一种用于镍锍排放溜槽的复合材料及其应用的制作方法

1.本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种用于镍锍排放溜槽的复合材料及其应用。


背景技术：

2.近年来，富氧顶吹工艺由于其能耗低、环保效果好、原料适应能力强等优点被广泛应用于火法炼镍行业。其工艺流程包括：镍精矿、熔剂等配料-制粒-炉顶移动加料机加入炉内-顶吹熔炼-电炉贫化-产低镍锍和弃渣。但顶吹炉炉前排放困难一直是影响作业率提高的问题之一，目前顶吹炉镍锍排放溜槽使用铝碳砖砌筑，镍锍排放溜槽很容易在锍排放过程中因粘结而死槽，清理困难，耽误生产。并且由于镍锍的渗透力比较强，即使是新砌不久的铝碳砖溜槽砖缝也会因锍的渗入而逐渐变大，进而导致溜槽帮子抬高变形，造成生产或人身事故。因此，现有的铝碳砖溜槽存在使用寿命短、砌筑劳动强度大、废旧铝碳砖无法回收利用、成本高、安全性差等问题。
3.因此，如何提供一种新的寿命长、成本低的用于镍锍排放溜槽的复合材料、修补材料是本领域技术亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种由刚玉、高铝熟料、碳化硅等制备的顶吹炉镍锍排放溜槽复合材料。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种用于镍锍排放溜槽的复合材料，按质量百分比计，包括以下成分：al2o3+sio2≥80％，sic≥8％，复合高效添加剂≥4％，优选sio2含量2-18％。
7.采用上述技术方案的有益效果：比目前使用的铝碳砖材料使用寿命延长10倍以上，设计原理：使用高纯耐火原料和复合高效添加剂，结合镍锍生产工艺特点，筛选出符合镍锍生产工艺条件的长寿命镍锍溜槽料。刚玉(al2o3)碳化硅(sic)为该材料主体成分，具有耐火度高、高温工作条件下强度高和耐冲刷耐侵蚀的优异性能，符合高效添加剂具有结合强度高、赋予该材料低水情况下流动性好易施工的性能。
8.优选的，按质量百分比计，包括以下成分：al2o3+sio282％，sic 9％，复合高效添加剂9％。
9.优选的，所述复合高效添加剂质量百分比计包括：活性分散氧化铝微粉69％，碳酸锂1.5％，铝酸一钙12％，二铝酸钙6％，德国西巴斯夫十二烷基磺酸钠0.5％，三聚磷酸钠0.5％，六偏磷酸钠0.5％，聚丙烯酸铵1％，硅微粉9％。
10.优选的，所述复合材料的颗粒级配为8-5mm 17％，5-3mm 20％，3-1mm15％，1-0.5mm 10％，0.5-0mm 28％。
11.优选的，所述复合材料的颗粒级配为5-3mm 25％，3-1mm 37％，1-0.5mm10％，0.5-0mm 28％。
12.本发明还公开了上述一种用于镍锍排放溜槽的复合材料在制备或修补镍锍排放溜槽中的应用。用于修补的材料粒径比制备溜槽的材料的粒径更小效果更好。
13.本发明的有益效果如下：
14.(1)本发明提供的用于镍锍排放溜槽的刚玉碳化硅复合材料现场浇注的溜槽整体性好，砖缝渗漏的风险低，施工维护简单方便，降低劳动强度。使用寿命长，增强了生产周转的连续性和稳定性。
15.(2)传统的铝碳砖溜槽检修频次高，平均使用寿命平均为15天左右，溜槽的成本费用仅为17000元/条，使用本发明提供的用于镍锍排放溜槽的刚玉碳化硅复合材料现场支模浇筑的刚玉碳化硅溜槽寿命可达到240天，且溜槽的成本费用仅为46000元/条。
16.(3)使用本发明提供的用于镍锍排放溜槽的修补材料可以对损坏的溜槽进行修补，施工维护简单方便，降低劳动强度，延长使用寿命，增强生产的连续性和稳定性。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.根据镍冶炼厂生产技术工艺过程以及目前溜槽材料使用中出现寿命短制约生产的情况。结合溜槽耐火材料性能，选用高纯高性能耐火原料，选用美国镁铝公司和德国巴斯夫化学公司生产高效添加剂：fs10、ads1、adw1、活性结合氧化铝、分散剂、减水剂等，优化优选配比，研制出符合镍锍溜槽用高性能长寿命溜槽耐火材料。
19.实施例1
20.一种用于镍锍排放溜槽的复合材料，按质量百分比，包括以下成分：al2o3+sio2为82％，sic为9％，复合高效添加剂为9％。
21.复合高效添加剂质量百分比计包括：活性分散氧化铝微粉69％，碳酸锂1.5％，铝酸一钙12％，二铝酸钙6％，德国西巴斯夫十二烷基磺酸钠0.5％，三聚磷酸钠0.5％，六偏磷酸钠0.5％，聚丙烯酸铵1％，硅微粉9％。
