CN110822895B

CN110822895B - 一种固定式熔池熔炼炉制作工艺

Info

Publication number: CN110822895B
Application number: CN201910954358.0A
Authority: CN
Inventors: 张俊峰; 初长青; 解维平
Original assignee: Shandong Humon Smelting Co ltd; Central South University
Current assignee: SHANDONG HUMON SMELTING Co.,Ltd.; Central South University
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2039-10-09
Also published as: CN110822895A

Abstract

本发明提供了一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，固定式熔池熔炼炉包括四部分，炉底、炉缸、炉身和炉顶。本发明不同区域采用不同材质的耐火材料砌筑，适应各自区域熔体温度及冲刷，延长熔炼炉的使用寿命。炉体水套内壁涂抹捣打料，首次开炉挂渣前对炉体有效保护，延长炉体使用寿命。根据炉温及耐火材料的材质，合理设置膨胀缝，耐火砖与炉体间铺设高铝陶瓷纤维纸，有效消除膨胀，防止炉体损坏。炉体水套交接处内侧凹槽采用圆钢进行封堵，外部填充耐火泥；各层耐火材料间设置防渗层，有效防止漏炉、漏，降低停车检修频次，降低生产成本。

Description

一种固定式熔池熔炼炉制作工艺

技术领域

本发明属于熔炼设备技术领域，具体地说涉及一种固定式熔池熔炼炉制作工艺。

背景技术

随着经济技术发展，市场对有色金属需求加大，面对国家节能减排，对小规模、污染重的企业进行大力整顿。因此，提高产能，降低消耗指标，降低生产成本，进行规模化生产才能使企业不断发展。

目前，由于耐火材料种类较多，理化性质也各不相同，生产过程中如果未对膨胀进行有效消除将使熔炼炉内衬损害严重，水套及外壳变形，并在炉体通缝处渗炉、漏烟，不仅影响系统整体开车率而且污染周围环境。因此根据工艺控制，在不同部位进行合理配置进行砌筑并进行有效熔体二次防护成为提高开车率、提高冶炼指标的重要技术。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供了一种固定式熔池熔炼炉制作工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，固定式熔池熔炼炉包括四部分，炉底、炉缸、炉身和炉顶，制作工艺包括以下步骤：

1）、炉底为铜锍沉积区，底部分为上、中、下三层，上层为炉底工作层，采用电熔再结合镁铬砖，中层为炉底次工作层，采用直接结合镁铬砖，下层为炉底保温层，采用粘土砖，每两层之间设置150 mm防渗层；

炉缸区域属于反应区，内层为炉缸工作层，采用电熔再结合镁铬砖，外层为炉缸次工作层，采用电熔再结合镁铬砖进行防护，并与工作层镁铬砖进行错缝湿砌，炉体外壳与炉缸次工作层间采用捣打料填充后外加一层高铝陶瓷纤维纸，每层炉缸水套与耐火砖间的缝隙采用高铝陶瓷纤维纸进行填充，使铜水套能够适度膨胀；

炉身水套采用齿形水套，在水套凸面焊接锚固钉，涂抹捣打料，使水套在前期未挂渣运行时能够受到有效保护，齿形水套接触缝隙处采用圆钢镶入水套凹槽内，外部填充耐火泥；铜池、渣池上方炉顶设置分块铜水套，分块水套下部涂抹捣打料，采用循环冷却水降温，预留燃烧器孔及测量孔；

进一步的，所述炉底工作层采用电熔再结合镁铬砖，根据镁铬砖材料性质及操作温度确定膨胀系数，根据膨胀系数计算每米长的砌体膨胀量，进而合理留设膨胀纸板，长度方向每隔3块加一条2 mm纸板，宽度方向每隔9块砖加一条2 mm纸板，炉底拱脚砖长度方向每隔8块加一条2 mm纸板；

进一步的，所述炉底次工作层采用直接结合镁铬砖，与炉底工作层砖体错缝砌筑，长度方向每隔4块加一条2 mm纸板，宽度方向每隔16块加2 mm膨胀纸板，拱脚砖长度方向每隔16块加一条2 mm纸板；

进一步的，所述炉缸工作层，采用电熔再结合镁铬砖，膨胀竖缝每隔3块加一条2mm纸板，膨胀水平缝每隔8层加一层2 mm纸板，炉缸工作层转角处形成通缝后，在外侧设置炉缸次工作层，炉缸次工作层为电熔再结合镁铬砖，炉缸次工作层与炉缸工作层错缝砌筑，炉体外壳与炉缸次工作层之间填充捣打料并铺设高铝陶瓷纤维纸，使炉壳与砖体不受膨胀挤压；炉缸平水套与砖体之间采用高铝陶瓷纤维纸进行平铺填充，使水套与砖体不受膨胀挤压；

