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皇家马德里对维戈塞尔塔: 一種干式耐高溫爐襯料及其制備方法與應用.pdf

關 鍵 詞:
一種 耐高溫 爐襯 料及 制備 方法 應用
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摘要
申請專利號:

CN201811635801

申請日:

20181229

公開號:

CN109503184A

公開日:

20190322

當前法律狀態:

實質審查的生效

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效
IPC分類號: C04B35/66;C04B35/14 主分類號: C04B35/66;C04B35/14
申請人: 云南永昌硅業股份有限公司
發明人: 王世宇;畢紅興;文建華;盧國洪;任承偉;徐加雄;張忠益;楊貴明;康萬福;徐福昌;梅志能;張藜
地址: 678399 云南省保山市龍陵縣龍山鎮大坪子
優先權:
專利代理機構: 53116 代理人: 張玉;謝喬良
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201811635801

授權公告號:

法律狀態公告日:

20190416

法律狀態類型:

實質審查的生效

摘要

本發明公開了一種干式耐高溫爐襯料及其制備方法與應用,所述的干式耐高溫爐襯料包括以下重量份的原料:石英砂97?99.5份、硼酸0.5?3份。本發明根據石英砂的耐高溫性質,按不同粒度配比,添加適量硼酸,并根據情況進一步添加組分,并攪拌均勻,砌筑熔分爐爐襯,得到的干式耐高溫爐襯具有顯著的抗熱沖擊能力、增強爐襯耐高溫性能和耐磨性能。本發明通過硼酸的加入能促進石英砂以及其他的組分混合更加均勻,可配合三聚磷酸鈉,能夠有效促進爐襯的平滑,增強爐襯的伸縮強度。

權利要求書

1.一種干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的干式耐高溫爐襯料包括以下重量份的原料:石英砂97-99.5份、硼酸0.5-3份。 2.根據權利要求1所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括15-25%的170-200目石英砂、4-8%的8-10目石英砂、20-30%的12-20目石英砂、20-30%的25-35目石英砂、10-15%的40-100目石英砂、8-12%的120-140目石英砂。 3.根據權利要求1或2所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的干式耐高溫爐襯還包括以下重量份的原料:燒結劑1-3份、防爆劑0.5-2份、耐磨劑2-5份。 4.根據權利要求1或2所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的干式耐高溫爐襯料還包括以下重量份的原料:三聚磷酸鈉0.1-0.5份。 5.根據權利要求4所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的燒結劑為SiC粉和/或Y2O3粉。 6.根據權利要求4所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的防爆劑為金屬鋁粉或防爆纖維。 7.根據權利要求4所述的干式耐高溫爐襯料,其特征在于所述的耐磨劑為二氧化鋯。 8.一種根據權利要求1-7任一所述的干式耐高溫爐襯料的制作方法,其特征在于包括以下步驟: 1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸5-30min,接著再進行1~3次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用王水、鹽酸、硫酸中的任一種進行浸泡; 2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在220-250℃下干燥至原料含水量不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。 9.一種根據權利要求1-7任一所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。 10.根據權利要求9所述的應用,其特征在于所述的硅冶煉用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟: 1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈; 2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽; 3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料平整; 4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥1-2天,即可。

說明書


一種干式耐高溫爐襯料及其制備方法與應用
技術領域


本發明屬于耐高溫爐襯技術領域,具體涉及一種干式耐高溫爐襯料及其制備方法
與應用。


背景技術


爐襯(furna linings)是指用于對金屬進行冶煉的爐子的爐壁。現有的爐襯由于
電爐冶煉金屬的不同,其內部的工作條件不同,采用的耐火襯料材質和性能也不同。現有的
干式耐高溫爐襯料大多采用合成鎂砂和電熔鎂砂及其他配料制成,但這種爐襯料對于硅冶
煉熔分爐來說,并無法很好的適用。


