[发明专利]一种环保型无水炮泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种环保型无水炮泥及其制备方法。

背景技术

目前国内大多数高炉炉前使用的无水炮泥都是非真正意义上的环保型无水炮泥。而且很多用户对环保型无水炮泥的认识仅限于不冒烟或者烟尘少，对所使用炮泥内有害物质含量少、对人体健康无害并没有概念。国内只有少数厂家生产环保型无水炮泥，其含有的有害成份还较多，对人身健康和环境造成一定的危害。故真正意义上的环保型无水炮泥应该满足以下三个方面要求：

1）有害物质含量少，对人体健康无害（解决传统无水炮泥中含有大量对人体健康有严重危害的致癌物质苯并芘的问题）；

2）无烟尘，对环境影响小（解决传统无水炮泥在使用过程中有大量烟尘产生的问题）；

3）更好地满足高炉炉前对无水炮泥的使用要求（解决传统无水炮时常泥潮铁口，断铁口，浅铁口，放铁时间不够，渣铁出不净，铁口工作恶化，铁口合格率底等问题）。

随着经济的发展，环境危机已经成为我国乃至全球一个非常重要而又严峻的问题。国家“十一五”规划提出了国内单位生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的目标。因此走低碳、环保之路是工业可持续发展的必然方向。

当前国内高炉出铁用无水炮泥产品质量参差不齐，容易出现潮铁口、浅铁口、断铁口、跑大流、减压、放风、烧坏炉前设备等问题，严重影响大中型高炉的正常生产。传统炮泥结合剂使用的煤焦油和沥青都属于复杂稠环芳香烃类物质，它们具有优良的可塑性能和耐用性能，但温度稍高就会散发出酸、辣、臭的气体和黄色烟雾，特别是苯并芘的含量达到1%－2.5%。从所周知，苯并芘是世界公认的致癌物质之一，它容易引发胃癌、肺癌、肿瘤等重大疾病。随着人们对煤焦油、沥青毒性的逐步认知和对身体健康充分关注，有人提出采用树脂代替煤焦油，最初方案被认为是环保无污染的，相对于煤焦油和沥青而言，酚醛树脂结合的炮泥，冒烟少，但其内部含有苯酚和甲醛单体也已经被列为危险物质CMR产品的行列，同样对人体和环境产生很大的危害。

因此，实施研究环保型无水炮泥的意义和必要性不言而喻。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种环保型无水炮泥及其制备方法。

基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种环保型无水炮泥，以重量计，组成为：焦炭15～20份、铝矾土22～43份、棕刚玉0～10份、碳化硅20～25份、氮化硅0～8份、金属硅0～3份、粘土10～15份、绢云母3～6份、结合剂15～20份，除结合剂外其他物料的总份数为100份；所述结合剂由下述重量份的原料组成：含碳树脂20～60份、植物油脂20～50份、线型酚醛树脂10～40份、碳粉5～10份。

所述焦炭3mm≥粒径＞1mm的5～10份、0.1mm≤粒径≤1mm的8～15份；所述铝矾土3mm≥粒径＞1mm的6～10份、0.1mm≤粒径≤1mm的8～15份、粒径180目的4～25份。

所述棕刚玉、碳化硅、氮化硅、金属硅以及绢云母的粒径≤200目，粘土粒径≤325目。

优选地，以重量计，所述炮泥的组成为： 3mm≥粒径＞1mm 的焦炭7份、0.1mm≤粒径≤1mm的焦炭10份、3mm≥粒径＞1mm的铝矾土8份、0.1mm≤粒径≤1mm的铝矾土10份、180目铝矾土4份、200目棕刚玉10份、200目碳化硅22份、200目氮化硅8份、200目金属硅3份、325目粘土13份、200目绢云母5份、结合剂16.5份；所述结合剂的组成为：含碳树脂 40份、植物油脂 32份、线性酚醛树脂 20份、碳粉8份。

所述环保型无水炮泥的制备方法，包括以下步骤：1）准确称取所需各种物料，将制备结合剂所需的各原料混合，加热至100～120℃，在0.5～0.7MPa下搅拌、脱水，当检测其恩氏粘度在9～11，含水量小于0.5wt%时，停止加热， 45～55℃恒温储存，备用；

2）将粒径＜0.1mm的物料倒入搅拌机中搅拌5～15分钟放出备用；

3）取步骤1）的结合剂加热至80℃—85℃备用；

4）将无水炮泥搅拌机内的温度升至55℃—60℃，挤泥口的温度控制在75℃—80℃；