[发明专利]碳化硅材料在金属锌粉生产炉中的运用

说明书

一、技术领域

本发明涉及碳化硅材料在金属锌粉生产炉中的运用，具体说，就是一种将普通碳化硅材料按与金属锌粉生产炉的熔化蒸发池相匹配的尺寸制作成罐体，将该罐体安装在熔化蒸发池内，达到增强抗锌浸蚀渗透、增强保温性能之效果的方法。属于碳化硅材料在冶金炉中的运用技术领域。

二、背景技术

蒸馏法生产金属锌粉工艺，是把金属锌作为原料通过金属锌粉生产炉熔化、蒸馏、冷凝而得到产品。生产过程中，锌液和锌蒸汽的浸蚀渗透能力很强，而碳化硅材料与锌液是一对矛与盾的关系，由于它抵抗锌浸蚀的性能优越，被广泛用于修筑金属锌粉生产炉的熔化蒸发池。公知的方法是用碳化硅砖砌筑熔化蒸发池。此种方法缺点是：(1)砖缝多，处理砖缝难度大，生产中锌从砖缝浸蚀渗漏较严重，造成很大资源浪费；(2)保温效果差，热能散失大，能源消耗高；(3)由于锌的比重大，浸蚀渗漏容易使熔化蒸发池底部的碳化硅砖移位，致使炉龄较短。因此，“浸蚀渗漏”是一系列问题中的关键，使用碳化硅罐体取代碳化硅砖砌筑的熔化蒸发池，从很大程度上解决了熔化蒸发池的抗浸蚀渗漏问题。

三、发明内容

本发明是公开一种碳化硅材料在金属锌粉生产炉中的应用方法。将碳化硅材料按照金属锌粉生产炉锌熔化蒸发池的尺寸设计制作成碳化硅罐体作为金属锌粉生产炉锌熔化蒸发池，取代用碳硅砖修筑的熔化蒸发池，达到增强抗锌浸蚀渗透、增强保温性能之目的。

本发明通过以下技术方案实现：

第一步是制作碳化硅罐体单件。图1是碳化硅罐体单件的结构示意图，1、2、3分别为罐体的三个单件，在组合安装时，1为左边件，3为右边件，2为中间件，在三个单件上都设置有搭接榫头4；

制作时按罐体单件的规格尺寸要求制模，把粒径在0.01-1mm的碳化硅粉与粘合剂混合搅拌均匀，放入模具以0.6-0.8Mpa的压力振动捣实10-15分钟形成坯体，坯体脱模后，在70℃以下脱水至坯体残留水分小于1％，将坯体放入烧结炉，按15-25℃/h的升温速度升温烧结，在1450-1650℃保温8-10小时，降温冷却；

所述粘合剂为碳化硅粉重量的4-6％的黏土和15-20％的纸浆液；

第二步是将碳化硅罐体单件组装成碳化硅罐体并安装于金属锌粉生产炉中。图2是金属锌粉生产炉结构图，其包括炉壳5，炉底浇筑层6，碳化硅浆层7，炉壁浇筑墙8，碳化硅罐体9，罐体搭接缝10。安装时，炉底浇筑层夯实平整，在浇筑层上面铺一层碳化硅浆；将每个罐体单件搭接榫头4打磨平整并除去表面氧化层，按左边件，中间件，右边件的顺序搭接好，放置在15-20mm厚的碳化硅浆层7上面，罐体搭接缝10用碳化硅浆勾缝粘接，罐体四周与炉壳之间用普通耐火材料浇筑炉壁，形成了碳化硅罐体制成的金属锌粉生产炉锌熔化蒸发池；

所述碳化硅浆液为粒径在0.6mm以下碳化硅粉与磷酸按重量比2-2.6∶1搅拌调匀，所形成的糊状浆液。

本发明的优点和积极效果：

1、抗浸蚀渗漏性能大为提高，减少锌浸蚀渗透造成资源损失浪费，提高了产品回收率。

2、熔化蒸发池的寿命决定着整个锌粉炉的使用寿命，用碳化硅罐体作熔化蒸发池，可使炉体使用寿命由现有技术条件下的2-3个月延长到5-7个月。

3、炉体整体保温性能也大为增强，热利用率提高，能耗降低，产品稳定性提高，单位能耗由原来的1900-2000度，下降为1500-1700度。

收到了了想不到的技术效果。

四、附图说明

图1是碳化硅罐体单件示意图，图中1是左边件，2是中间件，3是右边件，4是搭接榫头。

图2是碳化硅罐体在金属锌粉生产炉中的安装结构图，图中5是炉壳，6是炉底浇筑层，7是碳化硅浆层，8是炉壁浇筑墙，9是碳化硅罐体，10是罐体搭接缝。

五、具体实施方式

实施例1：按总尺寸7000mm×1120mm×300mm制作碳化硅罐体1套，均分为8个单件。制作罐体单件按图1的规格要求制模，共一个左边件1、一个右边件3、六个中间件2。把粒径在0.01-1mm的碳化硅粉与占碳化硅粉重量的5％的黏土和15％的纸浆液搅拌混匀，放入模具以0.6Mpa的压力振动捣实15分钟形成坯体，坯体脱模后，在70℃以下脱水至坯体残留水分小于1％，将坯体放入烧结炉，按25℃/h的升温速度升温烧结，在1500℃下保温8小时后降温冷却。按图2组装罐体单件，罐体搭接榫头打磨平整并除去氧化层，用碳化硅浆勾缝粘接。

所述碳化硅浆为粒径在0.6mm以下碳化硅粉与磷酸按重量比2∶1搅拌调匀，形成糊状浆液。