铜熔炼及保温炉用浇注料

铜熔炼及保温炉用浇注料(ST-TY-JL)是专为铜熔炼炉(反射炉、闪速炉等)和铜保温炉工作衬整体浇注施工而开发的高铝质/莫来石质低水泥结合耐火浇注料。产品Al₂O₃≥70%,采用低水泥结合技术和微粉填充增密设计,经加水搅拌后具有优异的施工流动性和自流平性,可对复杂炉型结构进行整体浇注成型。烘烤后材料形成以莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)和刚玉为主晶相的高强度致密工作衬,具有优异的抗Cu₂O渗透能力和抗热震性能,适用于铜冶炼过程中高温铜熔体和低碱度FeO-SiO₂渣的长期侵蚀冲刷工况,是铜熔炼和保温工序中实现高效施工和长寿命工作衬的优选不定型耐火材料。

产品规格

高铝/莫来石材质:抗Cu₂O渗透与结构稳定性

铜熔炼和保温过程中,铜熔体中的Cu₂O是耐火材料最主要的渗透侵蚀介质。Cu₂O高温下粘度低、润湿性强,可沿耐火材料气孔和晶界通道深度渗透,与耐火氧化物反应生成低熔点铜酸盐,破坏基体结构。ST-TY-JL浇注料以高铝矾土熟料和莫来石为主要原料,Al₂O₃≥70%,经高温烧结后主晶相为莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)和刚玉(α-Al₂O₃)。莫来石相具有优异的化学稳定性和极低的Cu₂O润湿性,在1150-1350℃铜熔炼温度下不与Cu₂O发生显著化学反应,其针状交错的结晶形态在微观上形成三维网络屏障,有效阻断Cu₂O沿晶界渗透的通道。同时,刚玉相提供高耐火度和高温强度,莫来石相提供优异的热震稳定性——该双重晶相协同使浇注料在铜冶炼热循环工况下不开裂、不剥落。

低水泥结合技术:降低CaO引入量,提高高温性能

传统普通水泥结合浇注料中CaO含量高达3-8%,高温下CaO与Al₂O₃和SiO₂反应生成钙长石(CaO·Al₂O₃·2SiO₂)和钙铝黄长石(2CaO·Al₂O₃·SiO₂)等低熔点相(最低共熔点约1170℃),显著降低材料的高温强度和抗渣性。ST-TY-JL采用低水泥结合技术,水泥加入量控制在3%以下,总CaO≤1.5%,有效抑制了低熔点硅酸盐相的生成。同时采用微硅粉(SiO₂微粉)和α-Al₂O₃微粉的双微粉填充体系,利用微粉的物理填充效应和表面活性提高流动性,减少需水量(加水量4-6%),使浇注料在低水泥条件下仍保持良好的施工性能和烘烤后的高致密度。微硅粉在高温下与Al₂O₃反应原位生成莫来石晶须,进一步增强基体结合强度。

整体浇注:高效施工,无缝工作衬

与砌砖工艺相比,浇注料整体浇注施工具有显著的速度优势和结构优势。浇注料加水搅拌后经振动或自流平成型,可在数小时内完成大面积复杂形状炉衬的施工,施工效率较人工砌砖提高3-5倍。整体浇注成型的工作衬无缝,消除了砖缝这一熔渣渗透的薄弱环节——铜冶炼渣(以FeO-SiO₂为主,碱度<1.0)对砖缝火泥的化学侵蚀速率远高于对砖体本身的侵蚀,砖缝往往是工作衬最先损坏的部位。无缝整体工作衬从根本上避免了砖缝侵蚀的短板,工作衬寿命分布更均匀。

抗FeO-SiO₂渣侵蚀设计

铜冶炼过程中产生的渣以FeO(30-50%)和SiO₂(20-35%)为主,属于低碱度酸性渣系。该渣系对碱性耐火材料(镁质、镁铬质)有强烈的化学侵蚀倾向——FeO与MgO发生固溶反应,SiO₂与MgO反应生成低熔点镁橄榄石(2MgO·SiO₂)。ST-TY-JL以高铝/莫来石质为基材,属于中性偏酸性耐火材料,与FeO-SiO₂渣系化学相容性良好。在1150-1350℃使用温度下,高铝材料与FeO的固溶反应速率远低于镁质材料,Al₂O₃在FeO-SiO₂渣中溶解度低,界面处易形成致密的莫来石反应层(Al₂O₃从耐火材料侧进入渣中与SiO₂反应),该反应层进一步阻滞后续渣的渗透和侵蚀,呈现出"自限性"抗渣特性。

