非鉄金属製錬における耐火材料の応用

非鉄金属製錬の主要設備は、非鉄金属製錬炉である。非鉄金属製錬産業の技術進歩に伴う耐火材料の多様性と品質に対する需要を研究することは、非鉄金属製錬炉の寿命を延ばし、生産量を増加させるための耐火材料産業の主要な課題となるべきである。

1. 銅精錬産業

銅の製造工程は、様々な非鉄金属の中で最も多くの製法が存在する。我が国の銅製造工程は、世界中のあらゆる銅製造工程を網羅しているだけでなく、銀精錬法や酸素底溶鉱炉など、我が国独自の製法も含まれている。

火を用いた銅製錬工程における主な違いは銅マットの製造方法にあり、転炉による送風と銅精錬は基本的に同じである。

フラッシュ炉の反応塔は高温のため、溶融物と混ざった高速気流によって反応塔が侵食・腐食されます。現在、溶融マグネシアクロムレンガが使用されています。同時に、溶融マグネシアクロムレンガを保護するために、レンガ積みの間に数層の水平銅板水ジャケットが挟まれ、レンガ積みとシェルの間に水冷銅管または垂直銅板水ジャケットが配置されています。反応塔の上部と上部の低温領域は、通常のマグネシアクロムレンガで構築されています。反応塔と沈殿槽の上部との接続部（同様に沈殿槽と上昇煙道との接続部）では、高温溶融物と粉塵を含んだ高温気流による侵食と強い腐食を受け、ライニングが損傷しやすいため、通常はフィン付き銅が使用されます。高品質のマグネシアクロムレンガに、パイプ締め付け用の耐火キャスタブルまたは銅製ウォータージャケットを埋め込んだ構造。
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2. 鉛・亜鉛産業

鉛亜鉛気密高炉

鉛亜鉛気密高炉は、鉛と亜鉛の2種類の金属を1つの装置で同時に精錬する特殊な高炉です。その特徴は、800～850℃の熱風を送風に使用し、炉頂を1050～1100℃の高温に保つことです。鉛亜鉛気密高炉の炉床はマグネシアレンガで構築され、炉床は水ジャケットになっています。炉体は高アルミナレンガで構築され、炉頂は高アルミナ不定形耐火材で結束されています。鉛亜鉛気密高炉の前床はすべて電気加熱式前床であり、その耐用年数は高炉よりも短くなっています。これは主にスラグの浸食とスラグラインの摩耗によるものです。現在、中国にある2基の鉛亜鉛気密高炉は、それぞれクロムスラグレンガとアルミニウムクロムチタンレンガで内張りされている。炉齢は1年以上になるものの、鉛亜鉛気密高炉の寿命には及ばない。電気加熱式前床の炉寿命を鉛亜鉛気密高炉の寿命に匹敵させるには、その寿命をさらに延ばす必要があり、これが鉛亜鉛気密高炉の稼働率向上の鍵となる。