隨著社會競爭越來越激勵，降低生產(chǎn)成本成為企業(yè)的命脈。各個銅冶煉廠都在降低轉(zhuǎn)爐噸銅磚耗方面進(jìn)行不斷地探索。影響轉(zhuǎn)爐爐磚破損的因素很多，它與冰銅品位、耐火材料質(zhì)量、砌筑技術(shù)、吹煉制度及實際操作等因素有關(guān)。

1.轉(zhuǎn)爐的砌筑及爐襯損壞情況

我廠現(xiàn)有60t轉(zhuǎn)爐2臺，轉(zhuǎn)爐的砌筑結(jié)構(gòu)是：風(fēng)眼磚520mm，風(fēng)眼以上為9層520mm和14層460mm的過渡區(qū)，風(fēng)眼區(qū)以下均為380mn，爐口四周砌筑耐火磚，風(fēng)眼區(qū)及以上部位砌筑較厚，為了增強抗侵蝕能力。

生產(chǎn)實踐表明轉(zhuǎn)爐襯易損部位為：爐口、風(fēng)眼、端墻。吹煉過程中要經(jīng)受高溫熔體劇烈的機(jī)械沖刷、爐渣和石英熔劑的嚴(yán)重侵蝕及爐溫周期性的波動，爐口清理和風(fēng)眼維護(hù)時的機(jī)械碰撞和磨損，作業(yè)條件極為惡劣，特別是爐口、風(fēng)眼、端墻渣線三部分既是耐火材料的易損部位，又是砌體結(jié)構(gòu)強度最薄弱的環(huán)節(jié)，還是筑路施工中要求技術(shù)含量最高的部位。這三個部位的同步壽命很大程度上代表著轉(zhuǎn)爐的爐齡。

根據(jù)生產(chǎn)實踐，轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼區(qū)磚厚度小于90mm時，就不可再繼續(xù)使用，需停爐挖補，其余部位砌體在150mm以下時，需停爐大修。

2.影響轉(zhuǎn)爐壽命的因素分析

轉(zhuǎn)爐爐襯損壞的原因甚多，歸納起來，主要是機(jī)械力、熱應(yīng)力和化學(xué)腐蝕3種作用的結(jié)果。

2.1機(jī)械力的影響

2.1.1攪動熔體的能量對磚襯的破壞

由于鼓入氣體的沖擊力以及氣流上升和膨脹，給熔體帶來很大的攪動能量，當(dāng)氣液兩相混合流體沖擊熔體表面時，熔體被氣液兩相流體噴射到磚襯上，對爐襯造成強烈的機(jī)械沖擊，同時也為化學(xué)侵蝕創(chuàng)造了條件，所以選擇合理的鼓風(fēng)強度是提高轉(zhuǎn)爐爐壽重要環(huán)節(jié)，相對適宜的供風(fēng)強度和送風(fēng)制度，利于減弱熔體對爐襯的沖擊力，延長轉(zhuǎn)爐壽命。

2.1.2清理風(fēng)眼對風(fēng)眼磚的破壞

在吹煉過程中，不可避免的生成磁性鐵，在捅風(fēng)眼操作時風(fēng)口區(qū)域熔體回灌，在風(fēng)口易生成結(jié)瘤，需不斷清理風(fēng)口，而機(jī)械震動力對風(fēng)口區(qū)域磚襯的破壞作用很大，造成風(fēng)口區(qū)磚襯表面在熔體侵蝕的作用下變質(zhì)，當(dāng)變質(zhì)層擴(kuò)大到一定程度時，磚體發(fā)生剝落，嚴(yán)重影響爐壽。

2.2熱應(yīng)力的影響

耐火材料在加熱和冷卻時對溫度變化引起破壞的抵抗能力稱之為抗熱震性，它是衡量耐火材料質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。大多數(shù)耐火材料在遠(yuǎn)低于其耐火度的溫度下因抗熱震性差而發(fā)生損毀，耐火材料的熱損毀主要與耐火材料在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的熱應(yīng)力有關(guān)。

轉(zhuǎn)爐為周期性作業(yè)，生產(chǎn)中難免出現(xiàn)等料、補爐口及設(shè)備故障原因而停吹造成轉(zhuǎn)爐爐溫的波動。

2.3化學(xué)侵蝕的影響

化學(xué)侵蝕主要有熔體侵蝕(熔渣、金屬溶液)及氣體侵蝕兩種形式，其表現(xiàn)為對鎂質(zhì)耐火材料的溶解、化合及滲透，使耐火材料結(jié)構(gòu)變化，性能減弱而損壞。

2.3.1熔體侵蝕

熔體通過耐火材料的氣孔、裂紋及晶體間的界面發(fā)生接觸和滲透作用。在接觸過程耐火材料向熔體中溶解，耐火材料表面形成體積密度與原材料發(fā)生很大變化的易溶化合物，溶解到一定程度即發(fā)生滲透作用，當(dāng)熔體滲透入耐火材料一定深度后會生產(chǎn)與原材料完全不同性質(zhì)的變質(zhì)層，由于變質(zhì)層與原材料結(jié)構(gòu)不同而發(fā)生體積變化，而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，導(dǎo)致原材料生產(chǎn)裂紋，嚴(yán)重的裂紋導(dǎo)致變質(zhì)層剝落或崩裂，在熔體的侵蝕作用下有產(chǎn)生新的變質(zhì)層，如此循環(huán)，使耐火材料受到嚴(yán)重的損壞。

