耐火材料のための非鉄金属製錬の要件は比較的複雑です。 十分な耐熱性を備えているだけでなく、一定の高温強度も備えている必要があります。 耐火材料の選択には厳しい要件があります。 同時に、さまざまな非鉄金属の製錬には独自の特徴があり、耐火物を選択する必要があります。
現在、中国の非鉄金属製錬業界で使用されている耐火物は、酸性耐火物とアルカリ性耐火物の2つに大別されます。 微酸性耐火物は主に三価酸化物（Al₂O₃-SiO₂系）で、主に高アルミナ煉瓦、ムライト煉瓦、ジルコニウムコランダム煉瓦などがあります。 アルカリ性耐火物は主に二価酸化物（MgO-Al₂O₃、MgO-Cr₂O₃系）で、マグネシアクロムれんが、マグネシアアルミナれんが、マグネシアアルミナスピネルれんがなどがあります。
1. 鉛冶金産業における耐火材料の設計と応用の実践
1) 炉底設計
長年の実用的な生産経験の後、鉛製錬のために、使用される冶金炉には、さまざまな鉛材料を処理する数十の冶金炉が含まれますが、冶金炉の耐火ライニングには、主にマグネシアクロムレンガ、高アルミナレンガ、高アルミナ品質の耐火物が使用されます。打ち込み材料など
(1) 炉底の永久層面積
In the design of the furnace lining, each position in the furnace body is different, and the selection of refractory materials also changes accordingly. Taking the fixed horizontal metallurgical furnace body as an example, the furnace bottom generally uses magnesia-chrome bricks, high-alumina bricks, aluminum-chromium spinel, high-alumina ramming materials, magnesia ramming materials, etc., and some use high-strength ramming materials. The anti-seepage ramming material is also composed of Al₂O₃-SiO₂ series, and the content of Al₂O₃ is >75パーセント。 液体鉛の比重は10.6g/cm³で、浸透性が非常に強いです。 したがって、炉の底にある耐火材料は、熱放散の機能を備えているだけでなく、鉛の浸透を防ぐ高い能力も備えている必要があります。
現在、炉底鋼板の上に高アルミナ質煉瓦を敷き詰める方法が一般的です。 クッションの上部には、鉛の貫通に対する耐性を備えた耐火材料の層を設ける必要があります。 現在、マグネシウムラミング材や高強度浸透防止ラミング材（ハイアルミナ）が使用されており、どちらもバリアとして機能します。 マグネシア ラミング材料の比率は次のとおりです: マグネシア: マグネシウム粉末=7:3、食塩水、マグネシア粒子サイズ: 0.2~0.5mm70 パーセント、1.5 ~3.0mm 30% ; 高強度浸透防止打ち込み材の組成 高アルミ骨材と各種粒径の骨粉を構成。 高温で焼成した後、さまざまな粒子サイズの凝集体が膨張し、しっかりと結合して、理想的な浸透防止リードの目的を達成します。
マグネシウムとマグネシウム-クロムの打ち込み材料を打ち込んだ後、低温で焼き付ける必要があることに注意する必要があります。 自由水を焼いた後、ラミング層の強度とコンパクトさを確保するために、伸縮継手に微細なマグネシウム粉末を充填する必要があります。 セックス。 ラミング材の厚さは 150 ～ 300 mm が推奨されます。これは、1 回のラミング完了に便利であり、焼き付けをより均一に完了することができ、より優れた浸透防止効果を持つ全体的な層を形成します。
(2) 炉底作業層エリア
