CN109974459A - 一种电极糊修复炉眼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电极糊修复炉眼的方法。该方法包括如下步骤：（1）将待修复的炉眼用电极糊封堵，在封堵5～12小时后，用烧穿器将电极糊烧穿成通孔；（2）钢管置于通孔内，用电极糊封堵钢管与通孔之间的缝隙；其中，钢管的内部灌有石墨粉，两头封堵有泥球，外围包裹有石棉布；（3）用耐火砖砌墙将炉门密封且炉眼处不密封，每砌一层耐火砖，在耐火砖上灌一层电极糊；（4）砌好炉门5～10天后，拉出钢管，再用烧穿器扩大炉眼至所需的直径，得到修复的炉眼。本发明方法能够在冶炼生产的过程中对炉眼进行修复，不影响正常生产，修复后可避免炉门和炉眼的碳砖氧化，可大幅度地延长炉眼的使用寿命，能够精确地打炉眼。

Description

一种电极糊修复炉眼的方法
技术领域
本发明涉及一种电极糊修复炉眼的方法，特别涉及一种电极糊修复炉眼的方法。
背景技术
硅被广泛应用于化工、冶金、电子等行业，其生产方式主要是采用碳热还原法。该方法以硅石（含 SiO2的矿物）为原料，以碳质物等为还原剂，在矿热炉内熔炼直接制得产品。在硅生产过程中，矿热炉内的硅石被还原成硅熔体，当熔体增加到一定数量后，通过烧穿器烧开位于炉门上的炉眼，使硅水流入盛装硅熔体的台包，台包内的硅熔体经吹氧精炼之后，缓慢倒入冷却锭模内进行浇注，然后冷却并凝固成锭。
目前，在冶炼时需要用泥球堵住炉眼，以防止炉料冷却后结成固体将炉眼堵塞。由于泥球高温下强度大，必须使用吹氧管开炉眼（在炉眼前端点燃易燃物，通过吹氧管内的高压氧气助燃，将炉眼内的泥球烧化，再从炉眼处伸入凿眼工具打通炉眼）。这种操作容易将炉眼打斜、破坏炉墙的稳定性，增大安全隐患。
再者，炉门上的炉眼一般用碳砖砌筑而成，一台矿热炉配有五个出硅炉眼。每一个炉眼可使用5～7天，在此期间碳砖受硅熔体冲刷及高温氧化作用，出炉炉眼会逐渐变大，最后会导致炉眼氧化、侧部烧穿、反复热停炉、烧损设备，迫使矿热炉无法正常生产，停炉重新砌炉，才将炉眼碳砖彻底清除更换。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电极糊修复炉眼的方法。该方法在冶炼生产的过程中对炉眼进行修复，不影响正常的生产，修复后可避免炉门和炉眼的碳砖氧化，可大幅度地延长炉眼的使用寿命，能够精确地打炉眼，不存在打斜和破坏炉墙的稳定性的问题。
本发明提供了一种电极糊修复炉眼的方法，包括如下步骤：
（1）将待修复的炉眼用电极糊封堵，在封堵5～12小时后，用烧穿器将电极糊烧穿成通孔；
（2）钢管置于通孔内，用电极糊封堵钢管与通孔之间的缝隙；其中，钢管的内部灌有石墨粉，两头封堵有泥球，外围包裹有石棉布；
（3）用耐火砖砌墙将炉门密封且炉眼处不密封，每砌一层耐火砖，在耐火砖上灌一层电极糊；
（4）砌好炉门5～10天后，拉出钢管，再用烧穿器扩大炉眼至所需的直径，得到修复的炉眼。
进一步地，修复好的炉眼进行封堵和开眼的方法为：用泥球和电极糊封堵炉眼；需要开眼时，用烧穿器烧开炉眼。
进一步地，修复的炉眼在被氧化烧损后，再次作为待修复的炉眼，然后重复步骤（1）、（2）、（3）、（4），从而进行对炉眼进行多次修复。。
进一步地，电极糊的制备步骤包括：
（a）在煤沥青中加入多聚甲醛的水溶液、甲磺酸，加热至95～120℃反应0.5～4h，得到改性的煤沥青；优选地，煤沥青与多聚甲醛、甲磺酸的重量比例为10：（0.5～3.5）：（0.05～0.5），进一步优选地，多聚甲醛的聚合度为10～50，煤沥青的软化点为70～90℃；
（b）将电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青混捏并挤出成型，混捏温度为150～180℃，混捏时间为40～100min；优选地，电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青的重量比例为（5～15）：（10～25）：10。
进一步地，在步骤（1）中，通孔的直径为25～30cm，长为60～80cm；钢管直径为12～15cm，长为80～100cm。
进一步地，在步骤（2）中，泥球含有红土、石墨粉和电极糊，红土、石墨粉和电极糊的重量比例为（50～90）：（10～25）：10。
进一步地，在步骤（3）中，在用耐火砖砌墙将炉门密封之前还包括如下步骤：用耐火砖在炉门下方砌砖台至炉门下沿。
进一步地，在步骤（3）中，在用耐火砖砌墙将炉门密封之前还包括如下步骤：在砖台上砌碳质溜槽，碳质溜槽与炉门中的炉眼相连，碳质溜槽的槽面与砖台成20°～45°向外延伸。
进一步地，在步骤（3）中，每灌一层电极糊并冷却1～2小时后，再灌下次电极糊。
进一步地，在步骤（3）中，炉门上方5～10cm处用浇注料灌实。
