[发明专利]一种铜冶炼溜槽用浇注料

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装砌筑在铜冶炼阳极炉、底吹炉、闪速吹炼和竖炉溜槽用长寿命浇注料及其制备方法,特别是一种铜冶炼溜槽用浇注料。

背景技术

有色金属铜、铅和锌因其高温下粘度低，金属渗透性强，因此使用寿命较低。目前国内对钢铁、建材和铝行业的不定型材料研究较多，并且高新技术产品较多，目前市场竞争较为激烈，而作为有色金属铜、铅和锌因其所用不定型耐火材料较少，传统习惯以定型制品为主，因此在该行业不定型耐火材料研究较少，不定型材料替代定型材料工作相对滞后。

有色金属铜在冶炼和熔炼转运过程中都要用到金属溶液的溜槽，钢铁行业的高炉铁沟，混铁炉、鱼雷车的溜槽，中间包的流钢槽和电炉的流钢槽因其消耗量大，故而目前在该领域研究的较多，目前的高技术产品已经完全能满足使用。而做为有色金属铜金属熔液的溜槽目前大部分还是采用粘土砖、镁砖和镁铬砖与火泥（胶泥）混合砌筑。使用寿命较低，出现的主要问题是，砖砌结构整体性差，金属液沿砖缝渗透粘结耐材严重，冷铜残留多，易堵塞，清理溜槽耐火层易损坏。从有色金属铜冶炼的铜冶炼阳极炉、底吹炉、闪速吹炼和竖炉溜槽情况看，目前的砖料混合砌筑结构使用寿命在5-10小时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铜冶炼溜槽用浇注料，用铜冶炼溜槽用浇注料浇注成型为预制块代替目前铜冶炼溜槽采用的粘土砖、镁铬砖、镁砖和高铝砖并使用同材质的耐火胶泥砌筑，避免了粘土砖、镁铬砖、镁砖和高铝砖砌筑所产生的砖缝，同时铜冶炼溜槽用浇注料具有非常好的抗金属铜侵蚀渗透性能，该材料为非氧化物，和金属铜液润湿角较大，能够做到不和金属铜熔液粘结，同时铜冶炼溜槽整体性强、强度高，极大地提高铜冶炼溜槽的耐用性。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铜冶炼溜槽用浇注料，为如下质量百分比组成的混合物：颗粒粒度为3mm-1mm的碳化硅颗粒质量百分比35%-45%、颗粒粒度为1mm-0mm的碳化硅颗粒质量百分比20%-30%、粒度小于等于0.088mm碳化硅细粉质量百分比0%-6%、粒度小于等于325目氮化硅细粉质量百分比4%-8%、80目改性碳素细粉质量百分比4%-6%、颗粒粒度小于等于0.088mm的烧结莫来石细粉质量百分比0%-5%、铝酸盐水泥质量百分比5%-10%、硅灰质量百分比3%-5%、α氧化铝微粉质量百分比4%-8%和复合外加剂2.0%-4.0%，上述物质的质量百分比总量为100%。

具体的，所述的改性碳素细粉的改性方法为：在小于等于80目细粉鳞片石墨细粉或者炭黑加入石墨或者炭黑细粉质量5-30wt％的磷酸盐和二氧化硅微粉的混合物，磷酸盐和二氧化硅微粉的加入质量比例为：1：30。搅拌均匀后制成混合粉料，然后将混合粉料在埋碳气氛中于700℃条件下处理１～３小时。

具体的，所述的碳化硅的规格为化学成分碳化硅含量大于等于97%。

具体的，所述的氮化硅的规格为化学成分氮化硅含量大于等于93%。

具体的，所述的烧结莫来石颗粒与细粉的规格为化学成分氧化铝含量为大于等于70%。

具体的，所述的复合添加剂为减水剂、分散剂、抗氧化剂和烧结剂的混合物，减水剂的量为复合添加剂总质量的15%,分散剂的量为复合添加剂总质量的5%,抗氧化剂的量为复合添加剂总质量的60%,烧结剂的量为复合添加剂总质量的20%。

具体的，所述的减水剂为六偏磷酸钠和高效减水剂SM，分散剂为三聚磷酸钠、抗氧化剂为金属硅，烧结剂为碳化硼。进一步具体的，六偏磷酸钠和高效减水剂SM的质量比为1：2。

复合外加中的具体的减水剂、分散剂、抗氧化剂和烧结剂所占总量质量百分比为：减水剂六偏磷酸钠占总量质量百分比为0.15%，高效减水剂SM占总量质量百分比为0.3%，分散剂三聚磷酸钠占总量质量百分比为0.15%，抗氧化剂金属硅占总量质量百分比为1.8%，烧结剂碳化硼总量质量百分比为0.6%。

本专利所述的高效减水剂SM，是指常用于混凝土领域的SM减水剂，是以磺化三聚氰胺甲醛树脂为主要组成份的高分子聚合物，经离心喷雾干燥而成的活性干粉。

铜冶炼溜槽用浇注料的制备包括：

1、改性碳素材料的制备：在鳞片石墨细粉或者炭黑中，加入小于等于80目石墨细粉或者炭黑质量5-30wt％的磷酸盐和二氧化硅微粉的混合物，搅拌均匀后制成混合粉料，然后将混合粉料在埋碳气氛中于700℃条件下处理１～３小时。进一步具体的，磷酸盐和二氧化硅微粉的加入质量比例为：1：30。