Studying furnace refractory lining properties with copper matte smelting

Estudio de las propiedades del revestimiento refractario de un horno con fundición de cobre mate

Hoy en día, el proceso de fundición de mata de cobre más común es la fundición en hornos de reverbero. El problema es que, debido al agotamiento de las reservas de mineral, en el procesamiento participa el mineral más pobre. Si en 2007, según los datos de Kazakhmys Corporation LLP, el contenido medio de cobre en el mineral era del 1,24 %, en 2018 este indicador ya ha disminuido hasta el 0,91 % [1-4].

INTRODUCCIÓN

La modificación de la composición del mineral de cobre y, por tanto, del concentrado de cobre hacia su agotamiento conlleva la modificación de la composición y la cantidad de la mata y la escoria que se forman durante la fundición. Según [5-8] en los años 90 del siglo pasado el contenido de azufre en la mata de la S.A. Balkhashtsvetmet era del 26,8 %; actualmente esta cifra ha aumentado hasta el 29,3 %. El contenido de zinc en la escoria es del 0 % y del 0,6 %, respectivamente. La cantidad de escoria pasó de 1,1 t/t de cobre a 1,3 t/t de cobre.

Es evidente que el cambio de la composición y el aumento de la cantidad de escoria afectan negativamente a la durabilidad del revestimiento del horno durante la fundición mate. La composición de la escoria afecta a su viscosidad: la escoria con un alto contenido de FeO es de baja fusión, tiene baja viscosidad, fluye fácilmente en los poros del revestimiento y causa su destrucción.

En los últimos años, debido a la modificación de la composición de las materias primas, la composición de la escoria durante la fundición mate ha cambiado en el sentido de aumentar el contenido de FeO, lo que contribuye a disminuir aún más la viscosidad de la escoria, lo que, a su vez, contribuye a una mayor destrucción del revestimiento.

Según las especificaciones técnicas (ST DGP 38911750-001-2019).

Actualmente para el revestimiento de las paredes del horno con fundición mate se utiliza ladrillo de magnesita-cromo de la siguiente composición: 25 - 30 % de cromita, 65 - 70 % de magnesita, 1,2 - 1,5 % de vinaza sulfito-alcohólica como aglutinante. La sustitución parcial o la reparación del revestimiento se produce por término medio después de 5 - 6 calentamientos; la razón principal del fallo del revestimiento o de sus secciones individuales es la interacción química de la escoria y los componentes de la mata que conduce a la corrosión de la superficie y a la filtración de la masa fundida en los poros y, como resultado, a la destrucción completa de la mampostería.

El objetivo de este estudio es desarrollar un refractario para el revestimiento del horno de fundición de mata de cobre que posea una mayor resistencia gracias al ajuste de los parámetros de porosidad.