专利名称：高炉综合砌筑用耐火泥的制作方法
技术领域：
本发明属于高炉的制造领域。特别适用于采用同种耐火泥砌筑不同种类耐火砖的高炉炉衬。
众所周知，炼铁高炉的耐火炉衬是由冷壁和耐火砖砌筑而成，高炉内从炉喉、炉身到炉底不同的部位，其工作环境和烧损机理是各不相同的。为了平衡各部位炉衬损毁速度，使炉衬得以均衡损毁，从而达到延长炉衬的使用寿命这一目的，其解决办法是在高炉内不同部位砌筑不同材质的耐火砖(即高炉综合砌筑)，如粘土砖、高铝砖，铝碳砖、碳化硅砖、半石墨化碳化硅砖和碳砖等。随着高炉制备技术不断的提高和生产工艺不断的强化，使高炉内耐火炉衬的工作条件变得更加苛刻。因此不同的筑炉技术所要求的不同材质耐火砖的组合条件也越加严格。
在现有技术中，高炉砌筑耐火砖用的耐火泥都是采用化学成分与被砌筑的耐火砖基本一致的耐火原料制成，也就是说每一种耐火泥只能砌筑同种材质的耐火砖。例如砌筑高铝砖用高铝质耐火泥，砌筑碳化硅质砖用碳化硅耐火泥，如此类推，如果要将高铝砖同碳化硅砖砌筑到一起，无论用高铝质耐火泥或碳化硅耐火泥都因粘接强度太低(＜1MPa)不能满足要求，这样，修筑一座高炉需用配备种类繁多的耐火泥，给施工带来许多麻烦，特别是在不同砖种交汇处，由于耐火泥的性能无法同时满足不同砖种的要求，这些部位的砖缝往往成为薄弱环节而蚀损过快，直接影响炉衬的使用寿命。
本发明的目的是提出一种适用范围广，综合性能好，和在常温下具有良好的施工特性的高炉综合砌筑用耐火泥。
由上述本发明目的可看出，本发明所提出的是一种砌筑高炉用的复合型耐火泥，这种复合耐火泥不但要具备现有技术中的足够耐火度和荷重软化温度及良好的热膨胀系数和抗蚀性能外，还应具备与各种不同材质砖之间均有足够强的化学亲和性能和粘接强度，良好的可施工性能和其它的使用性能，其目的和原理，是选择合理的骨料与粘结剂成分配比，使耐火泥中各元素在高炉的工作温度下，通过成分间所发生一系列的化学反应或陶瓷反应，将耐火泥牢固地粘附在耐火砖上，从而使不同材质的耐火砖被砌筑成一整体。
根据本发明目的所提出的高炉综合砌筑用耐火泥，其特征在于该耐火泥的组成是由(重量％)骨料72-76％，粘结剂24-28％。和外加固化促进剂为骨料的(重量％)0.1-3％所组成，其中A、骨料中各化学组分含量为(重量％)Al2O360-80％,SiO215-20％,SiC 0-8％,C 2-5％,Si 1-3％，其它不可去成分2-4％；B、另外粘结剂的化学组分为(重量％)沥青10-20％，酚醛树脂10-70％，呋喃树脂10-40％，焦油0-30％。C、铝酸盐水泥0.1-3％，碱金属氧化物0-3％，碱金属氢氧化物0-3％，在本发明高炉综合砌筑用耐火泥的其它特征还有在骨料成分中，其它不可去成分指骨料内夹杂元素，例如氧化钙，氧化钛等不易去除元素。再有的特征是固化促进剂是由铝酸盐水泥与碱金属氧化物或碱金属氢氧化物中的任一种组合而成。
在本发明的高炉综合砌筑用耐火泥的骨料成分中含有Al2O360-80％,SiO215-20％，其目的是保证耐火泥的主要成分同多种材质耐火砖的主要成分相近，从而使耐火泥同耐火砖之间具有较好的化学亲和性，并具有基本相近的性能，如耐火度、荷重软化温度，热膨胀系数，抗蚀性能等。在本发明成份中特别选择化学活性较大的Al2O3和SiO2，其目的是在高温下Al2O3同SiO2反应后生成稳定的高温物相---莫来石()，而莫来石的生成有利于耐火泥高温粘结强度的提高。另外在骨料中还含有Si 1-3％,C 2-5％和SiC0-8％，其用意是提高耐火泥与含SiC成分的耐火砖之间的化学亲和性，由于SiC是属于瘠性材料，难以烧结，因此当所砌筑的耐火砖中不含有SiC时，则在耐火泥中不添加SiC。在耐火泥中SiC的含量应限制在8％以下，其原因是SiC超过8％时耐火泥的粘结强度会明显受到影响。C的存在可提高耐火泥的导热性和抗蚀性，当含量小于2％时作用太小，而大于5％时会降低耐火泥的粘结强度、Si的加入主要是为了利用高温下Si同骨料中或粘结剂的C发生反应，生成SiC()，从而提高耐火泥的高温粘结强度。
