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1 铜冶炼用热工设备1

1.1 铜的性质与用途1

1.2 铜的生产方法与流程1

1.3 铜锍熔炼用热工设备及所用耐火材料2

1.3.1 闪速熔炼工艺3

1.3.2 澳斯麦特熔炼与艾萨熔炼工艺5

1.3.3 诺兰达熔炼工艺7

1.3.4 白银法熔炼9

1.4 铜锍吹炼主要热工设备及所用耐火材料11

1.4.1 铜锍吹炼的原理11

1.4.2 铜锍吹炼主要热工设备12

1.4.3 铜锍吹炼技术的新进展14

1.4.4 P-S转炉用耐火材料现状14

1.5 铜火法精炼主要热工设备及所用耐火材料15

1.5.1 铜精炼的必要性及工序15

1.5.2 粗铜火法精炼用设备16

1.5.3 阳极浇铸17

1.6 铜冶炼用耐火材料的选择19

1.6.1 铜冶炼的主要特点19

1.6.2 各种耐火材料抗FeO-SiO2渣侵蚀性能19

1.6.3 各种耐火材料的抗铜锍侵蚀性21

1.6.4 含碳耐火材料应用探索性试验与分析23

1.6.5 小结25

2 镁质与镁铬质耐火原料27

2.1 镁质耐火原料27

2.1.1 烧结镁砂27

2.1.2 电熔镁砂29

2.1.3 海水／卤水镁砂31

2.2 高致密镁砂的合成32

2.3 普通烧结镁铬砂的合成37

2.4 优质烧结镁铬砂的合成41

2.4.1 试验原料41

2.4.2 混合42

2.4.3 压块42

2.4.4 烧结43

3 镁铬耐火制品的组成、结构与性能45

3.1 镁铬耐火制品的种类与特征45

3.1.1 硅酸盐结合镁铬砖45

3.1.2 直接结合镁铬砖46

3.1.3 电熔再结合镁铬砖47

3.1.4 半再结合镁铬砖47

3.1.5 熔铸镁铬砖48

3.1.6 化学结合不烧镁铬砖48

3.2 制备工艺对镁铬砖性能的影响49

3.2.1 组织结构性能49

3.2.2 热态强度49

3.2.3 热震稳定性50

3.2.4 抗渣性50

3.3 铬矿对镁铬砖性能的影响51

3.3.1 铬矿粒度的影响51

3.3.2 铬矿加入量的影响51

3.4 共烧结镁铬耐火材料的性能53

3.4.1 Cr2O3、A12O3、Fe2O3含量对共烧结镁铬材料的性能影响53

3.4.2 ZrO2对镁铬材料性能的影响58

3.5 熔铸镁铬耐火材料的研制60

3.5.1 研制熔铸镁铬耐火材料的必要性60

3.5.2 熔铸镁铬耐火材料生产的理论基础61

3.5.3 熔铸镁铬砖的试制62

3.5.4 熔铸镁铬耐火材料的显微结构分析65

3.5.5 熔铸镁铬砖的热工性能68

4 镁铬耐火材料在闪速炉上的应用69

4.1 奥托昆普型闪速炉的结构与发展69

4.1.1 奥托昆普闪速炉结构69

4.1.2 奥托昆普闪速炉炉体改进与进展71

4.1.3 奥托昆普闪速熔炼生产的强化与进展73

4.2 闪速炉沉淀池渣线用镁铬耐火材料的损毁机理74

4.2.1 残砖分析75

4.2.2 闪速炉用后电熔再结合镁铬砖的显微结构分析76

4.3 铜闪速炉反应塔炉衬蚀损机理分析84

4.3.1 引言84

4.3.2 反应塔炉衬蚀损的显微镜结构分析85

4.3.3 反应塔炉衬蚀损机理分析89

4.4 铜闪速炉反应塔炉衬热场数值仿真96

4.4.1 引言96

4.4.2 反应塔炉衬热场数值模型97

4.4.3 边界条件及其计算102

4.4.4 反应塔炉膛内形移动边界仿真模型研究105

4.5 铜闪速炉反应塔炉衬仿真优化研究110

4.5.1 仿真软件的运行检验110

4.5.2 仿真试验研究111

4.5.3 反应塔塔壁结构优化计算116

4.5.4 小结119

5 镁铬耐火材料在其他熔炼炉上的应用120

5.1 镁铬耐火材料在白银炉上的应用120

5.1.1 白银炼铜法概况120

5.1.2 白银炉用耐火材料的损毁机理121

5.2 镁铬耐火材料在澳斯麦特炉上的应用123

5.2.1 澳斯麦特用镁铬耐火材料损毁机理123

5.2.2 澳斯麦特用镁铬砖问题与原因124

5.2.3 澳斯麦特用铝铬耐火材料的研制125

5.2.4 澳斯麦特用铝铬耐火材料的用后分析126

5.3 镁铬耐火材料在铜自热熔炼炉上的应用131

5.3.1 铜自热熔炼炉的概况131

5.3.2 氧气顶吹自热熔炼131

5.3.3 铜自热熔炼炉用耐火材料的研究133

5.3.4 结论137

6 镁铬耐火材料在转炉上的应用138

6.1 铜冶炼用P-S转炉及其吹炼工艺138

6.2 P-S铜转炉熔体、炉衬温度场计算模型139

6.2.1 引言139

6.2.2 铜转炉铜锍吹炼热过程分析140

6.2.3 铜转炉炉衬、炉口区和炉口区热场仿真140

6.2.4 有关参数和边界条件的确定141

6.2.5 温度场仿真结果143

6.2.6 体系温度计算模型150

6.2.7 小结153

6.3 炼铜转炉用耐火材料的热机械损毁153

6.3.1 转炉耐火内衬的温度分布及变化154

6.3.2 停风时间对炉衬温度的影响158

6.3.3 镁铬耐火材料热机械损毁基础理论160

6.3.4 镁铬试样热震温度（△T）与热震后残余抗折强度关系163

6.3.5 提高耐火材料热震稳定性的途径165

6.3.6 小结165

6.4 炼铜转炉熔体对镁铬耐火材料高温侵蚀与渗透166

6.4.1 铜转炉熔体166

6.4.2 铜锍吹炼不同阶段熔体温度170

6.4.3 耐火材料抗渣侵蚀性能的研究172

6.4.4 耐火材料抗铜锍侵蚀的研究181

6.4.5 粗铜渗透的研究186

6.4.6 小结191

6.5 高性能镁铬耐火材料在φ3.66m×7.7m转炉的应用191

6.6 铜转炉风口区镁铬耐火材料制备与损毁机理研究194

6.6.1 风口区镁铬砖研制194

6.6.2 高性能镁铬耐火材料在φ4m×11.7m转炉的应用195

6.6.3 铜转炉用电熔再结合镁铬耐火材料损毁机理196

6.6.4 小结206

6.7 转炉用耐火材料的结构优化与配置207

6.7.1 转炉用耐火材料的优化配置207

6.7.2 炉体结构及砌筑方法优化208

6.7.3 操作制度优化210

6.7.4 炉口尺寸优化212

6.7.5 小结217

参考文献219