1 銅冶煉用熱工設(shè)備
1.1 銅的性質(zhì)與用途
1.2 銅的生產(chǎn)方法與流程
1.3 銅锍熔煉用熱工設(shè)備及所用耐火材料
1.3.1 閃速熔煉工藝
1.3.2 澳斯麥特熔煉與艾薩熔煉工藝
1.3.3 諾蘭達熔煉工藝
1.3.4 白銀法熔煉
1.4 銅锍吹煉主要熱工設(shè)備及所用耐火材料
1.4.1 銅锍吹煉的原理
1.4.2 銅锍吹煉主要熱工設(shè)備
1.4.3 銅锍吹煉技術(shù)的新進展
1.4.4 P-S轉(zhuǎn)爐用耐火材料現(xiàn)狀
1.5 銅火法精煉主要熱工設(shè)備及所用耐火材料
1.5.1 銅精煉的必要性及工序
1.5.2 粗銅火法精煉用設(shè)備
1.5.3 陽極澆鑄
1.6 銅冶煉用耐火材料的選擇
1.6.1 銅冶煉的主要特點
1.6.2 各種耐火材料抗FeO-S102渣侵蝕性能
1.6.3 各種耐火材料的抗銅锍侵蝕性
1.6.4 含碳耐火材料應(yīng)用探索性試驗與分析
1.6.5 小結(jié)
2 鎂質(zhì)與鎂鉻質(zhì)耐火原料
2.1 鎂質(zhì)耐火原料
2.1.1 燒結(jié)鎂砂
2.1.2 電熔鎂砂
2.1.3 海水/鹵水鎂砂
2.2 高致密鎂砂的合成
2.3 普通燒結(jié)鎂鉻砂的合成
2.4 優(yōu)質(zhì)燒結(jié)鎂鉻砂的合成
2.4.1 試驗原料
2.4.2 混合
2.4.3 壓塊
2.4.4 燒結(jié)
3 鎂鉻耐火制品的組成、結(jié)構(gòu)與性能
3.1 鎂鉻耐火制品的種類與特征
3.1.1 硅酸鹽結(jié)合鎂鉻磚
3.1.2 直接結(jié)合鎂鉻磚
3.1.3 電熔再結(jié)合鎂鉻磚
3.1.4 半再結(jié)合鎂鉻磚
3.1.5 熔鑄鎂鉻磚
3.1.6 化學(xué)結(jié)合不燒鎂鉻磚
3.2 制備工藝對鎂鉻磚性能的影響
3.2.1 組織結(jié)構(gòu)性能
3.2.2 熱態(tài)強度
3.2.3 熱震穩(wěn)定性
3.2.4 抗渣性
3.3 鉻礦對鎂鉻磚性能的影響
3.3.1 鉻礦粒度的影響
3.3.2 鉻礦加入量的影響
3.4 共燒結(jié)鎂鉻耐火材料的性能
3.4.1 Cr2O3、Al2O3、Fe2O3含量對共燒結(jié)鎂鉻材料的性能影響
3.4.2 2r02對鎂鉻材料性能的影響
3.5 熔鑄鎂鉻耐火材料的研制
3.5.1 研制熔鑄鎂鉻耐火材料的必要性
3.5.2 熔鑄鎂鉻耐火材料生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)
3.5.3 熔鑄鎂鉻磚的試制
……
4 鎂鉻耐火材料在閃速爐上的應(yīng)用
5 鎂鉻耐火材料在其他熔煉爐上的應(yīng)用
6 鎂鉻耐火材料在轉(zhuǎn)爐上的應(yīng)用
《銅冶金用鎂鉻耐火材料》較詳細(xì)地介紹了鎂鉻耐火材料的制備、性能及在銅冶金窯爐中的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括:銅冶金用常見窯爐,鎂質(zhì)和鎂鉻質(zhì)耐火原料,鎂鉻耐火材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能,以及鎂鉻耐火材料在閃速爐、其他熔煉爐和轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用。《銅冶金用鎂鉻耐火材料》采用理論與實踐相結(jié)合的方式,以大量近年來的科研成果為實例來說明和分析問題,既有一定的理論深度又有較強的實用性。
如何有效延長窯爐的使用壽命是耐火材料工作者和用戶共同面臨的課題。為此,編著《銅冶金用鎂鉻耐火材料》以助冶金技術(shù)人員了解耐火材料,耐火材料技術(shù)人員熟悉銅冶金工業(yè)的窯爐工況和爐襯損壞原因,從而實現(xiàn)提高鎂鉻耐火材料使用壽命的目的。
《銅冶金用鎂鉻耐火材料》可供從事耐火材料與有色冶煉工作的科技人員使用,也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參考。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分類與工程性質(zhì)1.2 場地平整、土方量計算與土方調(diào)配1.3 基坑土方開挖準(zhǔn)備與降排水1.4 基坑邊坡與坑壁支護1.5 土方工程的機械化施工復(fù)習(xí)思考題第2...
