CN108315568B - 一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，包括上风眼砖、下风眼砖、上风眼砖本体、下风眼砖本体；上风眼砖设置在下风眼砖的上部，上风眼砖与下风眼砖粘接在一起；上风眼砖包括上风眼本体，上风眼本体为梯形，上风眼固定设置在上风眼本体的角上，上风眼在上风眼本体的角上倾斜设置，上风眼为凹入的长条形半圆状；下风眼砖包括下风眼砖本体，下风眼砖本体为梯形，下风眼固定设置在下风眼砖本体的角上，下风眼在下风眼砖本体的角上倾斜设置，下风眼为凹入的长条形半圆状。本发明这种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，大大缩短风眼砖的干燥、烧成时间，提高了风眼砖的强度，延长了风眼砖的的使用寿命；风眼砖成型后的半成品合格率由之前的97%提高到现在的99%。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼铜的精炼转炉用风眼砖技术领域,具体涉及一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖。
背景技术
转炉吹炼的工艺方法简单，具有高效、低耗、易操作等优点，因而被长期广泛地应用于重有色金属火法冶炼过程。目前转炉正在向着大型化、智能化、高强度、低污染方向快速发展。吹炼过程中，转炉炉砖整体寿命超过1000 炉次，但风眼砖炉砖寿命普遍较低，国内平均水平在200 炉次左右，提高转炉风眼区域耐火材料使用寿命是延长整个炉寿命的关键，也成为提高生产效率和提升经济效益的价值的关键。
现有技术中，影响整个风眼砖炉砖寿命的主要因素有：1、精炼转炉常用风眼砖在烧制后需根据客户要求进行钻孔，来制作风孔；由于风眼砖的厚度为150mm以上，且长、宽尺寸都较大，在生产过程中的干燥、烧成工序周期都非常长，同时在烧制过程中控制不到位，极易造成内部欠火废品，影响交货进度。另外因为砖体较厚易造成物理、化学性能不够均匀的情况，使得在转炉上使用时寿命不稳定，易破坏；2、传统的吹炼过程由造渣期和造铜期两个阶段组成，在整个使用过程中造渣剂对炉衬的化学腐蚀、铜液渗透的腐蚀；3、铜冶炼转炉风口区，正常的工作温度比较高，在1200度以上，但停风特别是加冷料和出料时炉膛内温度会有较大幅度降低，短时间内降到400—700 度，剧烈的温度变化对耐火材料产生热震作用，并且由于热震的作用，致使砖体内部产生新的裂纹，进而导致耐火材料砖体内部结合强度降低，特别在高温熔体侵蚀、冲刷作用下，砖体表层脱落、崩裂加剧，加速其损毁；以及筒体转动产生的机械应力作用等各方面的影响；发明人基于现有技术中的缺项研发了一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，能够很好地解决现有技术中的问题。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，其设计结构简单、科学合理、延长了风眼砖的使用寿命；本发明根据现有风眼砖基础上，通过制作新的模具，将风眼砖分为上砖和下砖，同时利用风眼模具成型为两个半圆状的风眼，最后将上风眼砖和下风眼砖粘接成具有圆形风眼的整体风眼砖。
本发明采用的技术方案是：一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，包括上风眼砖、下风眼砖、上风眼砖本体、下风眼砖本体；上风眼砖设置在下风眼砖的上部，上风眼砖与下风眼砖粘接在一起；上风眼砖包括上风眼本体，上风眼本体为梯形，上风眼固定设置在上风眼本体的角上，上风眼在上风眼本体的角上倾斜设置，上风眼为凹入的长条形半圆状；下风眼砖包括下风眼砖本体，下风眼砖本体为梯形，下风眼固定设置在下风眼砖本体的角上，下风眼在下风眼砖本体的角上倾斜设置，下风眼为凹入的长条形半圆状。
所述上风眼在上风眼砖本体固定设置的位置与下风眼在下风眼砖本体固定设置的位置相对应。
所述上风眼和下风眼的凹入半径为32㎜，上风眼和下风眼互为镜像对称。
所述上风眼和下风眼分别在上风眼砖本体和下风眼砖本体的倾斜度相同。
这种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖的制作方法为：
步骤一、风眼砖的成型：利用上风眼砖的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼5的上风眼砖；同时利用下风眼砖的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼的下风眼砖；。
