钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂，该纸质泥头包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管伸出内纸管一截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满了耐火填充料，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸出内纸管的一端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。该泥头，结构简单、制作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落。
【专利说明】
钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的耐火胶粘剂
技术领域
[0001] 本发明属于钢铁冶炼测温领域，具体涉及一种钢铁冶炼测温纸质泥头及其所用的 耐火胶粘剂。
【背景技术】
[0002] 钢铁冶炼测温时，需要通过热电偶进行测温，热电偶测温时需要保证热端与钢水 接触且均温、冷端与钢水隔离，因此需要将热电偶放置在耐火泥头中完成测温操作。耐火泥 头不仅为热电偶提供支撑，还要承受钢水的高温以及使用过程中温度的剧烈变化保证热电 偶冷端隔离，目前的耐火泥头是由高温耐火泥烧制而成，加工工艺难度大，成本高，重量大， 结构复杂，由于体积大且厚，使用时耐火泥头的外层容易开裂、脱落。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种钢铁冶炼测温纸质泥头，该泥头，结构简单、制作方便、 成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落。
[0004] 本发明所采用的技术方案是： 一种钢铁冶炼测温纸质泥头，包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管伸出内纸管一 截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满了耐火填充料， 热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸出内纸管的一 端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐火胶粘剂浸泡 卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。
[0005] 进一步地，热电偶包括U型的热电偶金属丝、U型的石英管、补偿导线和塑料支架， 石英管套在热电偶金属丝中部形成热端，热电偶金属丝的两端分别与补偿导线连接，两个 补偿导线的末端均设在塑料支架内。
[0006] 进一步地，内纸管长度是外纸管长度的2-5倍，外纸管伸出内纸管的长度为5-lOcm 〇
[0007] 进一步地，纸张厚度为0.05-0.15mm、每平方米80-200克重的工业用纸（如，牛皮 纸、草浆纸、木浆纸、废纸纸、苇浆纸、杂浆纸等）。
[0008] -种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其组分配方为聚乙烯醇缩 甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11%、氢氧化铝31-33%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水。
[0009] 进一步地，聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方为聚乙烯醇8.6%、35_37%的甲醛溶液 3.5%、烧碱0.1%、30%的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水。
[0010]进一步地，钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸盐，其中碳酸钙含量90%以上。
[0011] 另一种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其组分配方为淀粉胶 20-21 %、白炭黑11 -13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1 -3%、硫酸铵1 -3%、其余为水。
[0012] 进一步地，淀粉胶的组分配方为玉米淀粉13.2%、烧碱2.1%、次氯酸钠3%、二氧化 硅2%、硼砂0.5%、硫酸0.2%、其余为水。
[0013] 进一步地，白炭黑中气相二氧化硅含量在99%以上(可用M ? nH20表示）。
[0014]本发明的有益效果是： 使用时，纸质泥头与钢水接触，表面炭化，阻止燃烧，对耐火填充料内的热电偶冷端起 到保护作用，挡渣帽融化后热电偶热端与钢水接触，进行测温;采用纸质泥头，结构简单、制 作方便、成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落;纸质泥头质量为常规泥头质量的 45.2%(纸质泥头~5.7g，常规泥头~12.6g);通过粘结的纸质泥头更容易变化造型，更换造型 成本相比于模具成型的传统泥头更低;纸质泥头相比于传统压型烧制传统泥头更加环保； 耐热性能和耐热冲击性能达到传统泥头水平。
【附图说明】
[0015]图1本发明的结构示意图。
[0016]图中：1-内纸管;2-外纸管;3-挡渣帽;4-石英管;5-热电偶金属丝;6-补偿导线;7-耐火填充料;8-塑料支架。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0018] 如图1所示，一种钢铁冶炼测温纸质泥头，包括套在一起的内纸管1和外纸管2(内 纸管1的上端部位于外纸管2内），外纸管2伸出内纸管1 一截(外纸管2的上部伸出内纸管1)， 内纸管1内设有热电偶，内纸管1的全部以及外纸管2伸出内纸管1的部分填满了耐火填充料 7,热电偶的冷端被包裹在耐火填充料7内、热端位于耐火填充料7外部，外纸管2伸出内纸管 1的一端设有挡渣帽3,热电偶的热端位于挡渣帽3内；内纸管1和外纸管2均由纸张与耐火胶 粘剂浸泡卷制而成，内纸管1和外纸管2通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。使用时，内纸管1 和外纸管2与钢水接触，表面炭化，阻止燃烧，对耐火填充料7内的热电偶冷端起到保护作 用，挡渣帽3融化后热电偶热端与钢水接触，进行测温;采用纸质泥头，结构简单、制作方便、 成本低，体积小、重量轻、使用时不会开裂脱落;纸质泥头质量为常规泥头质量的45.2%(纸 质泥头~5.7g，常规泥头~12.6g);通过粘结的纸质泥头更容易变化造型，更换造型成本相比 于模具成型的传统泥头更低;纸质泥头相比于传统压型烧制传统泥头更加环保;耐热性能 和耐热冲击性能达到传统泥头水平。
