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作者:刘伟;魏迎辉;李玉文;张健宇;柴胜利;
单位:山西北铜新材料科技有限公司;铜基新材料山西省重点实验室;
摘要:耐火材料的使用寿命对紫铜熔炼炉至关重要。针对炉渣-熔体交界处漏炉报警事件,首先模拟了炉渣、熔体和耐火材料之间存在的化学反应,接着选取耐火材料的侵蚀区域由热面向冷面分析元素分布和物相组成。结果表明,紫铜熔炼炉用耐火材料(主要物相为Al_2O_3和MgAl_2O_4)与炉渣(含C、Cu_2O、Cu、SiO_2、FePO_4、Ca_3(PO_4)_2等)之间存在复杂化学反应,热面至冷面方向形成四个侵蚀区域,即挂渣区(Cu/FePO_4液相黏结固态组分)、反应区(耐火材料与Cu/FePO_4液相及MgSiO_4、AlPO_4、CuAl_2O_4等反应产物共存)、渗铜区(Cu液渗透耐火材料)及未反应区(原始耐火材料)。基于侵蚀机理,提出通过控制外引杂质元素(Fe、Ca、Si等)含量、优化打炉、起炉工艺减少内衬缺陷、增加TiO_2含量及避免内衬机械破坏的改善策略。本研究为延长紫铜熔炼炉内衬的使用寿命提出了工业化建议。
关键词:耐火材料;;漏炉;;MgAl_2O_4;;Al_2O_3;;磷酸钙;;磷酸铝