CN109631587A - 一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺 - Google Patents

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江春生
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
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Abstract

本发明公开了一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，涉及炉缸修砌领域，要解决的是现有炉缸修砌过程的员工安全性不好的问题。本发明具体步骤如下：步骤一，铺设硅酸铝纤维；步骤二，形成第一捣打层；步骤三，形成第一填充层；步骤四，形成第二捣打层；步骤五，形成第二填充层；步骤六，形成第三捣打层；步骤七，形成第三填充层，在电极的直径范围内平铺第一内模并且夯实；步骤八，在第一内模上铺设炉衬，然后铺设第二内模；步骤九，安装电极并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可。本发明通过将修砌分为从下至上依次进行铺设、捣打、夯实和修筑，大大提高了修砌的安全性，保证了修砌员工的身体安全，经济性好，施工技术简单。

Description

一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺
技术领域
本发明涉及冶炼炉修砌领域，具体是一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺。
背景技术
刚玉是一种由氧化铝（Al2O3）的结晶形成的宝石。掺有金属铬的刚玉颜色鲜红，一般称之为红宝石；而蓝色或没有色的刚玉，普遍都会被归入蓝宝石的类别。刚玉的应用有许多种类，刚玉冶炼就是其中一种。
冶炼是一种提炼技术，是指用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来；减少金属中所含的杂质或增加金属中某种成分，炼成所需要的金属。冶炼在工业的应用十分广泛，冶炼炉缸是冶炼的重要工具，可以保证刚玉冶炼的正常进行。
刚玉冶炼炉缸出现破损等问题时需要对炉缸进行修砌才能继续使用，现有的修砌方法都是采用一种原料修砌，这种方式虽然可以修砌，但是修砌过程的安全性不好，这就为冶炼企业的工作人员带来了隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，具体步骤如下：
步骤一，在炉底钢板上方、炉底至圆弧拐角以及炉底至圆柱体交接处交错铺设硅酸铝纤维；
步骤二，在硅酸铝纤维上方投入第一捣打料并且捣打，形成第一捣打层；
步骤三，在第一捣打层上方铺设第一填充料并且捣打，形成第一填充层；
步骤四，在第一填充层上方投入第二捣打料并且捣打，形成第二捣打层；
步骤五，在第二捣打层上方铺设第二填充料并且捣打，形成第二填充层；
步骤六，在第二填充层上方投入第三捣打料并且捣打，形成第三捣打层；
步骤七，在第三捣打层上方铺设第三填充料并且捣打，形成第三填充层，在电极的直径范围内平铺第一内模并且夯实，使之与整个炉底形成一个完整的平面；
步骤八，在第一内模上铺设炉衬，然后铺设第二内模；
步骤九，安装电极并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可。
作为本发明进一步的方案：电极采用石墨化电极，第一内模采用刚玉块内模，第二内模采用高铝耐火砖内模，炉底采用棕刚玉制作。
作为本发明进一步的方案：硅酸铝纤维的厚度为45-58mm，第一捣打层、第二捣打层和第三捣打层的高度均为85-108mm，第一填充层、第二填充层和第三填充层的高度均为320-400mm，炉底的高度为475-520mm。
作为本发明进一步的方案：捣打均采用重量不小于8公斤的捣打锤进行，捣打次数不少于两次。
作为本发明进一步的方案：夯实采用电动冲击夯进行。
作为本发明进一步的方案：第一捣打料、第二捣打料和第三捣打料均由质量之比为10:1的A150F微粉和质量分数为50-60%的磷酸溶液搅拌均匀组成，干湿以捏成团不散有湿润感为宜。
