铜闪速炉反应塔炉衬蚀损机理解析.pdf

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1、第32卷第4期硅酸盐通报V01．32No．42013年4月BULL】ⅡNOFTHECHINESECERAMICSOCIErYApril，2013铜闪速炉反应塔炉衬蚀损机理解析龙鹏，陈卓，周俊，谢德成，李勇(1．中南大学能源科学与工程学院，长沙410083；2．中南大学冶金科学与工程学院长沙410083；3．北京科技大学材料学院，北京100083)摘要：本文通过对铜闪速炉反应塔壁面残砖进行取样与电镜分析展开对塔壁面炉衬蚀损机理的研究，讨论分析了不同因素对反应塔壁面造成侵蚀的机理原因与蚀损过程，发现造

2、成反应塔砖衬蚀损的主要因素为熔锍的渗透、熔渣的侵入、气体的侵蚀以及高温熔体与气流的冲刷，并在此基础上提出了反应塔壁面炉衬工作面的优化温度条件为850～900。将反应塔壁面工作温度控制在以上温度范围之内，将有助于延缓反应塔壁面炉衬的蚀损过程，延长炉体寿命。关键词：炉衬蚀损；机理分析；反应塔；铜闪速炉；电镜分析中图分类号：TFS06文献标识码：A文章编号：1001-1625(2013)04-0651-06ErosionMechanismAnalysisofRefractoryLiningatReact

3、ionShaftofCopperFlashFurnaceLONGPeng，CHENZhuo，ZHOUJun。，XIEDe．cheng，LIYong(1．SchoolofEnergyScienceandEngineering，CentreSouthUniversity，Changsha410083，China；2．SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering，CentreSouthUniversity，Changsha410083，China；3．School

4、ofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing，100083，China)Abstract：Inthispaper，theerosionmechanismofrefractoryliningofacopperflashsmeltingfurnacewasstudied．Theinfluencingfactorsandtheirerosionprocesseswerediscussedi

5、ndetailcombinedwiththeSEManalysis．Itisfoundthatthemeltedmatter，slagandgasesarethekeyfactorswhichcauseintensivecorrosionsandscouringtothereactionshaft．Basedonthemechanismanalysis，anoptimalworkingtemperatureoftherefractoryliningofthereactionshaftispropo

6、sedtobe850-900℃．whichisconsideredhelpfultomoderatethecorrosionoftherefractoryliningofthereactionshaft．Keywords：erosionmechanism；refractorylining；reactionsh；copperflashfurnace；electronicmicroscopeanalysis引言反应塔是闪速熔炼炉的关键组成部分。闪速熔炼过程中激烈的化学反应、强氧化性的熔炼气氛、高温腐蚀

7、性气体以及熔融产物都要求反应塔壁面炉衬具有良好的抗熔蚀和抗冲刷的能力，因此生产中多选用耐高温、耐侵蚀性良好的镁铬砖。但是反应塔壁面炉衬仍然是闪速炉炉体中的薄弱环节。文献中关于镁铬砖对炉渣的抗侵蚀性研究多通过坩埚试样实验进行[4-8]，从实际炉体炉衬上取样并进行深入分析与研究鲜基金项目：湖南省科学技术厅科技计划项目(2011GK3207)作者简介：龙鹏(1989-)，男，硕士研究生．主要从事热工过程及设备的仿真与优化方面的研究．E-mail：pplong@163．COIl1．652综合评述硅酸盐通报

8、第32卷有报导。而闪速炉由于炉体密闭性高，大修周期长(可达5～l0年)，因此对其壁面蚀损炉衬进行取样分析的研究与结果尚未见有关介绍。一般认为，在有色金属冶炼炉中，炉衬蚀损的一般形式主要包括熔体渗透侵蚀和气体侵蚀。熔体渗透侵蚀是由熔融铁橄榄石炉渣、熔融的硫化物和氧化物以及它们与砖反应的产物渗透而引起的，其渗透的结果主要表现为金属氧化物与砖组分反应生成固溶体和化合物，而铁的化合物，特别是铁橄榄石渣，则将导致砖结构的熔蚀。气体侵蚀一般指sO：与氧气在工作环境下，侵入耐火材料内部并与砖衬基