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吹煉作業(yè)是火法煉銅工序中不可缺少的作業(yè),將空氣鼓入銅锍熔體并與銅锍熔體中的鐵、琉進行氧化反應(yīng)放出熱量,維持自熱吹煉、經(jīng)過造渣期和造銅期操作,生成粗銅,吹煉所產(chǎn)生的煙氣送硫酸廠制酸,大中型銅冶煉廠的吹煉作業(yè)是由轉(zhuǎn)爐來實現(xiàn)的,由于轉(zhuǎn)爐機械設(shè)備復(fù)雜,而且風(fēng)口區(qū)爐襯耐火材料壽命短。如果一臺轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn),最低限度必須另有一臺轉(zhuǎn)爐在檢修待用,即2臺互為備用方能維持生產(chǎn)的連續(xù)性,這對地方小型煉銅廠顯然是不適應(yīng)的;針對這種情況,我國研制成連續(xù)吹煉爐,連續(xù)吹煉爐類似一臺在側(cè)埔上設(shè)有吹風(fēng)管的固定式反射爐,工作方式為兩倆連續(xù)送風(fēng),間斷加入銅锍,定吋從爐內(nèi)排出爐渣和粗銅。屬固定反射爐式的吹煉設(shè)備。又由于在風(fēng)口區(qū)及爐墻渣線等處安設(shè)了冷卻水套,對提高連續(xù)吹煉爐用耐火材料壽命有所改善。
連續(xù)吹煉爐與轉(zhuǎn)爐相比較,由于設(shè)備簡單,投資少,建設(shè)速度快,現(xiàn)已用于多家小型銅冶煉廠。本設(shè)備技術(shù)指標:爐床處理銅锍能力為5.6~7t/m2;鼓風(fēng)壓力為0.1~0.2MPa。銅锍吹煉區(qū)操作溫度1150~1250℃;粗銅溫度約1100℃;煙氣溫度約1000℃;煙氣中二氧化硫濃度7%~10%;粗銅品位98.5%;渣含銅2%~4.5%;金屬直收率88.5%~91%。
連續(xù)吹煉爐由于是連續(xù)送風(fēng),使煙氣量穩(wěn)定,煙氣中二軾化硫濃度較高,為煙氣制造硫酸創(chuàng)造較為有利條件。
連續(xù)吹煉爐類似反射爐,為固定式,兩側(cè)設(shè)有吹風(fēng)管。爐內(nèi)分成吹煉區(qū)與沉淀區(qū),為增強吹煉區(qū)爐墻的結(jié)構(gòu)強度,將該區(qū)側(cè)墻與端墻拐角處砌成圓弧形,下面將本設(shè)備結(jié)構(gòu)特點分別進行介紹。
一、爐底用耐火材料
連續(xù)吹煉爐爐底與基礎(chǔ)之間為架空式,架高高度通常在350mm以下,架空用磚礅的材質(zhì)為耐火粘土磚。由于爐子工作制度為連續(xù)吹煉、間隔放出粗銅,因此爐底是由吹煉區(qū)冰銅入口端向出渣口端逐步加深,構(gòu)成沉淀粗銅的沉淀區(qū)。爐底的結(jié)構(gòu)為磚砌反拱式爐底,反拱磚層可只用一耐火磚,爐底總厚度一般為610~1050mm。爐底使用材質(zhì)由下而上依次為:金屬底板為40mm,石棉板為10~20mm,粘土磚為230~460mm,搗打料層為100~150mm,最上層直接與熔體接觸的工作層,用鎂磚或鎂鋁磚為230~380mm,砌成反拱型。
二、爐墻用耐火材料
爐墻內(nèi)襯砌鎂磚230mm,外砌粘土磚230mm。爐墻風(fēng)口區(qū)及渣線附近在吹煉過程中,始終經(jīng)受高溫熔體劇烈的機械沖刷和爐渣、石英熔劑的嚴重侵蝕,是爐子耐火砌體中最薄弱,最易損壞的部位。爐墻內(nèi)襯使用鎂磚,砌筑厚度為230mm,鎂磚外砌筑粘土磚230mm。為延長爐襯壽命,在風(fēng)口區(qū)鎂磚爐墻外側(cè)直接安裝敞開式噴淋冷卻水套,增強冷卻效果。同時,也便于檢查和及時發(fā)現(xiàn)其他意外情況。爐墻風(fēng)口區(qū)以外的渣線部位在鎂磚爐墻外側(cè)裝設(shè)箱式水套.水套高為270mm,強制冷卻。目前,在生產(chǎn)實踐中,爐子壽命可達90~100天,也有的工廠只達到38~60天。
三爐頂用耐火材料
連續(xù)吹煉爐爐膛寬度較小,通常采用磚砌拱頂。在吹煉區(qū)段爐頂由于受到吹煉時噴濺熔休的沖刷和侵蝕,使本區(qū)段爐頂頂火材料遭受嚴重損壞。因此,在本區(qū)段范圍內(nèi)的爐頂和沉淀區(qū)爐頂起始段的石英加人孔處,均設(shè)計成拱形箱式水套爐頂,在水套爐頂內(nèi)側(cè)打結(jié)鎂砂層,厚度為100mm,也可襯砌114mm鎂磚。沉淀區(qū)爐頂其余部位用鎂磚砌成拱形爐頂。厚度為230mm,本區(qū)段爐頂設(shè)計成向尾部出渣口方向逐漸下壓,直至上升煙道出口處,以增加排煙阻力,使尾部爐膛處于微正壓工作狀態(tài),目的是避免爐膛吸入大量空氣而稀釋煙氣中二氧化琉的濃度,同時向下斜壓爐頂可強化尚溫?zé)煔鈱Τ恋韰^(qū)熔體的加熱。
四、其他部位用耐火材料
連續(xù)吹煉爐在銅锍品位適宜的情況下,能維持自熱吹煉,考慮到開爐、檢修或可能出現(xiàn)銅锍供應(yīng)不足、不能保持正常吹煉所需溫度等悄況,為此在吹煉區(qū)端墻上設(shè)罝燃油噴嘴,以供意外時向爐內(nèi)補充熱量,達到保溫或提高溫度的目的。