作为本发明进一步的方案：第一填充料、第二填充料和第三填充料均由粒径为50-150mm的致密刚玉、粒径为10-20mm的致密刚玉以及粒径不大于10mm的致密刚玉以质量之比55:27：18混合均匀得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设计合理，通过将修砌分为从下至上依次进行铺设、捣打、夯实和修筑，大大提高了修砌的安全性，保证了修砌员工的身体安全，经济性好，施工技术简单，具有广阔的使用前景。
附图说明
图1为刚玉冶炼炉缸的修砌工艺修砌后的炉缸结构示意图。
其中：1-硅酸铝纤维，2-第一捣打层，3-第一填充层，4-第二捣打层，5-第二填充层，6-第三捣打层，7-第三填充层，8-炉底，9-炉衬，10-第一内模，11-第二内模，12-电极。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，具体步骤如下：
步骤一，在炉底8钢板上方、炉底8至圆弧拐角以及炉底8至圆柱体交接处交错铺设硅酸铝纤维1，硅酸铝纤维1在炉缸内起缓冲及保温隔热作用，可以降低炉壳变型，缓解炉内热应力和材料变型应力对炉缸的影响，硅酸铝纤维1的材质要符合国标要求，耐火度大于1770℃，最高使用温度1250℃；
步骤二，在硅酸铝纤维1上方投入第一捣打料并且捣打，形成第一捣打层2；
步骤三，在第一捣打层2上方铺设第一填充料并且捣打，形成第一填充层3；
步骤四，在第一填充层3上方投入第二捣打料并且捣打，形成第二捣打层4；
步骤五，在第二捣打层4上方铺设第二填充料并且捣打，形成第二填充层5；
步骤六，在第二填充层5上方投入第三捣打料并且捣打，形成第三捣打层6；
步骤七，在第三捣打层6上方铺设第三填充料并且捣打，形成第三填充层7，第一捣打料、第二捣打料和第三捣打料均由质量之比为10:1的A150F微粉和质量分数为50-60%的磷酸溶液搅拌均匀组成，干湿以捏成团不散有湿润感为宜，A150F微粉中Al2O3的质量分数不低于90.0%, Fe2O3的质量分数不高于1.2%，水的质量分数小于0.5%，这种捣打料综合性能好，在电极12的直径范围内平铺刚玉块的第一内模10并且夯实，使之与整个炉底8形成一个完整的平面；
步骤八，在第一内模10上铺设炉衬9，然后铺设高铝耐火砖第二内模11，高铝耐火砖中Al2O3的质量分数不低于60.0%,耐火度不低于1770℃；
步骤九，安装石墨化电极12并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可。
实施例2
一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，具体步骤如下：
步骤一，在炉底8钢板上方、炉底8至圆弧拐角以及炉底8至圆柱体交接处交错铺设硅酸铝纤维1；
步骤二，在硅酸铝纤维1上方投入第一捣打料并且捣打，形成第一捣打层2；
步骤三，在第一捣打层2上方铺设第一填充料并且捣打，形成第一填充层3；
步骤四，在第一填充层3上方投入第二捣打料并且捣打，形成第二捣打层4；
步骤五，在第二捣打层4上方铺设第二填充料并且捣打，形成第二填充层5；
步骤六，在第二填充层5上方投入第三捣打料并且捣打，形成第三捣打层6；
步骤七，在第三捣打层6上方铺设第三填充料并且捣打，形成第三填充层7，第一填充料、第二填充料和第三填充料均由粒径为50-150mm的致密刚玉、粒径为10-20mm的致密刚玉以及粒径不大于10mm的致密刚玉以质量之比55:27：18混合均匀得到，捣打均采用重量不小于8公斤的捣打锤进行，捣打次数不少于两次并检查其严实程度，发现松软点或孔洞要补充物料并继续捣打，在电极12的直径范围内平铺第一内模10并且采用电动冲击夯进行夯实，使之与整个炉底8形成一个完整的平面；
步骤八，在第一内模10上铺设炉衬9，然后铺设第二内模11；
步骤九，安装电极12并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可。
实施例3
一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，具体步骤如下：
步骤一，在炉底8钢板上方、炉底8至圆弧拐角以及炉底8至圆柱体交接处交错铺设硅酸铝纤维1；
步骤二，在硅酸铝纤维1上方投入第一捣打料并且捣打，形成第一捣打层2；
步骤三，在第一捣打层2上方铺设第一填充料并且捣打，形成第一填充层3；
步骤四，在第一填充层3上方投入第二捣打料并且捣打，形成第二捣打层4；
