CN101113101A - 铜冶炼炉用镁质喷补料 - Google Patents

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Abstract

一种铜冶炼炉用镁质喷补料，用于对有色金属熔炼炉衬大面积或局部蚀损部位进行喷涂、修补，其原料组成包括骨料、细粉、结合剂以及添加剂；所述骨料和细粉的原料组成包括电熔镁铬砂、电熔镁砂、烧结镁砂、镁橄榄石；骨料的临界粒度为0.1～5mm，细粉的粒度＜0.088mm；其重量比为：颗粒为3～5mm的电熔镁铬砂0～20％，烧结镁砂10～30％，镁橄榄石0～20％；颗粒为1～3mm的烧结镁砂10～40％，镁橄榄石10～40％；颗粒为0.1～1mm的电熔镁砂0～20％，烧结镁砂5～20％，镁橄榄石5～20％；粒度＜0.088mm电熔镁砂6～20％，镁橄榄石0～15％；结合剂5％～15％；添加剂6％～20％。其优点如下：可延缓冶炼炉的损毁期，提高整体炉衬寿命，减少维修费用，降低工人劳动强度，保证生产的连续性。

Description

铜冶炼炉用镁质喷补料
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种适用于对转炉、反射炉类的铜冶炼炉进行热态修补的铜冶炼炉用镁质喷补料。
背景技术
目前的铜冶炼转炉内衬普遍采用直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖，发射炉内衬普遍采用的是优质镁砖。前者的损坏区域集中在上、下料口及物料冲击区，后者的损坏区域集中在炉门两侧和直墙。当这且部位损坏后，目前采用的措施是停炉，等冷却下来后，拆除已损坏的耐火材料内衬，换上新的耐火材料内衬，这就造成了生产的不连续性，影响了其它部位内衬的使用寿命，同时增加了能耗和工人的劳动量。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种可以利用窑炉生产间隙，以喷补的方式对热态窑炉进行修补的耐火喷补料——铜冶炼炉用镁质喷补料。
本发明的铜冶炼炉用喷补料：耐侵蚀性好，结合强度大，抗冲刷，耐磨损。通过下列技术措施来实现：
本发明的铜冶炼炉用镁质喷补料的原料组成包括骨料、细粉、结合剂以及添加剂；发明中所述原料具有耐高温、抗侵蚀、导热率低、化学稳定性好，能满足有色金属熔体熔点低、流动性好、渗透性极强的使用要求；其中，所述骨料和细粉的原料组成包括电熔镁铬砂、电熔镁砂、烧结镁砂、镁橄榄石；骨料的临界粒度为0.1～5mm，细粉的粒度＜0.088mm；其重量比为：颗粒为3～5mm的电熔镁铬砂0～20％，烧结镁砂10～30％，镁橄榄石0～20％；颗粒为1～3mm的烧结镁砂10～40％，镁橄榄石10～40％；颗粒为0.1～1mm的电熔镁砂0～20％，烧结镁砂5～20％，镁橄榄石5～20％；粒度＜0.088mm电熔镁砂6～20％，镁橄榄石0～15％；结合剂5％～15％；添加剂6％～20％。
发明中所述结合剂：为凝胶与微粉的复合结合方式，可快速反应，迅速硬固、形成胶体铬合物磷酸复盐结构，使喷补料流动性好、粘结性强。发明中所述结合剂的原料组成及其重量比为：六偏磷酸钠10～40％，三聚磷酸盐1～10％，硅微粉10～60％，secar-71水泥(纯铝酸钙水泥)20～60％。
发明中所述添加剂：具有比表面大、活性强的特点，促进离子扩散和烧结速度加快，使液相早期出现形成陶瓷结合，实现助烧剂活化烧结进程。所述添加剂的原料组成及其重量比为：粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂30～50％，粒度＜0.088mm的滑石0～30％，粒度＜0.088mm的堇青石0～40％，粒度＜0.088mm的碳化硅10～30％。
本发明中所述的骨料以电熔镁砂、烧结镁砂、镁橄榄石为主，基质中加入电熔镁砂粉填充气孔。骨料和细粉中所选用的电熔镁铬砂、电熔镁砂、烧结镁砂、轻烧镁砂、堇青石、滑石、镁橄榄石、碳化硅等各原料的理化指标如表1所示：
表1  喷补料原料理化指标
项目 MgO％ CaO％ SiO2％ Al2O3％ Fe2O3％ SiC％ 体密g/cm3
电熔镁铬砂电熔镁砂烧结镁砂滑石堇青石镁橄榄石碳化硅   6097.595.731.913.746.5-   1.20.861.49----     1.20.971.9263.451.440.50.3     ----34.9-0.24     0.70.55---71.61    20(Cr2O3％)-----97.61   3.73.43.2----
所述结合剂中的六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅微粉和secar-71水泥常温下均为粉末，其中六偏磷酸钠的理化指标为：比重2.484，Fe≤0.05％，总磷酸盐≥68.0％；三聚磷酸盐的理化指标为：总磷酸盐≥57.0％，Fe≤0.015％；硅微粉的理化指标为：SiO2≥97％；secar-71水泥的理化指标为：Al2O3≥68％(重量)，SiO2≤1.0％(重量)，Fe2O3≤0.4％(重量)。
本发明的喷补料理化指标均可达到表2所示：
表2  喷补料RYPB-1的理化指标
  项目     RYPB-1
  化学成分％ MgO     ≥68
  物理性能 体密      g/cm3   110℃×24h     ≥2.5