进一步的，所述炉身齿形水套凸面焊接拉筋，形成钢筋网，采用模板支护进行整体浇筑，在投炉前期未挂渣之前对水套进行有效保护；炉身齿形水套交接处凹槽内采用圆钢进行封堵，外部填充耐火泥；

进一步的，所述电熔再结合镁铬砖采用电熔镁砂、电熔镁铬砂为原料，通过精细配料、高压成型、超高温烧成，显气孔率≤16%，常温耐压强度≥45MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1750℃；

进一步的，所述直接结合镁铬砖采用烧结镁砂和铬铁矿为原料，通过精细配料制成，显气孔率≤18%，常温耐压强度≥35MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1660℃。

本发明的有益效果是：

1）不同区域采用不同材质的耐火材料砌筑，适应各自区域熔体温度及冲刷，延长熔炼炉的使用寿命。

2）炉体水套内壁涂抹捣打料，首次开炉挂渣前对炉体有效保护，延长炉体使用寿命。

3）根据镁铬砖材料性质及操作温度确定膨胀系数，根据膨胀系数计算每米长的砌体膨胀量，进而合理设置膨胀缝，耐火砖与炉体间铺设高铝陶瓷纤维纸，有效消除膨胀，防止炉体损坏。

4）炉体水套交接处内侧凹槽采用圆钢进行封堵，外部填充耐火泥；各层耐火材料间设置防渗层，有效防止漏炉、漏烟，降低停车检修频次，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的熔炼炉结构示意图；

图2为本发明熔炼炉炉缸的剖面示意图。

零件说明：1、炉底，11、炉底工作层，12、炉底次工作层，13、炉底保温层，14、防渗层，2、炉缸，21、炉缸工作层，22、炉缸次工作层，23、炉缸平水套，24、炉体外壳，25、纤维纸板，26、膨胀水平缝，27、膨胀竖缝，3、炉身，31、齿形水套4、炉顶，5、渣池、6、铜池，51、渣池上方炉顶，61、分块铜水套，62、铜池上方炉顶， 63、捣打料，64、燃烧器及测量孔。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步描述：参见图1图2，一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，固定式熔池熔炼炉包括四部分，炉底1、炉缸2、炉身3和炉顶4，制作工艺包括以下步骤：

1）、炉底1为铜锍沉积区，底部分为上、中、下三层，上层为炉底工作层11，采用电熔再结合镁铬砖，中层为炉底次工作层12，采用直接结合镁铬砖，下层为炉底保温层13，采用粘土砖，每两层之间设置150 mm防渗层14；炉底工作层11根据根据镁铬砖材料性质及操作温度确定膨胀系数，根据膨胀系数计算每米长的砌体膨胀量，进而合理留设膨胀纸板，长度方向每隔3块加一条2 mm纸板，宽度方向每隔9块砖加一条2 mm纸板，炉底拱脚砖长度方向每隔8块加一条2 mm纸板；炉底次工作层12采用直接结合镁铬砖，与炉底工作层11砖体错缝砌筑，长度方向每隔4块加一条2 mm纸板，宽度方向每隔16块加2 mm膨胀纸板，拱脚砖长度方向每隔16块加一条2 mm纸板；

炉缸2区域属于反应区，内层为炉缸工作层21，采用电熔再结合镁铬砖，外层为炉缸次工作层22，采用电熔再结合镁铬砖进行防护，炉缸工作层21，膨胀竖缝27每隔3块加一条2 mm纸板，膨胀水平缝26每隔8层加一层2 mm纸板，炉缸工作层21转角处形成通缝后，在外侧设置炉缸次工作层22，炉缸次工作层22为电熔再结合镁铬砖，炉缸次工作层22与炉缸工作层21错缝砌筑，炉体外壳24与炉缸次工作层22之间填充捣打料并铺设高铝陶瓷纤维纸，使炉壳与砖体不受膨胀挤压；炉缸平水套23与砖体之间采用高铝陶瓷纤维纸板25进行平铺填充，使水套与砖体不受膨胀挤压；

炉身3水套采用齿形水套31，在水套凸面焊接锚固钉，涂抹捣打料，使水套在前期未挂渣运行时能够受到有效保护，齿形水套31接触缝隙处采用圆钢镶入水套凹槽内，外部填充耐火泥；铜池6、渣池5上方炉顶设置分块铜水套61，下部涂抹底部捣打料63，采用循环冷却水降温，预留燃烧器孔及测量孔64。

电熔再结合镁铬砖采用电熔镁砂、电熔镁铬砂为原料，通过精细配料、高压成型、超高温烧成，直接结合率高、颗粒结合程度好，显气孔率≤16%，高温体积稳定性能好，常温耐压强度≥45MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1750℃。