步骤五，在第二捣打层4上方铺设第二填充料并且捣打，形成第二填充层5；
步骤六，在第二填充层5上方投入第三捣打料并且捣打，形成第三捣打层6；
步骤七，在第三捣打层6上方铺设第三填充料并且捣打，形成第三填充层7，保证每层捣打印痕紧密，在电极12的直径范围内平铺第一内模10并且夯实，使之与整个炉底8形成一个完整的平面；
步骤八，在第一内模10上铺设炉衬9，然后铺设第二内模11，硅酸铝纤维1的厚度为50mm，第一捣打层2、第二捣打层4和第三捣打层6的高度均为100mm，第一填充层3、第二填充层5和第三填充层7的高度均为350mm，炉底8的高度为500mm；
步骤九，安装电极12并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可，炉底8采用棕刚玉制作，棕刚玉中Al2O3的质量分数不低于95.5%，炉底冶炼时按首次开炉方法起弧，采用薄料层冶炼，尽可能扩大熔池面积，待溶液达到50mm以上，炉缸有效深度达到1600mm，停电取出电极12，进行自然冷却96小时以上，拆除第二内模11，再加入混合料炼制棕刚玉炉壳，按正常冶炼棕刚玉方法，投料速度、用电规范、工艺参数和操作方法同正常棕刚玉冶炼方法相同，投料量视炉缸内情况，直至加满炉缸为止，起弧后，直接用混合料冶炼，当电流达到负荷后，可适当增加料层厚度，减少热量散失，尽可能让溶液流到边部，冶炼中期可减薄料层厚度，使料面呈盆形，尽可能扩大熔池面积，如发现抠边，可在抠边部位加适量的料，冶炼初期、中期必须采用高碳运行，防止抠炉底8导致破坏炼制好的炉底8。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，在炉底（8）钢板上方、炉底（8）至圆弧拐角以及炉底（8）至圆柱体交接处交错铺设硅酸铝纤维（1）；
步骤二，在硅酸铝纤维（1）上方投入第一捣打料并且捣打，形成第一捣打层（2）；
步骤三，在第一捣打层（2）上方铺设第一填充料并且捣打，形成第一填充层（3）；
步骤四，在第一填充层（3）上方投入第二捣打料并且捣打，形成第二捣打层（4）；
步骤五，在第二捣打层（4）上方铺设第二填充料并且捣打，形成第二填充层（5）；
步骤六，在第二填充层（5）上方投入第三捣打料并且捣打，形成第三捣打层（6）；
步骤七，在第三捣打层（6）上方铺设第三填充料并且捣打，形成第三填充层（7），在电极（12）的直径范围内平铺第一内模（10）并且夯实；
步骤八，在第一内模（10）上铺设炉衬（9），然后铺设第二内模（11）；
步骤九，安装电极（12）并且修筑炉嘴，然后在2小时内进行炉底冶炼即可。
2.根据权利要求1所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述电极（12）采用石墨化电极，第一内模（10）采用刚玉块内模，第二内模（11）采用高铝耐火砖内模，炉底（8）采用棕刚玉制作。
3.根据权利要求1所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述硅酸铝纤维（1）的厚度为45-58mm，第一捣打层（2）、第二捣打层（4）和第三捣打层（6）的高度均为85-108mm，第一填充层（3）、第二填充层（5）和第三填充层（7）的高度均为320-400mm，炉底（8）的高度为475-520mm。
4.根据权利要求1或2所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述捣打均采用重量不小于8公斤的捣打锤进行，捣打次数不少于两次。
5.根据权利要求1所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述夯实采用电动冲击夯进行。
6.根据权利要求1或3所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述第一捣打料、第二捣打料和第三捣打料均由质量之比为10:1的A150F微粉和质量分数为50-60%的磷酸溶液搅拌均匀组成。
7.根据权利要求1所述的刚玉冶炼炉缸的修砌工艺，其特征在于，所述第一填充料、第二填充料和第三填充料均由粒径为50-150mm的致密刚玉、粒径为10-20mm的致密刚玉以及粒径不大于10mm的致密刚玉以质量之比55:27：18混合均匀得到。
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