线变化    ％   1500℃×3h     ±0.1
抗折强度  MPa   110℃×24h     ≥6
  1200℃×3h     ≥9
耐压强度  MPa   110℃×24h     ≥24
  1200℃×3h     ≥38
本发明的喷补料在云南铜业股份有限公司精炼分厂现场应用，其中100吨反射炉侧门喷补一次可使用10炉～14炉，100吨转炉上、下炉口喷补一次平均能使用12炉次，100吨转炉下炉口往里1～1.5米的地方喷补一次一般可使用4～5炉。
本发明的铜冶炼炉用镁质喷补料，应用于铜冶炼的转炉与反射炉后，有如下优点：延缓冶炼炉的损毁期，提高整体炉衬寿命，减少维修费用，降低工人劳动强度，保证生产的连续性。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步详述：
本发明的铜冶炼炉用镁质喷补料的原料组成包括骨料、细粉、结合剂以及添加剂；所述骨料和细粉的原料组成包括电熔镁铬砂、电熔镁砂、烧结镁砂、镁橄榄石；骨料的临界粒度为0.1～5mm，细粉的粒度＜0.088mm；结合剂的原料组成包括六偏磷酸钠、三聚磷酸盐、硅微粉、secar-71水泥(纯铝酸钙水泥)；添加剂的原料组成粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂，粒度＜0.088mm的滑石，粒度＜0.088mm的堇青石，粒度＜0.088mm的碳化硅。
实施例1
本实施例的铜冶炼炉用镁质喷补料采用下述步骤制备而成：
a、首先，在常温条件下按重量比取：颗粒为3～5mm的电熔镁铬砂10％，烧结镁砂10％；颗粒为1～3mm的烧结镁砂10％，镁橄榄石15％；颗粒为0.1～1mm的烧结镁砂15％，镁橄榄石5％；粒度＜0.088mm电熔镁砂15％；结合剂8％；添加剂12％；(其中结合剂的原料组成及其由重量比为：六偏磷酸钠20％，三聚磷酸盐4％，硅微粉30％，secar-71水泥(纯铝酸钙水泥)46％；所述添加剂的原料组成及其重量比为：粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂50％，粒度＜0.088mm的堇青石25％，粒度＜0.088mm的碳化硅25％)。
b、将细粉原料、结合剂、添加剂通过双螺旋V型混合机进行预混合，制备出与混合料。
c、混料采用750Kg级的轮碾式混砂机，混料的加料顺序为：先加颗粒料搅拌5分钟，然后加预混合料搅拌10分钟；总混料时间为15～20分钟，使得喷补料各成分均匀。
d、采用双层塑料编织袋包装，每袋净重500±5kg(或按供需双方协议进行)，将包装好的产品储存在干燥的库房内，整齐堆放，并注明产品名称、牌号、批号、净重、生产日期、生产厂名等标志。
实施例2
本实施例的铜冶炼炉用镁质喷补料采用下述步骤制备而成：
a、首先，在常温条件下按重量比取：颗粒为3～5mm的烧结镁砂15％，颗粒为1～3mm的烧结镁砂15％，镁橄榄石15％；颗粒为0.1～1mm的烧结镁砂15％，镁橄榄石5％；粒度＜0.088mm电熔镁砂15％；结合剂5％；添加剂15％。(其中结合剂的原料组成及其由重量比为：六偏磷酸钠25％，三聚磷酸盐2％，硅微粉25％，secar-71水泥(纯铝酸钙水泥)48％；所述所述添加剂的原料组成及其重量比为：粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂50％，粒度＜0.088mm的滑石20％，粒度＜0.088mm的碳化硅30％。
b、将细粉原料、结合剂、添加剂通过双螺旋V型混合机进行预混合，制备出与混合料。
c、混料采用750Kg级的轮碾式混砂机，混料的加料顺序为：先加颗粒料搅拌5分钟，然后加预混合料搅拌10分钟；总混料时间为15～20分钟，使得喷补料各成分均匀。
d、采用双层塑料编织袋包装，每袋净重500±5kg(或按供需双方协议进行)，将包装好的产品储存在干燥的库房内，整齐堆放，并注明产品名称、牌号、批号、净重、生产日期、生产厂名等标志。
实施例3
本实施例的铜冶炼炉用镁质喷补料采用下述步骤制备而成：
a、首先，在常温条件下按重量比取：颗粒为3～5mm的烧结镁砂10％，镁橄榄石10％；颗粒为1～3mm的烧结镁砂10％，镁橄榄石15％；颗粒为0.1～1mm的电熔镁砂10％，烧结镁砂5％，镁橄榄石15％；粒度＜0.088mm电熔镁砂6％，镁橄榄石4％；结合剂5％％；添加剂10％。(其中结合剂的原料组成及其由重量比为：六偏磷酸钠15％，三聚磷酸盐1％，硅微粉30％，secar-71水泥(纯铝酸钙水泥)54％；所述添加剂的原料组成及其重量比为：粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂50％，粒度＜0.088mm的堇青石35％，粒度＜0.088mm的碳化硅15％)。
b、将细粉原料、结合剂、添加剂通过双螺旋V型混合机进行预混合，制备出与混合料。
c、混料采用750Kg级的轮碾式混砂机，混料的加料顺序为：先加颗粒料搅拌5分钟，然后加预混合料搅拌10分钟；总混料时间为15～20分钟，使得喷补料各成分均匀。
d、采用双层塑料编织袋包装，每袋净重500±5kg(或按供需双方协议进行)，将包装好的产品储存在干燥的库房内，整齐堆放，并注明产品名称、牌号、批号、净重、生产日期、生产厂名等标志。

