[发明专利]一种固定式阳极炉用耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种固定式阳极炉用耐火材料及其制备方法。所述固定式阳极炉用耐火材料的原料包括：瓷土粉、白云石粉、卤水、水。本发明中，白云石粉耐火度高，耐磨性强，高温稳定性强，加以可塑性、保温性、烧结性优异的瓷土粉，制成的耐火材料在高温熔体环境下具有较好的热震稳定性、耐高温性和强的抗侵蚀能力。添加卤水可使各组分间结合紧密，进一步增强材料的粘结性、表面硬度和表面光滑性，提升材料的强度，改善材料的综合性能，使耐火材料易于从耐火砖内衬剥离，修复便捷。另外，本发明耐火材料的生产工艺简单，原料来源丰富，生产成本低，经济效益较好，日常生产维护简单，适合广泛推广。

技术领域

本发明涉及铜火法精炼固定式阳极炉用耐火材料技术领域，尤其涉及一种固定式阳极炉用耐火材料及其制备方法。

背景技术

铜火法精炼包括氧化和还原两个阶段，精炼过程中铜液温度可达1100℃以上，出铜温度可达1240℃以上，由于氧化、还原过程高压鼓风的搅动作用和出铜过程熔体长时间冲刷，固定式阳极炉渣口、侧门、溜槽耐火砖极易受高温熔体冲刷侵蚀。此外，渣口、侧门、出铜溜槽容易粘结冷铜，影响生产和阳极铜质量。因此，每炉结束都要对以上部位粘结的冷铜进行清理，冷铜清理过程中容易对耐火砖造成机械损伤。

目前，固定式阳极炉侧门、渣口、溜槽易损伤部位通常采用耐火砖内衬表面涂抹耐火材料保护层的方式，不仅可以保护耐火砖，而且便于冷铜快速清理。据调查，生产所用耐火材料涂层以铝碳质浇筑料、镁砂、瓷土粉、白云石粉为主。铝碳质浇注料虽然抗侵蚀能力强、强度高、粘结性强，但由于该材料很难从内衬耐火砖上剥离，导致日常冷铜清理和耐火材料涂层修复难度大，劳动强度高，且该材料制备工艺复杂，成本高，不适宜固定式阳极炉生产需求。镁砂虽然具有较高的耐高温性，但其抗热震性差，高温熔体冲刷容易发生脱落，影响阳极铜质量且耐火砖内衬易受侵蚀。瓷土粉虽然其可塑性强，但由于其强度低且易被高温熔体侵蚀，不适宜直接用作耐火材料，通常在耐火材料中起粘结剂的作用。白云石粉虽然耐高温抗熔体侵蚀性强，但其粘结性和可塑性差，易被铜水冲刷脱落，不能满足阳极炉生产需求。

因此，如何通过简单方法制备具有抗熔体侵蚀能力强、耐高温、修复便捷、稳定性强、成本低的耐火材料是该领域需要解决的问题。

发明内容

本发明目的在于解决固定式阳极炉渣口、侧门、出铜溜槽保护层耐火材料不易从耐火砖内衬剥离、耐火层修复难度大、成本高的问题，提供了一种固定式阳极炉用耐火材料及其制备方法，耐火材料所需原料成本低，生产工艺简单，制得的耐火材料具有抗熔体侵蚀能力强、耐高温、易从耐火砖内衬剥离、修复便捷、稳定性强、成本低的优点。

本发明的技术方案如下：

一种固定式阳极炉用耐火材料，其中，所述固定式阳极炉用耐火材料的原料包括：瓷土粉、白云石粉、卤水、水。

可选地，所述固定式阳极炉出铜溜槽用耐火材料的原料重量份为：白云石粉20～38份、瓷土粉24～52份、卤水1～3份、水3～8份。

可选地，所述固定式阳极炉侧门用耐火材料的原料重量份为：白云石粉13～25份、瓷土粉27～56份、卤水2～6份、水7～15份。

可选地，所述固定式阳极炉渣口用耐火材料的原料重量份为：白云石粉13～25份、瓷土粉27～56份、卤水2～6份、水7～15份。

可选地，按质量百分比计，所述白云石粉主要成分为：氧化镁16％-21％、氧化钙30％-50％。

可选地，按质量百分比计，所述瓷土粉主要成分为：二氧化硅50％-65％、氧化铝15％-35％、氧化铁小于1％-6％、氧化钾1％-3％。

可选地，所述卤水为质量浓度1.2％-1.4％的氯化镁溶液。

一种本发明所述的固定式阳极炉用耐火材料的制备方法，其中，包括以下步骤：

将瓷土粉和白云石粉混合，并搅拌，得到混合料A；