影响[J]. 崔庆阳,黄鹏,吴林林,毛晓刚,李有奇. 工业加热. 2012(01)
[2]废镁铬砖在镁质涂抹料中的再生利用研究[J]. 丁忠山,牛金强,何国柱,王德军,张松林. 现代冶金. 2011(02)
[3]假颗粒现象及其对再生铝镁碳制品性能的影响[J]. 范兵,吴芸芸,石川,梁永和,聂建华. 武汉科技大学学报. 2010(06)
[4]不同类型高温窑炉用镁铬砖损毁机理分析[J]. 陈浩,王玺堂,夏涛. 武汉科技大学学报. 2009(05)
[5]废镁铬砖细粉的加入对镁质浇注料烧结性的影响[J]. 高里存,钟黎声,马小斌. 硅酸盐通报. 2009(04)
[6]镁铬残砖的显微结构研究[J]. 宋霞,王芙云. 物理测试. 2008(03)
[7]有色金属火法冶炼用耐火材料及其发展动向[J]. 陈肇友. 耐火材料. 2008(02)
[8]含碳半成品废砖回收利用方法研究[J]. 尚鹏刚. 四川冶金. 2008(02)
[9]废弃耐火材料的再生利用研究[J]. 杨源,黄世谋,薛群虎. 陶瓷. 2007(05)
[10]炼铜诺兰达炉用镁铬砖损毁机理的探讨[J]. 王继宝,梁永和,李勇,舒旭波,曹友清. 耐火材料. 2007(01)
硕士论文
[1]水泥窑用后镁铬砖在镁质浇注料中的回收利用[D]. 钟黎声.西安建筑科技大学 2009
[2]ISA/Ausmelt炉用镁铬耐火材料侵蚀机理的研究[D]. 云斯宁.西安建筑科技大学 2003
本文编号：3561649
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