铜冶炼阳极炉镁铬质耐火材料损毁机理

摘要

采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、透反射偏光显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪对铜冶炼阳极炉渣及位于阳极炉不同部位的镁铬砖进行表征,研究了镁铬砖的损毁机理。研究表明:服役8个月的回转式阳极炉端墙、筒体、氧化还原风口镁铬砖蚀损指数分别为:8.9%、21.6%、55.1%。端墙镁铬砖主要受硅酸盐相的侵蚀生成镁橄榄石(Mg_(2)SiO_(4)),镁橄榄石在镁铬砖热端形成致密挂渣层,阻碍铜液及熔渣的侵蚀渗透,镁铬砖蚀损程度最小。筒体镁铬砖受铜及氧化亚铜侵蚀渗透大,炉体转动及严重的侵蚀渗透使得镁铬砖发生结构剥落的几率增大,其蚀损程度大于端墙镁铬砖。氧化还原风口镁铬砖在氧化阶段经受的高氧势作用使其受氧化亚铜侵蚀最大,造渣时加入的碱性熔剂碳酸钠对镁铬砖侵蚀的加剧作用也更明显:Na_(2)CO_(3)分解产生的Na_(2)O与部分铬尖晶石反应生成Na_(2)Cr_(2)O_(4),破坏镁铬砖直接结合;此外,熔体冲刷、湍流及还原剂喷吹等复杂的服役环境导致氧化还原风口镁铬砖结构剥落频发,蚀损程度最大。