銻精煉反射爐筑爐與生產實踐

肖軍華

（湖南東港銻品有限公司，湖南 東安 425900）

銻精煉反射爐是銻火法冶煉系統的主要熱工設備之一，按銻冶煉工藝過程可分為熔煉和精煉反射爐，某廠現有2座爐床面積為18 m2的銻精煉反射爐，在銻冶煉生產實踐中熔煉和精煉都在同一座反射爐內進行，但銻精煉對反射爐的要求更高、更嚴格，因此在銻反射爐砌筑過程中以銻精煉反射爐的要求為標準進行砌筑。

1 改進前后爐齡對比

銻精煉反射爐由爐底（含爐基）、爐膛、爐墻、火膛、爐頂［1，2］等部分組成，經過多年的實踐摸索，對爐體結構大小和構筑進行許多改進，同時采用的耐火材料，大大提高了爐齡壽命，降低了生產成本，爐齡壽命改進前后對比見表1。

表1 改進前后爐齡壽命對比 d

2 筑爐與生產實踐

根據爐體設計準備好筑爐前的黏土耐火磚、高鋁耐火磚、鋁鉻耐火磚［3］、黏土耐火泥、高鋁溫水泥、鋁鉻耐火泥、玻璃水和骨料等耐火材料，及砌筑使用的橡膠錘、夯實機、切割機、水平儀、砌刀、攪拌桶等工具。

2.1 爐底的砌筑與生產實踐

爐底砌筑在爐基之上，爐基是整座爐臺的基礎，承受爐臺巨大負荷，一般用鋼筋混泥土或石塊搗固。爐底長期處于高溫作用下，承受熔體銻液的巨大壓力，尤其是受到鼓風精煉過程中的沖刷和化學侵蝕，必須選擇合適的耐火材料砌筑，嚴格砌筑管控和鼓風操作控制，才能延長使用壽命。銻精煉反射爐爐底一般采用磚砌反拱爐底或澆注料爐底。爐底砌筑前要對爐基地面進行找平，根據設計尺寸找到長方形爐體對角線的交叉點，并進行微調校準，確定銻精煉反射爐四個角的具體位置。在安裝好拉桿（選用直徑為30～40 mm的圓鋼）、圍板（選用厚度為20～30 mm的鋼板）之后，根據放銻口位置（距離爐基400 mm）確定成型后的反拱爐底最低位置（距離爐基100 mm），最高位置（距離爐基280 mm）；根據最低、高位置在圍板內劃線，并分別靠圍板用黏土耐火磚和高鋁耐火磚砌筑成凹型，再用事先準備好的粗細骨料（直徑3～5 mm）搗打成平滑的反拱形狀。骨料和混合料必須用夯實機沖搗夯實，防止爐底受到巨大壓力后發生變形，在骨料沖搗平滑的基礎上砌筑爐底磚。爐底磚分為丁型磚（300 mm×200 mm×90／70 mm）和甲型磚（300 mm×200 mm×90 mm），在砌筑的實踐中根據拱形弧度大小進行相互搭配。

改進措施：一是骨料用水淋濕12 h，確保使用時用手抓呈松緊適度；二是在骨料夯實成型后表面用3 mm以下的骨料填補平滑；三是在砌爐底磚時從中間往兩側砌，且做到每排磚用卷尺測量尺寸相同；四是為使爐底成型規則，用模板設計制作標準弧度，時時檢查修正；五是在生產實踐鼓風精煉操作過程中不能長時間對著一個位置鼓風，避免將爐底磚沖刷壞，每15～20 min搖擺吹風管一次。

2.2 爐膛的砌筑與生產實踐

爐膛由內圍墻和爐底構成，在爐底之上緊貼圍板采用鋁鉻磚砌筑成內圍墻。爐膛是在銻精煉反射爐與銻液接觸時間最長、溫度最高、侵蝕最嚴重的部位。內圍墻磚尺寸一般為420 mm×240 mm×120 mm，墻體厚度一般為360 mm。在內圍墻磚砌筑前通常都要先把放銻口磚位置確定并砌筑好，放銻口部位一般由4～5塊放銻口磚（490 mm×400 mm×130 mm）組成，中間留有50 mm×50 mm的斜凹槽。采用澆注料材質代替內圍墻磚，對爐齡使用壽命和成本進行對比分析，見表2。

