抑制铁口喷溅的炮泥的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种抑制铁口喷溅的炮泥，按重量份计，包含：高铝颗粒15～25重量份，氧化铝粉10～15重量份，碳化硅10～25重量份，焦炭13～20重量份，石英砂2～7重量份，粘土10～18重量份，添加剂12～20重量份，以及焦油7～14重量份和酚醛树脂2～7重量份，其中，所述添加剂按重量份计，组成如下：金属硅1～3重量份，碳化硼0.4～0.6重量份，沥青2～8重量份，氮化硅0～5重量份，以及蓝晶石2～8重量份。所述炮泥在高温下可生成适当量的玻璃相成分，在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可有效封堵铁口通道的各种裂纹，从而阻止由于煤气串气造成的喷溅，且该炮泥还具有适宜的微膨胀效果及中高温强度。
【专利说明】抑制铁口喷溅的炮泥
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于冶金耐火材料【技术领域】，涉及一种抑制铁口喷溅的炮泥。
【背景技术】
[0002] 目前，高炉出铁口用无水炮泥的主要作用是堵塞铁口，对其追求的目标多是耐冲 刷、抗侵蚀、易开口、新旧炮泥结合和出铁时间等性能。近年来，随着高炉冶炼强度的不断 提1?、大型1?炉冶炼技术的发展，1?炉的日出铁量多者可达上万吨，铁口的负荷越来越大， 在出铁时或多或少存在铁口喷溅现象，尤其是大型高炉。喷溅严重时，造成高炉渣铁出不干 净，甚至堵不上铁口，这不仅增加了炉前工人的操作难度和劳动强度，同时恶化了炉前的工 作环境，使高炉不能正常运行，严重影响着高炉的高效和长寿，造成了较大的经济损失。
[0003] 为保证高炉稳产顺行，解决高炉铁口喷溅问题也成为衡量炮泥质量水平的一个重 要标准。炮泥作为铁口的堵口料，其质量的好坏直接影响到铁口的寿命和出铁状态，目前高 炉使用的炮泥经过高温下容易产生裂纹，每次出铁的温度变化产生的应力使残留炮泥内部 产生裂纹，新炮泥在快速干燥与烧结过程中由于水分和结合剂的挥发产生气孔也容易在接 触面附近产生缝隙。铁口孔道内产生的裂纹容易与窜入的煤气形成通路，使喷花的铁口变 的更加严重，甚至恶化铁口，使高炉不能正常出铁。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种抑制铁口喷溅的炮泥，其在出铁过程 中可与铁水接触面形成玻璃相薄膜，并具有快速烧结性、微膨胀性能及各个温度下适宜的 强度。
[0005] 在研制抑制铁口喷溅的炮泥过程中本发明人发现，在已有高炉炮泥技术的基础 上，加入一种能够抑制铁口喷溅的炮泥用添加剂，加入该添加剂的炮泥在高温下可生成适 当量的玻璃相成分，在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可有效封堵铁 口通道的各种裂纹，从而阻止由于煤气串气造成的喷溅。并且此种炮泥还具有适宜的微膨 胀效果及中高温强度。
[0006] 此外，本发明的炮泥中还添加了另一种膨胀剂石英砂，与防喷溅添加剂中具有微 膨胀效果的组分在不同温度区间分别发挥膨胀作用。并选择适当的级配及原料组分，以达 到各原料之间在混合后达到良好的堆积，从而减少结合剂的加入量，改善炮泥的性能指标 同时可减轻喷溅现象。
[0007] 根据本发明，本发明提供的抑制铁口喷溅的炮泥，按重量份计，包含：
[0008] 高铝颗粒 15?25 重量份，
[0009] 氧化铝粉 10?15 重量份，
[0010] 碳化娃 10?25 重量份，
[0011] 焦炭 13?20 重量份，
[0012] 石英砂 2?7 重量份，
[0013] 粘土 10?18 重量份，
[0014] 添加剂 12?20 重量份，以及
[0015] 焦油 7?14 重量份，
[0016] 酚醛树脂 2?7 重量份，
[0017] 其中，所述添加剂按重量份计，组成如下：金属硅1?3重量份；碳化硼0. 4?0. 6 重量份；浙青2?8重量份；氮化娃0?5重量份；以及蓝晶石2?8重量份。
[0018] 在本发明中，其中，所述高铝颗粒为矾土颗粒或刚玉颗粒；
[0019] 所述石英砂为120目的石英砂，也就是过120目筛的石英砂；
[0020] 所述酚醛树脂为固化温度150°C?200°C的酚醛树脂，其作为结合剂；
[0021] 在所述添加剂中，所述金属娃要求纯度为Si含量彡99wt%，粒度小于0. 074mm目； 所述碳化硼要求纯度为B4C含量彡95wt%，粒度小于0. 045mm ;所述浙青要求为高温浙青，粒 度小于Imm ;所述氮化娃要求纯度为Si3N4含量> 90wt%，粒度小于0. 074mm ;所述蓝晶石可 以为分两种粒度的蓝晶石配合加入，即分别为35目蓝晶石与325目蓝晶石，于此，所述35 目蓝晶石是指过35目筛的蓝晶石，325目蓝晶石是指过325目筛的蓝晶石。
[0022] 所述添加剂的制备方法是：将添加剂的各组分按其重量份进行干混合，在搅拌机 中搅拌3?10分钟均匀混合后即制得。