現有技術中還有采用較厚且保溫較好的耐火材料復合爐襯結構,但是在實際使用
中發現這種爐襯應用與硅冶煉熔分爐時,爐襯也會頻繁出現問題。目前還有石英砂爐料制
備耐高溫爐襯的相關報道,但是均存在諸多問題,例如石英砂原料大多不純,其中可能存在
的氧化鋁和氧化鐵等雜質會顯著降低爐襯材料的耐火度,導致性能大大降低。另外大多數
石英砂爐襯料未能采用合適粒度以及科學的組方,使得現有的很多石英砂爐襯料使用少數
幾次之后就會存在諸多問題。而且現有的熔分爐爐襯在應用于硅冶煉時,高強度的硅渣存
在也使得其使用壽命較短。


因此針對以上問題,有必要發明一種干式耐高溫爐襯料及其制備方法與應用。


發明內容


本發明的第一目的在于提供一種干式耐高溫爐襯料,第二目的在于提供一種干式
耐高溫爐襯料的制備方法,第三目的在于提供一種干式耐高溫爐襯料的應用。


本發明的第一目的是這樣實現的,所述的干式耐高溫爐襯料包括以下重量份的原
料:石英砂97-99.5份、硼酸0.5-3份。


本發明的第二目的是這樣實現的,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸5-
30min,接著再進行1~3次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用王
水、鹽酸、硫酸中的任一種進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在220-250℃下干燥至原料含
水量不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明的第三目的是這樣實現的,所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐
襯上的應用。


與現有技術相比,本發明的有益效果:


1、本發明根據石英砂的耐高溫性質,按不同粒度配比,添加適量硼酸,并根據情況進一
步添加組分,并攪拌均勻,砌筑熔分爐爐襯,得到的干式耐高溫爐襯具有顯著的抗熱沖擊能
力、增強爐襯耐高溫性能和耐磨性能。


2、本發明通過硼酸的加入能促進石英砂以及其他的組分混合更加均勻,可配合三
聚磷酸鈉,能夠有效促進爐襯的平滑,增強爐襯的伸縮強度。


3、本發明制備的熔分爐爐襯具有耐高溫、耐沖刷、在高二氧化硅存在的情況下抗
侵蝕,同時通過防爆劑的加入增加爐襯制備和使用過程的安全性;通過耐磨劑的加入進一
步增加爐襯的耐磨性能。


4、本發明的爐襯原料易得,制備方法簡單,操作穩定,便于擴大化推廣。


具體實施方式


下面結合實施例對本發明作進一步的說明,但不以任何方式對本發明加以限制,
基于本發明教導所作的任何變換或替換,均屬于本發明的?;し段?。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料包括以下重量份的原料:石英砂97-99.5份、硼酸
0.5-3份。


進一步的,所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括15-25%的170-200
目石英砂、4-8%的8-10目石英砂、20-30%的12-20目石英砂、20-30%的25-35目石英砂、10-
15%的40-100目石英砂、8-12%的120-140目石英砂。


進一步的,所述的干式耐高溫爐襯還包括以下重量份的原料:燒結劑1-3份、防爆
劑0.5-2份、耐磨劑2-5份。


進一步的,所述的干式耐高溫爐襯料還包括以下重量份的原料:三聚磷酸鈉0.1-
0.5份。


進一步的,所述的燒結劑為SiC粉和/或Y
2O
3粉。


進一步的,所述的防爆劑為金屬鋁粉或防爆纖維。


進一步的,所述的耐磨劑為二氧化鋯。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸5-
30min,接著再進行1~3次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用王
水、鹽酸、硫酸中的任一種進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在220-250℃下干燥至原料含
水量不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。


進一步的,所述的硅冶煉用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥1-2天,即可。


實施例1


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂97份、硼酸3份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括25%的170目石英砂、8%的8目
石英砂、20%的12目石英砂、20%的25目石英砂、15%的40目石英砂、12%的120目石英砂。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
5min,接著再進行1次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用王水進
行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在220℃下干燥至原料含水量
不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥1天,即可。


