锌浸出渣回转炉内衬耐火砖应用实践

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1、锌浸出渣回转炉内衬耐火砖应用实践锌浸出渣回转炉内衬耐火材料应用实践曹卫上李天军李飞（河南豫光锌业有限公司，河南济源454650）摘要：介绍了挥发窑处理锌冶炼浸出渣的过程中，挥发炉内衬使用寿命的研宂，主要从回转炉内衬耐火材料的性质及选型、砌筑方法和生产控制等方面进行了实践、分析，并取得良好的使用效果。关键词：锌冶炼；回转窑；耐火材料；砌筑；炉衬寿命-XZe—刖g河南豫光锌业有限公司是一家以生产电解锌为主导产品的公司，年生产25万吨电锌，40万吨硫酸，同时综合回收铅、银、铜、镉、钴、铟等多种有价金属。我公司采用传统的常规湿

2、法工艺生产电解锌，用O4.15X58m回转窑挥发处理锌浸出渣，产出的氧化锌烟尘经过多膛炉脱除氟氯之后回收锌、铅、铟、镉等有价金属。回转窑的运行寿命主要是内衬耐火材料的寿命，回转窑一旦失去炉衬耐火材料的保护，高温熔炼渣会对回转窑筒体造成侵蚀。炉衬耐火材料的变薄、脱落，意味着停产检修。因此我们根据浸出渣性质、窑渣性质、耐火材料性质及回转窖结构等方妞的特点,对如何延长回转窑的寿命进行了探讨、实践，以达到增产降耗的目的。1.回转窑结构特点、炉衬使用现状我公司采用的回转炉直径4.15米，长58米，由筒体、传动装置、托轮、挡轮装置

3、、窑头罩及燃烧装置等部分组成。筒体是受热的回转部件，采用优质镇静钢板卷焊制成，简体通过4档轮带支在托轮上，并在三、四挡支撑装置上设有液压挡轮，以控制筒体的轴向窜动。反应带0-33米内衬砖使用的是镁铝铬尖晶石耐火砖，干燥带使用粘土砖，预热带使用高铝砖。回转炉内衬耐火材料0-33米的位置，此处为反应带，温度高、磨蚀快，最容易损坏，寿命稳定在180天左右，干燥带和预热带的耐火碎使用寿命在2年左右，国内同规格锌浸出渣回转窑反应带内衬耐火材料寿命基木在200天，因此回转炉耐火材料的使用寿命主要看反应带耐火砖的使用寿命。造成反应带

4、使用寿命较短的原因分析如下：1.1反应带耐火材料特性。我公司回转窑反应带使用的镁铝铬尖晶石砖的理化性能为:MgO彡80%;AL2O3：8%-10%；Cr203：3%-5%；耐火度彡1750°C；显气孔率＜17%;烧线变化(1500°CX3h)：0+0.3,由于镁质砖的热膨胀系数较大，耐火砖砌筑时，砖与砖的间隙以及环与环的间隙不好控制，这与耐火砖的材质冇极大关系，如果砌筑吋膨胀缝过小，回转炉升温后，衬砖会被挤碎或掉快剥落，若膨胀缝过大，在升温转窑后容易掉砖和不沉，可能导致炉衬寿命的终结。1.2内衬的磨损。由于回转炉是一种

5、在高温下连续运转的设备，随着窑的回转，炉料和内衬不断发生摩擦。尤其在离窑头4-15米的地方，由于工艺需要鼓入压缩空气，压缩风压力在0.2MPa左右，压缩风使炉内物料强烈翻动，同时也加剧了物料和炉A衬的摩擦；并且压缩空气的鼓入会造成风管前的局部高温，温度越高造成砖的强度就会越低，磨损越快，这部分砖的损坏会更加严重;1.3锌浸出渣物料的化学腐蚀。锌浸出渣的化学成分如下(％):Zn20-40,Pb<6,Fe20-30,SiO28-12,S5-7,CaMg2.5-3.5o在炉内高温和强还原气氛下，以氧化物形态存在的锌、铅、镉、

6、铁等都被碳和一氧化碳还原。在高温反应带的物料中产生的ZnOFe2O3分解还原成FeO,FeO进入渣中与耐火材料屮的Si02,起造渣作用，使耐火砖体遭受破坏。1.4工艺技术条件的影响。(1)风压的大小对回转炉的日常生产有着极其重要的作用。风压越大，炉内的物料可以翻动更充分，反应就会充分，但是风压越大，落风点的温度会局部升高，对回转炉的内衬有很大的损伤；(2)窑尾温度的控制。窑尾温度过高，由于回转炉的尾部砌砖为粘土砖，窑尾温度过高会引起粘土砖的炸裂，直接导致停产；(3)淋水的影响。窑皮反应带的淋水虽然对窖皮起到的了保护作用

7、，减少了残余衬砖的厚度，但也加速了反应带窑皮的氧化速度和增加了窑皮的散热量，还加大了内衬砖本身的温度梯度，并且淋水不太均匀，造成窑皮表面颜色不均，造成反应带内衬挂渣困难。1.针对回转窑运行存在的问题，我公司对回转炉内衬耐火材料、生产工艺控制进行了优化改造：2.1炉内反应带的耐火砖材质进行了重新选型。由镁铝铬尖晶石耐火砖改为铬铝尖晶石耐火砖，铬铝尖晶石砖：(Al.Cr)203彡80°%;耐火度彡1750°C;显气孔率彡12%;常温耐压强度100MPa；重烧线变化(1500°CX3h),0；热胀系数1300K±l%,选择这

8、种耐火砖的材料的优点：1、我们知道，铬这种物质的的抗腐蚀和耐火性比较强，而这种铬铝尖晶石耐火砖含铬的分量较大，所以这种砖的抗渣性和耐火度相对比较强；2、容易挂铁渣，我们在实际生产过程屮，发现这种铬铝耐火砖更有利于内衬挂渣，在反应带形成保护层。如果耐火材料中含有大量独立存在的Cr2O3或AL2O3或铬刚玉，熔渣屮FeO就会与衬砖屮的