第一篇 個人禮儀1 講究禮貌 語言文明2 規(guī)范姿勢 舉止優(yōu)雅3 服飾得體 注重形象第二篇 家庭禮儀1 家庭和睦 尊重長輩2 情同手足 有愛同輩第三篇 校園禮儀1 尊重師長 虛心學(xué)習(xí)2 團結(jié)同學(xué) 共同進...
前言第一章 現(xiàn)代設(shè)計和現(xiàn)代設(shè)計教育現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)代設(shè)計教育第二章 現(xiàn)代設(shè)計的萌芽與“工藝美術(shù)”運動工業(yè)革命初期的設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r英國“工藝美術(shù)”運動第三章 “新藝術(shù)”運動“新藝術(shù)”運動的背景法國的“新藝...
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鉻鎂砂也稱鎂鉻礦或鎂鉻尖晶石,是用鎂質(zhì)原料(燒結(jié)鎂砂、天然菱鎂礦或海(鹵)水氫氧化鎂制得的輕燒鎂粉)和鉻鐵礦配合,經(jīng)人工合成(燒結(jié)或電炤)得到的以方鎂石和鉻尖晶石為主要組成礦物的堿性耐火原料。
1.制造鎂鉻砂的原料
①含量MgO的原料有菱鎂礦、浮選鎂精礦、海(鹵)水提取的氫氧化鎂、輕燒鎂粉等。
對它的基本要求是SiO2、Al2O3、Fe2O3含量盡可能低。一般采用海水提取的輕燒鎂粉或浮選鎂精礦制得的輕燒鎂粉等較純的原料。我國多采用后者,要求SiO2含量低于0.5%?1.5%,燒失量<2%。
②鉻鐵礦 可選用質(zhì)量較好的鉻鐵礦或鉻精礦。要求鉻鐵礦中的SiO2含量低:對于F2O3含量無特殊限制。我國鉻鐵礦的質(zhì)量較差(Cr2O3含量低,SiO2含量高),不宜直接用于合成鎂鉻砂,應(yīng)選用鉻精礦。根據(jù)使用要求,也可將鉻鐵礦段礦與鉻精礦配合使用以控制總體SiO2含量。
2.鎂鉻砂中Cr2O3的含量
鎂鉻砂中Cr2O3的含量取決于鎂砂的用途和對其性能的要求。通常鉻鐵礦加入量越多, 鎂鉻砂中尖晶石總量越高,二次尖晶石(鉻鐵礦中的尖晶石為一次尖晶石,鉻鐵礦中的在高溫下向方鎂石中擴散而在方鎂石邊緣形成的尖晶石稱之為二次尖晶石含量也越高,鎂鉻砂的高溫強度與抗侵蝕能力也越強。一般燒結(jié)鎂鉻砂的Cr2O3含量為5%?15%,電熔鎂砂為15%?25%,也有高達30%?35%的。
據(jù)我國以浮選鎂精礦輕燒粉與鉻精礦配合制造燒結(jié)鎂鉻砂的經(jīng)驗,Cr2O3含量為5%?10%為最佳。當(dāng)?shù)陀诨虺鲈摲秶鷷r,合成砂的顯氣孔率偏高,顆粒松散;在高溫豎窯內(nèi)煅燒時,易粘窯和結(jié)塊,常使煅燒過程受阻。
3.工藝過程
圖1為采用輕燒錟粉與鉻鐵礦(鉻中礦粉與鉻精礦配合使用)為原料生產(chǎn)燒結(jié)鎂鉻砂的工藝流程。將各種原料稱重,按比例混合,然后送入壓球機中壓成球坯(干法成球),料球直徑16?32mm,球坯密度為2.1?2.2g/Cm3。球坯入燃油豎窯中煅燒,燒成溫度2000℃,要控制好窯內(nèi)氣氛,以氧化氣氛煅燒的合成砂質(zhì)量較好。燒結(jié)砂出窯溫度為100?150℃。以輕燒鎂粉和鉻鐵礦為原料時鎂鉻砂熱耗為600?700 kcal/kg。鎂鉻砂也可以在隧道窯和回磚窯中高溫煅燒。
