專利名稱：一種閃速爐復合陶瓷水冷銅套及其生產方法
技術領域：
本發明涉及冶金爐用的水冷銅套，尤其是水冷銅套的耐火層及其水冷銅套的生產 方法。
背景技術：
閃速爐是有色冶煉工業近代開發的一種新型強化冶煉設備，具有燃耗低、生產能 力大、對冶煉原料適應性廣、有很高的脫硫率、有利于煙氣回收治理等。
連續工作的大型冶金爐內壁長期承受高溫物料、熔融流體和高溫粒子氣流的沖刷 和熔蝕。目前國內外閃速爐均采用在爐內不同部位埋設數量和形式不同的銅水套或不定形 耐火搗打料內埋數根帶有翅片的水冷銅管的方式對耐火材料進行冷卻保護。
目前常用的閃速爐水冷銅套結構如圖1所示，由純銅基體和內置水冷通道構成， 目前使用的水冷銅套基本上是采用鑄造工藝手段將銅管2預埋在鑄型內，澆注鑄入純銅基 體I內的方式制成，在水冷銅套上形成進水口 3和出水口 4。銅水套在閃速爐內的安裝使 用方式如圖2所示，水冷銅套5和耐火材料7 —起鑲嵌在爐壁6上，利用純銅良好的導熱 能力和循環水帶走大量熱量，起到對銅套工作表面和耐火材料的激冷保護作用。但是由于 閃速爐內襯工作條件1、高溫1400°C ;2、含氧濃度50 80%的強氧化性氣氛，3、速度達到 100m/s的固體顆粒和熔體的高速沖刷；4、強酸性或強堿性爐渣的化學侵蝕，5、0 60%高 濃度302腐蝕；6、冰銅的強烈熔蝕作用。大型閃速爐內各個不同區域實際運行的工況不同， 對爐壁的破壞方式也各不相同-反應塔下部及其與沉淀池連接部受到的是高溫熔融物料 的沉降沖刷；沉淀池上部流道受到的是高溫粒子氣流的運動摩擦侵蝕；渣線區在放銅、放 渣時的潮汐力沖刷作用下受到熔體渣在高溫下的化學溶融腐蝕最為嚴重；燃燒口部位受到 的局部高溫沖擊最強；而銅锍口、銅锍槽和沖渣槽則受到的高溫液流機械沖刷較強。因此這 些局部的爐襯材料和水套的服役壽命影響了整個熔爐的大修壽命和運行效率。目前使用的 水冷銅套表面硬度小、耐火度低，抗沖刷和耐熔蝕能力較弱，特別在其表面溫度達到或接近 其軟化點時，極其容易破壞失效。發明內容
本發明的目的就是解決現有水冷銅套表面硬度小、耐火度低，抗沖刷和耐熔蝕能 力較弱，極其容易破壞失效的問題。
本發明采用的技術方案是一種閃速爐復合陶瓷水冷銅套，它包括水冷銅套，其特 征是所述的水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側嵌入有陶瓷材料，在水冷銅套的冶金爐內 壁耐火材料一側構成復合陶瓷層。
—種生產上述閃速爐復合陶瓷水冷銅套的方法，其特征是它包括以下步驟
(I)將水套工作表面6 IOmm的厚度用陶瓷材料預制成型；
(2)根據預定的體積比例將陶瓷材料制成網格狀或泡沫狀陶瓷材料；
(3)水冷銅套鑄件澆注前，將網格狀或泡沫狀陶瓷材料敷設在鑄型指定部位，澆濤高溫銅液，注入預制陶瓷表面的網格或泡沫空間內，使銅基體與陶瓷材料形成復合陶瓷層， 并成為復合陶瓷水冷銅套。
本發明的有益效果是陶瓷材料在高溫下的優異性能，提高了水冷銅套工作表面 高溫下抗沖刷、防腐蝕和抗熔蝕能力；盡可能大地提高基體與陶瓷工作面的有效接觸面積， 發揮純銅優異的導熱性能，對陶瓷工作表面起到冷卻保護的效果；純銅基體嵌鑄在陶瓷材 料內部，利用純銅的良好韌性，保護陶瓷工作表面在受到機械碰撞和沖擊時不易損壞。
圖1為本發明公知閃速爐水冷銅套示意圖。
圖2為銅水套在閃速爐內的安裝使用方式。
圖3為本發明閃速爐復合陶瓷水冷銅套示意圖。
具體實施方式
如圖3所示，一種閃速爐復合陶瓷水冷銅套，它包括水冷銅套，水冷銅套的冶金爐 內壁耐火材料一側嵌入有陶瓷材料,在水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側構成復合陶瓷 層8。
一種生產上述的閃速爐復合陶瓷水冷銅套的方法，它包括以下步驟
(3)將水套工作表面6 IOmm的厚度用陶瓷材料預制成型；
(4)根據預定的體積比例將陶瓷材料制成網格狀或泡沫狀陶瓷材料；
(3)水冷銅套鑄件澆注前，將網格狀或泡沫狀陶瓷材料敷設在鑄型指定部位，澆濤 高溫銅液，注入預制陶瓷表面的網格或泡沫空間內，使銅基體與陶瓷材料形成復合陶瓷層， 并成為復合陶瓷水冷銅套。
權利要求
1.一種閃速爐復合陶瓷水冷銅套，它包括水冷銅套，其特征是所述的水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側嵌入有陶瓷材料，在水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側構成復合陶瓷層⑶。
2.—種生產如權利要求所述的閃速爐復合陶瓷水冷銅套的方法，其特征是它包括以下步驟(1)將水套工作表面6 IOmm的厚度用陶瓷材料預制成型；(2)根據預定的體積比例將陶瓷材料制成網格狀或泡沫狀陶瓷材料；(3)水冷銅套鑄件澆注前，將網格狀或泡沫狀陶瓷材料敷設在鑄型指定部位，澆濤高溫銅液，注入預制陶瓷表面的網格或泡沫空間內，使銅基體與陶瓷材料形成復合陶瓷層，并成為復合陶瓷水冷銅套。
全文摘要
本發明公開了一種閃速爐復合陶瓷水冷銅套及其生產方法，它包括水冷銅套，其特征是所述的水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側嵌入有陶瓷材料，在水冷銅套的冶金爐內壁耐火材料一側構成復合陶瓷層(8)。本發明提高了水冷銅套工作表面高溫下抗沖刷、防腐蝕和抗熔蝕能力；盡可能大地提高基體與陶瓷工作面的有效接觸面積，發揮純銅優異的導熱性能，對陶瓷工作表面起到冷卻保護的效果；純銅基體嵌鑄在陶瓷材料內部，利用純銅的良好韌性，保護陶瓷工作表面在受到機械碰撞和沖擊時不易損壞。
文檔編號B22D19/00GK103017542SQ201110289020
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者范沁漪, 林勝 申請人:銅陵佳茂雕塑鑄造加工有限責任公司