[0023] 本发明提供的抑制铁口喷溅的炮泥的制备方法是：将上述各组分按其重量份备 料，先将颗粒料在搅拌机中搅拌1-10分钟均匀后，加入焦油量30_50wt%的焦油，再搅拌 5-10分钟，然后将细粉料加入，搅拌5-15分钟，再加入酚醛树脂结合剂和剩下的焦油结合 剂后搅拌25-40分钟，使结合剂充分润湿干料，并当炮泥泥料具有适当的塑性时，经过挤泥 机挤出并包装。
[0024] 本发明的抑制铁口喷溅的炮泥与现有技术相比较，具有如下创新和有益效果：
[0025] 其一，本发明的炮泥加入了抑制铁口喷溅的添加剂，炮泥材料中存在的SiO2以及 金属硅氧化生成的SiO 2与碳化硼氧化生成的B2O3在高温下可生成适当量的硼硅酸玻璃相， 在不影响高温性能的前提下，这层与铁水接触的玻璃相可封堵铁口通道内可能产生的裂 纹，从而有效阻止由于煤气串气造成的喷溅，并且具有适宜的微膨胀效果及中高温强度；
[0026] 其二，本发明的炮泥添加了复合膨胀剂，炮泥材料中加入的石英砂与防喷溅添加 剂中具有微膨胀效果的组分在不同温度区间分别发挥膨胀作用，使炮泥材料在使用过程中 在各温度点都呈现微膨胀的效果；
[0027] 其三，本发明的炮泥添加了复合结合剂，从而提高了炮泥的烧结性能和中高温强 度，并降低了新打入铁口孔道的炮泥由于结合剂挥发所产生的气孔率，减少了新旧炮泥之 间结合的缝隙；
[0028] 其四，本发明的炮泥具有快速的烧结性能、在高温下的微膨胀性能以及适当的烧 结强度，从而避免了由于炮泥高温下的体积收缩、开口时造成铁口孔道不规则、孔道不耐冲 刷等问题导致的喷溅。
[0029] 在高炉炼铁生产过程中，采用本发明的抑制铁口喷溅的炮泥能够显著减轻高炉的 喷溅现象，使开口喷溅时间由30分钟以上缩短至5?20分钟，同时增强了抗氧化性。使用 传统炮泥与按照本发明的炮泥制备例1-4所制备的炮泥用于高炉炼铁的喷溅对比情况见 表1。
[0030] 表1传统炮泥与本发明的抑制铁口喷溅的炮泥对比
[0031]
【权利要求】
1. 一种抑制铁口喷溅的炮泥，按重量份计，包含： 高铝颗粒 15?25 重量份， 氧化铝粉 10?15 重量份， 碳化娃 10?25 重量份， 焦炭 13?20 重量份， 石英砂 2?7 重量份， 粘土 10?18 重量份， 添加剂 12?20 重量份，以及 焦油 7?14 重量份， 酚醛树脂 2?7 重量份， 其中，所述添加剂按重量份计，组成如下：金属硅1?3重量份，碳化硼0. 4?0. 6重量 份，浙青2?8重量份,氮化娃0?5重量份，以及蓝晶石2?8重量份。
2. 根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，所述高铝颗粒为矾土颗粒 或刚玉颗粒；所述石英砂为120目的石英砂；所述酚醛树脂为固化温度150°C?200°C的酚 醛树脂。
3. 根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，该炮泥包含： 矾土颗粒 20重量份， 氧化铝粉 10重量份， 碳化娃 10重量份， 焦炭 20重量份， 石英砂 7重量份， 粘土 18重量份， 添加剂 15重量份，以及 焦油 14重量份， 酚醛树脂 2重量份。
4. 根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，该炮泥包含： 矾土颗粒 25重量份， 氧化铝粉 13重量份， 碳化娃 12重量份， 焦炭 18重量份， 石英砂 5重量份， 粘土 15重量份， 添加剂 12重量份，以及 焦油 10重量份， 酚醛树脂 4重量份。
5. 根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，该炮泥包含： 矾土颗粒 15重量份， 氧化铝粉 15重量份， 碳化娃 20重量份， 焦炭 17重量份， 石英砂 5重量份， 粘土 13重量份， 添加剂 15重量份，以及 焦油 8重量份， 酚醛树脂 6重量份。
6. 根据权利要求1所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，该炮泥包含： 刚玉颗粒 20重量份， 氧化铝粉 10重量份， 碳化娃 25重量份， 焦炭 13重量份， 石英砂 2重量份， 粘土 10重量份， 添加剂 20重量份，以及 焦油 7重量份， 酚醛树脂 7重量份。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的抑制铁口喷溅的炮泥，其特征是，在所述添加 剂中，所述金属硅纯度为Si含量> 99wt%，粒度小于0. 074mm ;所述碳化硼纯度为B4C含量 彡95wt%，粒度小于0. 045mm ;所述浙青为高温浙青，粒度小于1mm ;所述氮化娃纯度为Si3N4 含量彡90wt%，粒度小于0. 074mm ;所述蓝晶石包括35目蓝晶石与325目蓝晶石。
【文档编号】C04B35/66GK104276829SQ201310291348
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】张雯文, 刘兴平, 范咏莲, 唐勋海, 赵军, 邱海龙, 张正富, 张君博, 徐自伟, 陈博, 郑江, 王永力 申请人:中冶建筑研究总院有限公司, 中冶工程材料有限公司