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從下(xia)表1中我們(men)可以看出,銻冶(ye)煉爐(lu)冶(ye)煉熔渣渣系為FeO-SiO2-CaO三元ig渣系,由于(yu)國(guo)內(nei)還沒有銻冶(ye)煉爐(lu)用(yong)耐火材料的具體研究,在銻冶(ye)煉選材上我們(men)可參考(kao)銅(tong),鉛(qian),鋅具有相同渣系的冶(ye)煉爐(lu)用(yong)耐火材料進行初步分析。
表1國內(nei)某大型銻冶煉廠各渣樣的化(hua)學組成平均值
1、熱應力(li)破壞(huai)
雖然銻(ti)冶煉的(de)(de)(de)(de)溫度(du)不(bu)高(1100~1200℃),但每爐(lu)期(10小(xiao)時(shi)/爐(lu))結束后(hou)的(de)(de)(de)(de)冷料(liao)(liao)加入(ru)會使(shi)爐(lu)內的(de)(de)(de)(de)溫度(du)急劇下降,爐(lu)內約有300~400℃的(de)(de)(de)(de)溫度(du)波動(dong),頻(pin)繁(fan)的(de)(de)(de)(de)溫差(cha)變化使(shi)襯磚形成(cheng)溫度(du)梯度(du),進(jin)而產生(sheng)了較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)熱應(ying)力(li),頻(pin)繁(fan)的(de)(de)(de)(de)熱沖擊會不(bu)斷降低(di)耐火材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。當熱應(ying)力(li)大于(yu)襯磚的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)時(shi),磚就會發生(sheng)破裂剝落。因此,銻(ti)治煉爐(lu)用耐火材料(liao)(liao)對熱震穩定性能有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。
另外,很(hen)多(duo)沿(yan)煉(lian)廠家為了壓(ya)縮(suo)施工及開爐(lu)時間(jian),任意縮(suo)短大修后的(de)烘窯時間(jian),因(yin)此烘窯時要嚴格按照升(sheng)溫曲線升(sheng)溫(如爐(lu)為反射爐(lu)要隨(sui)著溫度(du)(du)升(sheng)高逐漸放松反射爐(lu)兩端拉桿(gan),調節壓(ya)力以避免因(yin)溫度(du)(du)升(sheng)高應力較大),避免溫差較大引起磚面(mian)產生較大的(de)熱應力而出現剝落開裂的(de)現象。
2、金(jin)屬(shu)及硫化物(wu)對耐(nai)火材料的侵蝕
耐火材料在使用(yong)過程中,熔(rong)體可沿其氣孔、裂隙等毛細管通道滲入磚(zhuan)內,并與之(zhi)相互作用(yong)形成于原來磚(zhuan)的結(jie)構和(he)性質不同的變質層,當爐(lu)內溫度(du)發生劇烈波動(dong)時,變質層就會(hui)崩裂、剝(bo)落,這種剝(bo)落稱為結(jie)構剝(bo)落。
銅冶煉爐爐襯鎂鉻磚熔蝕主要(yao)因(yin)溶劑、爐渣與(yu)鎂鉻磚反應(ying)而引起:
(1)在(zai)熔煉(lian)、吹煉(lian)過程中(zhong)(zhong),冰銅中(zhong)(zhong)的鐵被氧化與加入轉爐內(nei)的二(er)氧化硅(gui)生成鐵橄欖石渣(zha),鐵橄攬石與鎂鉻磚中(zhong)(zhong)的方鎂石反應使方鎂石溶于(yu)渣(zha)中(zhong)(zhong);
(2)加入轉爐(lu)內的二氧化硅還能和方鎂(mei)石反應生成鎂(mei)橄欖石,使爐(lu)襯熔蝕(shi);
(3)中鐵的(de)氧化物能使方鎂石和鉻(ge)鐵礦晶粒飽(bao)和(鐵鉻(ge)尖晶石),并(bing)形成固溶(rong)體(ti)從而形起鉻(ge)鐵。
綜上所述(shu),鎂鉻尖晶石(shi)表(biao)現出良(liang)好(hao)的(de)(de)抗(kang)渣性,爐渣對鎂鉻耐火材(cai)料的(de)(de)侵(qin)蝕主(zhu)要表(biao)現為方鎂石(shi)的(de)(de)熔蝕。
3、化學侵蝕
高(gao)溫作用下,銻精煉(lian)(lian)過程中純(chun)堿(jian)或(huo)強堿(jian)的(de)加入會(hui)加劇耐火材料的(de)侵蝕。堿(jian)性(xing)氧(yang)化物(wu)會(hui)滲入到鋁硅系耐火材料內部形成低熔點(dian)的(de)鈉長石(Na2O·Al2O3·6SiO2熔點(dian)1100℃左右),會(hui)使(shi)耐火材料發生熔損或(huo)伴(ban)隨(sui)體積膨脹出(chu)現“堿(jian)裂”而損壞,這(zhe)也是(shi)高(gao)鋁磚在(zai)銻冶(ye)煉(lian)(lian)反射爐的(de)使(shi)用壽命較鎂鉻(ge)磚與鉻(ge)渣磚短且被逐步淘(tao)汰的(de)原因。
4、沖刷磨損
銻冶(ye)煉鼓風爐的咽喉口持續(xu)(xu)地受(shou)到熔體的沖刷磨損(sun),損(sun)毀較快(kuai);反射爐內持續(xu)(xu)鼓入的壓縮空氣會帶動(dong)熔體翻騰,對渣線區耐火(huo)材料的沖刷性特別強,導(dao)致該(gai)部位的耐火(huo)材料損(sun)害(hai).嚴重,不斷損(sun)蝕后形成(cheng)“U”型(xing)區,若是爐內全(quan)為同材質耐火(huo)材料,渣線部位耐火(huo)材料會較其他部位提前損(sun)壞。