專利名稱：釩鐵冶煉爐爐襯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉設(shè)備及其制備方法，特別是釩鐵冶煉爐爐襯及其 制備方法。
背景技術(shù)：
冶煉爐是冶金生產(chǎn)過程中最主要的生產(chǎn)設(shè)備，堿性爐是一種廣泛使用 的冶煉爐，冶煉爐的使用壽命，最主要取決于冶煉爐爐襯的使用壽命，爐齡長短取決于爐襯 壽命的長短，而爐齡的壽命影響冶煉生產(chǎn)成本，現(xiàn)有的冶煉爐爐襯的壽命一般僅有幾爐到 幾十爐，而釩鐵及高釩鐵冶煉爐爐襯的壽命更短。在現(xiàn)有的釩鐵冶煉特別是高釩鐵的冶煉中一般是以鎂磚砌筑爐襯的堿性爐，鎂磚 塊砌筑的爐襯損耗大，以鎂磚塊單爐砌筑打結(jié)爐襯時間長，烘烤過程緩慢，且純鎂磚砌筑的 爐襯生產(chǎn)成本高，使用壽命短一般僅有幾爐到十幾爐。如中國專利申請?zhí)枮?00810149181. 9《一種用釩鐵渣配制的耐火澆注料》其以釩 鐵渣，鋁釩土等作為主要成份進行配制耐火材料，其僅作為冶煉爐的耐火材料，作為冶煉爐 的爐襯強度不足，且組成成份多生產(chǎn)成本高。同時以現(xiàn)有的純鎂磚塊或耐火材料砌筑的爐襯，爐襯結(jié)構(gòu)強度不高，密度與透氣 性等均存在不足，爐襯烘烤過程緩慢，爐襯的使用壽命短一般僅有幾爐到幾十爐，所以冶 煉生產(chǎn)成本較高；同時也難以適應釩鐵及高釩鐵的循環(huán)連續(xù)性及穩(wěn)定性生產(chǎn)，造成金屬釩 及爐渣灰的流失浪費，釩金屬得不到充分回收和利用，不能對釩鐵爐渣、廢渣回收使用，排 放出的釩鐵爐渣，且堆放野外對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要提供一種釩鐵冶煉爐爐襯及其制備方法。其爐齡壽命長， 爐襯結(jié)構(gòu)強度高，爐襯密度大，透氣性好生產(chǎn)成本低，環(huán)保型爐襯。本發(fā)明的爐襯包括鎂砂、釩鐵渣及水玻璃和/或工業(yè)鹵水混合制成，亦或釩鐵渣 與水玻璃和/或工業(yè)鹵水混合制成。所述爐襯由鎂砂、釩鐵渣及水玻璃和工業(yè)鹵水混合制成。本發(fā)明鎂砂和釩鐵渣質(zhì)量比為1 :5-8。所述鎂砂是以物理狀態(tài)下的粒度大、中、小按質(zhì)量比1 :2-3 3-4的比例混合，所述 鎂砂物理狀態(tài)下的粒度大、中、小分別為50-60mm，30-40mm，10_20mm。所述釩鐵渣化學成分組成按質(zhì)量比為V2O5 3-4%, Al2O3 60-65%, SiO2 0. 5-1%, CaO 14. 5-15. 5%, MgO 5-6%, C 0. 1-0. 25%, P 0. 01-0. 025%, S 0. 005—0. 008%。本發(fā)明水玻璃和工業(yè)鹵水質(zhì)量比為2:1。本發(fā)明水玻璃波美度為30_38Be°，工業(yè)鹵水為密度> 1. 3g/cm3的氯化鈣溶液。本發(fā)明爐襯按如下方法制備
1)將物理狀態(tài)下的大、中、小粒度鎂砂按1:2-3 :3-4的質(zhì)量比例混合后形成混合料，再 與釩鐵渣混合形成混合物；或?qū)⑩C鐵渣以物理狀態(tài)下的大、中、小粒度按1 :2-3 3-4的質(zhì)量 比例混合形成混合物；
2)向1)步混合物中加入水玻璃和/或工業(yè)鹵水充分混合均勻形成打結(jié)爐料；
3)將2)步打結(jié)爐料置于制爐襯模具內(nèi)，用風錘搗固，一次打結(jié)成型烘干，控制烘干時 間5-8h，即為成型爐襯。
本發(fā)明技術(shù)方案爐襯以鎂砂和釩爐渣混合進行制備釩鐵冶煉爐爐襯，特別是釩 鐵，高釩鐵的冶煉過程以鎂砂和釩鐵，高釩鐵冶煉后排放出的釩鐵渣和水玻璃及工業(yè)鹵水 為原料制備出的釩鐵冶煉爐爐襯，或者是以釩鐵渣和水玻璃及工業(yè)鹵水為原料制備出的 釩鐵冶煉爐爐襯，使用壽命大大延長，經(jīng)本公司使用證明由原來用純鎂磚砌筑的爐襯的 31爐，提高至92爐，最高達102爐，大幅度提高了爐襯的使用壽命；以原爐襯使用31爐，本 發(fā)明砌筑的釩鐵冶煉爐爐襯使用102爐計算，其使用壽命是原爐襯使用壽命的3. 29倍，以 每砌筑一次爐襯需鎂磚634塊，每塊重4. 5kg左右，以鎂磚現(xiàn)行價格1907元/噸計，故砌筑 一次的費用是634X0. 0045 X 1907=5440. 9元，本發(fā)明是現(xiàn)有的3. 29倍，而本發(fā)明僅使用 少量鎂砂或僅僅使用釩鐵冶煉爐渣故使用本發(fā)明爐襯較使用現(xiàn)有的爐襯約節(jié)約生產(chǎn)成本 3. 29X5440. 9=17900 元。同時使用了釩鐵冶煉生產(chǎn)時排出的爐渣又節(jié)約了爐襯的生產(chǎn)成本，使冶煉爐渣廢 物回收利用，大幅度提高了金屬釩的回收率降低了向外排放污染物，降低了對環(huán)境污染。
具體實施例方式
實施例1