步骤二、成型风眼砖砖坯的干燥：利用电干燥器，将电干燥器由常温开始升温5个小时到50℃，保温五个小时；电干燥器内部温度控制在50℃~100℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在100℃~120℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在120℃~170℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.2%以下。
步骤三、风眼砖砖坯的焙烧：将步骤二中干燥后的砖坯放置到隧道窑的推车上进行焙烧，烧成温度控制在1720℃~1780℃；风眼砖砖坯烧成阶段为40~60小时；
步骤四、风眼砖的组合成型以及浸盐处理；将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置20~28小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥10~14小时。
所述上风眼砖包括上风眼本体，上风眼本体为，上风眼固定设置在上风眼本体的角上，上风眼在上风眼本体的角上倾斜设置，上风眼为凹入的长条形半圆状；这样设置的主要目的是为了，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼的上风眼砖，主要降低上风眼砖的烧成难度，提高风眼的在烧制过程中的均匀性。
所述下风眼砖包括下风眼本体，下风眼砖本体为梯形，下风眼固定设置在下风眼本体的角上，下风眼在下风眼本体的角上倾斜设置，下风眼为凹入的长条形半圆状；这样设置的主要目的是为了，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼的下风眼砖，降低上风眼砖的烧成难度，提高风眼的在烧制过程中的均匀性。
所述上风眼砖设置在下风眼砖的上部，上风眼砖与下风眼砖粘接在一起；这样设置的主要目的是为了，通过将一个整体的分开成型，因为厚度减半，砖坯的制作均匀程度也较之前提高，同时大大提高了风眼的在烧制过程中的均匀性，有利于风眼内部强度的提高；同时也避免了因风眼砖重量大，在搬运、摆放砖坯时容易造成缺边掉角废品的问题，大大降低造坯困难程度。
所述上风眼在上风眼砖本体固定设置的位置与下风眼在下风眼砖本体固定设置的位置相对应，上风眼和下风眼的凹入半径为32㎜，上风眼和下风眼互为镜像对称，上风眼和下风眼分别在上风眼砖本体和下风眼砖本体的倾斜度相同；这样设置的主要目的是为了，提高上风眼砖和下风眼砖的风眼对接成型时紧密性，提高风眼的成型质量，从而提高风眼的强度，延长风眼的使用寿命。
所述步骤二中，电干燥器内部温度控制在50℃~100℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在100℃~120℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在120℃~170℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；这样做的主要目的是为了，提高风眼砖中水分蒸发的效率；风眼砖在加热干燥过程，可分为三个阶段：即初期的等速干燥阶段，中期的降速干燥阶段和末期的水分平衡阶段；在初期的等速干燥阶段，干燥所挥发的水分属于风眼砖的物理结合水，在这个过程中不需要太长的升温时间和保温时间，风眼砖的水分就能得到快速的挥发；当处于中期降速干燥阶段时，风眼砖表面的物理结合水就挥发完全，需要进一步除去风眼砖的化学结合水，这时就需要提高升温温度的同时提高升温时间和保温时间；当风眼砖处于干燥的末期水分平衡阶段时，需要相应进一步提高升温温度的同时，提高升温时间和保温时间；这有这样才能将风眼砖中的风眼砖中的物理结合水和化学结合水去除掉，达到风眼砖的干燥水分要求。
所述步骤二中，干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.2%以下，这样做的主要目的是为了，一方面，减少风眼砖在焙烧过程中产生开裂，气孔率增加，从而影响到风眼砖的强度；另一方面，减少风眼砖在焙烧过程中，由于存在较多的水分，导致风眼砖内部，产生快速的膨胀导致的应力，增强风眼砖的内部结构强度；当风眼砖砖坯的水分含量控制在1.2%以下时，风眼砖在焙烧过程中所产生的气孔为最少状态，同时风眼砖由于膨胀所产生的应力最小，提高了风眼砖的强度，减少了风眼砖的开裂，从而提高了风眼砖的成品率。
所述步骤三中，由于风眼砖厚度的变薄，风眼砖在98米隧道窑中，随着窑车的推进，在隧道窑中进行五天左右的焙烧，由之前的每2.5-3小时/车缩短到2小时/车。缩短了进车时间，提高了烧成效率。在烧成过程过程中需要控制烧成环境，保持在氧化气氛中进行烧成。在烧成的过程中由于厚度的减半，使其在烧成过程中的化学反应更加均匀，烧结度变高，砖坯致密度提高，气孔变少，抗压系数、强度均比之前有所提高。
