1 、精煉反射爐
反射爐是一個(gè)水平的長(zhǎng)方形爐體,小型爐子容量 10 ~ 50t ,爐膛寬 2 ~ 3m ,長(zhǎng) 3 ~ 5m ,長(zhǎng)寬比為 1.5 ~ 3 ,熔池深度 0.4 ~ 0.6m 。燒碎煤或塊煤時(shí),在爐子頭部設(shè)有燃燒室(或稱火倉(cāng))。燃燒室與熔池之間砌有翻火墻,翻火墻高于熔池液面 200 ~ 300mm 。
大型精煉反射爐容量 100 ~ 400t 。長(zhǎng) 10 ~ 15m ,寬 3 ~ 5m 。大型反射爐不 設(shè)燃燒室,直接以噴咀燃燒粉煤,重油或天然氣。圖 3-8 示出了容量為 120t 的精煉反射爐結(jié)構(gòu)圖。
精煉反射爐由爐基、爐底、爐墻、爐頂和金屬構(gòu)架組成。 爐基和爐底,精煉爐的滿載重量大,單位面積爐基的荷重達(dá) 5 ~ 9t/m2 。 由此對(duì)爐基要求高,必須考慮土層結(jié)構(gòu)與地下水位。爐基多用混凝土澆灌而成,其組成大致為水泥:沙 : 石子 =1:3:6 (容積比)。也有的工廠用大毛石砌在底下,代替部份混凝土。為防止混凝土受熱粉碎影響強(qiáng)度。在它上面還鋪設(shè)幾層紅磚或粘土磚,起隔熱作用。隨后在基礎(chǔ)面上砌筑若干磚垛,垛高約 0.4 ~ 0.6m ,長(zhǎng)和寬和 0.5 ~ 0.7m 。磚垛間留的通道必須使空氣流動(dòng)暢通。以保證爐底良好冷卻。在磚垛上鋪設(shè)一塊厚 25 ~ 50mm 的鑄鐵板,并與墻外圍鑄鐵板構(gòu)成一個(gè)整體,均勻地承受熔池的巨大壓力。爐底即砌在此鑄鐵板上。精煉反射爐底分為燒結(jié)底和磚砌底兩種。堿性燒結(jié)爐底是以菱鎂礦、石灰及鐵屑組成的材料逐層搗固,然后在 1350 ℃以上燒結(jié)而成,磚砌底是用鎂鋁磚或鎂鉻磚砌成,底呈反拱型,略向出銅口中心線頃斜,斜度為 1 - 2:10 。耐火磚厚度為 380mm 爐墻。 爐墻。常用鎂鋁磚,高鋁磚或鎂鉻專砌筑內(nèi)襯,厚度為 460mm ,外層砌粘土 磚,厚 65 - 100mm 。
在爐墻的一側(cè)沒(méi)有 1 ~ 2 個(gè)爐門。它既是工作門也是加料口,爐門的尺 寸按裝入銅料的外形尺寸并使操作方便來(lái)決定,一般高 0.6 ~ 1m ,寬為 1 ~ 1.5m 。爐門框可用耐火材料砌筑,也可用銅結(jié)構(gòu)汽體冷卻水套,爐門蓋也同樣可用鐵架內(nèi)砌耐火材料,亦可用傾斜式水套做成。實(shí)踐表明,用水套門框和門蓋效果更好。不僅壽命長(zhǎng),密封性好,而且對(duì)降低爐子熱輻射,改善勞動(dòng)環(huán)境,減少污染都有好處。爐墻的另一側(cè)或另一端開有扒渣口,扒渣口尺寸為 400 × 400mm ,扒渣口以下的爐墻圍成的空間為熔池,熔池深約 300 ~ 950mm ,熔池深度除與爐子容量大小有關(guān)外,還與爐料中雜質(zhì)含量多少及氧化供風(fēng)壓力有關(guān)。熔池的側(cè)墻或端墻上設(shè)放銅口,放銅口為內(nèi)外兩層,內(nèi)層是個(gè)方洞,尺寸約 150 × 150mm ,深為 360-400mm ,外層是個(gè)圓孔,直接約 25 ~ 30mm ,深 200mm ,銅放出口的外層為可拆卸式的,以便修理,整個(gè)放銅口可用鎂鉻磚或鎂鉻磚砌筑。
爐頂。爐頂分吊掛頂和拱頂兩種,吊掛頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是能降低爐頂拱高,有利于強(qiáng)化爐氣對(duì)爐料的傳熱,可減輕爐對(duì)頂爐墻的壓力,使?fàn)t頂砌筑簡(jiǎn)化,不會(huì)發(fā)生爐頂大面積塌落,有利于延長(zhǎng)爐壽。因此吊頂應(yīng)用越來(lái)越廣,特別是跨度大的爐子,更宜采用。對(duì)于一些小爐子大多采用反拱爐頂,拱高約為爐寬的 1/10 ~ 1/12 。
由于精煉反射爐爐頂溫度變化大,故宜采用熱穩(wěn)定性好的鎂鋁磚或高鋁磚 筑。 為了加強(qiáng)爐子尾部熔池表面?zhèn)鳠幔瑴p少尾部操作的吸風(fēng),一般精煉反射爐的爐頂在爐尾靠近直升煙道出口處要往下壓。工廠常把直升煙道下面的小拱稱為小旋,小旋高度極為重要,一般為 250 ~ 400mm 。雜銅精煉反射爐的煙道設(shè)于爐子尾部,從爐尾的直升煙道起,經(jīng)水平煙道,地下煙道與煙囪聯(lián)接。直升煙道內(nèi)壁用鎂鋁磚,高鋁磚或鎂鉻磚砌筑。外用粘土磚保溫,水平煙道和地下煙道用普通粘土磚砌筑。煙道的橫截面積由煙道的氣流速度決定,一般不超過(guò) 10 米 / 秒。
為了回收余熱,保護(hù)環(huán)境,通常在水平煙道上安裝各種空氣換熱器或余熱鍋爐,并設(shè)置吸塵設(shè)備。 金屬構(gòu)架。砌體受到嚴(yán)重的熱應(yīng)力和機(jī)械作用,必須將整個(gè)爐子的砌體緊固在專門的爐體鋼結(jié)構(gòu)架內(nèi),以增強(qiáng)爐體的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
除爐頂外,爐子砌體的外部全部用 30 ~ 40mm 厚的大塊加筋鑄鐵板包襯,再以立柱支撐,立柱的上下端用拉桿拉緊,為補(bǔ)償爐子受熱膨脹,上部拉桿設(shè)有彈簧補(bǔ)償器。爐子的進(jìn)料口、放銅口,出渣口兩側(cè)的立柱最好做成水套式的。