實施例2


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂99.5份、硼酸0.5份、燒結劑1
份、防爆劑0.5份、耐磨劑2份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括15%的200目石英砂、4%的10
目石英砂、30%的20目石英砂、30%的35目石英砂、10%的100目石英砂、11%的140目石英砂。


所述的燒結劑為SiC粉。所述的防爆劑為金屬鋁粉。所述的耐磨劑為二氧化鋯。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
30min,接著再進行3次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用鹽酸
進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在250℃下干燥至原料含水量
不高于7%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥2天,即可。


實施例3


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂98份、硼酸2份、燒結劑3份、防
爆劑2份、耐磨劑5份、三聚磷酸鈉0.1份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括20%的170目石英砂、6%的10
目石英砂、25%的14目石英砂、29%的30目石英砂、12%的60目石英砂、8%的120目石英砂。


所述的燒結劑為Y
2O
3粉。所述的防爆劑為防爆纖維。所述的耐磨劑為二氧化鋯。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
10min,接著再進行2次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用王水
進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在230℃下干燥至原料含水量
不高于6%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥1.5天,即可。


實施例4


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂99份、硼酸1份、燒結劑2份、防
爆劑1份、耐磨劑3份、三聚磷酸鈉0.5份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括18%的200目石英砂、7%的8目
石英砂、26%的16目石英砂、25%的25目石英砂、14%的80目石英砂、10%的120目石英砂。


所述的燒結劑為SiC粉和 Y
2O
3粉。所述的防爆劑為金屬鋁粉。所述的耐磨劑為二氧
化鋯。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
15min,接著再進行1次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用硫酸
進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在240℃下干燥至原料含水量
不高于5%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥2天,即可。


實施例5


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂97.5份、硼酸2.5份、燒結劑
1.5份、防爆劑1.5份、耐磨劑2.5份、三聚磷酸鈉0.2份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括22%的170目石英砂、8%的8目
石英砂、22%的18目石英砂、28%的30目石英砂、11%的70目石英砂、9%的140目石英砂。


所述的燒結劑為SiC粉。所述的防爆劑為防爆纖維。所述的耐磨劑為二氧化鋯。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
20min,接著再進行3次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用鹽酸
進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在225℃下干燥至原料含水量
不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥1天,即可。


實施例6


一種干式耐高溫爐襯料,包括以下重量份的原料:石英砂98.5份、硼酸1.5份、燒結劑
2.5份、防爆劑1.8份、耐磨劑2.5份、三聚磷酸鈉0.3份。


所述的石英砂為粒度不同的混合石英砂,具體為包括20%的200目石英砂、5%的8目
石英砂、26%的20目石英砂、25%的25目石英砂、13%的80目石英砂、11%的140目石英砂。


所述的燒結劑為Y
2O
3粉。所述的防爆劑為防爆纖維。所述的耐磨劑為二氧化鋯。


一種干式耐高溫爐襯料的制作方法,包括以下步驟:


1)先將石英砂進行去雜質處理,具體為先在超聲、微波復合場下對石英砂進行酸浸
25min,接著再進行5次水洗,最后將洗滌干凈的石英砂干燥,備用;所述的酸浸為采用硫酸
進行浸泡;


2)按配方比例取各原料,在耐磨容器內充分混合均勻,并在235℃下干燥至原料含水量
不高于8%,即可得到干式耐高溫爐襯料。


本發明所述的干式耐高溫爐襯料在硅冶煉用熔分爐爐襯上的應用。所述的硅冶煉
用熔分爐爐襯的砌筑方法包括以下步驟:


1)先將待砌筑區域的灰塵、雜質清除干凈;


2)在熔分爐待砌筑爐襯的區域砌筑澆注槽;


3)接著將干式耐高溫爐襯料搗筑至熔分爐的澆注槽以及熔分爐爐底上,并保證爐襯料
平整;


4)最后將已砌筑爐襯的熔分爐自然干燥2天,即可。


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