[0019] 如图1所示，在本实施例中，热电偶包括U型的热电偶金属丝5、U型的石英管4、补偿 导线6和塑料支架8,石英管4套在热电偶金属丝5中部形成热端，热电偶金属丝5的两端分别 与补偿导线6连接，两个补偿导线6的末端均设在塑料支架8内。采用石英管4不仅保护热电 偶的热端还可以起到均匀受热的效果。
[0020] 在本实施例中，内纸管1长度是外纸管2长度的2-5倍，外纸管2伸出内纸管1的长度 为5-lOcm 。
[0021] 在本实施例中，纸张厚度为0.05-0.15mm、每平方米80-200克重的工业用纸(如，牛 皮纸、草浆纸、木浆纸、废纸纸、苇浆纸、杂浆纸等）。
[0022]应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，具有两种配方： 配方1，按各原料所占质量百分数为:聚乙烯醇缩甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11%、氢氧化 铝31-33%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水;其中，聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方按各原 料所占质量百分数为聚乙烯醇8.6%、质量浓度为35-37wt%的甲醛溶液3.5%、烧碱0.1%、30% 的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水;钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸盐，其中碳酸钙含量90 wt%以上。
[0023]其中，聚乙烯醇缩甲醛胶的制备方法是:将一定量水一次加到在装有搅拌器、回流 冷凝管和温度计的三口烧瓶中，加热至75-85 °C，启动搅拌器，然后缓慢加入聚乙烯醇，继 续升温到90°C左右，开始保温直到聚乙烯醇完全溶解为止；以细流方式加人盐酸，搅拌5-10 分钟使其均匀后，测定PH值并调整至2.0-2.5，而后缓慢地滴加入甲醛溶液，控制温度 在90土1°(：，直至终点，到终点后马上加人烧碱(似011溶液），调节?11值为7.2-7.5，调 完PH值加入尿素水溶液，然后通水冷却，冷却至50 °C即可。
[0024]配方2,按各原料所占质量百分数为:淀粉胶20-21%、白炭黑11-13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1-3%、硫酸铵1-3%、其余为水;其中，淀粉胶的组分配方按各原料所占质量百分 数为:玉米淀粉13.2%、NaOH溶液(烧碱)2.1%、次氯酸钠3%、二氧化硅2%、硼砂0.5%、硫酸 0.2%、其余为水；白炭黑中气相二氧化硅含量在99 wt%以上(可用^ .nffiO表示）。
[0025]其中，淀粉胶的制备方法是：将135g玉米淀粉和630g水混合搅拌（恒温水浴，35 °C)。加入质量浓度10 wt%NaC10溶液31 g，调节烧杯中溶液的ph值为9~10。放置30 分钟，匀速搅拌，用22g NaOH配成的质量分数30%溶液，取NaOH溶液的1 / 4加入烧杯，充 分氧化1.5小时，氧化完成后，加入催干剂二氧化硅，并将剩余的NaOH溶液缓慢逐滴加，糊 化30分钟，将硼砂溶液加入烧杯，迅速搅拌10 min，再将硫酸溶液加入，干燥得到淀粉胶产 品。
[0026]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于:包括套在一起的内纸管和外纸管，外纸管 伸出内纸管一截，内纸管内设有热电偶，内纸管的全部以及外纸管伸出内纸管的部分填满 了耐火填充料，热电偶的冷端被包裹在耐火填充料内、热端位于耐火填充料外部，外纸管伸 出内纸管的一端设有挡渣帽，热电偶的热端位于挡渣帽内；内纸管和外纸管均由纸张与耐 火胶粘剂浸泡卷制而成，内纸管和外纸管通过耐火胶粘剂粘接固定在一起。2. 如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：热电偶包括U型的热电偶 金属丝、U型的石英管、补偿导线和塑料支架，石英管套在热电偶金属丝中部形成热端，热电 偶金属丝的两端分别与补偿导线连接，两个补偿导线的末端均设在塑料支架内。3. 如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于：内纸管长度是外纸管长度 的2-5倍，外纸管伸出内纸管的长度为5-lOcm。4. 如权利要求1所述的钢铁冶炼测温纸质泥头，其特征在于:纸张厚度为0.05-0.15mm、 每平方米80-200克重的工业用纸。5. -种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其特征在于：其组分配方为 聚乙烯醇缩甲醛胶33-35%、钙镁粉9-11 %、氢氧化铝31 -33%、硫酸钠1 -3%、硫酸铵1 -3%、其余 为水。6. 如权利要求5所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于:聚乙烯醇缩甲醛胶的组分配方为 聚乙烯醇8.6%、35-37%的甲醛溶液3.5%、烧碱0.1%、30%的盐酸0.5%、尿素0.9%、其余为水。7. 如权利要求5所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于:钙镁粉主要成分是钙与镁的碳酸 盐，其中碳酸钙含量90%以上。8. -种应用于上述钢铁冶炼测温纸质泥头的耐火胶粘剂，其特征在于：其组分配方为 淀粉胶20-21 %、白炭黑11-13%、氢氧化铝27-29%、硫酸钠1 -3%、硫酸铵1 -3%、其余为水。9. 如权利要求8所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：淀粉胶的组分配方为玉米淀粉 13.2%、烧碱2.1%、次氯酸钠3%、二氧化硅2%、硼砂0.5%、硫酸0.2%、其余为水。10. 如权利要求8所述的一种耐火胶粘剂，其特征在于：白炭黑中气相二氧化硅含量在 99%以上。
【文档编号】G01K1/14GK105928629SQ201610276369
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张建, 崔相辉
【申请人】武汉理工大学