直接结合镁铬砖采用烧结镁砂和铬铁矿为原料，通过精细配料制成，耐高温性能好，抗热震性能优异，显气孔率≤18%，常温耐压强度≥35MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1660℃。

本发明不同区域采用不同材质的耐火材料砌筑，适应各自区域熔体温度及冲刷，延长熔炼炉的使用寿命。炉体水套内壁涂抹捣打料，首次开炉挂渣前对炉体有效保护，延长炉体使用寿命。根据炉温及耐火材料的材质，合理设置膨胀缝，耐火砖与炉体间铺设高铝陶瓷纤维纸，有效消除膨胀，防止炉体损坏。炉体水套交接处内侧凹槽采用圆钢进行封堵，外部填充耐火泥；各层耐火材料间设置防渗层，有效防止漏炉、漏，降低停车检修频次，降低生产成本。

Claims

1.一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，固定式熔池熔炼炉包括四部分，炉底（1）、炉缸（2）、炉身（3）和炉顶（4），其特征在于制作工艺包括以下步骤：

一、炉底（1）为铜锍沉积区，底部分为上、中、下三层，上层为炉底工作层（11），采用电熔再结合镁铬砖，中层为炉底次工作层（12），采用直接结合镁铬砖，下层为炉底保温层（13），采用粘土砖，每两层之间设置150 mm防渗层（14）；

二、炉缸（2）区域属于反应区，内层为炉缸工作层（21），采用电熔再结合镁铬砖，外层为炉缸次工作层（22），采用电熔再结合镁铬砖进行防护，并与炉缸工作层（21）镁铬砖进行错缝湿砌，炉体外壳（24）与炉缸次工作层（22）间采用捣打料填充后外加一层高铝陶瓷纤维纸，每层炉缸平水套（23）与耐火砖间的缝隙采用高铝陶瓷纤维纸进行填充，使铜水套能够适度膨胀；

三、炉身（3）水套采用齿形水套（31），在水套凸面焊接锚固钉，涂抹捣打料，使水套在前期未挂渣运行时能够受到有效保护，齿形水套（31）接触缝隙处采用圆钢镶入水套凹槽内，外部填充耐火泥；铜池（6）、渣池（5）上方炉顶设置分块铜水套（61），分块铜水套（61）下部涂抹捣打料（63），采用循环冷却水降温，预留燃烧器孔及测量孔（64）。

2.如权利要求1所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述炉底工作层（11）采用电熔再结合镁铬砖，长度方向每隔3块砖加一条2 mm纸板，宽度方向每隔9块砖加一条2 mm纸板，炉底拱脚砖长度方向每隔8块砖加一条2 mm纸板。

3.如权利要求1所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述炉底次工作层（12）采用直接结合镁铬砖，与炉底工作层（11）砖体错缝砌筑，长度方向每隔4块砖加一条2 mm纸板，宽度方向每隔16块砖加2 mm膨胀纸板，拱脚砖长度方向每隔16块砖加一条2 mm纸板。

4.如权利要求1所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述炉缸工作层（21），采用电熔再结合镁铬砖，膨胀竖缝（27）每隔3块砖加一条2 mm纸板，膨胀水平缝（26）每隔8层砖加一层2 mm纸板，炉缸工作层（21）转角处形成通缝后，在外侧设置炉缸次工作层（22），炉缸次工作层（22）为电熔再结合镁铬砖，炉缸次工作层（22）与炉缸工作层（21）错缝砌筑，炉体外壳（24）与炉缸次工作层（22）之间填充捣打料并铺设高铝陶瓷纤维纸，使炉壳与砖体不受膨胀挤压；炉缸平水套（23）与砖体之间采用高铝陶瓷纤维纸板（25）进行平铺填充，使水套与砖体不受膨胀挤压。

5.如权利要求1所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述炉身齿形水套（31）凸面焊接拉筋，形成钢筋网，采用模板支护进行整体浇筑，在投炉前期未挂渣之前对水套进行有效保护；炉身齿形水套（31）交接处凹槽内采用圆钢进行封堵，外部填充耐火泥。

6.如权利要求1~5任一所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述电熔再结合镁铬砖采用电熔镁砂、电熔镁铬砂为原料，通过精细配料、高压成型、超高温烧成，显气孔率≤16%，常温耐压强度≥45MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1750℃。

7.如权利要求1~5任一所述的一种固定式熔池熔炼炉制作工艺，其特征在于所述直接结合镁铬砖采用烧结镁砂和铬铁矿为原料，通过精细配料制成，显气孔率≤18%，常温耐压强度≥35MPa，0.2MPa荷重软化开氏温度1660℃。