进一步地，电极糊的粒径小于5cm，优选为1～5cm。
与现有技术相比，本发明的电极糊修复炉眼的方法具有如下优点：
（1）本发明的电极糊修复炉眼的方法，通过电极糊封堵，然后烧成通孔，在通孔的基础上预先放置钢管和电极糊再次封堵，5～10天后拉出和烧成所需大小的炉眼，以及用耐火砖砌墙将炉门密封，通过这样的前后操作，避免炉门和炉眼的碳砖氧化，可大幅度地延长炉眼的使用寿命（长达8年），而且拉出钢管后便留下小直径的通道，在此通道的基础上用烧穿器扩大直径，能够精确地打炉眼，不存在打斜和破坏炉墙的稳定性的问题。还有，本发明方法在冶炼生产的过程中对炉眼进行修复，不影响正常的生产，避免因炉门烧损造成停炉的问题。
（2）本发明的电极糊修复炉眼的方法，在第一修复的基础上，炉眼还可以后续进行多次修复操作，可延续到炉体报废，寿命长达8年。
（3）本发明采用多聚甲醛的水溶液、甲磺酸来改性煤沥青，而制得改性的煤沥青，再与电煅无烟煤、石墨粉混合制成电极糊，该电极糊可大幅度地提高对硅熔体的耐冲刷性能以及及高温抗氧化性能。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案，但这些实施例不能限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例电极糊的制备步骤包括：
（a）在煤沥青（软化点为80℃）中加入多聚甲醛（聚合度为40）的水溶液、甲磺酸，加热至110℃反应2h，得到改性煤沥青。煤沥青与多聚甲醛、甲磺酸的重量比例为10：2.5：0.1；
（b）将电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青混捏并挤出成型，混捏温度为150℃，混捏时间为90min；电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青的重量比例为10：25：10。
本实施例的电极糊修复炉眼的方法，包括如下步骤：
（1）将待修复的炉眼用电极糊（电极糊的平均粒径为3cm，下同）封堵，在封堵8小时后，用烧穿器将电极糊烧穿成通孔；通孔的直径为30cm，长为80cm；钢管直径为15cm，长为80cm；
（2）钢管置于通孔内，用电极糊封堵钢管与通孔之间的缝隙；其中，钢管的内部灌有石墨粉，两头封堵有泥球，外围包裹有石棉布；泥球含有红土、石墨粉和电极糊，红土、石墨粉和电极糊的重量比例为70：20：10；
（3）用耐火砖在炉门下方砌砖台至炉门下沿，在砖台上砌碳质溜槽，碳质溜槽与炉门中的炉眼相连，碳质溜槽的槽面与砖台成35°向外延伸。然后在砖台上用耐火砖砌墙将炉门密封且炉眼处不密封，每砌一层耐火砖，在耐火砖上灌一层电极糊，每灌一层电极糊并冷却2小时后，再灌下次电极糊。炉门上方5cm处无法灌注电极糊，可用浇注料灌实；
（4）砌好炉门7天后，拉出钢管，再用烧穿器扩大炉眼至所需的直径，得到修复的炉眼，便可通过此炉眼进行硅熔体的排放；
（5）修复好的炉眼可进行多次封堵和开眼，从而实现硅的冶炼和硅熔体的排出。封堵和开眼的方法为：用泥球和电极糊封堵炉眼；需要开眼时，用烧穿器烧开炉眼。
（6）由于修复的炉眼进行多次封堵和开眼，在280天后，会被再次氧化烧损，炉眼变大，这时再次作为待修复的炉眼，然后重复步骤（1）、（2）、（3）、（4），再次得到修复的炉眼。此后，在连续工业生产过程中，会出现多次烧损，可通过步骤（1）、（2）、（3）、（4）进行多次修复，本实施例的炉眼可以一直延续使用，直到炉体报废，炉眼使用长达8年。
实施例2
本实施例电极糊的制备步骤包括：
（a）在煤沥青（软化点为85℃）中加入多聚甲醛（聚合度为40）的水溶液、甲磺酸，加热至120℃反应1.5h，得到改性煤沥青。煤沥青与多聚甲醛、甲磺酸的重量比例为10.0：3.0：0.08；
（b）将电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青混捏并挤出成型，混捏温度为150℃，混捏时间为90min；电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青的重量比例为10：25：10。
本实施例的电极糊修复炉眼的方法，包括如下步骤：
（1）将待修复的炉眼用电极糊（电极糊的平均粒径为3cm，下同）封堵，在封堵8小时后，用烧穿器将电极糊烧穿成通孔；通孔的直径为30cm，长为80cm；钢管直径为15cm，长为80cm；
（2）钢管置于通孔内，用电极糊封堵钢管与通孔之间的缝隙；其中，钢管的内部灌有石墨粉，两头封堵有泥球，外围包裹有石棉布；泥球含有红土、石墨粉和电极糊，红土、石墨粉和电极糊的重量比例为70：20：10；
