¿Sabe cuántos tipos de hornos 11 se utilizan habitualmente en la industria y qué tipos de materiales refractarios se utilizan?
Los altos hornos se utilizan ampliamente en el proceso de fundición en bruto de cobre, plomo, plomo-zinc, antimonio y otros metales.
El alto horno consta de una parte superior del horno, un cuerpo del horno, un lecho (también llamado garganta del horno), una solera del horno y un dispositivo de tobera.
Los materiales sólidos, como los ingredientes de fundición (concentrado, sinterizado, etc.), coque, fundente y materiales inversos se añaden desde la parte superior del horno y el aire a alta presión se introduce en el dispositivo tuyer. el lado inferior del cuerpo del horno interactúa con el horno durante el proceso ascendente. Los materiales aguas abajo reaccionan, como fusión, oxidación, reducción, etc. , para completar el proceso de fundición, el metal líquido, la mata y la escoria se descargan de la garganta del horno o del horno en el fondo del horno, y se descargan los gases de combustión, el polvo de humo y el gas. En la actualidad, la mayoría de las tapas de los hornos están selladas y el cuerpo del horno tiene una camisa de agua. Los materiales refractarios se utilizan únicamente para la garganta y el hogar del horno. Dado que la escoria es alcalina, la garganta está hecha principalmente de ladrillos de magnesia, ladrillos de magnesia-cromo y ladrillos de alúmina-cromo. Las paredes laterales del horno y la parte superior del fondo del horno están hechas de ladrillos de magnesia, ladrillos de magnesia y cromo y ladrillos de aluminio y cromo. El fondo del horno está integrado en un arco inverso.
2. Horno de reverbero
La temperatura de trabajo del cabezal del horno de reverbero es generalmente de 1400 ~ 1500 ℃, y la temperatura de los gases de escape es generalmente de 1150 ~ 1200 ℃. La parte inferior del horno se compone de tablero de asbesto, capa de ladrillo aislante, capa de ladrillo de arcilla, ladrillo de magnesia-alúmina o capa de ladrillo de magnesia de abajo hacia arriba. Las paredes del horno están hechas principalmente de ladrillos de magnesia-alúmina o ladrillos de magnesia, y algunas partes importantes están construidas con ladrillos de magnesia-cromo para extender su vida útil. Los ladrillos de arcilla se usan generalmente para las paredes exteriores. El techo adopta un techo suspendido, el techo del pequeño horno de reverbero adopta un arco de ladrillo y la bóveda adopta un ladrillo de magnesia-alúmina.
La mayoría de las fundiciones de plomo (cobre) en mi país utilizan el proceso tradicional de fundición de alto horno de sinterización porque tiene las siguientes deficiencias:
a. en materiales devueltos La proporción es alta;
b. El contenido de plomo (cobre) de la carga del alto horno es bajo;
c.
Por ello, se ha estado trabajando arduamente para explorar nuevos procesos de fundición de plomo, y sus propósitos no son más que dos aspectos:
1. p> 2. Cambie el proceso original de varios pasos a un proceso de un solo paso.
Los países extranjeros han desarrollado con éxito nuevos hornos y hornos de fundición de plomo, como el horno Aisha (horno Osmet), el horno Kaldor, el método QSL, el método Kifset, el método de silo y el horno de fundición de plomo rico en oxígeno.
Tres. Horno ISA (horno Osmet)
El cuerpo del horno ISA es un cilindro vertical simple y su núcleo técnico es una lanza de combustión sumergida de soplado superior. Basado en años de investigación a pequeña escala, ISA Smelter construyó un horno ISA para fundición de plomo con una capacidad de 5T/H en 1983.
Proceso de fundición Aisha con temperatura de piscina fundida de 1170 ~ 1200 ℃: el cuerpo del horno es una lanza cilíndrica vertical, el revestimiento refractario se inserta en el horno desde el centro de la parte superior del horno y la cabeza del La lanza se sumerge en la capa de escoria del baño fundido. El aire o aire rico en oxígeno necesario para el proceso de fundición se envía a la capa líquida debajo de la superficie de la escoria a través de una lanza, formando un charco fundido fuertemente agitado. La carga se agrega desde la parte superior del horno y cae directamente en el horno fuertemente agitado. charco fundido y se elimina rápidamente.
