本发明涉及一种无水环保炮泥的制备方法，属於耐火材料技术领域。
背景技术：
炮泥是一种用来封堵高炉出铁口的耐火可塑料，在高炉炼铁过程中扮演着极其重要的角色。不但具有堵塞出铁口的作用，而且具有保护炉壁炉缸的功能，是高炉设备和运行过程中必不可少的辅助材料。在高炉不出铁渣熔液时，炮泥填充在铁口内，使铁口维持足够的深度，在高炉出铁时，铁口内的炮泥中心被钻出孔道，炮泥维持铁口孔径稳定，出铁均匀，铁渣熔液通过孔道排出炉外，最终出净炉内的铁渣熔液。炮泥作为高炉冶炼过程中的功能性耐火材料，对其填充性、烧结性、耐侵蚀、抗冲刷、易开口性以及体积稳定性等方面都有更高的标准。
目前无水炮泥大多采用焦油或酚醛树脂作为结合剂，焦油成分复杂，粘度变化大，不易分散均匀，导致炮泥烧结后存在结构缺陷，还存在难于烧结和硬化速度慢等问题。而且焦油含有致癌物质苯并芘，含量约12000-13000ppm，在碳化过程中还会产生黄色烟雾，污染环境，影响人身体健康。专利cn104725063a、cn103787680a、cn104355628a等公开的技术方案中，采用酚醛树脂作为结合剂，酚醛树脂中由于聚合反应的进行，酚醛树脂结合炮泥在混碾和保存过程中粘度会持续增加，需要加入较多的酚醛树脂来保证炮泥具有合适的塑性，炮泥的保质期较短。同时，酚醛树脂烧结温度低，容易在出铁口处烧结，打泥困难，铁口难堵难开。而且酚醛树脂价格高，令炮泥的生产成本高。已有cn102515789a、cn102515790a等专利中制备的炮泥在高温下收缩较大，强度高，造成开口困难。
专利cn103880444a中制备的环保型无水炮泥对高炉的适应性较差，难以满足高炉炉况变化条件下的使用要求，对铁口起不到维护作用。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种无水环保炮泥的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种无水环保炮泥的制备方法，步骤包括：
(1)配制不大于5mm废滑板料8～20份，3～5mm高铝矾土5～10份，1～3mm高铝矾土5～10份，不大于3mm焦炭10～20份，不大于1mm黑刚玉8～12份，不大于1mm碳化硅10～15份，蓝晶石粉4～8份，广西泥8～12份，高铝矾土粉8～12份，沥青粉5～8份，石墨粉4～7份，碳化硅粉5～10份，氮化硅粉2～5份，铝灰0.3～0.6份，乙二醇改性含碳树脂12～16份备用；
(2)预混：预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；
(3)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀；
(4)碾压：将步骤(3)制得的混合料进行轮碾挤压；
(5)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型；
(6)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。
本发明，添加氮化硅粉调整炮泥的耐冲刷性能、抗腐蚀性能，同时添加的其余添加剂提高结合剂与含碳材料的润湿能力。
本发明，采用对树枝复合改性作为结合剂，使得炮泥在常温下凝固，在低温烘烤条件下具有可塑性，提高了韧性、粘结性、耐热。具体的，采用了乙二醇对树脂稀释，从而降低其粘度和加入量。另外，含碳树脂还可以降低炮泥中笨并芘的挥发量。
本发明，通过加入广西泥、蓝晶石粉等可以保证炮泥在使用过程中出现微膨胀，在一定程度上抵消炮泥使用过程中因为其他物料烧结所造成的收缩，提高稳定性，同时铝灰的加入能够在炮泥形成弥散分布的微气孔，有利于提高填充性能和开口性能。
本发明，采用多次碾压以及真空基础成型工艺的原理，在本领域中属于重大改进，生产过程中需要很多原料，原料的混合的均匀性直接影响产品的使用效果，而且所用的粘合剂粘度大，分散困难，而通过预先混合以及控制骨料、粉料和粘合剂的加料次序，并经过转盘多次碾压，最后通过真空挤出，有效的提高了产品成分的均匀性和密实性。
进一步地，搅拌机自带加温设备，搅拌过程中温度为60～90℃。
进一步地，真空练泥机中的真空度为0.1～0.2mpa。
本发明的有益效果：
本发明制备的无水环保炮泥环保性好，使用过程中线变化率小，体积稳定，无断裂铁口，易于开口，抗渣性强，操作劳动强度小，对高炉炉况适应性强，特别适用于较大高炉使用，对铁口深度的维护能够起到关键作用。
具体实施方式
下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。
实例1