將釩鐵渣和鎂砂分別進行粉碎，鎂砂粉碎至在物理狀態(tài)下大、中、小三種粒度大小，分 別堆碼，控制鎂砂粒度直徑在大60mm，中35mm，小20mm ；而釩鐵渣的粒度直徑大小與小 粒度的鎂砂直徑相當即控制在20mm ；先將大、中、小三種粒度鎂砂按質(zhì)量比1 :2 3的比例 混合，形成鎂砂混合料，再將鎂砂混合料與上述釩鐵渣按質(zhì)量比1 :6比例混合后形成混合 物，釩鐵渣化學成分組成按質(zhì)量比為V2O5 3.45%，Al2O3 64.7%，SiO2 0.75%，CaO 15%，MgO 5.9%，C 0.22%，P 0. 02%, S 0. 006%，再向所述混合物中加入按質(zhì)量比水玻璃和工業(yè)鹵水溶 液為2 :1，控制水玻璃波美度37Be°，工業(yè)鹵水為密度1. 35g/cm3的氯化鈣溶液，充分混合 后形成打結(jié)爐料，將所述打結(jié)爐料置于爐襯模具內(nèi)進行人工風錘搗固夯實，一次打結(jié)成型， 再進行予熱烘干，控制烘干時間5-8h，即為冶煉爐爐襯；經(jīng)實踐使用證明采用本發(fā)明方法 以鎂砂和釩鐵渣生產(chǎn)制成的爐襯較現(xiàn)有技術(shù)以純鎂磚和其它耐火材料制備的爐襯，使用壽 命提高了 3-4倍，釩鐵冶煉過程中生產(chǎn)出的廢釩鐵渣，得到了回收利用，降低了生產(chǎn)成本。實施例2
以釩鐵渣和水玻璃及工業(yè)鹵水進行制備爐襯；除下述的說明情況外其余的與實施例 1相同
將釩鐵渣進行粉碎至在物理狀態(tài)下大、中、小三種粒度大小，分別堆碼，控制釩鐵渣粒 度直徑在大50mm，中30mm，小20mm ；先將大、中、小三種粒度釩鐵渣按質(zhì)量比1 :2 :3的比 例混合，形成釩鐵渣混合料，再向所述釩鐵渣混合物中加入按質(zhì)量比水玻璃和工業(yè)鹵水溶 液為2 :1，控制水玻璃波美度37Be°，工業(yè)鹵水為密度1. 35g/cm3的氯化鈣溶液，充分混合 后形成打結(jié)爐料，再制備釩鐵冶煉爐襯。實施例3
使用原料為鎂砂、釩鐵渣和水玻璃其它與實施例1同。
權(quán)利要求
1.一種釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述爐襯包括鎂砂、釩鐵渣及水玻璃和/或工業(yè)鹵 水混合制成，亦或釩鐵渣與水玻璃和/或工業(yè)鹵水混合制成。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述爐襯由鎂砂、釩鐵渣及水玻 璃和工業(yè)鹵水混合制成。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述鎂砂和釩鐵渣的質(zhì)量比 為 15-8ο
4.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述鎂砂以物理狀態(tài)下的粒 度大、中、小按質(zhì)量比1 :2-3 :3-4的比例混合，所述粒度大、中、小分別為50-60mm，30-40mm， 10-20mm。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述釩鐵渣化學成分組成按質(zhì)量 比為 V2O5 3-4%, Al2O3 60-65%, SiO2 0. 5-1%, CaO 14. 5-15. 5%, MgO 5-6%, C 0. 1-0. 25%, P 0. 01-0. 025%, S 0.005-0. 008%。
6.依據(jù)權(quán)利要求2所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是水玻璃和工業(yè)鹵水質(zhì)量比為2:1。
7.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的釩鐵冶煉爐爐襯，其特征是所述的水玻璃波美度為 30-38Be°，工業(yè)鹵水為密度> 1. 3g/cm3的氯化鈣溶液。
8.一種釩鐵冶煉爐爐襯的制備方法，其特征是按如下方法制備1)將物理狀態(tài)下的大、中、小粒度鎂砂按1:2-3 3-4的質(zhì)量比例混合后形成混合料，再 與釩鐵渣混合形成混合物；或?qū)⑩C鐵渣以物理狀態(tài)下的大、中、小粒度按1 :2-3 3-4的質(zhì)量 比例混合形成混合物；2)向1)步混合物中加入水玻璃和/或工業(yè)鹵水充分混合均勻形成打結(jié)爐料；3)將2)步打結(jié)爐料置于爐襯模具內(nèi)，用風錘搗固，一次打結(jié)成型烘干，控制烘干時間 5_8h，即為成型爐襯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種釩鐵冶煉爐爐襯及其制備方法，包括鎂砂、釩鐵渣及水玻璃和/或工業(yè)鹵水混合制成,亦或釩鐵渣與水玻璃和/或工業(yè)鹵水混合制成。爐襯結(jié)構(gòu)強度高，其爐齡壽命長，爐襯密度大，透氣性好，生產(chǎn)成本低，環(huán)保型爐襯。
文檔編號F27D1/16GK102134165SQ20111005122
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者南樂金, 胡一武 申請人:江西鑫盛稀有金屬有限公司