所述步骤四中，将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置20~28小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥10~14小时；其中在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置20~28小时这样做的主要目的是为了，提高半孔状的风眼砖之间的粘接强度，同时提高半孔状的风眼砖之间粘接的均匀性；其中最后将粘接好的风眼砖浸盐处理，同时在干燥器中干燥10~14小时；这样做的主要目的是为了，一方面减小风眼砖气孔的直径，因为在浸盐处理的过程中，盐中的水分子和酸根离子浸入到风眼砖的气孔中，随着时间的推移水分子挥发，酸根离子留在风眼砖的气孔中，这样就会将风眼砖的气孔堵住，减小的气孔的直径；另一方面，由于浸盐中的酸根离子将风眼砖中的气孔堵住，直接减少了风眼砖中气孔的存在，提高了风眼砖的致密度，从而提高了风眼砖的强度。
本发明的有益效果：本技术方案提供一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，其设计结构简单、科学合理、延长了风眼砖的使用寿命；能够解决现有技术中风眼砖的干燥、烧成时间长均匀性不好的问题，同时还解决了热震作用对风眼砖的强度的影响，大大缩短风眼砖的干燥、烧成时间，提高了风眼砖的强度，延长了风眼砖的的使用寿命；风眼砖成型后的半成品合格率由之前的97%提高到现在的99%。
附图说明
图1是本发明上风眼砖的结构示意图；
图2是本发明下风眼砖的结构示意图；
图3是本发明上风眼砖和下风眼砖粘接为整体砖的结构示意图；
附图标记说明：1、上风眼砖，2、下风眼砖，3、上风眼砖本体，4、下风眼砖本体，5、上风眼，6、下风眼。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，包括上风眼砖1、下风眼砖2、上风眼砖本体3、下风眼砖本体4；上风眼砖1设置在下风眼砖2的上部，上风眼砖1与下风眼砖2粘接在一起；上风眼砖1包括上风眼本体3，上风眼本体3为梯形，上风眼5固定设置在上风眼砖本体3的角上，上风眼5在上风眼砖本体3的角上倾斜设置，上风眼5为凹入的长条形半圆状；下风眼砖2包括下风眼砖本体4，下风眼砖本体4为梯形，下风眼6固定设置在下风眼砖本体4的角上，下风眼6在下风眼砖本体4的角上倾斜设置，下风眼6为凹入的长条形半圆状。
所述上风眼5在上风眼砖本体3固定设置的位置与下风眼6在下风眼砖本体4固定设置的位置相对应。
所述上风眼5和下风眼6的凹入半径为32㎜，上风眼5和下风眼6互为镜像对称。
所述上风眼5和下风眼6分别在上风眼砖本体3和下风眼砖本体4的倾斜度相同。
实施例一、
步骤一、风眼砖的成型：利用上风眼砖1的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼5的上风眼砖1；同时利用下风眼砖2的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼6的下风眼砖2；。
步骤二、成型风眼砖砖坯的干燥：利用电干燥器，将电干燥器由常温开始升温5个小时到50℃，保温五个小时；电干燥器内部温度控制在50℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在100℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在120℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.0%。
步骤三、风眼砖砖坯的焙烧：将步骤二中干燥后的砖坯放置到隧道窑的推车上进行焙烧，烧成温度控制在1720℃；风眼砖砖坯烧成过程保温40小时；
步骤四、风眼砖的组合成型以及浸盐处理；将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置20小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥10小时。
实施例二、
步骤一、风眼砖的成型：利用上风眼砖1的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼5的上风眼砖1；同时利用下风眼砖2的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼6的下风眼砖2；。
步骤二、成型风眼砖砖坯的干燥：利用电干燥器，将电干燥器由常温开始升温5个小时到50℃，保温五个小时；电干燥器内部温度控制在65℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在100℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在145℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.2%。
