Для обычных медноплавильных печей такие огнеупорные материалы, как кварц, высокоглиноземистый боксит, муллит и корунд, могут удовлетворить требования. Кварцевая футеровка благодаря низкой стоимости и простоте конструкции печи может использоваться примерно 200 раз в печах вместимостью 300-700 кг. Крупные индукционные тигельные печи непрерывного действия могут использовать муллитовые или высокоглиноземистые трамбовочные или литые материалы, срок их непрерывной службы обычно составляет более года. При повышении рабочей температуры или более тяжелых условиях эксплуатации можно выбрать корундовую футеровку.
В последние годы появились крупные безсердечниковые индукционные печи вместимостью более 30 тонн. Медноплавильная печь промышленной частоты на 16 тонн Сучжоуского медного завода в Китае использует корундовый футеровочный материал с добавлением антипроницаемого агента, который не вступает в реакцию с элементами марганца, никеля, алюминия и т.д. в медном расплаве, что позволяет избежать явления шлакования и увеличить срок службы более чем на 3 года (более 700 плавок). Красная медь, как один из медных сплавов с высокой проницаемостью, имеет температуру плавления 1083°C. При плавке расплав проникает во внутреннюю часть футеровки, происходит реакция окисления, сопровождающаяся объемным расширением и образованием легкоплавких веществ, что приводит к эрозии и сокращению срока службы футеровки. В индукционной медноплавильной печи вместимостью 30 тонн при плавке никель-алюминиевой бронзы максимальная температура достигает 1350°C, используется муллитовый трамбовочный материал с критическим размером частиц 10 мм, и состояние использования является хорошим.
Также существует схема использования предварительно синтезированных графитовых тиглей или тиглей из карбида кремния, преимущество которой заключается в возможности быстрой замены, что экономит время спекания и повышает эффективность электропечи, а также обеспечивает эффект энергосбережения благодаря более высокой температуре тигля. Однако по сравнению с корундовым трамбовочным материалом стоимость выше, а эффект перемешивания ванны слабый, что не способствует равномерности температуры печи.
Медноплавильный отражательный печь — это высокотемпературное металлургическое оборудование, для которого требуются огнеупорные материалы, отвечающие требованиям стойкости к высоким температурам, коррозии и термическим ударам, чтобы противостоять высокотемпературным расплавам, газовой коррозии и механическим воздействиям в процессе плавки меди. Ниже приведены commonly используемые огнеупорные материалы для медноплавильных отражательных печей:
1. Под печи
-
Магнезитохромитовый кирпич: Высокая термическая стабильность, хорошая стойкость к эрозии и термическим ударам, способен выдерживать воздействие медного расплава и шлака.
-
Магнезиально-алюминиевый шпинельный кирпич: Высокая стойкость к эрозии, особенно подходит для обработки шлаков, содержащих серу.
-
Высокоглиноземистый кирпич (содержание Al₂O₃ 50%-90%): Высокая прочность при высоких температурах, хорошая износостойкость и стойкость к кислым шлакам, используется в зонах с умеренными температурными требованиями и обладает хорошей экономической эффективностью.
2. Стены печи
-
Магнезитохромитовый кирпич: Высокая огнеупорность, отличная стойкость к термическим ударам, превосходные высокотемпературные характеристики и высокая стойкость к эрозии шлаком.
-
Алюмосиликатный огнеупорный кирпич: Используется в зонах с более низкими температурами, отличается низкой стоимостью, но умеренной высокотемпературной стойкостью.
-
Спеченный магнезитовый кирпич или магнезито-углеродистый кирпич: Может использоваться в некоторых высокотемпературных зонах для повышения долговечности.
3. Свод печи
-
Динамисовый кирпич: Высокая температура размягчения под нагрузкой, хорошая термическая стабильность и стойкость к термическим ударам.
-
Высокоглиноземистый кирпич: Хорошая стойкость к термическим ударам и устойчивость к высокотемпературному воздействию дымовых газов.
-
Магнезиально-алюминиевые шпинельные огнеупоры: Высокая стойкость к химической эрозии, более подходят для высокотемпературных зон.
4. Медный летник и шлаковый летник
-
Магнезитохромитовый кирпич или магнезито-углеродистый кирпич: Хорошая термическая стабильность, высокая стойкость к эрозии и воздействию потоков.
-
Огнеупорные литые материалы: Используются для локального ремонта или усиления определенных зон, продлевая срок службы.
5. Шлаковая линия
-
Магнезитохромитовый кирпич или циркониевый корундовый кирпич: Хорошая стойкость к термическим ударам и высокая эффективность против сильно коррозионных шлаков.
Ключевые моменты выбора материалов:
-
Стойкость к эрозии медным расплавом и шлаком: Магнезитохромитовый кирпич и магнезиально-алюминиевый шпинельный кирпич часто используются в критических зонах.
-
Высокотемпературная стойкость: Динамисовый кирпич и высокоглиноземистый кирпич обычно применяются в зонах с относительно низкими температурами.
-
Баланс стоимости и срока службы: Высокопроизводительные материалы используются в важных зонах, в других зонах учитывается экономическая эффективность.
Огнеупорные материалы для медноплавильных отражательных печей должны выбираться комплексно в зависимости от конкретной конструкции печи и технологических условий, может также потребоваться индивидуальная настройка и оптимизация огнеупоров.