2.3.2氣體侵蝕

氣體侵蝕一般是指在吹煉過程中冰銅中的so2與o2與耐火材料中的堿性氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成金屬硫酸鹽，而其密度又比堿性氧化物小，因兩物相體積密度的不同而產(chǎn)生了應(yīng)力，使耐火材料變得疏松而剝落，加劇了耐火材料的損壞。

3、延長轉(zhuǎn)爐壽命的措施

3.1、改變砌筑方式,提高工藝標(biāo)準(zhǔn)：

3.1.1通常情況下,由于濕砌會導(dǎo)致磚體受潮,不利于400℃恒溫脫水。轉(zhuǎn)爐砌筑采用干、濕結(jié)合，即風(fēng)口區(qū)上、下4層和爐口區(qū)采用濕砌,其余各處干砌。

3.1.2風(fēng)口磚從一端砌筑改為從中間向兩端砌筑,避免風(fēng)口組合磚出現(xiàn)三角縫和錯位。

3.1.3由從一端砌上、下爐口反拱磚改為從中央向兩端砌筑,并對稱進(jìn)行,利于兩側(cè)收口、鎖緊,防止兩磚間隙不均勻、不緊密而脫落。

3.1.4磚縫內(nèi)分布充實、均勻、內(nèi)外一致,膨脹縫滿足2-3mm,各部位磚體連接處進(jìn)行鎖口處理,加工的磚體不大于三分之一,加工好的磚體不小于自身的三分之二。

3.1.5鎂質(zhì)填料要求能手捏成團(tuán)，從一米高處落下見散,填充料厚薄均勻，堅實度均勻。

3.1.6破損、斷角及受潮的鉻鎂磚堅決不用。

3.2、控制轉(zhuǎn)爐冷料,防止高溫腐蝕

試驗證明鉻鎂磚在850℃的抗熱振性時，18次就會發(fā)生斷斷裂,導(dǎo)致爐磚襯損壞。因此，要避免爐溫忽高忽低和劇烈波動，減少和消除熱應(yīng)力對磚襯的損害。在生產(chǎn)中，采用控制冷料加入量的辦法來穩(wěn)定爐溫。

3.3、合理控制轉(zhuǎn)爐渣含硅,減少化學(xué)腐蝕中性或弱堿性爐渣對爐磚襯起保護(hù)作用。鐵橄欖石對方鎂石侵蝕嚴(yán)重，不僅能使鎂質(zhì)耐火材料表面溶解，還能滲進(jìn)到內(nèi)部使其溶解。溫度愈高，MgO在轉(zhuǎn)爐渣中溶解度愈大，并在高溫下形成荷重軟化溫度較低的鎂橄欖石，降低鎂磚的工作性能。鐵的氧化物還能使方鎂石和鉻鐵礦晶粒飽和，造成晶粒破壞，使鎂磚過快損壞。轉(zhuǎn)爐渣含硅量小于18%，呈堿性，轉(zhuǎn)爐渣含硅量大于28%，為酸性，兩者均嚴(yán)重腐蝕氧化鎂磚襯。轉(zhuǎn)爐渣含硅量在19%-24%之間，呈中性或弱堿性，不腐蝕氧化鎂磚襯。生產(chǎn)中,嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐渣含硅量，使其穩(wěn)定在19%一24%之間。

3.4、提高人員素質(zhì)

提高筑爐、轉(zhuǎn)爐操作、生產(chǎn)管理者的素質(zhì)和能力，確保砌爐質(zhì)量。提高對突發(fā)事故的應(yīng)對能力,科學(xué)嚴(yán)密地監(jiān)督管理生產(chǎn)。

3.5、合理選擇供風(fēng)強度和富氧濃度

生產(chǎn)過程中難免出現(xiàn)爐體與風(fēng)機(jī)不匹配的情況，嚴(yán)禁用大風(fēng)機(jī)給小爐體供風(fēng)，防止風(fēng)口區(qū)沖刷巨烈和熔體嚴(yán)重噴。轉(zhuǎn)爐富氧濃度不宜高于27%，富氧濃度大于27%，對磚襯洗刷較大。

4、應(yīng)注意的問題

在生產(chǎn)中還應(yīng)注意以下幾方面問題:

(1)制定科學(xué)的停爐、修爐和開爐標(biāo)準(zhǔn)，如磚襯拆除標(biāo)準(zhǔn)、升溫標(biāo)準(zhǔn)等，并嚴(yán)格執(zhí)行。

(2)新修爐體在開動時要進(jìn)行“掛爐”和“滲銅”作業(yè)，保護(hù)爐體。

(3)嚴(yán)格工藝操作，各階段爐溫的控制和終點的判斷要準(zhǔn)確。杜絕“過吹”現(xiàn)象的發(fā)生，特別是二周期過吹，對爐體的損害非常嚴(yán)重。

(4)重視職工的培訓(xùn)工作，提高全員素質(zhì)和煉銅技術(shù)水平。

小結(jié)

結(jié)語通過實施以上各項措施，噸銅磚耗能得到很好的控制，降低成本，年創(chuàng)效益。只要重視砌筑質(zhì)，重視工藝條件，消除使鉻鎂磚損壞的熱應(yīng)力、機(jī)械力和化學(xué)侵蝕的因素，就能延長爐磚的壽命。