[发明专利]防爆铁沟浇注料

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，尤其涉及一种防爆铁沟浇注料。

背景技术

近几年来，高炉在生产实践中发生了一些变化，采用精料、炉容扩大、铁水温度提高、炉顶压力提高使出铁周期加快，出铁量和渣量增大，出铁时间延长，铁水流速增加，使得沟衬材料的使用条件变得更加苛刻。据统计，在铁水耐火材料单耗中，出铁场(铁沟料和炮泥)约占71％。高炉一代炉龄期间的出铁沟修筑和维修费用，以及炮泥价格的总和，比新修一座高炉及其附属设备花费还高。为此，世界各国对出铁沟用耐火材料材质及其性能、沟的结构设计、筑衬方法等进行了广泛而深入的研究。

国内大型高炉多采用Al₂O₃-SiC-C质低水泥浇注料，其流动性好、耐火度高，浇注体致密性好、强度高，因此铁沟抗侵蚀、抗冲刷、使用寿命长(通铁量高)。但该材料的最大问题是浇注后需要养护且不能过快速度烘烤，否则会出现强度低和爆炸爆裂。而单出铁口的中、小型高炉，其铁沟需要快速修补，施工时间不能大于每次出铁的间隔时间。由于这种近乎苛刻的要求，上述普通的Al₂O₃-SiC-C质低水泥浇注料很难适用于该类型的高炉。所以，绝大多数单出铁口高炉都在使用免烘烤铁沟捣打料。该料能够满足高炉出铁不需要烘烤或快速烘烤的要求，但其体积密度偏小，耐压强度偏低，抗侵蚀能力较差，抗冲刷能力更差，且维修频繁、劳动强度大(频繁的修补不仅劳动强度大，还增加了很多危险)、不符合环保要求(沥青、树脂要冒黄烟)等缺点也是显而易见的。大型铁沟浇注料能够使铁沟延长寿命，但不能满足施工要求。免烘烤铁沟捣打料虽然能够满足施工要求，却又无法使铁沟达到较长的寿命。那么，要研制能在热态下施工、快速升温而不爆裂的水泥结合浇注料以及快速修补技术，满足中、小型高炉铁沟的快速施工、延长使用寿命的需求，并且要满足环保的要求(不含焦油、沥青、树脂等有机的有害物质)，就成了当前亟待研究解决的重大课题。因此，有效解决大型高炉铁沟浇注料的快速脱模和快速烘烤、防止爆裂问题，是该材料能否用于单铁口高炉的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在热态下施工并能快速升温而不爆裂，满足中、小型单铁口高炉铁沟的快速施工使用要求的防爆铁沟浇注料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种防爆铁沟浇注料，所述浇注料含有如下原料成分：

原料            粒度分布     重量百分比

电熔板状刚玉    1～15mm      55～80％

碳化硅          ≤0.088mm    10～30％

软质粘土        ≤0.088mm    1～5％

纯铝酸钙水泥    ≤0.044mm    2～5％

超微粉          ≤0.044mm    1～7％

防爆剂                       0.5～1.5％

减水剂                       0.05～0.15％

所述防爆剂是铝粉、乳酸铝、防爆纤维、碳化硼粉按重量比为1～2∶2.5～4∶1～2.5∶2～4的混合物。碳化硼用于含碳耐火材料中起抗氧化作用，可以使产品致密化，阻止含碳耐火材料中碳的氧化，同时在1000℃～1250℃的时候，Al₂O₃与B₂O₃发生反应，生成9Al₂O₃·2B₂O₃的柱状晶体，分布在耐火材料的基质和间隙里，从而降低气孔率，提高中温强度，且生成的9Al₂O₃·2B₂O₃晶体体积膨胀，可愈合体积收缩，减少裂纹，延长耐火材料的使用寿命。

所述乳酸铝为碱式乳酸铝。在低温干燥时，碱式乳剂的脱水胶化在基质中产生网状微裂纹增大了透气率，另外添加碱式乳剂后抑制或延缓了CAH₁₀O₅，的生成，控制了水泥的水化物相和控制了浇注料微观结构的形态，这些复合作用的结果达到了提高防爆裂温度的效果，可将浇注料的安全防爆温度从500℃提高到800℃，使浇注料有了更安全的使用条件。

所述防爆纤维为维尼纶、尼龙、聚乙树脂、聚脂、聚乙烯、聚丙烯纤维中的至少一种，其直径为4～6μ，长度是3～6mm。