煉鉛可以用高鋁磚嗎，內(nèi)襯耐材應(yīng)該怎么選？

TOP耐火材料窯爐應(yīng)用技術(shù)頻道開講啦，今天給大家分享的是關(guān)于煉鉛內(nèi)襯的選擇方面的知識。

鉛冶煉基本采用燒結(jié)鼓風(fēng)爐法(即烘烤一還原冶煉法)進(jìn)行。爐型為鼓風(fēng)爐.鉛鋅封閉鼓風(fēng)爐.氧氣底吹煉鉛(QsL)爐和基夫賽特(KIVCET)該方法主要包括粘土磚.高鋁磚.鎂鉻磚.澆注料等。氧氣底吹煉鉛爐，直接用鉛精礦煉鉛的熱工設(shè)備。它呈長圓柱形，水平放置在兩個托盤上，可旋轉(zhuǎn)90°，爐子長約22m，分為還原區(qū)和氧化區(qū)，兩者都有隔墻。下部有一個孔，使兩個區(qū)域相連。氧化區(qū)安裝有氧噴嘴，上部設(shè)有裝料口。套筒噴嘴安裝在還原區(qū)。熔化爐、渣線區(qū)、隔墻、裝料口、噴嘴對面的爐墻一般采用熔化鎂鉻磚砌筑。其余部分采用直接與鎂鉻磚結(jié)合或燒成鎂鉻磚砌筑。
氧底吹富氧煉鉛爐氧底吹富氧煉鉛爐是一種水平圓柱形反應(yīng)爐，可回轉(zhuǎn)90°。底吹爐的槍口磚和圍磚長期被高溫熔體沖刷.滲透，蝕損很快，建議采用高溫抗折強度高的電熔結(jié)合鎂鉻磚DMGe-24.熔體區(qū)域主要是熔液的滲透，建議與鎂鉻磚結(jié)合半BMGe-20.建議將鎂鉻磚與爐襯其他部位直接結(jié)合ZMGe-18。加料口.噴嘴.鎂鉻鋼纖維增強澆注料推薦爐口和助燃口MGeJ-20.濕砌時建議使用鎂鉻火泥MGeN-5。
氧底吹直接煉鉛法QSL爐氧化區(qū)耐火磚的選擇QSL水平旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐呈長圓柱形，熔池內(nèi)有隔墻，分為氧化熔煉區(qū)和爐渣還原區(qū)，隔墻下有通道通過熔體。氧化區(qū)爐底有浸沒式氧氣噴槍和出口，還原區(qū)底部有粉煤和載體空氣噴槍。顆粒精礦從氧化區(qū)爐頂投入，產(chǎn)生的鉛液匯集在底部。PbO高含量爐渣通過隔墻渣壩進(jìn)入還原區(qū)，碳還原為鉛，流回氧化區(qū)底部。熔化產(chǎn)生的鉛液和貧化后的渣分別從爐兩端排出。生產(chǎn)過程是連續(xù)的。在氧化區(qū)，為了氧化硫化物，熔池保持較高的氧勢。熔池溫度約為1200℃。在還原區(qū)，為FeO2SiO2 2CaO渣中的大量PbO還原，將粉煤和一定壓力的空氣(或富氧空氣)同時吹入渣池，使渣中PbO恢復(fù)。恢復(fù)區(qū)渣池溫度約為13000℃。QSL氧化區(qū)氧氣噴槍的鎂鉻底吹磚(包括座磚)是爐內(nèi)侵蝕嚴(yán)重的部位。