本实施例中采用的原料及质量分数为：不大于5mm废滑板料20份，3～5mm高铝矾土10份，1～3mm高铝矾土5份，不大于3mm焦炭10份，不大于1mm黑刚玉12份，不大于1mm碳化硅10份，蓝晶石粉8份，广西泥12份，高铝矾土粉12份，沥青粉8份，石墨粉4份，碳化硅粉5份，氮化硅粉2份，铝灰0.3份，乙二醇改性含碳树脂12份。制备工艺过程为：(1)预混。预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；(2)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀，搅拌过程中的温度控制为60℃；(3)碾压：将步骤(2)制得的混合料进行轮碾挤压；(4)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型，真空练泥机的真空度控制为0.2mpa；(5)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。
实例2
本实施例中采用的原料及质量分数为：不大于5mm废滑板料8份，3～5mm高铝矾土5份，1～3mm高铝矾土10份，不大于3mm焦炭20份，不大于1mm黑刚玉8份，不大于1mm碳化硅15份，蓝晶石粉4份，广西泥8份，高铝矾土粉8份，沥青粉5份，石墨粉7份，碳化硅粉10份，氮化硅粉5份，铝灰0.6份，乙二醇改性含碳树脂16份。制备工艺过程为：(1)预混。预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；(2)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀，搅拌过程中的温度控制为90℃；(3)碾压：将步骤(2)制得的混合料进行轮碾挤压；(4)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型，真空练泥机的真空度控制为0.1mpa；(5)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。
实例3
本实施例中采用的原料及质量分数为：不大于5mm废滑板料15份，3～5mm高铝矾土8份，1～3mm高铝矾土6份，不大于3mm焦炭15份，不大于1mm黑刚玉10份，不大于1mm碳化硅12份，蓝晶石粉6份，广西泥10份，高铝矾土粉10份，沥青粉6份，石墨粉6份，碳化硅粉8份，氮化硅粉4份，铝灰0.4份，乙二醇改性含碳树脂14份。制备工艺过程为：(1)预混。预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；(2)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀，搅拌过程中的温度控制为70℃；(3)碾压：将步骤(2)制得的混合料进行轮碾挤压；(4)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型，真空练泥机的真空度控制为0.15mpa；(5)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。
实例4
本实施例中采用的原料及质量分数为：不大于5mm废滑板料18份，3～5mm高铝矾土6份，1～3mm高铝矾土8份，不大于3mm焦炭18份，不大于1mm黑刚玉9份，不大于1mm碳化硅14份，蓝晶石粉7份，广西泥11份，高铝矾土粉11份，沥青粉7份，石墨粉5份，碳化硅粉5～10份，氮化硅粉3份，铝灰0.5份，乙二醇改性含碳树脂15份。制备工艺过程为：(1)预混。预混过程分为骨料预混和粉料预混，骨料预混为将不大于5mm废滑板料、3～5mm高铝矾土、1～3mm高铝矾土、不大于3mm焦炭、不大于1mm黑刚玉、不大于1mm碳化硅按比例称量好后进行预混，粉料预混为将蓝晶石粉、广西泥、高铝矾土粉、沥青粉、石墨粉、碳化硅粉、氮化硅粉、铝灰按比例称量好后进行预混；(2)搅拌：将预混好的骨料加入到搅拌机中进行搅拌，然后按比例加入乙二醇改性含碳树脂进行搅拌，最后加入预混好的粉料混合搅拌均匀，搅拌过程中的温度控制为80℃；(3)碾压：将步骤(2)制得的混合料进行轮碾挤压；(4)挤泥：将碾压后的混合料投入到真空练泥机中采用螺杆方式挤出成型，真空练泥机的真空度控制为0.12mpa；(5)切割：将成型后的混合料进行切割包装，制得无水环保炮泥。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。