在本发明耐火泥中，粘结剂是含有多种有机物组分而组成，其目的是为了耐火泥在烘炉过程中不会产生大量水蒸汽而影响高炉的生产操作和损坏炉衬，同时在粘结剂中，采用多种有机物并用要比单独使用某一种有机物具有更高的常温和高温粘结强度。
在本发明耐火泥的成分中，固化促进剂所含有的铝酸盐水泥与碱金属氧化物或碱金属氢氧化物中任一种所成两种组分之和应在骨料总量的0.1-3％。其目的是利用铝酸盐水泥耐火泥中同粘结剂所含的少量水份发生水合反应，利用碱金属氧化物或碱金属氢氧化物来中和粘结剂中残留酸，从而促进耐火泥的固化，避免砖缝内泥浆流淌，保证砖缝内泥浆饱满，不会发生耐火砖移位等情况。
本发明高炉综合砌筑用耐火泥的制备方法与现有技术相似，首先将＜0.5mm的各种组分原料按设计者要求进行配制，然后在混砂机中混合均匀，再装袋备用。粘结剂同样是按设计者要求，将各原料溶剂比例配制后放入容器中，混合搅拌均匀后装入桶中待用。该耐火泥的使用是将上述已配制好的骨料与粘合剂，在现场施工前按设计者要求比例加入至泥浆搅拌机内，搅拌均匀即可使用。采用本发明所制备的高炉综合砌筑用耐火泥所达到的性能为(1)耐火度1700℃-1730℃(2)荷重软化点T2 1650℃-1670℃(3)膨胀系数(0-1000℃)4.3-4.8×10-6/℃(4)抗折粘结强度180℃烘后≥8MPa1300℃×3小时烘后≥6MPa本发明高炉综合砌筑用耐火泥与现有技术相比较，具有高温性能好，耐火度高、荷重软化点高，热膨胀系数小，粘结强度高。因该耐火泥具有良好的化学亲和性，所以该耐火泥适用粘结各种不同材质的耐火砖。而且该耐火泥还具备良好的施工性，耐火泥在常温下施工不会发生耐火泥流淌。
实施例根据本发明高炉综合砌筑用耐火泥的成分范围，我们一共配制了三批本发明耐火泥，为了对比方便，同时我们也配制了现有技术中的二种耐火泥，即高铝质耐火泥和碳化硅质耐火泥，其配制方法均采用现有技术中的配制工艺，并在现场进行实际施工，其对比结果见表1、表2。表1为本发明耐火泥与现有技术耐火泥的成分对比表。表2为耐火泥施实后的性能对比表。表中各种耐火泥均按GB5024.3-85,GB7317-87测定其抗折粘结强度。
表1实施例本发明耐火泥与现有技术耐火泥的成分对比
注上述其它夹杂元素为氧化钙。表2耐火泥抗折粘接强度(MPa)
根据上述实施对比结果表明，本发明高炉综合砌筑耐火泥使用效果良好，各项性能指标均达到设计者要求。
权利要求
1.一种高炉综合砌筑用耐火泥，其特征在于该耐火泥的组成是由(重量％)骨料为72-76％，粘结剂为24-28％和外加固化促进剂为骨料的(重量％)0.1-3％所组成，其中A、骨料中各化学组分含量为(重量％)Al2O360-80％,SiO215-20％,SiC 0-8％,C 2-5％,Si 1-3％，其它不可去成分2-4％；B、另外粘结剂的化学组分为(重量％)沥青10-20％，酚醛树脂10-70％，呋喃树脂10-40％，焦油0-30％。C、铝酸盐水泥0.1-3％，碱金属氧化物0-3％，碱金属氢氧化物0-3％，
2.根据权利要求1所述耐火泥，其特征在于固化促进剂是由铝酸盐水泥与碱金属氧化物或碱金属氢氧化物中的任一种组合而成。
全文摘要
本发明属于高炉的制造领域。特别适用于采用同种耐火泥砌筑不同种类耐火砖的高炉炉衬。本发明耐火泥是由骨料72—76%、和粘结剂24—28%和促进剂所组成。其中骨料含Al
文档编号C04B35/66GK1232806SQ9910777
公开日1999年10月27日 申请日期1999年5月28日 优先权日1999年5月28日
发明者王资江, 彭达岩, 高立春, 王秉军, 卞彦奎, 王素珍 申请人:冶金工业部钢铁研究总院