22.复合材料的颗粒级配为8-5mm 17％，5-3mm 20％，3-1mm 15％，1-0.5mm10％，0.5-0mm 28％。
23.对比例1
24.一种用于镍锍排放溜槽的复合材料，按质量百分比，由以下成分制成：al2o3+sio2为75％，sic为15％，复合高效添加剂为10％，其余同实施例1。
25.对比例2
26.一种用于镍锍排放溜槽的复合材料，按质量百分比，由以下成分制成：al2o3+sio2为74％，sic为18％，复合高效添加剂为8％，其余同实施例1。
27.对本发明实施例1和对比例1-2制备的复合材料进行性能检测，结果如表1。
28.表1
[0029][0030]
使用本发明实施例1提供的用于镍锍排放溜槽的复合材料在某厂现场制作刚玉碳化硅溜槽，其寿命、成本与传统铝碳砖溜槽的对比如表2和表3。
[0031]
表2铝碳砖溜槽、刚玉碳化硅溜槽对比表
[0032][0033]
以一条溜槽为例，年节省费用24.8万元，祥见表3。
[0034]
表3砖溜槽、刚玉碳化硅溜槽年节省费用对比表
[0035]
名称年用量成本费对比年检修费用对比铝碳砖溜槽34万元20次刚玉碳化硅溜槽9.2万元预计2次(节省24.8万元)
[0036]
实施例4
[0037]
一种用于修补镍锍排放溜槽的复合材料，按质量百分比，包括以下成分：al2o3+sio2为82％，sic为9％，复合高效添加剂为9％。
[0038]
复合高效添加剂质量百分比计包括：活性分散氧化铝微粉69％，碳酸锂1.5％，铝酸一钙12％，二铝酸钙6％，德国西巴斯夫十二烷基磺酸钠0.5％，三聚磷酸钠0.5％，六偏磷酸钠0.5％，聚丙烯酸铵1％，硅微粉9％。
[0039]
复合材料的颗粒级配为5-3mm 25％，3-1mm 37％，1-0.5mm 10％，0.5-0mm28％。
[0040]
检修使用该产品后已使用超过9个月，目前仍在继续使用中。
[0041]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0042]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种用于镍锍排放溜槽的复合材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下成分：al2o3+sio2≥80％，sic≥8％，复合高效添加剂≥4％。2.根据权利要求1所述的用于镍锍排放溜槽的复合材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下成分：al2o3+sio282％，sic9％，复合高效添加剂9％。3.根据权利要求1所述的用于镍锍排放溜槽的复合材料，其特征在于，所述复合高效添加剂质量百分比计包括：活性分散氧化铝微粉69％，碳酸锂1.5％，铝酸一钙12％，二铝酸钙6％，德国西巴斯夫十二烷基磺酸钠0.5％，三聚磷酸钠0.5％，六偏磷酸钠0.5％,聚丙烯酸铵1％，硅微粉9％。4.根据权利要求1所述的用于镍锍排放溜槽的复合材料，其特征在于，按质量百分比计，所述复合材料的颗粒级配为8-5mm17％，5-3mm20％，3-1mm15％，1-0.5mm10％，0.5-0mm28％。5.根据权利要求1所述的用于镍锍排放溜槽的复合材料，其特征在于，按质量百分比计，所述复合材料的颗粒级配为5-3mm25％，3-1mm37％，1-0.5mm10％，0.5-0mm28％。6.根据权利要求1所述的一种用于镍锍排放溜槽的复合材料在制备或修补镍锍排放溜槽中的应用。7.根据权利要求4所述的一种用于镍锍排放溜槽的复合材料在制备镍锍排放溜槽中的应用。8.根据权利要求5所述的一种用于镍锍排放溜槽的复合材料在修补镍锍排放溜槽中的应用。

技术总结
本发明公开了一种用于镍锍排放溜槽的复合材料及其应用。该复合材料按质量百分比计，包括以下成分：Al2O3+SiO2≥80％，SiC≥8％，高效复合添加剂≥4％。本发明提供的用于镍锍排放溜槽的复合材料现场浇注的溜槽整体性好，砖缝渗漏的风险低，施工维护简单方便，降低劳动强度，使用寿命长，增强了生产周转的连续性和稳定性。稳定性。


技术研发人员：韩玉明 韩战旗
受保护的技术使用者：洛阳科迩高温材料有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/9/23