[发明专利]耐火制品及其应用

说明书

本发明涉及一种由耐火矿物材料构成的、干燥的矿物配合料形式的耐火制品，该配合料按材料进行组合，以使得由此可以制造耐火的、长期耐铁橄榄石熔渣、硫化物熔体(锍)、硫酸盐和有色金属熔体的用于有色金属工业熔炉的向火侧内衬的产品，并且至少具有：‑至少一种粗粒度的氧化镁原料作为主成分，‑氧化镁粉(MgO粉)，‑至少一种耐火的、在熔化过程期间(原位)用于将有色金属氧化物熔体和/或有色金属铁氧化物熔体还原和转化成有色金属熔体的反应物。

技术领域

本发明涉及一种尤其是按照德国工业标准DIN ISO/R836，DIN51060的耐火制品，其形式为以至少一种氧化镁原料作为粗粒度的主成分为基础的干燥的矿物配合料或混合物，并适用于制造用于有色金属工业熔炉的内衬的耐火产品，以及其形式为由所述配合料制造的、非成型的或成型的耐火产品，例如成型砖，所述耐火制品在有色金属工业熔炉中使用时能够在很大程度上抵抗铁橄榄石熔渣(硅酸铁熔渣)、硫化物熔渣(锍)和硫酸盐的侵蚀，并且可长期耐有色金属熔体，尤其耐铜熔体。此外，本发明涉及由所述配合料制造的非成型的或成型的耐火产品，在有色金属工业熔炉中，尤其是在氧化性炉区范围内，优选在有色金属工业熔炉的熔渣熔化区中的应用。

在本发明的范围内，使用术语“耐火制品”作为耐火配合料和耐火产品的上位概念，例如，在使用液态的结合剂和/或水的情况下，例如通过成型和/或压制由配合料制造所述耐火制品。

在本发明的范围内，采用用语“粉”或“粉末”表示粒度，其具有通常的粒径分布，例如，高斯粒径分布，并且，它们的最大颗粒例如95重量％小于1.0mm，尤其是小于0.5mm，例如，被确定为筛下料值d₉₅。

“粗粒度的”是指，颗粒粒度具有通常的粒径分布，例如95重量％具有例如≥0.1mm，尤其是≥0.5mm，优选≥1.0mm的高斯粒径分布，例如，同样被确定为d₉₅值。

粗粒度的成分或主成分是指，粗粒度组成在由配合料制造的产品中可以形成利用相互支撑的颗粒的框架。

背景技术

有色金属，也称为非铁金属，如铜，铅，锌，镍或类似物可产业规模地在不同的容器中(例如卧式转炉(Pierce-Smith-Konverter)，QSL反应器或竖炉)，例如，由硫化物矿石熔炼出来。在有色金属工业熔炉中的，熔化过程不仅在以还原方式而且以氧化方式运行的区域中进行，更确切地说，在还原且氧化的熔化过程下进行。

此外，炉的所谓的使用寿命还取决于耐火衬壁(也叫内衬)的类型，它一方面保护炉的金属外壳免受熔体材料、火焰和气氛的高温的影响，并且另一方面也减少热量损失。

硫化物有色金属矿石，例如铜矿石，主要是由金属如铜、铁和硫构成的化合物。矿石的成分主要取决于各自的矿床。

在这些矿石中开始的提炼过程始于一个预处理和随后的矿石熔化。这一过程的特点是具有高的铁含量的硫化物的熔化以及含硫的气氛。

在接下来的步骤中，该硫化物的熔体被转化成金属氧化物熔体，例如，硫化物的铜熔体被转化为所谓的粗铜。为此，首先通过熔渣形成过程将在最初硫化物的熔体(例如Cu-Fe-S)中的铁含量减少到低于1重量％。为此，在加入石英砂(SiO₂)的情况下，铁被结合在形成的铁橄榄石渣(Fe₂SiO₄)中并从该过程中除去。基于Me-S，例如，Cu-S(通常是Cu₂S)的余下的熔体，在将空气吹入熔体中时被氧化，例如氧化成粗铜。除了硫化物熔体(Me-Fe-S，例如Cu-Fe-S，在该过程期间具有降低的Fe含量)以外，在该过程中主要的腐蚀性介质是产生的铁橄榄石熔渣(Fe₂Si0₄)、在气氛中的高浓度的硫以及该过程结束时产生的铜和氧化铜的成分。