[发明专利]碱性炮泥

说明书

技术领域

 本发明涉及冶金耐火材料领域，具体涉及一种高炉出铁口用碱性炮泥。

背景技术

 近年来，不同容积高炉如雨后春笋般竖起，争相采用高风压、高顶压、高冶强、大风量、富氧大喷吹等新技术。随着高炉设备和冶炼工艺的提高，高炉的利用系数得到提高，出铁次数增多，出铁时间增长，出铁量增大，这对高炉出铁口用炮泥的质量提出更高的要求。炮泥的功用既要填满出铁口通道，又要在炉缸内形成泥包，维持足够的出铁口深度；同时还要容易开口，也容易打泥操作，对渣、铁产生的物理和化学侵蚀具有抵抗性。炮泥质量差，使用时就会出现潮泥、铁口浅、断铁口、跑大流、烧坏炉前设备等问题，严重影响生产。出铁口炮泥应具备：（1）适度的可塑性，方便炉前操作；（2）气孔率适宜，便于干燥时排出水分和气体；（3）体积稳定性好，以避免产生裂纹渗漏铁水和煤气；（4）烧结性能好，强度高，耐火度高，可抗铁水及渣的冲刷和侵蚀；（5）开口性能良好。传统的炮泥多用铝矾土做原料，随着原料成本的增加，很难适应越来越苛刻的炉前要求，同时人们也越来重视生产过程中的环保问题，而目前多数的炮泥在高温条件下使用会产生一些有毒有害物质，对环境产生不利影响。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种朔性好、打泥顺、寿命长、耐渣铁侵蚀性好、耐冲刷性优良的高炉出铁口用碱性炮泥。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

设计一种高炉出铁口用碱性炮泥，以重量百分比计，由下述原料制成：

烧结镁砂25～50%、焦沫5～20%、镁碳再生料10～25%、含碳树脂粉1～10%、碳化硅5～10%、焦作粘土5～10%，α氧化铝1～5%、轻烧镁粉5～20%、红柱石5～10%，并按以上原料总重量的10～20%外加炮泥专用树脂。

所述烧结镁砂的粒度为0～5mm，其中的MgO含量≥90%。

所述镁碳再生料的粒度为150～250目，其中的MgO含量≥55%，C含量≤30%，SiO₂含量＜4%，CaO含量＜2%。

所述含碳树脂粉的粒度为180～200目。

所述含碳树脂粉可选用CARBORES?P，该原料是德国瑞嘉化工集团公司开发的一种新型、高效的环境友好型耐火材料用结合剂，与传统泡泥中沥青粉相比，CARBORES?P中的有毒成分含量非常低（其苯并蓖含量仅为500ppm，而沥青粉的苯并蓖含量则高达12000ppm）。

所述碳化硅的粒度为150～250目，其中SiC含量≥90%。

所述焦作粘土Al₂O₃≥32%，Fe₂O₃＜1.5%，耐火度大于1700℃。焦作粘土具有可塑性好、流动性好、结合性好的特点。

所述碱性炮泥的制备方法如下：

按所述重量配比取烧结镁砂、焦沫、镁碳再生料、含碳树脂粉、碳化硅、焦作粘土、轻烧镁粉、α氧化铝、红柱石粉置入湿碾机中干混3～5分钟，再加入树脂混碾20～30分钟，使树脂充分润浸至混合粉料中，具有一定的可塑性后通过炮泥挤泥机挤出，即成。

所述炮泥专用树脂为CARBORES^? T60炮泥专用树脂，是德国专业的化工企业瑞嘉化工集团公司所研发的CARBORES^?系列产品中专门用于制造高炉炮泥的粘结剂。

所述高炉出铁口用炮泥制备方法如下：

按所述重量配比取烧结镁砂、焦沫、镁碳再生料、含碳树脂粉、碳化硅、焦作粘土、轻烧镁粉、α氧化铝、红柱石粉置入湿碾机中干混3～5分钟，再加入树脂混碾20～30分钟，使树脂充分润浸至混合粉料中，具有一定的可塑性后通过炮泥挤泥机挤出，即成。

本发明具有积极有益的效果：

1.本发明碱性炮泥朔性和粘接性好，气孔率适宜，高温体积微膨胀，烧结性能好，强度高，耐冲刷，耐侵蚀，容易开口，对环境友好，在烧结过程中不排放污染性气体；有关性能指标参见表1。

2.本发明碱性炮泥主要是采用镁质原料做骨料，充分发挥了碱性材料抗铁水冲刷，耐渣铁侵蚀的优点，高温微膨胀，同时碱性炮泥不对铁水带来污染及有害杂质；能减少铁水中的有害杂质，净化铁水；减少了铁水中磷、硫、硅等有害成分。

3.本发明碱性炮泥使用寿命长，烧结时间短、强度高、易开孔，减少铁口的维护成本，有利于高炉稳定顺行，稳产高产。同时镁碳再生料是对废旧耐材的使用，既有利于保护环境，又节约了资源、利国利民。