一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，包括稱取碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與粘結劑的質量比為100：0.5-2.5；稱取一定量的水，將水與氧化物結合碳化硅材料及粘結劑混合均勻，得原料；按照流槽外形模具對原料進行成型，得流槽；將得到的流槽依次進行干燥和燒成，得最終產品，本發(fā)明以碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑為原料利用陶瓷材料的耐高溫、耐磨特性一次成型制成合適的流槽形狀，制備的陶瓷流槽在使用過程中不再需要冷卻水來冷卻，壽命長。
【專利說明】一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅冶煉爐制備方法，尤其涉及一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法。
【背景技術】
[0002]在金屬銅的冶煉過程中，需要將冶煉好的銅液從冶煉爐導向銅水包或鑄銅模具，以便于下一步金屬銅的提純。從冶煉爐到銅水包或鑄銅模具之間距離一般為3~20多米左右，需要有一個流槽來導引銅液的流動。銅液溫度一般高達1200~1300°C以上，且比重大，侵蝕性強，很少有合適的材料能夠長期保證流槽正常使用。
[0003]文獻“中國專利CN201828155U”公布了一種銅液流槽，流槽為銅質，特點在于流槽和槽蓋之間有硅酸鋁棉作密封墊。具有防止銅液氧化和銅液飛濺槽壁的特點。
[0004]文獻“中國專利CN202452841U”公布了一種銅流槽，特點在于流槽的冷卻水管為一體化結構，流槽截面為U形，且底部堆焊有耐高溫耐磨合金材料。
[0005]文獻“中國專利CN1571910A”公布了一種熔體流槽，流槽為銅或銅合金制成。特點在于流槽中有冷卻槽道，且流槽底部開有橫向和縱向槽，槽中設置有耐火材料。在熔體流動過程中，能夠保證熔體不與水接觸，且保證流槽具有一定的耐磨性。
[0006]文獻“中國專利CN101094739A”公布了一種用于鑄造熔融銅的流槽。流槽襯砌有耐火材料，至少部分流槽被絕熱蓋覆蓋。絕熱蓋中有電阻器元件，并設置有氣體燃燒器，用于加熱下部的流槽，保證熔融銅不會凝固。
[0007]文獻“中國專利CN202793018U”公布了一種埋管式熱渣流槽銅水套。它是由金屬銅制做成半圓柱形的流槽，內有多組冷卻水管道分別與外部冷卻水連接。
[0008]現在使用的是用金屬銅制做的銅流槽，銅流槽中有冷卻水管。在使用過程中，銅流槽中始終通有冷卻水來降低銅流槽的溫度，保證銅液流經銅流槽時不會與銅流槽發(fā)生粘連。但銅流槽存在巨大的缺點:首先銅流槽的磨損很嚴重，需要不停地檢查，如發(fā)生冷卻水泄露，必須馬上更換，否者會發(fā)生嚴重的爆炸事故。其次，銅流槽的造價昂貴，使用成本高。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術缺點，提供一種成本低的用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，能夠解決現有銅冶煉爐所用的銅質流槽壽命短，需要通水冷卻，具有較大危險性的弱點。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0011]包括以下步驟:
[0012]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑，其中碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的總質量與粘結劑的質量比為100:0.5-2.5，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為78.2-86.4:0.3-1: 13-20:0.3-0.8，氧化硅粉的粒度為325-2500目，氧化鋁粉的粒度為325-1250目，氧化鐵粉的粒度為325-1250目，碳化硅粉的粒度為200-1250目；
[0013]2)稱取一定量的水，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉和氧化鐵粉的總質量與水的質量比為100:3-6，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑混合均勻，得原料；
[0014]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料進行成型，得流槽；
[0015]4)將步驟3)得到的流槽依次進行干燥和燒成，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0016]所述的粘結劑為紙漿廢液或木質素磺酸鹽。
[0017]所述的步驟2)中采用干壓法或搗打成型法進行成型。
[0018]所述的步驟4)中流槽在干燥室中進行干燥。
[0019]所述的步驟4)中燒成的具體過程為將干燥后的流槽放入燒成爐內，燒成溫度為1550-1650°C，燒成時間為48-60小時。
[0020]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明以碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑為原料制備用于銅冶煉爐用陶瓷流槽，利用陶瓷材料的耐高溫及耐磨的特性通過一次成型制備得到合適的流槽形狀，本發(fā)明制備的銅冶煉爐用陶瓷流槽在使用過程中不再需要冷卻水來進行冷卻，使用壽命長，不存在與水 接觸爆炸的風險，簡化了設備冷卻裝置，大大降低了使用的成本，耐高溫特性保證了流槽在銅液的高溫下工作不會發(fā)生變化，高硬度保證流槽具有很強的耐磨性，結合以上兩點使得流槽具有長壽命的特點，與金屬銅的接觸角較小，保證銅液不會與流槽發(fā)生粘連作用，保證銅液在流槽中順暢的流動。
【具體實施方式】
[0022]以下結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0023]實施例1:
[0024]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與紙漿廢液的質量比為100:2.5，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為78.2:1:20:0.8，氧化硅粉的粒度為2500目以細，氧化鋁粉的粒度為1250目以細，氧化鐵粉的粒度為325目以細，碳化硅粉的粒度為1250目以細；
[0025]2)稱取一定量的水，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉和氧化鐵粉的總質量與水的質量比為100: 6，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液混合均勻，得原料；
[0026]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用干壓法進行成型，得流槽；
[0027]4)將步驟3)得到的流槽在干燥室中干燥后，將干燥后的流槽放入燒成爐內，燒成溫度為1550°C，燒成時間為60小時，得到制備銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0028]實施例2:
[0029]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液，其中碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與紙漿廢液的質量比為100:2.0，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比分別為80.9:0.3:18:0.8，氧化硅粉的粒度為1600目以細，氧化鋁粉的粒度為625目以細，氧化鐵粉的粒度為625目以細，碳化硅粉的粒度為1000目以細；
[0030]2)稱取一定量的水，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉和氧化鐵粉的總質量與水的質量比為100: 5，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液混合均勻，得原料；
[0031]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用干壓法進行成型，得流槽；
