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　　噴槍磚的使用壽命與側(cè)吹還原爐的整體爐齡密切相關(guān)。國內(nèi)其他側(cè)吹還原爐的整體爐齡約為12個月，而噴槍磚的使用壽命僅為3~6個月。延長噴槍磚的使用壽命對提高整個過程的效率具有重要意義。

　　氧側(cè)吹還原工藝原理：

　　艾薩爐產(chǎn)生的液體富鉛渣通過熱渣口直接進入還原爐。還原爐兩側(cè)有氣體噴嘴和工業(yè)氧氣噴槍，為爐內(nèi)提供熱源;塊煤和碎焦作為還原劑，石灰石和鐵烤砂作為熔劑通過冷料口添加，原料通過還原熔煉產(chǎn)生粗鉛和還原渣，還原渣通過電熱前床回收到煙化爐中的有價金屬，煙氣通過余熱鍋爐回收余熱、布袋除塵和廢氣脫硫。爐內(nèi)的主要反應(yīng)如下：

　　側(cè)吹爐耐火材料及特性要求。

　　側(cè)吹還原爐為矩形，主要包括爐基、爐殼、爐底、爐體和爐頂。爐體有噴槍區(qū)和熔池區(qū)。外部由水套和鋼殼組成，內(nèi)部砌筑耐火材料。由于耐火材料直接接觸高溫熔渣、鉛液和燃燒火焰，耐火材料的使用壽命直接影響還原爐的使用壽命。

　　側(cè)吹還原爐耐火材料為鎂鉻磚，鎂鉻磚為氧化鎂(Mgo)和氧化二鉻(Cro)為主要成分、方鎂石和尖晶礦物組耐火材料產(chǎn)品，耐火性高，高溫強度高，耐堿渣腐蝕性強，熱穩(wěn)定性好，對酸渣也有一定的適應(yīng)性。

　　常用耐火材料的理化指標有：

　　(1)耐火性：在足夠高的溫度下不軟化、不熔化的性能，表征指標為耐火性。

　　(2)荷載軟化溫度：能承受高溫下的大荷載等熱機械應(yīng)力，不喪失結(jié)構(gòu)強度，不發(fā)生變形和坍塌。其特征指標是荷載軟化溫度。

　　(3)高溫體積穩(wěn)定性：在使用過程中，不會產(chǎn)生過大的體積膨脹或收縮，以免影響高溫設(shè)備的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性或嚴密性。其特征指標是重燒線的變化。

　　(4)熱震穩(wěn)定性：耐熱膨脹系數(shù)和耐熱震性指標是耐熱膨脹系數(shù)和耐熱震性指標，無開裂剝落的能力。

　　(5)抗渣性：在使用過程中抵抗各種侵蝕性物質(zhì)的化學作用而不被侵蝕的能力。

　　(6)耐磨性：耐高速流動火焰、含有固體顆粒的煙氣、液體金屬、熔渣、固體材料等物質(zhì)的直接沖刷或耐磨性。

　　側(cè)吹還原爐耐火材料鎂鉻磚的理化指標載軟化開始溫度≥1700℃，熱震穩(wěn)定性1100℃，水冷≥7次，體積密度3.44g/cm3.

　　側(cè)吹爐噴槍磚侵蝕分析：

　　側(cè)吹還原爐噴槍磚是恢復(fù)爐體耐火材料的重要組成部分。噴槍磚燃燒損壞和腐蝕速度過快不僅會影響恢復(fù)爐噴槍的使用壽命，還會導(dǎo)致耐火磚在噴槍磚上部墜落和坍塌，影響恢復(fù)爐的年齡。

　　3.1高溫熔渣和鉛液的侵蝕。

　　側(cè)吹爐高溫熔渣的侵蝕部分是由高溫熔體流動引起的，主要表現(xiàn)為側(cè)吹爐進料和排放過程中1150℃左右的高溫熔渣流動對噴槍區(qū)域的流動進行侵蝕和沖刷;另一個原因是爐內(nèi)攪拌效果強，熔化過程中熔渣在噴槍作用下攪拌強。高溫爐渣具有較強的侵蝕和滲透能力。當爐渣和鉛滲入耐火材料時，各部分磚之間的膨脹系數(shù)會導(dǎo)致剝落。

　　3.2耐火磚中礦物與熔渣的反應(yīng)。

　　側(cè)吹爐噴槍區(qū)域的磚主要成分為Cao、鎂O、ALO、FEOO、MO、鉻O等。在還原過程中產(chǎn)生的渣主要包括Cao、SiO、SiO等。Cao和SiO會侵蝕鎂磚的工作面，沿著氣孔滲透到鎂鉻磚內(nèi)部，與鎂石發(fā)生反應(yīng)。