以下是鎂鉻底吹磚侵蝕嚴(yán)重的原因，耐火材料較好。Pb化合物的密度.蒸汽壓力遠(yuǎn)高于其他金屬，但粘度很低；因此Pb化合物及其熔體密度高.流動性好、熔點低等因素會向爐底吹磚空隙.氣孔深度滲透，直到凝固點溫度停止。底吹磚滲透Pb，氧氣噴槍附近氧分壓大，Pb被氧化為PbO。Pb轉(zhuǎn)化為PbO，體積增加約20%。這將對底吹磚的強度造成很大損壞。其次，鎂鉻底吹磚中的鎂鉻尖晶石(MgO·Cr2O3)中Cr2O氧化氣氛下會變成六價鉻CrO3.從氧化物化物的強度來看，PbO堿性強，易酸性強CrO3形成低熔點鉻酸鉛化合物，如PbO·CrO3.3PbO·CrO3.5PbO·Cr2O等等。這些鉻酸鉛化合物的熔點約為820℃左右。因此，底吹磚中的液相量大幅增加。當(dāng)噴槍吹入的氧氣劇烈攪拌鉛液時，鎂鉻底吹磚因強沖刷而嚴(yán)重腐蝕。
雖然由PbO與CrO3以及MgO與CrO3生成3PbO·CrO3.5PbO·CrO3和MgO·CrO3的熱力學(xué)數(shù)據(jù)還沒有看到，但我們知道堿性氧化物PbO.MgO酸性氧化物會自發(fā)地與酸性氧化物合作CrO形成鉻酸鉛和鉻酸鎂。因此，從熱力學(xué)的估計可以得出結(jié)論：QSL煉鉛爐鎂鉻底吹磚在冶煉過程中可能會發(fā)生反應(yīng)(B)。表明鎂鉻耐火材料是做的QSL爐氧化區(qū)底部吹轉(zhuǎn)爐不合適。由于鎂鉻質(zhì)量QSL爐氧化區(qū)底吹磚不合適，哪種材料更合適？
SiO2與PbO能形成一系列低熔點硅酸鉛，熔點約750℃因此，使用硅磚或含硅磚SiO高鋁磚較多不合適。從ZrO22PbO二元系相圖，ZrO吸收50%(摩爾分?jǐn)?shù))PbO(相當(dāng)于6414%的質(zhì)量分?jǐn)?shù))PbO·ZrO2，其在1570℃它仍然以固態(tài)存在ZrO2抗PbO侵蝕性好。
從Al2O32PbO二元系相圖2顯示：Al2O3能吸收1413%(摩爾分?jǐn)?shù))PbO(相當(dāng)于2617%的質(zhì)量分?jǐn)?shù))PbO·6Al2O三、高溫下仍為固態(tài)。即剛玉抗性PbO侵蝕也更好。純ZrO2磚太貴，而純玉磚抗熱振性不太好。在剛玉中加入適量ZrO2.鋯剛玉磚不僅可以提高剛玉磚的抗熱震性，還可以提高剛玉磚的耐腐蝕性，而且更適合價格。QSL用鋯剛玉做爐氧化區(qū)底吹磚比較合適。QSL爐還原區(qū)噴煤粉和空底吹磚，所以條件是FeO2SiO2渣系和恢復(fù)氣氛，所以鎂鉻質(zhì)仍然更合適。
鉛鋅礦回轉(zhuǎn)窯鋅浸出渣和鉛鼓風(fēng)爐渣揮發(fā)回轉(zhuǎn)窯是各類回轉(zhuǎn)窯中對耐火材料損壞最嚴(yán)重的一種回轉(zhuǎn)窯，窯襯壽命非常短。由于爐料中Zn0.Fe203分解還原成FeO，與耐火材料中的SiO2起造渣反應(yīng)，嚴(yán)重腐蝕耐火材料，在高溫下腐蝕程度更大。高鐵爐渣物料中生成的低熔點硫化物，極易滲透到耐火材料中，使砌體腐蝕面膨脹疏松，易受爐料沖刷而剝落。
1.干燥帶:粘土磚、高鋁磚，2.預(yù)熱帶:高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚，3.高溫反應(yīng)帶:鎂鋁尖晶石磚、鎂鉻磚、鋁鉻磚，4.冷卻帶:高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚。