
铜冶炼溜槽承担连接各冶金容器(熔炼炉→沉降炉→吹炼炉→阳极炉→浇注)的高温熔体输送功能,溜槽工作衬持续承受高温铜熔体、冰铜熔体和铜冶炼渣的重力冲刷和化学侵蚀。ST-TY-KX快干修补料基于Al₂O₃-SiC二元复合体系:刚玉(Al₂O₃)提供高耐火度(≥1700℃)和优异的抗高温熔体冲刷硬质骨架;碳化硅(SiC≥18%)赋予材料优异的高温导热性、极低的铜熔体和冰铜润湿性(SiC与铜熔体及冰铜(Cu₂S-FeS)的接触角均>90°),以及高温下表面氧化形成的SiO₂保护膜对气孔的有效封闭作用——多种机制协同抵抗铜冶炼熔体的渗透和冲刷。材料中还添加了适量抗氧化剂,抑制SiC在高温氧化性气氛中的过度氧化,保持SiC相的长期有效。
传统水硬性结合修补料的凝结硬化依赖水泥水化反应,在常温下完全硬化需24h以上,而强制加温烘烤又因补层与基体热膨胀不匹配容易导致开裂或剥落。ST-TY-KX采用化学结合+微粉凝聚双重快硬机制:加入的快速反应结合剂在加水搅拌后30-45min内发生化学凝固反应,提供初期脱模强度;超细活性微粉与水接触后通过颗粒间范德华力和静电吸附作用形成凝聚结构,在90-120℃温度区间加速缩聚增密。两种机制叠加,使修补料在2-4h内即可达到足以承受铜熔体冲刷的使用强度(常温耐压强度>30MPa)。溜槽修补完毕即可恢复生产,大幅度缩短停等时间,减少产量损失。
溜槽修补最大的技术难点是修补层与原残留工作衬之间的结合牢固度。修补层结合不牢在使用过程中极易剥落,不仅修补失效,剥落碎块还可能随熔体带入下游炉体影响熔体质量。ST-TY-KX通过两方面技术手段保障结合牢固度:其一,配方中加入活性微粉组分(如活性SiO₂),在修补料-基体界面处通过微粉颗粒的渗透和填充形成机械锚固效应,同时活性SiO₂与基体表面的Al₂O₃组分在高温下反应形成莫来石化学过渡层,将修补层与基体化学键合;其二,材料的线变化率精确控制在局部膨胀范围(+0.3~+0.8% 1300℃×3h),适度膨胀可补偿修补层在烘烤和升温过程中的收缩,使修补层与基体保持紧密接触而不发生界面分离。
铜冶炼工厂的溜槽种类繁多且工况各异:铜溜槽(输送粗铜熔体,温度1150-1250℃)、冰铜溜槽(输送铜锍Cu₂S-FeS,温度1100-1200℃,含硫气氛)、粗铜溜槽(输送经吹炼后的粗铜,温度1200-1300℃,氧分压较高)以及炉渣溜槽(输送FeO-SiO₂渣,温度1100-1200℃,渣侵蚀性强)。ST-TY-KX的Al₂O₃-SiC材质体系对不同溜槽介质均具有良好的化学相容性:SiC对冰铜硫化物熔体的抗润湿性优于纯氧化物材料;Al₂O₃对FeO-SiO₂渣的化学稳定性优于碱性材料;抗氧化剂的保护使材料在粗铜溜槽较高氧分压工况下仍能维持SiC相的有效性。
铜冶炼为连续生产流程,任何一段溜槽的损坏都将迫使全流程停炉降温进行修补。传统修补方法(拆旧衬、重新浇注或砌砖+烘烤)周期通常为3-7天,以年产30万吨铜的冶炼厂计,一天停产损失约1000吨铜产能。ST-TY-KX快干修补料将修补停等时间压缩至2-4h(单次修补),意味着溜槽损坏修复可安排在正常的换班或短暂的熔炼炉出铜间隔内完成,无须安排计划外全局停炉,显著提高冶炼流程的连续作业率。
| 项目 | ST-TY-KX |
|---|---|
| Al₂O₃(%)≥ | 60 |
| SiC(%)≥ | 18 |
| CaO(%)≤ | 1.5 |
| 体积密度 110℃×24h(g/cm³)≥ | 2.45 |
| 体积密度 1300℃×3h(g/cm³)≥ | 2.40 |
| 常温耐压强度 110℃×4h(MPa)≥ | 30 |
| 常温耐压强度 1300℃×3h(MPa)≥ | 55 |
| 常温抗折强度 110℃×4h(MPa)≥ | 6 |
| 常温抗折强度 1300℃×3h(MPa)≥ | 10 |
| 永久线变化率 1300℃×3h(%) | +0.3 ~ +0.8 |
| 可施工时间(min,20℃) | 25–35 |
| 投入使用时间(h,20℃) | 2–4 |
| 使用温度(℃) | 1100–1350 |
检测方法标准:GB/T 16555、GB/T 2997、GB/T 5072、GB/T 3001、GB/T 5988、YB/T 5202。
| 项目 | 推荐值/说明 |
|---|---|
| 施工方式 | 手工涂抹或机械喷涂(修补面局部施工) |
| 推荐加水量(%) | 5.0–6.5(手工涂抹取上限,机械喷涂取中下限) |
| 搅拌方式 | 小型搅拌机或手持电动搅拌器,搅拌3-5min至均匀膏状 |
| 适用基体温度(℃) | 常温–200(低温余热状态下可直接施工) |
| 推荐修补厚度(mm) | 10–50(单次涂抹),超过50mm分次涂抹 |
| 可施工时间(min,20℃) | 25–35 |
| 固化时间(h,20℃) | 2–4(可投入使用) |
| 基体处理要求 | 清除溜槽修补区域表面残渣、浮灰和松散层,露出坚实基底 |
| 涂抹方式 | 用力抹压,使修补料嵌入基底缝隙,增强机械结合 |
| 养护要求 | 无需特殊养护,涂抹后自然固化即可 |
| 储存条件 | 防潮编织袋密封,阴凉干燥处(5–35℃) |
有色金属冶炼行业铜冶炼系统。适用于铜溜槽(粗铜熔体输送溜槽)、冰铜溜槽(铜锍Cu₂S-FeS熔体输送溜槽)、粗铜溜槽(吹炼后粗铜输送溜槽)以及铜冶炼炉渣溜槽等各类高温溜槽的局部快速修补。同时可扩展用于含铜二次物料冶炼溜槽及类似有色冶炼高温熔体输送通道的快速维护。
施工流程分为溜槽清理→基面处理→搅拌混炼→涂抹修补→自然固化五个步骤。首先清除溜槽修补区域的表面残渣、浮灰和松散层,露出坚实基底,表面无需完全冷却(余热≤200℃可施工)。用小铲或钢刷清理后,用压缩空气吹净浮灰。将袋装ST-TY-KX干料按推荐加水量(5.0-6.5%)加水,使用手持电动搅拌器搅拌3-5min至均匀膏状(稠度适中,不流淌、不干涩)。将拌好的修补料用力抹压涂抹在修补区域,确保修补料嵌入基底缝隙形成机械锚固。涂抹厚度单次10-50mm,超过50mm时分次涂抹、层间刮毛处理。涂抹完成刮平表面。自然固化2-4h(20℃环境温度)后即可投入使用。环境温度低于10℃时,固化时间适当延长至4-6h,或采取温和加热措施加速固化。
提供以下订制范围:Al₂O₃/SiC配比可按溜槽介质类型(铜熔体/冰铜/粗铜/炉渣)及使用温度调级;快干固化速度可按现场修补窗口时间(2/3/4h)调整凝结剂配比;修补料颜色(原色/红/黑)可按现场区分不同规格需求。具体参数与工艺细节请联系技术团队确认。
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。
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快干修补料选型推荐(按溜槽介质类型匹配),溜槽清理和基面处理标准交底,搅拌涂抹施工工艺督导,固化过程监控和投入使用判断,修补效果跟踪和定期溜槽巡检方案制定等服务。不单独收取指导费用。
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。