采用(yong)PS轉(zhuan)爐(lu)進行生(sheng)產(chan)的銅冶煉廠，轉(zhuan)爐(lu)在生(sheng)產(chan)中(zhong)起到粗煉除(chu)雜并配合上下工序調整(zheng)生(sheng)產(chan)節奏的作用(yong)，而轉(zhuan)爐(lu)內(nei)襯(chen)耐火材料的使用(yong)壽(shou)命決(jue)定了轉(zhuan)爐(lu)爐(lu)壽(shou)的高低。某(mou)有色公(gong)司2臺60t轉爐采用爐交換的生產模式進行生產，2013~2015年(nian)，轉爐爐壽一直偏低，小修(xiu)爐壽平均為90~95爐，低于同(tong)行業水平。轉爐爐壽的(de)(de)高低，直接影響轉爐工序的(de)(de)各(ge)項經濟技術指標，同(tong)時頻(pin)繁倒爐、檢修次(ci)數增加給生(sheng)產帶來諸多不利影響。

1.1轉爐耐火磚損耗的主要形式

1.1.1高溫下化學侵蝕

耐火磚在高溫下化學侵蝕時爐渣會和鎂鉻磚中的方鎂石反應生成橄欖石相，形成鎂橄欖石(Mg?SiO?)和鈣鎂橄欖石(CaMgSiO?)的反應為：

轉爐(lu)耐(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)在使用過程中，耐(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的熱(re)端受到嚴(yan)重(zhong)(zhong)的渣侵蝕和金屬(shu)滲(shen)透，在熱(re)端會(hui)形(xing)成(cheng)深度約(yue)40~50mm的侵蝕滲(shen)透層(ceng)，導致(zhi)耐(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的組織結(jie)(jie)構(gou)(gou)被破壞，形(xing)成(cheng)與(yu)原來鎂鉻磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)結(jie)(jie)構(gou)(gou)和性質(zhi)不同的變質(zhi)層(ceng)，并且距爐(lu)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)工(gong)作面越近，爐(lu)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)滲(shen)透越嚴(yan)重(zhong)(zhong)。同時在轉(zhuan)爐(lu)(lu)生(sheng)產過(guo)程(cheng)中，如(ru)果熔劑(ji)的加入量過(guo)多(duo)，容易(yi)生(sheng)成酸性爐(lu)(lu)渣(zha)，耐(nai)火磚易(yi)被酸性爐(lu)(lu)渣(zha)侵蝕(shi)，且(qie)爐(lu)(lu)溫(wen)越高，酸性爐(lu)(lu)渣(zha)對鎂鉻磚的侵蝕(shi)越快。

1.1.2熱應力損壞(huai)

轉(zhuan)爐(lu)一般使用爐(lu)交換的(de)(de)方式(shi)生(sheng)產(chan)，從出銅到下一爐(lu)次進料間隔時(shi)間過(guo)長(chang)(約420min)，期間爐(lu)襯的(de)(de)表面溫(wen)度溫(wen)差達(da)300~700℃，當溫(wen)差為300℃時(shi)，鎂(mei)鉻質耐(nai)火磚在工(gong)作面產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱應(ying)力(li)可達(da)25~40MPa，這一數值(zhi)已經超過(guo)了鎂(mei)鉻耐(nai)火磚的(de)(de)高溫(wen)抗折強度。由(you)于溫差較大，變(bian)質(zhi)層(ceng)(ceng)和原(yuan)磚層(ceng)(ceng)間因熱(re)膨脹系(xi)數差異，在熱(re)應力的(de)作用下(xia)易產生平行于工作面的(de)裂(lie)紋，導致變(bian)質(zhi)層(ceng)(ceng)崩裂(lie)和剝落。

