一种铜阳极浇铸模具修复料及其应用的制作方法

文档序号:11318583阅读:951来源:国知局

本发明涉及一种铜阳极浇铸模具修复料及其应用,属于有色金属冶金技术领域。



背景技术:

铜冶炼企业的圆盘浇铸机上所用的浇铸模具主要是铜模和钢模两种。铜阳极浇铸过程中,浇铸模具受铜水的机械冲击、热冲击和脱模剂性能等因素的影响,模具开裂。开裂是浇铸模具失效的主要方式,失效过早意味使用寿命缩短,导致模具的加工成本增加。此外,模具开裂也会导致浇铸的铜阳极板出现背筋。模具开裂太严重还会导致浇铸的铜阳极板出现鼓包。阳极板的质量不满足电解要求,合格率下降,电解残极率升高。铜阳极浇铸模具的使用寿命直接影响后续的电解精炼工艺,关乎整个铜产品的生产过程以及企业的经济效益。

铜模开裂,导致铜模使用寿命短,铜模消耗增加。目前,使用铜模的冶炼企业均无修复铜模的技术,铜模一旦开裂失效,返回阳极炉熔炼成铜水,铜水可再度浇铸成铜模。铜模返炼导致金属损失和加工费用增加。

因此,开发一种铜阳极浇铸模具修复料对铜模的裂缝处进行修复,使修复后的铜模表面平整,以减少浇铸的阳极板出现背筋、鼓包的现象,延长铜模浇铸寿命。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种铜阳极浇铸模具修复料及其应用。本发明的铜阳极浇铸模具修复涂料是磷酸盐类耐高温涂料,对模具开裂处直接进行修复,主要是利用磷酸盐胶黏剂的黏结性、高温强度好,涂料涂覆在浇铸模具的裂缝处,涂料与模具黏结在一起,裂缝修补涂料固化后具备一定的强度,填补裂缝,铜模表面平整,使浇铸出来的阳极板质量满足要求,提高阳极板合格率。本发明通过以下技术方案实现。

一种铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物20%~30%,氧化铝20%~60%,碳化硅20%~60%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.6~0.9:1ml/g。

所述镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成,组分包括mgo(50wt%~55wt%)、cr2o3(20wt%~30wt%)、fe2o3(10wt%~20wt%)、feo(5wt%~10wt%)和sio2(1wt%~5wt%)。

上述冶炼企业废镁铬砖制备方法为:

废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒。

所述磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

一种上述的铜阳极浇铸模具修复料能应用在熔炼炉、转炉、阳极炉、溜槽、浇包、钢包修补过程中。

本发明的有益效果是:

(1)在阳极铜浇铸时,采用本发明能明显改善浇铸开裂的状况,有效延长模具使用寿命,降低模具的加工成本;

(2)本发明可修复铜模开裂处,使阳极板板面不产生凸起、凹陷,提高铜阳极板表面质量,降低阳极板废板率,保证后面电解工艺的顺利进行;

(3)本发明修复料易施工,固化后耐高温、强度高、附着力好,并且使用寿命长,不污染铜液。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,对本发明作进一步说明。

实施例1

该铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物20%,氧化铝40%,碳化硅40%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.6:1ml/g;其中镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成(废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒),组分包括质量百分比含量的mgo50%、cr2o330%、fe2o310%、feo5%和sio21%;磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

上述铜阳极浇铸模具修复料涂覆在熔炼炉的开裂处,修复料凝固后,自然晾干3天,经修复后的熔炼炉放入烘烤房进行干燥,在160℃左右烘烤4小时,再升温至370℃左右烘烤2小时。

获得的修复层指标:裂缝修复料的涂层强度7.5mpa;修复度20.5%。

实施例2

该铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物25%,氧化铝45%,碳化硅30%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.8:1ml/g;其中镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成(废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒),组分包括质量百分比含量的mgo55%、cr2o325%、fe2o310%、feo5%和sio23%;磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

上述铜阳极浇铸模具修复料涂覆在浇铸模具的开裂处,修复料凝固后,自然晾干3天,经修复后的熔炼炉放入烘烤房进行干燥,在160℃左右烘烤4小时,再升温至370℃左右烘烤2小时。

获得的修复层指标:裂缝修复料的涂层强度6.8mpa;修复度13.2%。

实施例3

该铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物30%,氧化铝50%,碳化硅20%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.9:1ml/g,其中镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成(废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒),组分包括质量百分比含量的mgo55%、cr2o320%、fe2o312%、feo10%和sio23%;磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

上述铜阳极浇铸模具修复料涂覆在转炉的开裂处,修复料凝固后,自然晾干3天,烘干。

获得的修复层指标:裂缝修复料的涂层强度5.6mpa;修复度14.8%。

实施例4

该铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物20%,氧化铝60%,碳化硅20%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.7:1ml/g;其中镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成(废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒),组分包括质量百分比含量的mgo50%、cr2o322%、fe2o310%、feo10%和sio25%;磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

上述铜阳极浇铸模具修复料涂覆在钢包的开裂处,修复料凝固后,自然晾干3天,烘干。

获得的修复层指标:裂缝修复料的涂层强度5.2mpa;修复度13.5%。

实施例5

该铜阳极浇铸模具修复料,包括镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅、磷酸铝黏结剂的组合物,其中各组分的质量配比为镁铬氧化物20%,氧化铝20%,碳化硅60%,镁铬氧化物、氧化铝、碳化硅组成质量百分之百的固体物料,磷酸铝黏结剂与固体物料的液固比为0.9:1ml/g;其中镁铬氧化物由冶炼企业废镁铬砖制备而成(废镁铬砖破碎成1~3cm的块状,再经密封式制样粉碎机磨细,筛分制备成粒度为150目以下的颗粒),组分包括质量百分比含量的mgo54%、cr2o321%、fe2o310%、feo10%和sio25%;磷酸铝黏结剂密度为1.5克/立方厘米,p:al质量比为3:1。

上述铜阳极浇铸模具修复料涂覆在溜槽的开裂处,修复料凝固后,自然晾干3天,烘干。

获得的修复层指标:裂缝修复料的涂层强度6.5mpa;修复度18.8%。

以上对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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