表2 澆注料與耐火磚對爐齡壽命和成本對比

從表2可知，采用澆注料材質比耐火磚材質噸銻維修成本少27.77元，且耐火磚材質在中修維修期間還要進行一次小修，減少了生產時間，但使用壽命上澆注料相對于耐火磚卻少了6爐批。

改進措施：一是選用澆注料，可以縮短維修時間、降低維修成本；二是將爐底到內圍墻進行整體成型澆筑，可以延長爐齡壽命；三是無論采用鋁鉻材質還是澆注料材質，都應充分考慮將內圍墻壓在爐底磚上，使爐底磚有一個向下的作用力，防止爐底磚在高溫鼓風作用下松散浮出。

2.3 爐墻的砌筑與生產實踐

爐墻砌筑在圍板和爐膛內圍墻之上爐頂之下，分布設置精煉操作工作門，鼓風管從工作門插入，在生產過程中可以通過工作門觀察爐內狀況，因沒有直接與銻液接觸，其壽命較長，可以采用黏土材質耐火磚或利用舊的耐火磚砌筑，降低筑爐成本。

改進措施：一是工作門正下方內圍墻磚和左右兩邊磚要分別切割或砌成45°的斜坡，確保鼓風管向下和左右擺動；二是工作門正上方內側用長型高鋁耐火磚砌出頭，擋住鼓風吹煉飛濺高溫溶液，防止浸蝕爐墻和爐頂；三是在爐墻扒渣口，主要用于精煉過程中扒渣作業，扒渣口要低于渣線10～25 mm，減輕扒渣作業勞動強度。

2.4 爐頂的砌筑與生產實踐

銻精煉反射爐爐頂在砌筑前要進行裝模，用結實的方料、模板和填料（木屑或細煤炭）做成駝峰拱型，再用高鋁耐火磚（230 mm×115 mm×65 mm）砌筑爐頂，在砌筑過程中根據加料口的個數預先砌筑加料口磚，再從兩側往中間砌筑，直至最后2～3塊磚時，用錘子敲打塞緊，使爐頂成為整體。

改進措施：一是火膛爐頂砌筑成駝峰型，能夠起到良好的壓火作用，使爐膛高溫反射區域到爐膛中部，確保爐尾部溫度；二是爐頂砌筑必須由兩側向中間，并且四個角位置同時砌筑，合并成整體；三是人員不能在砌筑好的爐頂上走動，防止把砌好的磚踩松，必要時用木板墊腳；四是火間墻至爐頂留400～550 mm的內空，確保火膛爐頂是最高位置；五是爐頂砌筑好并清理干凈表面耐火泥后，用耐火泥漿液澆灌耐火磚之間的縫隙。

2.5 火膛的砌筑與生產實踐

銻精煉反射爐一般采用煤炭（如：煙煤等）、煤氣、天然氣、油料等作為燃料，而只有在采用煤炭作為燃料時，才需要砌筑火膛。火膛由爐橋（鑄鐵材質）、火門、火間墻和煤灰倉等部位組成，火膛內空長度為3 000～3 300 mm、寬度為1 200～1 400 mm。火門是較為薄弱的部位，因為火門砌筑采用異形磚或多塊刀口磚拼裝砌筑，拱門中心角較大，加煤、松火、出渣等操作時長期在高溫環境下操作，易將火門四周的磚撞松，導致脫落，砌筑前根據火門外小內大的八字型結構，搗筑或加工成整塊成型的火門磚，可以延長使用壽命。火間墻是連接火膛與爐膛的重要部位，是爐內受到溫度和銻液影響最大的之一，也是最容易燒壞的部位部位之一，火間墻的好壞直接影響爐齡壽命。煤灰倉主要用于往火膛鼓風和暫存從爐橋間隙掉落的煤灰。