1.1.3機(ji)械應力(li)損壞

轉爐(lu)在生產過程中，轉爐(lu)進風(feng)量大小對風(feng)眼(yan)區耐火(huo)磚的損耗有較(jiao)大影響，轉爐(lu)風(feng)箱(xiang)、風(feng)眼(yan)座及風(feng)眼(yan)彈子漏風(feng)，會造(zao)成爐(lu)內(nei)熔(rong)(rong)體(ti)在風(feng)眼(yan)區附近強(qiang)烈攪動，繼而導致風(feng)眼(yan)內(nei)管燒損較(jiao)快，使(shi)得(de)風(feng)眼(yan)區耐火(huo)磚受(shou)到爐(lu)內(nei)熔(rong)(rong)體(ti)較(jiao)強(qiang)的機械沖刷而損耗。其(qi)次是在正常生(sheng)產(chan)中，因操作(zuo)需要須進行(xing)頻繁的捅風眼、清(qing)風眼操作(zuo)，易造成(cheng)風眼磚損壞。另外在清(qing)理爐口粘結物時，爐口機釬(han)頭(tou)的擊打，易(yi)造成(cheng)爐口區耐(nai)火磚損壞、脫(tuo)落。

1.2轉爐耐火磚的損耗情況

經過多次(ci)轉(zhuan)爐小(xiao)修，對轉(zhuan)爐風眼至上爐口、爐口區域(yu)的耐火磚損耗情(qing)況(kuang)(kuang)進行(xing)測量、統(tong)計，耐火磚損耗情(qing)況(kuang)(kuang)見表1。

由表1可(ke)看出，風眼磚及(ji)爐口磚的壽命(ming)決定了(le)轉爐的爐壽。

2.1改進風眼區鎂鉻磚材質

風眼區的鎂鉻磚要求具有較強的耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)沖刷(shua)、耐(nai)化學腐蝕、耐(nai)沖擊振動等性能。因此，將風眼區(qu)域(yu)的(de)風眼磚(zhuan)(zhuan)、三角磚(zhuan)(zhuan)由原(yuan)設計的(de)電(dian)熔20鎂(mei)鉻(ge)(ge)磚(zhuan)(zhuan)(DMGe-20)改(gai)為(wei)電(dian)熔26鎂(mei)鉻(ge)(ge)磚(zhuan)(zhuan)(DMGe-26)，其理化指標對比(bi)如表2。

鎂(mei)(mei)鉻(ge)磚中氧化鉻(ge)(Cr?O?)的含量增加，提高(gao)了(le)鎂(mei)(mei)鉻(ge)磚抗沖刷(shua)性能，減(jian)緩了(le)鎂(mei)(mei)鉻(ge)磚在(zai)使用(yong)過程中的洗刷(shua)速度。同時，DMGe-26鎂鉻磚(zhuan)(zhuan)的(de)氣孔率顯(xian)著降低，縮(suo)短(duan)了(le)渣侵(qin)蝕、金屬滲(shen)透的(de)深(shen)度，縮(suo)短(duan)了(le)鎂鉻磚(zhuan)(zhuan)熱(re)端(duan)變質層(ceng)(變質層(ceng)長度縮(suo)短(duan)約10mm)，降低了(le)耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)剝落長度，減(jian)緩(huan)了(le)風眼(yan)磚(zhuan)(zhuan)的(de)損耗速率。

2.2對檢修質量嚴格把關

2.2.1機械方(fang)面

(1)風眼座、三通座修復(fu)時，對座子表(biao)面進行打磨，確保(bao)座子面的平整度。安(an)裝時采(cai)用(yong)防松動螺栓(shuan)，并將普通(tong)石棉墊(dian)改為鋁(lv)包石棉墊(dian)，確保風(feng)眼座(zuo)(zuo)及三通(tong)座(zuo)(zuo)處無(wu)漏風(feng)間隙(xi)。

(2)制(zhi)作風(feng)(feng)眼(yan)管(guan)(guan)調校(xiao)樣(yang)板，用樣(yang)板選擇兩(liang)根風(feng)(feng)眼(yan)管(guan)(guan)作為校(xiao)正(zheng)基準，風(feng)(feng)眼(yan)管(guan)(guan)中(zhong)心距校(xiao)正(zheng)后需達(da)到風(feng)(feng)眼(yan)磚砌(qi)筑要求，并(bing)將風(feng)(feng)眼(yan)管(guan)(guan)與風(feng)(feng)眼(yan)套管(guan)(guan)焊接(jie)牢固(gu)。

