[发明专利]一种延长铜转炉渣贫化电炉耐火材料寿命的方法

说明书

本发明提供一种延长铜转炉渣贫化电炉耐火材料寿命的方法，属于冶金技术领域。该方法在贫化电炉使用初期，炉内填充转炉渣原料，控制起炉温度低于转炉渣熔点值50～100℃，并保温24～48小时。如此，可使炉渣中四氧化三铁在镁铬耐火砖表面充分挂渣，形成一层厚厚的保护层，阻止转炉渣直接接触侵蚀耐火材料。然后，将贫化电炉升温至高于转炉渣熔点值50～100℃再进行正常生产。高于转炉渣熔点值50～100℃，贫化电炉内保证了一定的过热度，渣的黏度降低，有利于冰铜分离。本发明所述方法改进了现有生产工艺，成本低、操作简便、易于实施，控制起炉温度可以有效增加电炉内挂渣行为，延长现有镁铬耐火材料的使用寿命。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是指一种延长铜转炉渣贫化电炉耐火材料寿命的方法。

背景技术

中国的铜产量供不应求，每年需要进口大量的铜金属和铜精矿，以补充铜的缺口和满足对铜的需求。而铜转炉渣中含有一定量的铜和其他有价金属，并且每年产量巨大，因此从转炉渣中回收有价金属在中国显得更为重要。

镁铬砖的主要成分是MgO和Cr₂O₃，另含有少量的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等。这类砖耐火度高、高温强度大、抗碱性渣侵蚀性强、热稳定性优良、对酸性渣也有一定的适应性，在现在高温工业中应用广泛。在有色冶金行业，特别是铜冶炼工业用耐火材料除了MgO-Cr₂O₃基耐火材料外目前尚无合适的取代材料，因此，镁铬砖仍然是耐火材料工业中一种重要的材料。

铜转炉渣主要成分是Fe₃O₄和2FeO·SiO₂，另含有少量的Al₂O₃、CaO、MgO等。这类渣成分复杂，对MgO-Cr₂O₃基耐火材料有着很强的侵蚀作用，耐火材料在熔融渣中不仅存在物理溶解过程，而且存在一系列复杂的化学反应过程，尤其是在高温条件下，炉渣中的酸性氧化物会和耐火砖中的碱性氧化物直接发生化学反应。

目前，铜转炉渣贫化电炉使用的镁铬耐火材料使用寿命不足三个月就出现炉衬材料被烧穿的现象，严重影响了生产周期的持续性，造成极大的经济损失，所以针对贫化电炉生产工艺的改进势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种延长铜转炉渣贫化电炉耐火材料寿命的方法，实现了铜转炉渣生产铜过程中电炉使用寿命的延长，提高了生产效率，节约了生产成本。

该方法包括步骤如下：

(1)转炉渣破碎及装料：

将起炉用铜转炉渣进行预先破碎，并装入贫化电炉中；

(2)低温起炉：

设定起炉温度低于转炉渣熔点值50～100℃；

(3)保温挂渣：

设定起炉保温时间24～48h，具体时间根据炉衬耐火材料表面保护层形成厚度确定；

(4)正常生产：

d.起炉保温结束后，进入正常生产，控制正常生产温度高于转炉渣熔点值50～100℃。

其中，步骤(1)中铜转炉渣粒度小于2mm。

步骤(3)中保温温度与步骤(2)中起炉温度一致。