Debido a que el proceso de fundición de plomo (cobre) en el horno Aisha se caracteriza por un corto tiempo de mezcla del material y una fuerte agitación del metal fundido, la escoria y el gas ácido en el horno, su entorno de trabajo es mucho mejor que ese. de los métodos tradicionales de fundición de plomo (cobre). Mucho peor:
a. El plomo fundido (cobre), la escoria y el gas ácido eliminan fuertemente el revestimiento refractario;
b. penetración de americio en el revestimiento refractario;
c.
Por lo tanto, el revestimiento refractario del horno Aisha para fundición de plomo (cobre) debe tener las siguientes excelentes propiedades para lograr los objetivos de larga vida útil, alta eficiencia y bajo consumo del horno:
a. Temperatura y temperatura normales. Tiene alta resistencia a la compresión a altas temperaturas, baja porosidad y puede resistir la erosión de materiales, metal fundido y escoria;
b. Materias primas de pureza, el producto tiene pocas sustancias de bajo punto de fusión y puede resistir eficazmente la corrosión. Se mejora el deterioro y el daño causado por las reacciones químicas entre el medio ambiente y el revestimiento del horno, y se mejora la resistencia a la permeabilidad;
c. Tiene una excelente estabilidad al choque térmico y al estrés térmico (el daño por estrés causado por los cambios de temperatura es leve).
Cuarto, horno Kaldor
Los principales factores de daño y requisitos para los materiales refractarios del horno Kaldor son los mismos que los del horno ISA (horno Osmet).
El horno Kaldor también se denomina convertidor de soplado oblicuo de oxígeno. Debido a la rotación inclinada del cuerpo del horno, aumenta el contacto entre el metal líquido y la escoria líquida, mejorando así la eficiencia de la reacción. Debido a la rotación del cuerpo del horno, el cuerpo del horno se calienta y corroe uniformemente, lo que es beneficioso para extender la vida útil del horno.
Debido al uso de oxígeno, la fundición y el soplado se realizan en el mismo horno, lo que fortalece el proceso de fundición, acorta el proceso y aumenta la concentración de SO2 en los gases de combustión.
La correcta selección de la forma y tamaño de la cavidad del horno es muy importante para el buen desarrollo de las reacciones químicas durante el proceso de fundición del horno Kaldor, reduciendo las salpicaduras, reduciendo la erosión del fondo del horno y facilitando la fabricación y instalación.
La inyección se lleva a cabo a altas temperaturas de aproximadamente 1100 ~ 1300 °C, por lo que para garantizar una cierta antigüedad del horno, es necesario seleccionar materiales de revestimiento del horno razonables y determinar métodos estrictos de mampostería.
En el diseño del revestimiento del horno, se deben seleccionar materiales refractarios de diferentes espesores y materiales de acuerdo con el entorno de trabajo y las principales condiciones de erosión de cada parte para lograr la configuración más razonable y reducir los costos, considerando el promedio; La erosión del horno Kaldo es rápida (la vida útil es de 2 a 3 meses), y para la estandarización y conveniencia del manejo de mampostería en el sitio y la tendencia de estandarización internacional, se adopta el diseño del mismo espesor y el mismo material, reduciendo el tipo ladrillo. Si el comprador tiene otros requisitos, se puede diseñar de acuerdo con los requisitos del comprador.
5. Horno de soplado de oxígeno
1. Método QLS
El método QLS completa las reacciones de oxidación y reducción en el mismo reactor, y el proceso de reacción. En realidad, se divide en dos pasos. Si el diseño y la configuración del revestimiento del horno son razonables está directamente relacionado con la vida útil del horno; el diseño y la configuración del revestimiento incluyen dos aspectos: uno es determinar la estructura y el tamaño razonables y el otro es la selección correcta del refractario; materiales. QLS solo tiene plata en Francia, el espesor del revestimiento es de 350 mm y la parte superior del baño fundido está hecha de ladrillos de magnesia-cromo semifundidos. El fondo de la piscina fundida es LDM Ge-26, que se funde y se combina con ladrillos de magnesia y cromo.
2. Horno de fundición de plomo enriquecido con oxígeno y soplado por el fondo.
El horno de fundición de plomo enriquecido con oxígeno y soplado por el fondo es un horno de reacción cilíndrico horizontal. La parte superior del baño fundido está hecha de LZ mge-18, que se combina directamente con ladrillos de magnesia-cromo; el fondo del baño fundido está hecho de ladrillos de semielectromagnesia-cromo LDM Ge-18. O todos utilizan ladrillos de cromo y magnesia semiadheridos fundidos LDM Ge-18. El uso total es de aproximadamente 160 toneladas.
6. Horno de volatilización
El horno de volatilización es un horno rotatorio que procesa residuos de lixiviación y recupera metales valiosos como zinc, plomo, indio y germanio.
La característica de un horno de volatilización es que la mampostería del horno gira con la carcasa del horno a altas temperaturas y está en estado de vibración durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, también tiene que resistir. el desgaste y el impacto de los materiales del horno. Las principales manifestaciones de daño a sus materiales refractarios son:
(1) Escorias y corrosión de metales.
(2) Desgaste mecánico.
(3) Bajo la acción de altas temperaturas, la temperatura de la zona de reacción intermitente en el horno alcanza los 1300 ~ 1500 ℃.
Por lo tanto, los ladrillos de escoria de aluminio y cromo o los ladrillos de magnesio y alúmina y cromo se utilizan principalmente en la zona de reacción intermitente del horno para prolongar la vida útil del revestimiento del horno.
Las características de los ladrillos de cromo y magnesia-alúmina son las siguientes:
Primero, durante la producción se añaden grandes partículas de espinela presintetizada y la expansión inconsistente a altas temperaturas se utiliza para generan microfisuras dentro de varios minerales Mejora la estabilidad del producto al choque térmico;
En segundo lugar, la cromita contiene Fe2O3 y el fe2o3 se difunde en MgO, lo que mejora la combinación directa de periclasa y espinela de magnesia-aluminio. promueve la interacción entre partículas y la combinación de la matriz mejora la resistencia a altas temperaturas del material;
En tercer lugar, agregar cromita, en la que Cr2O3, Al2O3 y MgO forman una solución sólida continua, mejora la densidad. y resistencia al desgaste del material.
7. Horno basculante
Para procesar cobre blíster, la fundición de Guixi introdujo la tecnología de horno basculante patentada de la empresa alemana Maerz, que incluye el cuerpo del horno basculante, el sistema de combustión y sistema de fundición de lingotes, caldera de calor residual, sistema de eliminación de polvo y otras instalaciones auxiliares.
Las características del horno basculante son que el horno de reverbero puede alimentar y eliminar escoria, el horno de ánodo giratorio puede cambiar la posición del horno según diferentes ciclos operativos y tiene un alto grado de mecanización y automatización (hidráulico se utiliza equipo para inclinar y equipo especial flexible y rápido para alimentación), con alta eficiencia de combustión y baja intensidad de mano de obra para los trabajadores. El horno basculante de 350 toneladas de Guixi Smelter es actualmente el modelo más grande y puede procesar 654,38 millones de toneladas de materiales que contienen cobre por año. Los materiales refractarios seleccionados son ladrillos fundidos de magnesia-cromo o ladrillos fundidos de magnesia-cromo semiadheridos, con un contenido de Cr2O3 superior a 18.
8. Horno flash
El horno flash es un equipo de fundición mejorado inventado por la empresa finlandesa Otto Kump para procesar mineral de sulfuro en polvo. Generalmente está compuesto por una boquilla de concentrado. cuatro partes principales: torre de reacción, tanque de sedimentación y chimenea ascendente. La carga seca y el aire precalentado se mezclan a través de la boquilla de concentrado y se inyectan en la torre de reacción a alta velocidad. Bajo la acción de altas temperaturas, reacciones como la desulfuración oxidativa, la fusión y la escoria se desarrollan rápidamente.
Después de que la masa fundida formada ingresa al tanque de sedimentación, el proceso de escoria se completa y se separa en productos metálicos enriquecidos y escoria fundida, y los productos de gas fundido se descargan del conducto ascendente.
Los materiales refractarios utilizados en las boquillas de concentrado suelen ser materiales refractarios con alto contenido de aluminio o materiales de apisonamiento.
La torre de reacción es el lugar principal donde se produce el proceso de reacción de fundición en el horno flash. La temperatura límite superior es de aproximadamente 900 ~ 1100 ℃ y la temperatura límite inferior puede alcanzar 1350 ~ 1550 ℃. Se requiere que los materiales refractarios tengan buena resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y estabilidad a altas temperaturas. La temperatura en la parte superior y en la pared superior de la torre de reacción es relativamente baja, y generalmente se utilizan ladrillos de magnesia-cromo unidos directamente. Las paredes de la torre media e inferior están hechas de ladrillos fundidos de magnesia-cromo o ladrillos fundidos de magnesia-cromo.
9. Horno Noranda
Para aumentar la capacidad de producción y proteger el medio ambiente, Daye Nonferrous Metals Co., Ltd. ha construido un nuevo proceso de fundición Noranda. Después de su puesta en funcionamiento en 1997, la capacidad de producción de cobre blister fue de 150.000 toneladas.