圖1燒結(jié)鎂鉻砂生產(chǎn)流程
電熔法也是生產(chǎn)合成鎂鉻砂的常用方法,特別是對Cr2O3含量高的合成砂。它與燒結(jié)砂的區(qū)別在于方鎂石與尖晶石呈直接結(jié)合結(jié)構(gòu),晶間尖晶石自形程度高;組織致密、顆粒氣孔率低;硅酸鹽相含量相對較低。因而電熔鎂鉻砂具有更好的抗侵蝕性能。用它制做大顆粒再結(jié)合鎂鉻磚甚至可以達到電熔鎂鉻磚的性能,明顯優(yōu)于燒結(jié)砂。而燒結(jié)砂則熱震穩(wěn)定性好、成本低。
鎂鉻尖晶石是鎂鉻砂的主要組成礦物之一,理論組成為MgO 21.0%, Cr2O3 79.0%,屬立方晶系,密度4.429g/cm3,熔點2180℃莫氏硬度5.5,25?900℃的線膨脹系數(shù)5.70?8.55×10-6℃-1。
由于所用的原料鉻鐵礦成分比較復(fù)雜,所以人工合成的鎂鉻砂往往含有由FeO、MgO 與Fe2O3、Al2O3、Cr2O3組成的多種尖晶石。燒結(jié)鎂鉻砂的Cr2O3含量—般為5%?15%,體積密度3.30?3.40g/cm3;電熔鎂鉻砂有中鉻與高鉻之分,中鉻砂的Cr2O3為15%?30%,Cr2O3含量大于30%的可算作是高鉻砂。電熔鎂鉻砂的體積密度為3.6?4.2g/cm3。表1為各種鎂鉻砂的物理化學(xué)性能。
表1鉻鎂砂的理化性能
在燒結(jié)鎂鉻砂的結(jié)構(gòu)中,方鎂石已明顯尖晶石化,即在方鎂石晶體內(nèi)部有星點狀鎂鉻尖晶石,尺寸一般為15?30μm,方鎂石晶體較大,一般為150?180μm方鎂石晶體之間有發(fā)育完整的鎂鉻尖晶石,一般為0?40μm。硅酸鹽相少見,氣孔較少,且大小基本一致,分布均勻。在Cr2O3含量較高的燒結(jié)鎂鉻砂中,有時還存在有鉻鐵礦顆粒,其周圍為鎂鉻尖晶石,以此種砂制磚熱震穩(wěn)定性較好。
合成鎂鉻砂的礦物組成是很復(fù)雜的,除方鎂石、鉻尖晶石外,還有鈣鎂橄欖石(CMS)、鎂橄欖石(M2S)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)等。表2為兩種電熔鎂鉻砂的礦物組成實例,可見尖晶石含量與Cr2O3+Al2O3+Fe2O3的含量有關(guān)。
表2電熔鎂鉻砂的礦物組成
鉻鎂磚是由鉻鐵礦和鎂砂燒制而成的一種堿性耐火材料。主要組成是氧化鉻和氧化鎂。熱穩(wěn)定性好,耐火度在2000℃以上。耐溫度急變和抗堿性爐渣的性能都較好。用于砌筑煉鋼平爐、煉鋼電爐、有色金屬冶煉爐、水泥回轉(zhuǎn)窯等的襯里。與鎂鉻磚一樣,是以尖晶石和方鎂石為主晶相的耐火制品。性能介于鉻質(zhì)耐火材料和鎂鉻質(zhì)耐火材料之間。
由于冶金工業(yè)的調(diào)整和耐火材料的增產(chǎn),全國大多數(shù)大中型水泥廠,先后在燒成帶推廣和使用鉻鎂磚。此種耐火磚具有耐高溫的優(yōu)點,優(yōu)于旋窯燒成帶使用的其它品種的耐火材料。但由于使用的方法不同,取得耐火效果亦有所差異 。
鎂鉻磚主要用于冶金工業(yè),如構(gòu)筑平爐爐頂、電爐爐頂、爐外精煉爐以及各種有色金屬冶煉爐。超高功率電爐爐壁的高溫部位采用熔鑄鎂鉻磚,爐外精煉爐高侵蝕區(qū)采用合成料制成的鎂鉻磚,有色金屬閃速熔煉爐高侵蝕區(qū)采用熔鑄鎂鉻磚、合成料制成的鎂鉻磚。此外,鎂鉻磚還用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位。