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耐火材料行業知識

諾蘭達爐介紹及爐襯耐火材料選擇

    根據河南耐火材料廠了解,諾蘭達煉銅法是加拿大諾蘭達礦業公司1964年開始研究開發的。用于工業生產的Φ5200×21300諾蘭達爐19733月建成投產,日處理精礦量800t。

    諾蘭達爐是一臺水平圓柱形反應爐,爐體(包括爐殼、端蓋和磚體)通過滾圈支撐在托輪裝置上,傳動裝置可驅動爐體作正反向旋轉。爐體一端有加料口,加料端設有一臺主燃燒器。爐體一側有風口裝置。锍放出口設在風口同側,渣口設在爐尾端墻上,此端墻上還裝有一臺輔助燃燒器,必要時燒重油熔化液面上浮料或提高爐渣溫度。在爐尾上部有爐口,煙氣由此爐口排出并進入密封煙罩。

    用高速拋料機將含銅物料和熔劑加入爐內,通過側邊風口噴人富氧空氣以保持熔池內銅锍和熔渣處于攪動狀態,精礦中的鐵和硫與氧發生氧化放熱反應,提供熔煉所需的主要熱量,不足的熱量由配入爐料中的煤或碎焦補充,或者用燃燒裝置燒煤或燒油補充。熔煉產生的銅锍含Cu55%75%,由銅锍口間斷地放入銅锍包中送轉爐吹煉。爐渣從端墻渣口放出,直接流到渣貧化電爐進行爐渣貧化處理,貧化爐銅锍也送轉爐吹煉回收銅;蛘郀t渣放入渣包中,經緩冷,然后送選礦廠,選出渣精礦,渣精礦返回諾蘭達爐回收渣中的銅。反應爐煙氣經水冷密封煙罩到余熱鍋爐將煙氣降溫并回收余熱,或者用其他冷卻方式將煙氣降溫,然后經電除塵器凈化后送硫酸廠制酸。

一、諾蘭達爐的特點

    諾蘭達爐具有以下特點:

    (1)對原料適應性比較強,既可以處理高硫精礦,也可以處理低硫含銅物料,既可以處理粉礦,又可以處理塊礦。

    (2)對入爐物料沒有嚴格要求,不需要復雜的備料過程,原料含水8%可以直接人爐,煙塵率低。

    (3)輔助燃料適應性大。諾蘭達富氧熔煉是一種自熱熔煉過程,一般補充燃料率僅2%3%,而且可以用煤、焦粉、石油焦等低值燃料配到爐料里作輔助燃料。

    (4)熔煉過程熱效率高、能耗低、生產能力大。生產時爐料拋撒在熔池表面,立即被卷入強烈攪動的熔體中與吹入的氧激烈反應,確保爐料迅速而完全熔化。諾蘭達爐單位熔池面積處理精礦能力,即床能率可達2030t(Ill2d)。產出高品位銅锍,減少了下道工序轉爐吹煉的工作量。產生的煙氣量相對較少,煙氣量連續而且穩定,S02濃度高,有利于硫的回收,減少了對環境的污染。

    (5)爐襯沒有水冷設施,爐體散熱損失小,爐襯合理設計,操作得當,爐壽命可達400天以上。

    (6)爐體可以轉動,操作比較靈活,開爐停爐容易掌握,勞動條件好,但爐口和煙間難以嚴格密封,從此處漏人空氣較多,導致煙量增大。

二、爐襯壽命及耐火材料選擇

諾蘭達爐煉銅屬富氧熔池熔煉,在一個反應爐內完成精礦干燥、焙燒、熔煉和吹煉造

渣工藝過程,熔煉強度大,熔池攪拌劇烈,為保證工藝過程順利進行,保證爐的壽命則對爐襯設計和爐用耐火材料提出了很高的要求。初期諾蘭達爐的壽命較短,一個爐期不超過200天,近年來隨著操作技術和爐襯設計的改進,爐壽已達到400500天。爐襯最容易損壞的部位是風口區、風口區對面爐墻、渣線附近、爐口周圍以及加料口、锍放出口、渣放出口周圍磚體。以前爐襯主要采用兩種耐火磚砌筑,一是熔鑄鎂鉻磚,砌于易損壞部位,其余部位用直接結合鎂鉻磚砌筑。熔鑄鎂鉻磚用量占總量的30%40%。隨著其他方面設計的改進,有些易損壞部位的損壞程度大有改善,如將加料口和燃燒器的位置對調,減少了過熱飛濺物對風口對面爐墻的侵蝕,爐口適當加大,減小出口煙速,延長了爐口磚的壽命。隨著新的耐火材料的出現,耐火磚質量的提高,現在已采用熔粒再結合鎂鉻磚代替了熔鑄鎂鉻磚。熔鑄磚耐磨、耐侵蝕和機械沖刷,但耐急冷急熱性差,而且價格昂貴,所以現在除冰銅口用幾塊之外,其他原來用熔鑄鎂鉻磚砌筑的部位均已改用熔粒再結合鎂鉻磚代替,其余部分仍用直接結合鏷鉻磚砌筑。





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