　　3.3高燒損侵蝕。

　　側(cè)吹爐噴槍區(qū)位于熔渣高溫區(qū)和流動沖刷區(qū)。當側(cè)吹爐進入液體鉛渣時，爐渣的比例約為5.0.液體渣含鉛量約為40%~55%。該渣具有良好的流動性和沖刷能力。此時，在還原初期，爐內(nèi)溫度較低，約950~1050℃。隨著還原劑的加入，側(cè)吹爐內(nèi)還原爐的氣氛增強，爐內(nèi)溫度逐漸升高，反應(yīng)區(qū)溫度可達1150~1250℃。當還原終點放渣時，爐內(nèi)高溫度在1250℃以上，放渣后溫度逐漸降低。冶煉周期性溫度的變化對噴槍磚的侵蝕有很大的影響。由于還原爐操作系統(tǒng)是周期性操作，在生產(chǎn)過程中溫度變化會導(dǎo)致耐火磚裂紋，嚴重時會導(dǎo)致耐火磚表面剝落，加劇熔渣的滲透和侵蝕，影響冶金爐的年齡。

　　3.4噴槍侵蝕。

　?、賴姌尠惭b不合理。

　　噴槍安裝位置不合理會導(dǎo)致側(cè)吹爐噴槍磚高溫燃燒損壞和侵蝕。如果噴槍爐內(nèi)部離槍磚內(nèi)部太近，會導(dǎo)致噴槍火災(zāi)，導(dǎo)致槍磚燃燒損壞。此外，噴槍進入爐內(nèi)時間過長，噴槍火焰會直接噴射 到對面的噴槍區(qū)域，造成高溫侵蝕，加劇噴槍燃燒損壞。

　?、趪姌専龎?。

　　噴槍損壞時，噴槍壓力顯著降低，火焰不能直接穿透熔渣，而是轉(zhuǎn)向噴槍出口和槍磚區(qū)。高速燃燒的火焰沖刷槍磚，該區(qū)域的氣氧燃燒形成局部高溫區(qū)，溫度可達1250~1300℃，加劇了噴磚的燃燒和侵蝕。

　　降低側(cè)吹爐噴槍磚侵蝕速度的措施。

　　4.1控制停爐溫度。

　　對爐內(nèi)耐火材料重新啟動的側(cè)吹還原爐進行維護和更換，應(yīng)嚴格按照加熱曲線控制加熱和保溫時間。當加熱過程中發(fā)生熄火時，應(yīng)按加熱曲線(見圖1)緩慢重新加熱，避免因加熱過快而剝落和坍塌爐內(nèi)耐火材料。

　　4.2嚴格控制操作溫度。

　　爐內(nèi)溫度為1100~1200℃100~1200℃。保持恢復(fù)爐內(nèi)溫度的均勻性和穩(wěn)定性是減少噴槍磚侵蝕、沖刷速度和延長恢復(fù)爐齡的重要手段。溫度控制應(yīng)首先保持側(cè)吹恢復(fù)爐煤氣和氧氣的壓力和流量穩(wěn)定，并嚴格控制還原劑的加入速度和輸入量。

　　4.3選擇合理的冶煉渣型。

　　還原爐內(nèi)襯采用鎂鉻耐火磚，為堿性耐火材料。如果冶煉渣型選擇不當，將嚴重影響火災(zāi)材料的使用壽命。因此，還原冶煉渣型為SiO/Fe=1.1.aaio=0.2~0.6.

　　4.4精細操作。

　　恢復(fù)爐熔池液位高度是生產(chǎn)中的關(guān)鍵參數(shù)。熔池液位過高，爐內(nèi)靜壓過高，容易造成渣口、鉛口等事故，也會使噴槍阻力過大，堵塞和燒毀噴槍，加快噴槍磚的侵蝕和沖刷速度，縮短爐齡恢復(fù)。因此，恢復(fù)爐熔池深度嚴格控制在1.5~1.8m，熔渣淹沒噴槍約500~800mm。

　　4.5噴槍控制合理。

　　噴槍安裝在爐墻內(nèi)側(cè)，直接接觸高溫熔渣，約30~50mm，避免噴槍區(qū)域耐火材料安裝不當造成嚴重侵蝕。嚴格執(zhí)行噴槍壓力和流量檢查制度，及時處理噴槍堵塞。

　　通過控制渣型、優(yōu)化操作、控制合理冶煉溫度等措施，有效降低了還原爐噴槍磚的侵蝕速度，避免了噴槍區(qū)耐火材料頻繁更換對其他區(qū)域耐火材料的損壞，不僅降低了維護成本，而且有效提高了還原爐的年齡，為富氧頂吹艾薩爐-熱渣側(cè)吹還原爐-煙化爐的長期穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。