(3)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)眼管(guan)安裝到位后，用塞子塞住風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)眼管(guan)管(guan)口，啟動GM風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機對轉爐供風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，將(jiang)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)壓憋(bie)至轉爐正常(chang)生產時(shi)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)壓(0.1MPa左右)，對風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)箱及(ji)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)眼各連接(jie)點的漏風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)情況進(jin)(jin)行(xing)檢查(cha)，發(fa)現漏風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)點及(ji)時(shi)處理，避免因(yin)漏風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)造(zao)成進(jin)(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)量不足，導致風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)眼內管(guan)及(ji)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)眼區域爐磚洗刷(shua)過快。

2.2.2爐窯砌筑方面

(1)風眼磚由中間向(xiang)兩端砌筑(zhu)，砌筑(zhu)后(hou)對風眼磚前后(hou)面進行打磨，避免(mian)局部位置出現(xian)三角縫(feng)。

(2)風眼磚至上爐口處的方磚按要求退(tui)臺砌筑，縮小(xiao)退(tui)臺過渡(du)段磚層之間(jian)的高(gao)差(cha)，減緩過渡(du)段爐磚的損(sun)耗速(su)率。

(3)磚(zhuan)(zhuan)縫(feng)內灰漿飽(bao)滿、均勻，內外一致(zhi)，新(xin)舊磚(zhuan)(zhuan)接口處磚(zhuan)(zhuan)縫(feng)小(xiao)于3mm，加工(gong)磚(zhuan)(zhuan)寬度(du)不(bu)小(xiao)于自身寬度(du)的1/2，厚度(du)不(bu)小(xiao)于自身厚度(du)的2/3。

(4)上、下爐(lu)口(kou)砌筑時(shi)，在爐(lu)口(kou)上焊接鋼片用于鎖磚(zhuan)，避免(mian)生產(chan)中(zhong)清理(li)爐(lu)口(kou)時(shi)造(zao)成爐(lu)口(kou)磚(zhuan)整體脫落(luo)。

2.3規范烘爐操作

制定轉爐(lu)小修烘爐(lu)規范，烘爐(lu)時(shi)采用木柴、油槍分階段烘爐(lu)，嚴格按升(sheng)溫曲線進(jin)行升(sheng)溫控制，確保烘爐(lu)溫度與理論升(sheng)溫曲線偏差不超過50℃，確保耐火(huo)材(cai)料熱膨脹(zhang)達到材(cai)料要求，避(bi)免(mian)烘爐(lu)溫度波動大造成耐火(huo)磚(zhuan)損(sun)壞(huai)。

2.4優化生產操作

(1)制(zhi)(zhi)定(ding)冷(leng)料的加入標(biao)準(zhun)，防止爐溫過(guo)高;穩定(ding)控制(zhi)(zhi)冰銅品位，制(zhi)(zhi)定(ding)單(dan)爐冰銅量標(biao)準(zhun)，避免冰銅量波動大洗刷爐磚(zhuan)，并嚴格控制(zhi)(zhi)單(dan)爐產量。

(2)造渣(zha)過程中適當升高爐(lu)渣(zha)堿(jian)度，爐(lu)內形成磁性(xing)鐵粘(zhan)附于爐(lu)壁(bi)上，在爐(lu)內形成“掛渣(zha)”，保護爐(lu)磚。

(3)轉爐生產中搖(yao)爐前(qian)必須關閉氧(yang)氣，減緩富氧(yang)空(kong)氣對風眼管的氧(yang)化損耗。

通(tong)過實(shi)施以上各項措施，2016年(nian)轉爐小修爐壽由(you)90爐提高至(zhi)140爐。雖然轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)壽(shou)有(you)所提(ti)高，但還與(yu)其他冶煉廠有(you)相當的差距，將通過對轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)砌體結構進行(xing)改造(zao)，并在轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)檢修(xiu)(xiu)時嚴(yan)控(kong)檢修(xiu)(xiu)質量，進一步優化轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)生產操作(zuo)，爭取(qu)將轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)小修(xiu)(xiu)爐(lu)(lu)(lu)壽(shou)提(ti)高至200爐(lu)(lu)(lu)。