炼锌用耐火材料

炼锌用耐火材料有：炼锌焙烧炉，还原蒸馏炉和精馏设备用耐火材料。

（1）焙烧炉，一般焙烧温度为1070—1120℃，一般用粘土砖和高铝砖即可满足要求。

（2）还原蒸馏炉，是生产金属锌或粗锌用的热工设备。先在焙砂中配入29%~33%的优质焦煤，焙烧炉烟尘灰及适量的结合剂，经混合并压制成团块，然后在800℃的条件下，形成具有一定强度的闭块，即为还原蒸馏炉的原料。

竖罐蒸馏炉：由竖式蒸馏罐、燃烧室和空气道等部分组成。蒸馏罐一般由传热性能好和强度高的粘土结合碳化硅砖砌筑。我国葫芦岛锌厂采用碳化硅波纹砖砌筑蒸馏罐内壁，比用标准耐火砖增加热辐射面18%左右，同时将耐火砖砌成竖沟状，减弱了气流上升阻力，降低了炉内压力，加快了反应速度。当罐内壁蚀损较大，或局部出现孔洞，可用碳化硅质喷涂料进行热喷补。燃烧室工作温度为300~1360℃，工作层用硅砖砌筑，其余部位用粘土砖砌筑。冷凝器，水平底和边墙工作层用高铝砖砌筑。其他部位用粘土砖砌筑。冷凝器内装有转子，转子用轴由石墨质材料制作。用碳化硅材料能显著提高寿命。

电热蒸馏炉：主要由圆筒形炉体，冷凝器和电极加热装置等部分组成。该炉易损部位的工作层用碳化硅砖砌筑，其余各部位工作层用粘土砖砌筑，非工作层用粘土隔热耐火砖砌筑。使用寿命较高。

（3）精馏设备，由熔化炉，精炼炉，燃烧室，精馏塔和冷凝器等组成。

精溜塔中部，即蒸馏室两侧设有燃烧室和换热器，塔体上部设有冷凝器，借助通道与铅塔和镉塔及熔化炉相连。塔内一般安装40~60块塔盘，分为蒸馏盘和回流盘两种，均用碳化硅质材料制作，厚度为30~50mm，冷凝器和各种通道等部位工作层普遍用碳化硅砖砌筑；熔化炉，精炼炉，精馏塔的燃烧室及换热器和下延部等部位的工作层，一般用粘土砖砌筑，非工作层用漂珠砖等隔热砖砌筑，塔壁用碳化硅砖砌筑，粗锌连续精馏精炼设备的使用寿命，取决于碳化硅质塔盘的工作寿命，其损毁主要是温度波动及化学侵蚀所致，铅塔寿命一般为1~2年，镉塔寿命为2~3年。

目前，有色冶金的发展趋势是不断采用新工艺和新技术，更新炉窑设备，强化冶炼操作，提高生产率。因此随着有色冶金炉窑大型化和高效化，使用的耐火砖品种扩大，质量提高，数量增大。

一般情况下，有色冶金用耐火材料占耐火材料总消耗量的2%~6%，其中粘土砖占25%，高铝砖占5%~16%，碱性耐火砖占10%~17%。使用不定形耐火材料的比例在不断上升。有色金属炉衬用的耐火砖的损毁机理，主要是熔融金属，金属氧化物或熔渣的浸透和温度应力作用造成的。在炉窑衬体中存在温度梯度，当熔融金属，氧化物或熔渣沿着衬体的缝隙或气孔渗透到纵深内部时，则发生3种情况：1）熔融金属发生氧化，还原或形成低熔点矿物，致使衬体遭到侵蚀，或产生龟裂剥落；2）熔融金属或氧化物发生沉积，造成衬体膨胀而塌落；3）强碱性熔融金属或熔渣流动性很强，对衬体的冲刷和侵蚀较为严重。

铜的熔点为1083℃。在冶炼过程中，熔融金属铜向衬体耐火砖内部渗透，发生氧化并伴随着体积膨胀。当铜氧化成CuO2时，体积增大0.64倍，氧化成CuO时，则体积增大0.75倍。由于体积的不同变化，致使内衬的耐火砖组织结构产生龟裂、裂缝，甚至发生剥落。

在一定的温度下，铜的氧化物能与耐火砖内衬的某些氧化物发生反应而生成液相，例如氧化铜与SiO2的共熔点为1060℃，与MgO的共熔点为1135℃，与Cr2O3的共熔点为1560℃以上。由于低熔物质的形成，破坏了炉衬耐火砖的组织结构，并发生熔蚀现象，降低了使用寿命。另外，在有色金属冶炼过程中，熔渣里含有大量的铁硅酸盐。对镁砖侵蚀较严重，对含铬的尖晶石的镁铬砖侵蚀要轻一些，闪此有色金属熔炼炉普遍使用镁铬砖做内衬。

金属铜，锌，特别是铅，最容易渗透到砌体中，在氧分压较低的炉衬冷面不断发生沉积，使砌体向炉膛内鼓胀而损毁。如果炉衬损毁较严重时，熔融物的渗透可造成泄漏事故，直接影响生产。在冶炼过程中，由于炉内温度的骤然变化，可能使炉衬产生龟裂以及发生剥落。另外，在适当的温度下，废气中的SO2对碱性砖的方镁石相互发生作用，生成含镁的硫酸盐，使砌体的组织结构产生崩溃，降低使用寿命。在一般条件下，与金属熔液和熔渣接触的炉衬部位，目前普遍采用高级碱性耐火砖，碳化硅砖，氮化硅砖或石英砖等材料砌筑，使用效果较好。

河南耐火材料厂  http://www.zzhoudd.com