ST-TY-DD干式捣打料以高纯烧结镁砂(MgO≥85%)为骨架主料,配入适量氧化铁粉(Fe₂O₃)和微量烧结促进剂。材料的关键设计理念在于"干式施工+高温自烧结":常温下为松散颗粒,施工时无需加水或结合剂搅拌,直接铺摊捣实即可;随阳极炉升温至1100℃以上时,MgO与Fe₂O₃在高温下发生固相反应,生成镁铁尖晶石(MgO·Fe₂O₃)结合相。该尖晶石相在颗粒边界处首先成核生长,逐步将相邻的镁砂颗粒烧结桥接,形成连续的陶瓷结合网络。烧结完成后,原松散层转变为致密的整体烧结层(体积密度可达2.85-3.00 g/cm³),气孔率低、强度高,能有效阻挡铜熔体和FeO-SiO₂渣向下渗透。
铜阳极炉炉底永久衬通常由致密定型砖(如铬刚玉砖或镁铬砖)砌筑而成,其造价高、更换困难。一旦铜熔体或侵蚀性渣渗透穿透工作衬抵达永久衬,永久衬将遭受不可逆的化学侵蚀和结构破坏,导致炉底寿命大幅缩短甚至漏炉事故。ST-TY-DD干式捣打料在永久衬之上构筑一层可更换的"安全层"(或称"消耗层"),其功能定位明确:承受铜冶炼渣和铜熔体的渗透和侵蚀,通过自身的消耗来保护其下方的永久衬。即使安全层局部被渗透或侵蚀,也可在停炉检修时轻松铲除并重新捣打铺设,施工量小、成本低,而永久衬因受到有效保护得以延长整体使用寿命。
传统湿式捣打料需在施工现场加水混炼,含水率通常在3-5%。水分的存在带来多重隐患:其一,烘烤期间水分急剧汽化易产生爆裂和层裂;其二,水化产物(如Mg(OH)₂)在升温过程中分解导致体积膨胀和强度衰减;其三,残余水分在铜熔炼温度下分解产生氢,溶解入铜熔体可导致铜锭氢脆或气孔缺陷。ST-TY-DD干式捣打料完全免去加水环节,从根源上杜绝了上述问题。施工现场仅需将袋装干料倒入炉底摊平,通过振动或捣打压实至设计厚度(通常50-100mm),无需养护等待,可立即随炉升温启动生产。
干式捣打料的性能高度依赖颗粒的粒度级配设计。ST-TY-DD采用多级粒度配比(粗颗粒3-5mm、中颗粒1-3mm、细颗粒0-1mm及微粉<0.074mm),按Andreasen紧密堆积模型优化,捣实后堆积密度达理论密度的90%以上。合理的粒度级配不仅保证了捣实后的高密度和烧结过程中的均匀收缩,还保留了适量的连通微气孔,使烧结初期残留气体和水分(极微量吸附水)可顺利逸出,避免层内气压积聚导致鼓包或层裂。
ST-TY-DD安全层的设计使用寿命为12个月以上(以干料保质期计),实际服役周期与阳极炉操作温度、渣量和冶炼频次相关。与永久衬更换的巨额费用和长停炉时间相比,定期更换安全层的施工操作仅需数小时,大幅降低炉底综合维护成本。
| 项目 | ST-TY-DD(镁质) | ST-TY-DD(镁铁质) |
|---|---|---|
| MgO(%)≥ | 90 | 85 |
| Fe₂O₃(%) | — | 5–8 |
| CaO(%)≤ | 1.5 | 1.5 |
| SiO₂(%)≤ | 2.0 | 2.0 |
| 粒度范围(mm) | 0–5 | 0–5 |
| 捣实体积密度(g/cm³)≥ | 2.55 | 2.50 |
| 烧结后体积密度 1300℃×3h(g/cm³)≥ | 2.90 | 2.85 |
| 烧结后常温耐压强度 1300℃×3h(MPa)≥ | 25 | 22 |
| 永久线变化率 1300℃×3h(%) | -2.0 ~ -0.5 | -2.5 ~ -0.5 |
| 烧结起始温度(℃) | 1100 | 1100 |
| 使用温度(℃) | 1150–1350 | 1150–1350 |
检测方法标准:GB/T 16555、GB/T 2997、GB/T 5072、GB/T 5988、GB/T 5069。
| 项目 | 推荐值/说明 |
|---|---|
| 施工方式 | 干式摊铺+机械捣打/振动压实 |
| 推荐捣打厚度(mm) | 50–100(单层) |
| 每层捣打时间(min/m²) | 5–10 |
| 捣实密度检测 | 插入式密度计或取样称量,目标≥理论密度90% |
| 加水要求 | 严禁加水,保持干态施工 |
| 捣打后表面处理 | 刮平,表面无明显松散颗粒 |
| 施工后烘烤 | 无需单独烘烤,随炉升温烧结 |
| 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精炼系统。专用于铜精炼阳极炉炉底安全层(消耗层),铺设于炉底永久衬之上、工作衬之下,承受铜熔体和铜冶炼渣的渗透与侵蚀,保护炉底永久衬。适用于圆型阳极炉和卧式旋转阳极炉等各类铜精炼炉型。
施工流程分为炉底清理→干料铺设→捣打压实→刮平四个步骤。首先彻底清理炉底永久衬表面,去除残渣、松散颗粒和油污,保持表面干燥。将袋装ST-TY-DD干式捣打料直接倒入炉底,按设计厚度(50-100mm)摊铺均匀,使用机械振动机或气动捣打锤逐层压实。捣打时采用重叠行走路径,确保无漏捣区域。捣实后用刮板刮平至设计标高,表面光洁、无明显松散颗粒。施工全程严禁加水。捣打完成后无需养护等待,可直接随阳极炉升温程序进行烧结。首次升温时在200-300℃和600-700℃两个阶段各保温1-2h,确保极微量吸附水充分排出后继续升温至烧结温度。
提供以下订制范围:MgO/Fe₂O₃配比可按阳极炉炉底温度及渣系成分(FeO-SiO₂含量)调级;粒度级配可按现场捣打设备类型(振动机/捣打锤)和施工方式优化;包装规格可按单次施工量定制。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捣打料选型推荐、炉底清理标准交底、捣打施工工艺指导和捣实密度检测、首次升温烧结曲线制定、安全层蚀损检测和更换周期方案制定等服务。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。