改進措施：一是爐橋之間的間隙要分布均勻，一般在3～5 mm，確保煙煤不從間隙掉下的同時保證充足通風；二是在安裝爐橋時確保與煙煤接觸的上表面平整，減輕松火和扒煤渣等操作勞動強度，避免煤渣將爐橋板結的問題；三是在保證火間墻底部干凈、平整、無雜物，選用耐高溫、耐銻液侵蝕的鋁鉻磚，提高使用壽命；四是為減輕煤灰清理勞動強度和提高鼓風效率，將煤灰倉底部設計為弧形斜坡結構，內側底部比外側底部高500～600 mm。

3 其它注意事項

3.1 砌筑縫隙的控制

磚與磚之間的縫隙直接影響銻精煉反射爐的使用壽命，不同部位對磚縫的要求不同，因爐底和內圍墻與銻液直接接觸，故對它們砌筑的磚縫要求最高，一般在1.5 mm以內，其它部位磚縫在1～3 mm，砌筑時用橡膠錘敲打，確保磚與磚之間最大限度地接觸。為了減小磚縫，通常要對使用的同種型號的磚尺寸進行測量，減少影響。與此同時，在砌筑的實踐中，按照錯縫砌筑，避免同縫出現。

3.2 烘爐溫度的控制

銻精煉反射爐根據大、中、小等維修規模和所使用的耐火材質的不同采用的烘爐溫度曲線不一樣，通常大修比中修烘爐時間長，中修比小修烘爐時間長。在時間允許的前提下，烘爐前對爐膛內的耐火磚等雜物進行清理，同時，打開所有工作門和火門，對爐內水分進行自然風干，自然風干一段時間后再進行烘爐，烘爐曲線如圖1所示。不管烘爐時間長短或何種維修后的烘爐，在烘爐的最后溫度都要到1 200℃以上，且要在烘爐分別升溫至500～700℃和800～1 000℃兩個階段時對上下拉桿加緊一次。在烘爐過程中切忌隨意升溫操作，尤其是中修和大修的烘爐，否則對反射爐壽命造成嚴重影響，應該按照烘爐升溫曲線緩慢有序地進行升溫，確保烘爐效果。

圖1 銻精煉反射爐烘爐升溫曲線圖

3.3 生料的選擇準備

生料又稱耐火泥，一般為白膠泥或黑膠泥，須經烘干，并通過60目篩，其質量要求一般為：SiO2＞40%、Al2O330% ～40%、Fe2O3＜2%，在使用前24 h用水浸泡，用于砌筑的耐火泥不能太硬或太稀。砌筑黏土磚或高鋁磚用高鋁耐火泥，砌筑鋁鉻磚用鋁鉻耐火泥，確保在同種材質粘結性最佳，用鋁鉻耐火泥時可用玻璃水代替水，提高其耐火泥的粘度，減少磚縫間的水分含量。

4 小 結

銻精煉反射爐筑爐效果直接影響使用壽命和生產成本，合理的砌筑不僅能夠確保生產連續，還能降低安全生產隱患風險。在銻精煉反射爐砌筑實踐中要嚴格控制各指標：一是嚴控砌筑縫隙，使灰縫盡量小，特別是爐膛磚之間的灰縫控制在1.5 mm以下；二是嚴格烘爐溫度，根據筑爐的規模選擇烘爐升溫曲線，嚴格按規定溫度操作，嚴禁“跳躍式”升溫；三是嚴格操作管理，在銻精煉反射爐砌筑和烘爐過程要嚴格按規程操作，切勿憑經驗操作或麻痹大意，影響爐齡壽命和生產作業安全。通過筑爐各操作環節的改進小修可延長爐齡15 d，中修可延長爐齡28 d，大修可延長爐齡107 d，從而減少對生產的影響，降低生產成本。