（3）用耐火砖在炉门下方砌砖台至炉门下沿，在砖台上砌碳质溜槽，碳质溜槽与炉门中的炉眼相连，碳质溜槽的槽面与砖台成40°向外延伸。然后在砖台上用耐火砖砌墙将炉门密封且炉眼处不密封，每砌一层耐火砖，在耐火砖上灌一层电极糊，每灌一层电极糊并冷却1.5小时后，再灌下次电极糊。炉门上方5cm处无法灌注电极糊，可用浇注料灌实；
（4）砌好炉门7天后，拉出钢管，再用烧穿器扩大炉眼至所需的直径，得到修复的炉眼，便可通过此炉眼进行硅熔体的排放；
（5）修复好的炉眼可进行多次封堵和开眼，从而实现硅的冶炼和硅熔体的排出。封堵和开眼的方法为：用泥球和电极糊封堵炉眼；需要开眼时，用烧穿器烧开炉眼。
（6）由于修复的炉眼进行多次封堵和开眼，在270天后，会被再次氧化烧损，炉眼变大，这时再次作为待修复的炉眼，然后重复步骤（1）、（2）、（3）、（4），再次得到修复的炉眼。此后，在连续工业生产过程中，会出现多次烧损，可通过步骤（1）、（2）、（3）、（4）进行多次修复，本实施例的炉眼可以一直延续使用，直到炉体报废，炉眼使用长达8年。
对比例1
本对比例电极糊的制备方法与实施例1基本相同，不同点在于：省去步骤（a）煤沥青的改性过程，步骤（b）中混捏原料直接采用煤沥青原料。
本对比例的电极糊修复炉眼的方法与实施例1基本相同，不同点在于：修复的炉眼在运行时间较短，在120天后，会被再次氧化烧损，需要再次修复炉眼。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电极糊修复炉眼的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将待修复的炉眼用电极糊封堵，在封堵5～12小时后，用烧穿器将电极糊烧穿成通孔；
（2）钢管置于通孔内，用电极糊封堵钢管与通孔之间的缝隙；其中，钢管的内部灌有石墨粉，两头封堵有泥球，外围包裹有石棉布；
（3）用耐火砖砌墙将炉门密封且炉眼处不密封，每砌一层耐火砖，在耐火砖上灌一层电极糊；
（4）砌好炉门5～10天后，拉出钢管，再用烧穿器扩大炉眼至所需的直径，得到修复的炉眼。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，修复好的炉眼进行封堵和开眼的方法为：用泥球和电极糊封堵炉眼；需要开眼时，用烧穿器烧开炉眼。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，修复的炉眼在被氧化烧损后，再次作为待修复的炉眼，然后重复步骤（1）、（2）、（3）、（4），从而进行对炉眼进行多次修复。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电极糊的制备步骤包括：
（a）在煤沥青中加入多聚甲醛的水溶液、甲磺酸，加热至95～120℃反应0.5～4h，得到改性的煤沥青；优选地，煤沥青与多聚甲醛、甲磺酸的重量比例为10：（0.5～3.5）：（0.05～0.5），进一步优选地，多聚甲醛的聚合度为10～50，煤沥青的软化点为70～90℃；
（b）将电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青混捏并挤出成型，混捏温度为150～180℃，混捏时间为40～100min；优选地，电煅无烟煤、石墨粉、改性的煤沥青的重量比例为（5～15）：（10～25）：10。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，通孔的直径为25～30cm，长为60～80cm；钢管直径为12～15cm，长为80～100cm。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，泥球含有红土、石墨粉和电极糊，红土、石墨粉和电极糊的重量比例为（50～90）：（10～25）：10。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，在用耐火砖砌墙将炉门密封之前还包括如下步骤：用耐火砖在炉门下方砌砖台至炉门下沿。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，在用耐火砖砌墙将炉门密封之前还包括如下步骤：在砖台上砌碳质溜槽，碳质溜槽与炉门中的炉眼相连，碳质溜槽的槽面与砖台成20°～45°向外延伸。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，每灌一层电极糊并冷却1～2小时后，再灌下次电极糊。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，炉门上方5～10cm处用浇注料灌实。
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