炉の底部の安全層と作業層の耐火材料の選択には、マグネシアクロムレンガが広く使用されています。 その中で、安全層は直接結合されたマグネシアクロムレンガであり、作業層は半再結合されたマグネシアクロムレンガです。 鉛液面の変動に伴い、炉底の温度が明らかに変動するため、耐熱衝撃性に優れた半再結合マグネシアクロムれんがを選択する必要があります。 レンガ。 炉底の安全層と作業層も高アルミナレンガでできています。 一般的に、このタイプの炉は高さ 400 mm までの底部鉛層を備えているため、炉底がスラグによって侵食されることはなく、Al₂O₃ の含有量を選択できます。 炉底部の安全層と作業層の内張りレンガとして75%以上の高アルミナ質レンガを使用しています。
2) 炉内作業エリア
炉内の作業領域（炉壁、炉頂）の耐火材料の選択は、2 つの領域に分けられます。1 つは溶融プール領域（特にスラグ ライン領域）の耐火レンガであり、もう 1 つは耐火レンガです。気象エリアで。
(1) 炉内溶融池域
溶融プール エリア (特にスラグ ライン エリア) の耐火れんがは、溶融スラグによって侵食され、洗浄されます。 鉛製錬スラグの組成は比較的複雑であり、高アルミナ耐火材料はスラグ形成反応に関与するため、高アルミナ耐火れんがが選択されます。 これは適切ではなく、マグネシアクロム耐火れんがを使用する必要があります。 同時に、耐火れんがの耐スラグ侵食性と耐侵食性を考慮して、電融および再結合を伴うマグネシアクロムれんがを選択する必要があります。
この材料のれんがは、半再結合マグネシアクロムれんがよりも耐スラグ耐食性に優れています。 Cr₂O₃ 含有量の増加は、レンガの耐スラグ腐食性を向上させる可能性があるため、Cr₂O₃ 含有量の高いマグネシア クロム耐火れんがを選択するようにしてください。
(2) 炉内気象域
気象ゾーンの耐火レンガはスラグによって侵食されませんが、少量のスラグの飛沫侵食とほこりっぽい煙の侵食によってのみ侵食されます。 したがって、Cr₂O₃ が少ないマグネシアクロム耐火れんがを選択できます。 国内工場の鉛製錬還元炉に使用されているマグネシアクロムれんがは、生産初期の段階で高Cr₂O₃を含む直接接合のマグネシアクロムれんがを使用しており、気象エリアのマグネシアクロムれんがの表面には脱灰がありませんでした。金属とスラグ。 レンガは 2 つのセクションに分割され、構造が緩んでいます。 分析結果によると、耐火煉瓦中の Fe³﹢ と Fe²﹢ が多量に元素状 Fe に還元され、それが煉瓦本体のゆるい構造につながると判断されます。
したがって、メンテナンスでは、Cr₂O₃ の少ない溶融再結合マグネシアクロム煉瓦が使用されました (Cr₂O₃ 含有量は 12% です)。 この改善の主な理由は、溶融マグネシアクロムれんがの見かけの気孔率が低く、耐火れんが中の Fe³﹢ および Fe²﹢ の含有量が減少し、その結果、耐火れんがの強い還元雰囲気により適していることです。気象領域と耐用年数を延長します。 マグネシアクロムブリックを組み合わせたこのタイプの電気融合に切り替えた後、使用時間が大幅に延長され、良好な結果が得られました。
2. 結論
国内の鉛製錬業界で使用される炉には多くの種類があり、冷却装置もさまざまな冶金炉で使用されており、冶金炉の寿命を延ばすのに良い効果があります。 ただし、使用プロセスの観点からは、過熱度が高く、原材料が複雑で、鉛マットが冷却装置の製錬プロセスを腐食しやすい鉛製錬の場合、冷却装置によるスラグ吊り下げの操作は依然として有効です。特定の安全上の問題があるため、冷却装置には内部ライニングが施されています。 やはり耐火物は欠かせません。 耐火材と冷却装置を正しく使用することで、相互に補完し合い、相互保護の役割を果たすことができます。
製錬プロセスの特性、製錬材料の特性、および耐火材料の正しい選択と使用に基づいて、冶金炉の正常な動作を確保し、合理的な炉寿命を確保し、企業が経済的利益を得られるようにします、適切で合理的な耐火物設計も必要です。 、構造設計、膨張計算、および石積みの加熱と焼成を含むすべてが、耐火材料の通常の使用に影響を与えます。
したがって、既存の開発に基づいて、耐侵食性、耐スラグ腐食性、応力解析、焼成システムなどの観点から耐火物をさらに研究および改善する必要があり、これには耐火物サプライヤー、設計ユニット、および接合部が必要です。多くのユーザーの努力により、耐火材料の適用効果が向上します。