Claims (3)

1.一种铜冶炼炉用镁质喷补料，其特征在于：该镁质喷补料的原料组成包括骨料、细粉、结合剂以及添加剂；所述骨料和细粉的原料组成包括电熔镁铬砂、电熔镁砂、烧结镁砂、镁橄榄石；骨料的临界粒度为0.1～5mm，细粉的粒度＜0.088mm；其重量比为：颗粒为3～5mm的电熔镁铬砂0～20％，烧结镁砂10～30％，镁橄榄石0～20％；颗粒为1～3mm的烧结镁砂10～40％，镁橄榄石10～40％；颗粒为0.1～1mm的电熔镁砂0～20％，烧结镁砂5～20％，镁橄榄石5～20％；粒度＜0.088mm电熔镁砂6～20％，镁橄榄石0～15％；结合剂5％～15％；添加剂6％～20％。
2.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁质喷补料，其特征在于：所述结合剂的原料组成及其重量比为：六偏磷酸钠10～40％；三聚磷酸盐1～10％；硅微粉10～60％；secar-71水泥20～60％。
3.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁质喷补料，其特征在于：所述添加剂的原料组成及其重量比为：粉粒度＜0.088mm的轻烧镁砂30～50％，粒度＜0.088mm的滑石0～30％，粒度＜0.088mm的堇青石0～40％，粒度＜0.088mm的碳化硅10～30％。
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