适用于多种铜冶炼炉型

ST-TY-JL的浇注施工灵活性使其可覆盖铜冶炼流程中的多种炉型:铜熔炼反射炉炉顶、炉墙和炉底工作衬;铜闪速熔炼炉上升烟道和沉淀池渣线部位;铜保温炉(感应式或电阻式)整体炉衬浇注;铜阳极炉特定部位的大面积修补等。同一产品平台覆盖多个应用点,降低了用户库存种类和采购管理成本。

技术参数

项目 ST-TY-JL(高铝质) ST-TY-JL(莫来石质)
Al₂O₃(%)≥ 75 70
SiO₂(%)≤ 15 20
CaO(%)≤ 1.5 1.5
Fe₂O₃(%)≤ 1.0 1.0
体积密度 110℃×24h(g/cm³)≥ 2.60 2.50
体积密度 1300℃×3h(g/cm³)≥ 2.55 2.45
常温耐压强度 110℃×24h(MPa)≥ 60 50
常温耐压强度 1300℃×3h(MPa)≥ 80 70
常温抗折强度 110℃×24h(MPa)≥ 10 8
常温抗折强度 1300℃×3h(MPa)≥ 14 12
永久线变化率 1300℃×3h(%) ±0.5 ±0.5
荷重软化温度(0.2MPa,℃)≥ 1450 1400
使用温度(℃) 1200–1400 1150–1350

检测方法标准:GB/T 16555、GB/T 2997、GB/T 5072、GB/T 3001、GB/T 5988、GB/T 5989、YB/T 5202。

施工性能指标

项目 推荐值/说明
施工方式 加水搅拌后振动浇注或自流平浇注
推荐加水量(%) 4.5–6.0(视施工方式调整)
搅拌方式 强制式搅拌机,先干混1-2min,加水后湿混3-5min
振动方式 插入式振动棒或附着式振动器,振动至表面返浆无明显气泡逸出
施工温度(℃) 5–35(低于5℃须采取加温措施)
可施工时间(min,20℃) 45–60
养护条件 自然养护24h,覆盖塑料薄膜保湿
烘烤要求 按升温曲线烘烤,建议200-300℃和500-600℃各保温3-4h
拆模时间(h,20℃) ≥24
储存条件 防潮编织袋密封,阴凉干燥处(5–35℃)

应用行业和用途

有色金属冶炼行业铜熔炼及保温系统。适用于铜反射熔炼炉工作衬(炉顶、炉墙、炉底)整体浇注,铜闪速熔炼炉上升烟道和沉淀池渣线部位浇注施工,铜保温炉(感应式/电阻式)炉衬整体浇注,铜阳极炉大面积修补,以及其他铜冶金高温容器的工作衬整体施工。

施工方式

施工流程分为模板支设→搅拌混炼→浇注成型→养护→烘烤五个步骤。按炉型设计图纸支设模板,模板表面涂脱模剂。将袋装ST-TY-JL干料倒入强制式搅拌机,先干混1-2min使各组分均匀,再加入推荐量清水(4.5-6.0%),湿混3-5min至料浆均匀、流动性好。将料浆浇入模内,使用插入式振动棒均匀振捣至表面返浆、无明显气泡逸出;自流平施工时无需振动,靠料浆自重填充成型。浇注完成后自然养护24h(覆盖塑料薄膜保湿),环境温度低于5℃时应采取保温措施。拆模后继续自然养护48h以上。烘烤按制定升温曲线进行:室温→200-300℃保温3-4h→500-600℃保温3-4h→使用温度。200-300℃为自由水排出阶段,500-600℃为化学结合水脱除阶段,这两个阶段必须严格控温,升温速率≤25℃/h。

订制服务

提供以下订制范围:Al₂O₃含量和莫来石/刚玉相比例可按熔炼炉类型和工作温度调级;浇注料流动性和凝结时间可按现场施工设备(泵送/自流平/振动)适配;轻质骨料加入量可按炉衬保温需求调整导热系数。具体参数与工艺细节请联系技术团队确认。

包装方式

编织袋25kg/袋,加内衬防潮塑料袋密封。每袋标注牌号、规格型号、生产批号、生产日期和净重。储存码垛不超过8层高,保持地面干燥。出口订单可配熏蒸木托盘+缠绕膜包装。

运输方式

  • 国内:汽运整车/零担(防潮篷布覆盖),铁路集装箱,门到门派送
  • 国际:海运20GP/40HQ集装箱(编织袋+木托盘+缠绕膜),FOB/CIF可选

现场技术指导服务

现场技术指导服务包含在产品服务内。由公司技术工程师赴现场提供浇注料选型推荐和施工方案交底、模板支设和浇注工艺督导、烘烤曲线制定和升温过程监控、在线使用跟踪和蚀损评估等服务。不单独收取指导费用。

质保期

自出厂之日起6个月。产品须在防潮、阴凉干燥处(5–35℃)存放,编织袋密封保存、避免破损和受潮结块。超过保质期后须重新检测合格方可使用。

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