步骤三、风眼砖砖坯的焙烧：将步骤二中干燥后的砖坯放置到隧道窑的推车上进行焙烧，烧成温度控制在1750℃；风眼砖砖坯烧成过程保温50小时；
步骤四、风眼砖的组合成型以及浸盐处理；将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置24小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥12小时。
实施例三、
步骤一、风眼砖的成型：利用上风眼砖1的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼5的上风眼砖1；同时利用下风眼砖2的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼6的下风眼砖2；。
步骤二、成型风眼砖砖坯的干燥：利用电干燥器，将电干燥器由常温开始升温5个小时到50℃，保温五个小时；电干燥器内部温度控制在100℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在120℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在170℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.3%。
步骤三、风眼砖砖坯的焙烧：将步骤二中干燥后的砖坯放置到隧道窑的推车上进行焙烧，烧成温度控制在1780℃；风眼砖砖坯烧成过程保温60小时；
步骤四、风眼砖的组合成型以及浸盐处理；将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置28小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥14小时。
Claims (5)
1.一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，包括上风眼砖、下风眼砖、上风眼砖本体、下风眼砖本体；上风眼砖设置在下风眼砖的上部，上风眼砖与下风眼砖粘接在一起；上风眼砖包括上风眼本体，上风眼本体为梯形，上风眼固定设置在上风眼本体的角上，上风眼在上风眼本体的角上倾斜设置，上风眼为凹入的长条形半圆状；下风眼砖包括下风眼砖本体，下风眼砖本体为梯形，下风眼固定设置在下风眼砖本体的角上，下风眼在下风眼砖本体的角上倾斜设置，下风眼为凹入的长条形半圆状。
2.根据权利要求1所述的一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，其特征在于：上风眼在上风眼砖本体固定设置的位置与下风眼在下风眼砖本体固定设置的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，其特征在于：述上风眼和下风眼的凹入半径为32㎜，上风眼和下风眼互为镜像对称。
4.根据权利要求3所述的一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖，其特征在于：上风眼和下风眼分别在上风眼砖本体和下风眼砖本体的倾斜度相同。
5.根据权利要求1所述的一种冶炼铜的精炼转炉用风眼砖的制作方法，其特征在于：步骤一、风眼砖的成型：利用上风眼砖的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状上风眼5的上风眼砖；同时利用下风眼砖的模具，压制成型为具有凹入半径为32㎜的长条状下风眼的下风眼砖；步骤二、成型风眼砖砖坯的干燥：利用电干燥器，将电干燥器由常温开始升温5个小时到50℃，保温五个小时；电干燥器内部温度控制在50℃~100℃时，升温时间控制在5个小时，保温时间控制在9个小时；电干燥器内部温度控制在100℃~120℃时，升温时间控制在8个小时，保温时间控制在16个小时；电干燥器内部温度控制在120℃~170℃时，升温时间控制在12个小时，保温时间控制在60个小时；干燥完之后风眼砖砖坯的水分含量控制在1.2%以下；步骤三、风眼砖砖坯的焙烧：将步骤二中干燥后的砖坯放置到隧道窑的推车上进行焙烧，烧成温度控制在1720℃~1780℃；风眼砖砖坯烧成阶段为40~60小时；步骤四、风眼砖的组合成型以及浸盐处理；将步骤三中烧成的半孔状的风眼砖，在室内利用粘接剂，将两个粘接面进行均匀涂抹，然后对称粘接，粘接后静置20~28小时；最后浸盐处理，同时在干燥器中干燥10~14小时。
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