CN109020516B - 一种新型免烘烤、可修复溜槽 - Google Patents

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Abstract

一种新型免烘烤、可修复溜槽，属于耐火材料技术领域，所述溜槽由壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，所述壳体厚度为6‑13.5mm；主体工作层由矾土30‑45wt%，电熔刚玉30‑45wt%，增强剂1‑3wt%，增塑剂2‑6wt%，复合添加剂5‑12wt%，水6‑10wt%搅拌均匀，模浇注而成；内表面涂抹层由矾土40‑50wt%，电熔刚玉10‑15wt%，纯铝酸钙结合剂6‑12wt%，三水铝石粉15‑20wt%，复合添加剂5‑8wt%，水10‑20wt%搅拌均匀，涂抹而成。

Description

一种新型免烘烤、可修复溜槽
技术领域
本发明属于浇注料领域，具体涉及一种新型免烘烤、可修复溜槽。
背景技术
有色金属火法冶炼产生的高温金属液体通过固定溜槽装置进入下道冶炼处理工序，固定溜槽装置由钢制壳体和溜槽本体组成，溜槽工作温度一般超过1200℃。由于高温金属液体排放一般采取间断式作业，为保障输送顺畅，一般使用前要用天然气烧嘴对溜槽整体进行烘烤加热至500℃以上。作业完成后，为加快溜槽凝渣清理速度，一般采用人工晒水降温骤冷后再清理。
目前行业内该区域设计安装的碳化硅材质溜槽其抗冲刷性能差、抗热震性不强，且断裂、炸裂等破损后不能修复使用，更换溜槽费时费力，使用前一般要烘烤加热，生产成本较高。
发明内容
为了克服现有的技术不足的问题，本发明提供一种新型免烘烤、可修复溜槽。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种新型免烘烤、可修复溜槽，所述溜槽由壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，所述壳体厚度为6-13.5mm；主体工作层由矾土30-45wt%，电熔刚玉30-45wt%，增强剂1-3wt%，增塑剂2-6wt%，复合添加剂5-12wt%，水6-10wt%搅拌均匀，模浇注而成；内表面涂抹层由矾土40-50wt%，电熔刚玉10-15wt%，纯铝酸钙结合剂6-12wt%，三水铝石粉15-20wt%，复合添加剂5-8wt%，水10-20wt%搅拌均匀，涂抹而成。
进一步地，所述主体工作层由矾土35wt%，电熔刚玉40wt%，增强剂3wt%，增塑剂5wt%，复合添加剂10wt%，水7wt/%搅拌均匀，模浇注而成。
进一步地，所述内表面涂抹层为矾土42wt%，电熔刚玉13wt%，纯铝酸钙结合剂8wt%，三水铝石粉18wt%，复合添加剂6wt%，水13wt%搅拌均匀，涂抹而成。
进一步地，增强剂由65-75wt%粒度小于200目金属铝粉，15-20wt%粒度小于200目金属硅粉，5-10wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及5-10wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由8-12wt%粘土，25-25wt%膨润土，20-30wt%苏州市相城区恒达高岭土材料厂所产苏州土，30-40wt%广西维罗矿业有限公司所产白泥及8-12wt%英格瓷电熔矿产有限公司所产球粘土组成。
优选地，增强剂由70wt%粒度小于200目金属铝粉，16wt%粒度小于200目金属硅粉，7wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及7wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由10wt%粘土，20wt%膨润土，25wt%苏州市相城区恒达高岭土材料厂所产苏州土，35wt%广西维罗矿业有限公司所产白泥及10wt%英格瓷电熔矿产有限公司所产球粘土组成。
进一步地，所述复合添加剂由3~7wt%碳酸钙，25-35wt%三聚磷酸钠，25-35wt%六偏磷酸钠，8-12wt%草酸，8-12wt%石榴酸及10-20wt%氯化钙组成。优选地，所述复合添加剂由5wt%碳酸钙，30wt%三聚磷酸钠，30wt%六偏磷酸钠，10wt%草酸，10wt%石榴酸及15wt%氯化钙组成。
进一步地，所述矾土的粒径为1-5mm。
进一步地，所述纯铝酸钙结合剂的粒径范围800-1200目。
本发明的壳体由6-13.5mm厚Q235B材质制作。优选12mm厚Q235B材质焊接而成。
所述壳体的宽度为660mm，高度为400mm，主体工作层的上部设有U型通道，U型通道顶部开口宽度为280mm，高度为250mm，U型通道内设有内表面涂抹层，所述内表面涂抹层呈U型，内表面涂抹层的厚度为10mm，高度为150mm。
本发明的有益效果是：本发明中的溜槽主体工作层采用抗冲刷性、抗热震性较好的不定型耐火材料配比制作，使溜槽主体使用寿命较常规提高近5倍（此工况碳化硅溜槽使用寿命2～3个月，主体工作层使用寿命≧15个月），且局部破损后可采用同种耐材涂抹破损处即完成修复，破损处可多次修复使用；配套使用由不定型耐火材料配比制作的内表面涂抹层，解决了冷渣与溜槽主体粘结问题，涂抹层的存在便于凝渣与主体层两者之间的拆解、剥离，降低了工作强度；溜槽清理前无需晒水降温，省去了天然气烘烤，改善了作业环境，有效节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明制作的溜槽的结构示意图，图中，1为溜槽壳体、2为主体工作层、3为内表面涂抹层。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