[0032]4)將步驟3)得到的流槽在干燥室中干燥后，然后將干燥后的流槽放入燒成爐內燒成，燒成溫度為1570°C，燒成時間為56小時，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0033]實施例3:
[0034]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與紙漿廢液的質量比為100:1.8，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比分別為81.7:0.6:17:0.7，氧化硅粉的粒度為1150目以細，氧化鋁粉的粒度為825目以細，氧化鐵粉的粒度為900目以細，碳化硅粉的粒度為800目以細；
[0035]2)稱取一定量的水，其中，水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉總量的質量比為4:100，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及紙漿廢液混合均勻，得原料；
[0036]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用搗打成型法進行成型，得流槽；
[0037]4)將步驟3)得到的 流槽在干燥室中干燥后，然后將干燥后的流槽放入燒成爐內燒成，燒成溫度為1590°C，燒成時間為52小時，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0038]實施例4:
[0039]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及木質素磺酸鹽，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與木質素磺酸鹽的質量比為100:1.2，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為82.3:0.5:16.6:0.6，氧化硅粉的粒度為900目以細，氧化鋁粉的粒度為750目以細，氧化鐵粉的粒度為725目以細，碳化硅粉的粒度為600目以細；
[0040]2)稱取一定量的水，其中，水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉總量的質量比為5:100，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及木質素磺酸鹽混合均勻，得原料；
[0041]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用干壓法進行成型，得流槽；
[0042]4)將步驟3)得到的流槽在干燥室中干燥后，然后將干燥后的流槽放入燒成爐內燒成，燒成溫度為1650°C，燒成時間為52小時，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0043]實施例5:
[0044]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及木質素磺酸鹽，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與木質素磺酸鹽的質量比為100:1.0,碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為83.5:0.4:15.6:0.5，氧化硅粉的粒度為400目以細，氧化鋁粉的粒度為500目以細，氧化鐵粉的粒度為500目以細，碳化硅粉的粒度為400目以細；
[0045]2)稱取一定量的水，其中，水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉總質的質量比為4:100，然后將水與氧化物結合碳化硅材料及木質素磺酸鹽混合均勻，得原料；[0046]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用搗打成型法成型，得流槽；
[0047]4)將步驟3)得到的流槽在干燥室中干燥后，然后將干燥后的流槽放入燒成爐內燒成，燒成溫度為1600°C，燒成時間為50小時，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽
[0048]實施例6:
[0049]I)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及木質素磺酸鹽，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉的總質量與木質素磺酸鹽的質量比為100:0.5，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為86.4:0.3:13:0.3，氧化硅粉的粒度為325目以細，氧化鋁粉的粒度為325目以細，氧化鐵粉的粒度為325目以細，碳化硅粉的粒度為200目以細；
[0050]2)稱取一定量的水，其中，水的質量與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉總質量比為3:100，然后將水與氧化物結合碳化硅材料及木質素磺酸鹽混合均勻，得原料；
[0051]3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料使用搗打成型法進行成型，得流槽；
[0052]4)將步驟3)得到的流槽在干燥室中干燥后，然后將干燥后的流槽放入燒成爐內燒成，燒成溫度為1650°C，燒成時間為48小時，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
[0053]使用本發(fā)明制作的銅冶煉爐用陶瓷流槽在實際使用過程中，在連續(xù)使用或一小時一次的放銅液間歇使用頻率下，一般使用時間可達73-79天以上，而原來使用的銅流槽使用時間為35天左右就可能因為穿孔漏水而必須更換，因此具有顯著的進步。
【權利要求】
1.一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)稱取一定量的碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的總質量與粘結劑的質量比為100:0.5-2.5，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉及氧化鐵粉的質量百分比為78.2-86.4:0.3-1: 13-20:0.3-0.8，氧化硅粉的粒度為325-2500目，氧化鋁粉的粒度為325-1250目，氧化鐵粉的粒度為325-1250目，碳化硅粉的粒度為200-1250目； 2)稱取一定量的水，其中，碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉和氧化鐵粉的總質量與水的質量比為100:3-6，然后將水與碳化硅粉、氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鐵粉及粘結劑混合均勻，得原料； 3)按照流槽外形模具對步驟2)得到的原料進行成型，得流槽； 4)將步驟3)得到的流槽依次進行干燥和燒成，得到銅冶煉爐用陶瓷流槽。
2.根據權利要求1所述的一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，其特征在于:所述的粘結劑為紙漿廢液或木質素磺酸鹽。
3.根據權利要求1所述的一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，其特征在于:所述的步驟2)中采用干壓法或搗打成型法進行成型。
4.根據權利要求1所述的一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，其特征在于:所述的步驟4)中流槽在干燥室中進行干燥。
5.根據權利要求1所 述的一種用于制備銅冶煉爐用陶瓷流槽的方法，其特征在于:所述的步驟4)中燒成的具體過程為將干燥后的流槽放入燒成爐內，在1550-1650°C燒成，燒成時間為48-60小時。
【文檔編號】C04B35/66GK103992124SQ201410214354
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權日:2014年5月20日
【發(fā)明者】黃鳳萍, 劉恒, 張雙, 王帥, 李春雪 申請人:陜西科技大學