[发明专利]一种高炉出铁口填充硅质炮泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉出铁口填充硅质炮泥及其制备方法，属于高温冶金耐火材料领域。

背景技术

目前国内使用的无水炮泥，大多是使用煤焦油、沥青作结合剂，焦油残碳量在20-30，属于均质脆性结合，结合强度低，高温骤变容易断裂；且苯并蓖含量高达10000～13000ppm（致癌物质），开口出铁过程的浓浓黑烟弥散在整个出铁场，对人体产生极大危害，不符合环保减排；经常出现断铁口、喷溅、铁口难开等现象，严重影响高炉寿命，制约了高炉高效、稳定、顺行；同时，炮泥吨耗高达1.2-1.5kg/t，劳动强度大，生产成本高。

发明内容

针对我国众多炮泥厂家的生产现状和炮泥使用过程中存在的问题，本发明引进高碳结合剂T60和CP沥青树脂粉，解决了我国炮泥高温强度差，高温韧性不好、环境污染问题和耐用性、经济性问题。

本发明一种高炉出铁口填充硅质炮泥及其制备方法，具体内容如下：

一种高炉出铁口填充硅质炮泥，由粉料加液体改性焦油组成，其中粉料中各组分按质量百分比为：水铝硅酸石35～45%，碳化硅16～27%，微粉 3～5%，球粘土10～18%，石墨2～4%，增塑剂1～3%，氮化硅铁6～10%，金属粉2～4%，改性沥青粉3～5%，膨胀剂硅酸铝3～5%；改性液体焦油质量百分比为15～20%。

上述微粉为SiO2或Al2O3，所述的金属粉为Si粉或Al粉。

一种高炉出铁口填充硅质炮泥的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：（1） 将质量百分比为35～45%的水铝硅酸石、16～27%的碳化硅、3～5%的微粉、10～18%的球粘土、2～4%的石墨、1～3%的增塑剂、6～10%的氮化硅铁、 2～4%的金属粉、3～5%的改性沥青粉，3～5%的膨胀剂硅酸铝细粉料预混备用，上述细粉的临界粒度为3mm，骨粉比为： 50:50；

（2）将备用的骨料、粉料投入轮辗机预辗5min，再加入质量比为15～20%的液体改性液体焦油，然后高速轮辗30～35min，使马夏值为4-16MPa，出锅、包装，3天后再测马夏值，马夏值为8-24MPa即合格。

上述球粘土、碳化硅必须烘干，水份小于0.5%。

按照上述方法制备的高炉出铁口填充硅质炮泥，其理化性质如表1所示：

表1：高炉出铁口填充硅质炮泥的理化性质

本发明一种高炉出铁口填充硅质炮泥及其制备方法利用较低廉的原料，引进高碳结合剂改性液体焦油T60和改性沥青树脂粉CP，解决了我国炮泥高温强度差，高温韧性不好、环境污染问题和耐用性、经济性问题；本发明利用超微粒技术、加入特殊矿化剂，解决了高温体积稳定、塑性适中、容易开口、长铁口形成良性炮泥，保护炉墙、抑制环流，提高高炉使用寿命问题；本发明选用了具有特殊膨胀性的硅酸铝膨胀剂K，彻底解决了炮泥经受温度骤变引起的惊裂，弥补了细粒原料在收缩过程中产生的收缩、裂纹，解决了浅铁口、断铁口、喷溅问题。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明一种高炉出口铁填充硅质炮泥及其制备方法进行详细说明。

本发明所用的球粘土为普通市购球粘土，其中Al₂O₃质量百分比达到31-33%即可，本发明所用改性沥青粉为德国科富莱公司出产的CARBORES?P型改性沥青粉，本发明所用的液体改性焦油德国科富莱公司出产的CARBORES? T60型液体改性焦油。

实施例1

根据山东某钢厂1080m³高炉参数，制备的高炉出铁口填充硅质炮泥，由粉料加液体改性焦油组成，其中粉料中各组分按质量百分比为：水铝硅酸石45%，碳化硅16%，SiO₂微粉 3%，球粘土18%，石墨2%，增塑剂3%，氮化硅铁6%，金属硅粉2%，改性沥青粉3%，膨胀剂硅酸铝2%；改性液体焦油质量百分比为17%。

一种高炉出铁口填充硅质炮泥的制备方法，按照如下步骤进行：将质量百分比为45%的水铝硅酸石、16%的碳化硅、3%的微粉、18%的球粘土、2%的石墨、3%的增塑剂、6%的氮化硅铁、 2%的金属粉、3%的改性沥青粉，3%的膨胀剂硅酸铝细粉料预混备用，上述细粉的临界粒度为3mm，骨粉比为 50:50； 将备用的骨料、粉料投入轮辗机预辗5min，再加入质量比为17%的改性液体焦油，然后高速轮辗35min，使马夏值为16MPa，出锅、包装，3天后再测马夏值，马夏值为24MPa即合格。所得产品表现为无喷溅、无断铁口、易开口、无烟，吨铁消耗从1.2Ks/t降至0.63Ks/t.。

实施例2