下述实施例中矾土的粒径为1-5mm，矾土中含量Al2O3≧85wt%，纯铝酸钙结合剂的粒径范围800-1200目。
实施例1
一种新型免烘烤、可修复溜槽，所述溜槽由钢制壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，如图1所示，所述壳体的宽度L为660mm，高度H为400mm，厚度D1为12mm，主体工作层的上部设有U型通道，U型通道顶部开口宽度R为280mm，高度H2为250mm，U型通道内设有内表面涂抹层，所述内表面涂抹层呈U型，内表面涂抹层的厚度D2为10mm，高度H1为150mm。
所述装置壳体为12mm厚Q235B材质焊接制作。主体工作层由矾土（Al2O3≧85%）35wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）40wt%，增强剂3wt%，增塑剂5wt%，复合添加剂10wt%，生产水7wt%均匀搅拌1小时，人工支模浇注完成。其中，增强剂由70wt%粒度为100目金属铝粉，16wt%粒度100目金属硅粉，7wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及7wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由10wt%粘土，20wt%膨润土，25wt%苏州市相城区恒达高岭土材料厂所产苏州土，35wt%广西维罗矿业有限公司所产白泥及10wt%英格瓷电熔矿产有限公司所产球粘土组成。
主体工作层整体浇注完成后自然阴干12小时候，后在100-200℃用天然气烘烤24小时即可。完成后的主体工作层体积密度（110℃*24h）实测2.88g/cm3，耐压强度（1100℃*3h）115MPa，而常规碳化硅溜槽体积密度（110℃*24h）实测2.67g/cm3，耐压强度（1100℃*3h）89.7MPa，主体工作层抗折强度（110℃*24h）8.0MPa，烧后线变化+0.02%。主体工作层较碳化硅材质气孔率降低，防渗透、抗冲刷能力增强。所述溜槽内表面涂抹层由矾土（Al2O3≧80%）42wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）13wt%，纯铝酸钙结合剂8wt%，三水铝石粉18wt%，复合添加剂6wt%，生产水13wt%搅拌均匀，人工涂抹完成；本实施例中所述复合添加剂由5wt%碳酸钙，30wt%三聚磷酸钠，30wt%六偏磷酸钠，10wt%草酸，10wt%石榴酸及15wt%氯化钙组成。本发明制得的溜槽耐火温度1600℃。
实施例2
一种新型免烘烤、可修复溜槽，所述溜槽耐火温度1600℃。所述溜槽由钢制壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，如图1所示，所述壳体的宽度L为660mm，高度H为400mm，厚度D1为12mm，主体工作层的上部设有U型通道，U型通道顶部开口宽度R为280mm，高度H2为250mm，U型通道内设有内表面涂抹层，所述内表面涂抹层呈U型，内表面涂抹层的厚度D2为10mm，高度H1为150mm。
所述装置壳体为12mm厚Q235B材质焊接制作。主体工作层由矾土（Al2O3≧85%）30wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）45wt%，增强剂1wt%，增塑剂2wt%，复合添加剂12wt%，生产水10wt%均匀搅拌1.5小时，人工支模浇注完成。其中，增强剂由70wt%粒度180目金属铝粉，16wt%粒度180目金属硅粉，7wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及7wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由10wt%粘土，20wt%膨润土，25wt%苏州市相城区恒达高岭土材料厂所产苏州土，35wt%广西维罗矿业有限公司所产白泥及10wt%英格瓷电熔矿产有限公司所产球粘土组成。主体工作层整体浇注完成后自然阴干12小时候，后在100-200℃用天然气烘烤24小时即可。
完成后的主体工作层体积密度（110℃*24h）实测2.78g/cm3，耐压强度（1100℃*3h）113MPa，抗折强度（110℃*24h）7.9MPa。
所述溜槽内表面涂抹层由矾土（Al2O3≧80%）40wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）15wt%，纯铝酸钙结合剂12wt%，三水铝石粉15wt%，复合添加剂8wt%，生产水10wt%搅拌均匀，人工涂抹完成，本实施中所述复合添加剂由5wt%碳酸钙，30wt%三聚磷酸钠，30wt%六偏磷酸钠，10wt%草酸，10wt%石榴酸及15wt%氯化钙组成。
实施例3
一种新型免烘烤、可修复溜槽，所述溜槽耐火温度1600℃。所述溜槽由钢制壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，如图1所示，所述壳体的宽度L为660mm，高度H为400mm，厚度D1为12mm，主体工作层的上部设有U型通道，U型通道顶部开口宽度R为280mm，高度H2为250mm，U型通道内设有内表面涂抹层，所述内表面涂抹层呈U型，内表面涂抹层的厚度D2为10mm，高度H1为150mm。