El proceso de fundición Noranda fue desarrollado por la Compañía Canadiense Noranda. Es un reactor cilíndrico horizontal y pertenece a la fundición en piscina fundida rica en oxígeno. El secado del concentrado, la tostación, la fundición y la escoriación por inyección se completan en un reactor. Los ladrillos de magnesia-cromo 18 se utilizan en el baño fundido y la línea de escoria, y 16 se utilizan directamente en otras partes.
Convertidor X.
En el proceso de producción de cobre pirometalúrgico, la mayor parte del proceso de fundición desde azufre de cobre hasta cobre blister se lleva a cabo en un convertidor, al igual que la fundición de níquel.
El convertidor tiene una forma cilíndrica horizontal. El cilindro de placa de acero está revestido con materiales refractarios. Hay una boca de horno para los materiales entrantes y salientes en la parte superior. Por un lado, la carga agregada al convertidor es principalmente cobre líquido, azufre o mata con bajo contenido de níquel, la reacción de desulfuración y escoria se lleva a cabo bajo la acción del aire a alta presión que sale de la tobera. Todo el proceso es un proceso de fundición con autocalentamiento sin combustible adicional. El gas de combustión generado durante el proceso de reacción se expulsa continuamente desde la boca del horno y ingresa al sistema de eliminación de polvo y producción de ácido a lo largo de la campana de extracción. se detiene periódicamente, y luego el cuerpo del horno se expulsa del horno, la boca se inclina hacia la salida después de que se detiene el viento, el producto final (cobre ampollado o mate con alto contenido de níquel) también se inclina desde la boca del horno hacia la salida.
Después de soplar durante un período de tiempo, es necesario detener el aire para verter la escoria de la boca del horno y luego se agrega una tanda de mate para soplar. Repita este ciclo varias veces hasta que se agregue la cantidad predeterminada de mata de cobre y toda la mata de cobre se sople en cobre blister. En este ciclo, la temperatura del convertidor fluctúa entre 800 y 1500 °C y durante el proceso de fundición se añaden algunos materiales fríos y piedras de cuarzo.
Los materiales refractarios del convertidor se dividen en tobera, área de tobera, boca del horno, cuerpo del horno y pared final. La tobera utiliza ladrillos fundidos de magnesia-cromo 26, y el área de la tobera, la boca del horno, el cuerpo del horno y las paredes finales usan ladrillos fundidos de magnesia-cromo 16 o ladrillos fundidos de magnesia-cromo 16.
11. Horno de ánodo (horno de refinación)
El horno de ánodo, también conocido como horno de refinación giratorio, es adecuado para refinar cobre ampollado fundido.
La operación de refinado incluye alimentación, oxidación, reducción y fundición, y el producto es placa anódica. El cuerpo del horno cilíndrico está equipado con una boca del horno para cargar y descargar cobre. Hay una pequeña cantidad de toberas en el costado del cuerpo del horno. Se introduce aire a alta presión en la etapa de oxidación y se introduce el agente reductor en la. etapa de reducción. Las toberas se colocan sobre la superficie de fusión cuando no están funcionando, durante la operación redox, incline el horno para enterrar la tobera en el cuerpo de fusión.
Primero, la temperatura del horno de ánodo es superior a 1350 °C. A diferencia del horno fijo, no hay una línea fija de piscina fundida (escoria). La erosión de la escoria y la erosión del metal fundido implican casi. 2% de la superficie interior del horno. /3 o superior;
En segundo lugar, dado que el horno necesita girar con frecuencia, la mampostería y la carcasa de acero deben estar en estrecho contacto para aumentar la fricción estática entre los mampostería y la carcasa de acero y superar el par de rotación para mantener la estabilidad de la mampostería, por lo que no hay una capa de aislamiento liviana;
Nuevamente, para reducir la carga sobre la mampostería (reducir la carga sobre). el dispositivo de soporte y reducir el consumo de energía de la transmisión), cuando la temperatura de la superficie de la carcasa de acero lo permita (300 ℃), reduzca el espesor de la capa de mampostería tanto como sea posible.
Además, en las dos zonas de alimentación afectadas, teniendo en cuenta la influencia de las fluctuaciones de temperatura durante la alimentación, también se seleccionaron ladrillos de magnesia-cromo semiadheridos. Debido a la conveniencia de la estructura y la construcción, el puerto de combustión y la salida de gases de combustión están recubiertos con material de apisonamiento de magnesia y cromo.