所述装置壳体为12mm厚Q235B材质焊接制作。主体工作层由矾土（Al2O3≧85%）45wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）30wt%，增强剂2wt%，增塑剂6wt%，复合添加剂8wt%，生产水9wt%均匀搅拌2小时，人工支模浇注完成。其中，增强剂由70wt%粒度为150目金属铝粉，16wt%粒度为150目金属硅粉，7wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及7wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由10wt%粘土，20wt%膨润土，25wt%苏州市相城区恒达高岭土材料厂所产苏州土，35wt%广西维罗矿业有限公司所产白泥及10wt%英格瓷电熔矿产有限公司所产球粘土组成。主体工作层整体浇注完成后自然阴干12小时候，后在100-200℃用天然气烘烤24小时即可。
完成后的主体工作层体积密度（110℃*24h）实测2.75g/cm3，耐压强度（1100℃*3h）112MPa，抗折强度（110℃*24h）7.5MPa。
所述溜槽内表面涂抹层由矾土（Al2O3≧80%）50wt%，电熔刚玉（Al2O3≧99%）10wt%，纯铝酸钙结合剂6wt%，三水铝石粉19wt%，复合添加剂5wt%，生产水10wt%搅拌均匀，人工涂抹完成，本实施中所述复合添加剂由5wt%碳酸钙，30wt%三聚磷酸钠，30wt%六偏磷酸钠，10wt%草酸，10wt%石榴酸及15wt%氯化钙组成。
本发明的由不定型耐火材料按不同配比制作的主体工作层、内表面涂抹层，可有效解决溜槽在高温、铜液夹带粘渣、骤热骤冷条件下出现的断裂、炸裂等破损开裂、无法修复使用问题。能有效提高溜槽的使用寿命，且可对溜槽主体工作层破损部分进行多次简单修复，大大降低了溜槽更换频次，节省使用前的天然气烘烤，节约了生产成本。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很明显仍可以做出各种修改和变更而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种免烘烤、可修复溜槽，所述溜槽由壳体、主体工作层和内表面涂抹层构成，其特征在于，所述壳体厚度为6-13.5mm；主体工作层由矾土30-45wt%，电熔刚玉30-45wt%，增强剂1-3wt%，增塑剂2-6wt%，复合添加剂5-12wt%，水6-10wt%搅拌均匀，模浇注而成；内表面涂抹层由矾土40-50wt%，电熔刚玉10-15wt%，纯铝酸钙结合剂6-12wt%，三水铝石粉15-20wt%，复合添加剂5-8wt%，水10-20wt%搅拌均匀，涂抹而成；增强剂由65-75wt%粒度小于200目金属铝粉，15-20wt%粒度小于200目金属硅粉，5-10wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及5-10wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成，所述复合添加剂由3~7wt%碳酸钙，25-35wt%三聚磷酸钠，25-35wt%六偏磷酸钠，8-12wt%草酸，8-12wt%石榴酸及10-20wt%氯化钙组成。
2.根据权利要求1所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，所述主体工作层由矾土35wt%，电熔刚玉40wt%，增强剂3wt%，增塑剂5wt%，复合添加剂10wt%，水7wt%搅拌均匀，模浇注而成。
3.根据权利要求1所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，所述内表面涂抹层为矾土42wt%，电熔刚玉13wt%，纯铝酸钙结合剂8wt%，三水铝石粉18wt%，复合添加剂6wt%，水13wt%搅拌均匀，涂抹而成。
4.根据权利要求1或2所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，增塑剂由8-12wt%粘土，20wt%膨润土，20-30wt%苏州土，30-40wt%白泥及8-12wt%球粘土组成。
5.根据权利要求1至3任一所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，所述矾土的粒径为1-5mm。
6.根据权利要求1或3所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，所述纯铝酸钙结合剂的粒径范围800-1200目。
7.根据权利要求4所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，增强剂由70wt%粒度小于200目金属铝粉，16wt%粒度小于200目金属硅粉，7wt%粒度为3-5μm氧化铝微粉及7wt%粒度为3-5μm二氧化硅微粉组成；增塑剂由10wt%粘土，20wt%膨润土，25wt%苏州土，35wt%白泥及10wt%球粘土组成。
8.根据权利要求1所述免烘烤、可修复溜槽，其特征在于，所述复合添加剂由5wt%碳酸钙，30wt%三聚磷酸钠，30wt%六偏磷酸钠，10wt%草酸，10wt%石榴酸及15wt%氯化钙组成。
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